Назначение
Система измерительная автоматизированной системы контроля содержания метана в закрытом складе углей Коксохимического производства АО «ЕВРАЗ ЗСМК» (ИУС), предназначена для измерений процентной концентрации метана в воздушной среде верха силосов в закрытом складе углей (ЗСУ), автоматического управления системами вытяжной и аварийной вентиляции, формирования сигналов звуковой и световой предупредительной сигнализации, регистрации и хранения текущих показаний датчиков, режимов и положений исполнительных механизмов, визуализации технологического процесса, диагностики состояния оборудования системы.
Описание
ИУС является средством измерений единичного производства. Принцип действия ИУС состоит в том, что первичные измерительные преобразователи непрерывно выполняют измерение физических величин и их преобразование в унифицированные электрические сигналы, поступающие на модули аналогового ввода программируемого контроллера. Контроллер циклически опрашивает поступившие сигналы и выполняет их аналого-цифровое преобразование, осуществляет преобразование цифровых кодов в значения технологических параметров. С контроллера, по цифровому каналу, информация поступает на сервера станций визуализации, предназначенные для отображения параметров технологических процессов в физических величинах и ведения архива данных.
Конструктивно ИУС представляет собой трехуровневую систему, построенную по иерархическому принципу.
Измерительные каналы (ИК) ИУС состоят из следующих компонентов (по ГОСТ Р 8.596-2002):
1) измерительные компоненты - первичные измерительные преобразователи, имеющие нормированные метрологические характеристики (нижний уровень ИУС);
2) комплексный компонент - контроллер программируемый SIMATIC S7-300 с центральным процессором CPU 315-2DP (средний уровень ИУС);
3) вычислительные компоненты - автоматизированное рабочее место (АРМ), предназначенные для отображения параметров технологических процессов, состояния оборудования ИУС, выдачи аварийной сигнализации, ввода технологических параметров (верхний ИУС);
4) связующие компоненты - технические устройства и средства связи, используемые для приема и передачи сигналов, несущих информацию об измеряемой величине от одного компонента ИУС к другому;
5) вспомогательные компоненты - приборы световой и звуковой сигнализации используемые для отображения состояния отдельных рабочих процессов и работы оборудования, а также для сигнализации неисправностей.
Измерительные каналы ИУС имеют простую структуру, которая позволяет реализовать прямой метод измерений путем последовательных измерительных преобразований. ИУС имеет в своем составе 75 измерительных каналов. Структурная схема ИУС приведена на рисунке 1.
Все компоненты ИУС размещаются в специализированных запираемых шкафах размещенных в специальных помещениях, имеющих ограничение доступа.
Пломбирование ИУС не предусмотрено.
Программное обеспечение
ИУС работает под управлением программного обеспечения (ПО) состоящего из следующих компонентов:
SIMATIC WinCC 7.0 и разработанного на его основе программного проекта автоматизации «metan_». ПО SCADA (метрологически значимая часть ПО ИУС) выполняет функцию отображения результатов измерений технологических параметров, сообщений, мнемосхем, основных параметров технологического процесса, сигналов сигнализации, а также передачи управляющих воздействий от оператора.
STEP7 v. 5.5 и разработанного на его основе программного проекта автоматизации «metan_X». ПО контроллеров SIMATIC S7-300 (метрологически значимая часть ПО ИУС). Осуществляет автоматизированный сбор, передачу, обработку измерительной информации, обеспечивает работу блокировок, предупредительной и аварийной сигнализации.
Защита от несанкционированного изменения параметров настроек измерительных каналов, алгоритмов измерений, преобразования и вычисления параметров метрологически значимой части ПО обеспечивается системой паролирования доступа к интерфейсу ПО. Идентификационные данные ПО ИУС приведены в таблице 1.
Таблица 1 - Идентификационные данные программного обеспечения
| Идентификационные данные (признаки) | Значение |
| Идентиф икационное наименование ПО | Проект контроллера PLC: «metan X» Проект WinCC подсистемы визуализации: «metan » |
| Номер версии (идентификационный номер ПО) | - |
| Цифровой идентификатор ПО | Для файла конфигурации проекта «metan X»: \PLC\Metan X\ombstx\offline\00000003\BAUSTEIN.DBT ef4f3675b10641820fad3 d3709aa2262 Для файла конфигурации проекта «metan_»: \Wincc\metan\metan.mcp 53d31d3074e9a93729f4a72446c8d7a5 |
| Алгоритм вычисления цифрового идентификатора ПО | MD5 |
Метрологические характеристики нормированы с учетом ПО контроллера. Уровень защиты ПО контроллера и ПО АРМ от непреднамеренных и преднамеренных изменений соответствует уровню "высокий" по классификации Р 50.2.077-2014.
ПО ИУС поддерживает синхронизацию с сервером точного времени, обеспечивая привязку времени полученных данных к национальной шкале координированного времени Российской Федерации UTC (SU) с погрешностью в пределах ±5 с.
Технические характеристики
Таблица 2 - Основные технические характеристики
| Наименования характеристики | Значение |
| Параметры электрического питания: | |
| - напряжение переменного тока, В | 220±22 |
| - частота переменного тока, Гц | 50/60 |
| - напряжение постоянного тока, В | 24±2,4 |
| Параметры сигналов с измерительных преобразователей: - электрический ток (по ГОСТ 26.011-80), мА | от 4 до 20 |
| Климатические условия эксплуатации | определены документацией компонентов ИУС |
| Средний срок службы, лет, не менее | 8 |
| | | | СИ входящие в состав ИК ИУС | | |
| № ИК | Наименование ИК | Диапазон измерений физической величины, ед. измерений | Наименование, тип СИ | Г осреестр № | Пределы допускаемой основной погрешности компонента ИК | Пределы допускаемой дополнительной погрешности компонента ИК | Границы допускаемой основной погрешности ИК | Границы допускаемой погрешности ИК в рабочих условиях |
| | | | Датчик оптический инфракрасный Drager мод. PIR 3000 | 46044-10 | 5=±10 % | 5=±8 %/10 °С | | |
| 1-16, 22-37, 48-64 | Процент содержания метана в воздухе бункера № 1 - 49 | от 0 до 4,4 % | Модуль ввода аналоговых сигналов SM 331 мод.: 6ES7 331 7KF02 0AB0 контроллера программируемого Simatic S7-300 | 15772-11 | у=±0,5 % | у=±0,7 % | Y=±11,5 % | Y=±14,7 %/10 °С |
| | | | Датчик оптический инфракрасный Drager мод. PIR 3000 | 46044-10 | 5=±10% | 5=±8 %/10 °С | | |
| 17-21, 38 - 47, 65 - 75 | Процент содержания метана в воздухе надбункерного помещения № 51- 76 | от 0 до 4,4 % | Модуль ввода аналоговых сигналов SM 331 мод.: 6ES7 331 7KF02 0AB0 контроллера программируемого Simatic S7-300 | 15772-11 | у=±0,5 % | у=±0,7 % | Y=±11,5 % | Y=±14,7 %/10 °С |
| Примечания - у - приведенная погрешность к верхнему значению диапазона измерения, 5 - относительная погрешность измерения; допускается применение измерительных преобразователей, внесенных в Федеральный информационный фонд по обеспечению единства измерений РФ с такими же техническими и метрологическими характеристиками |
Знак утверждения типа
наносится на титульный лист паспорта типографским способом.
Комплектность
В состав ИУС входят:
- технические средства (измерительные и комплексные компоненты) представлены в таблице 3;
- вычислительные, вспомогательные компоненты и техническая документация в таблице 4.
Таблица 4 - Комплектность средства измерений
| Наименование | Количество |
| АРМ оператора | 2 шт. |
| Инжиниринговая станция (программатор) | 1 шт. |
| Контроллер программируемый SIMATIC S7-300 | 1 шт. |
| РИЦ319.00-П5 АО «ЕВРАЗ ЗСМК» Коксохимическое производство. Отделение углеподготовки. Информационно-управляющая система контроля содержания метана в закрытом складе углей. Описание информационного обеспечения | 1 экз. |
| РИЦ319.00-ПА АО «ЕВРАЗ ЗСМК» Коксохимическое производство. Отделение углеподготовки. Информационно-управляющая система контроля содержания метана в закрытом складе углей. Описание программного обеспечения | 1 экз |
| ИЦ350.00-ИЭ ОАО «ЗСМК». Евраз Кокс Сибирь Цех углеподготовки Информационно-управляющая система контроля содержания метана в закрытом складе углей. Руководство пользователя | 1 экз. |
| Система измерительная автоматизированной системы контроля содержания метана в закрытом складе углей Коксохимического производства АО «ЕВРАЗ ЗСМК». Паспорт. | 1 экз. |
| МП ИЦ350-16 Система измерительная автоматизированной системы контроля содержания метана в закрытом складе углей Коксохимического производства АО «ЕВРАЗ ЗСМК». Методика поверки. | 1 экз. |
Поверка
осуществляется по документу МП ИЦ350-16 «Система измерительная автоматизированной системы контроля содержания метана в закрытом складе углей Коксохимического производства АО «ЕВРАЗ ЗСМК». Методика поверки», утвержденному ФБУ «Кемеровский ЦСМ» 08.12.2016 г. Основные средства поверки:
- средства измерений и эталоны в соответствии с нормативной документацией по поверке первичных измерительных преобразователей и ПЛК;
- мегаомметр ЭСО210/3-Г, регистрационный номер в Федеральном информационном фонде № 21320-01;
- измеритель параметров заземляющих устройств MRU-200, регистрационный номер в Федеральном информационном фонде № 41925-09;
- радиочасы МИР РЧ-02, регистрационный номер в Федеральном информационном фонде № 46656-11.
Допускается применение аналогичных средств поверки, обеспечивающих определение метрологических характеристик поверяемых СИ с требуемой точностью.
Знак поверки наносится на свидетельство о поверке ИУС в виде оттиска поверительного клейма.
Нормативные документы, устанавливающие требования к системе измерительной автоматизированной системы контроля содержания метана в закрытом складе углей Коксохимического производства АО «ЕВРАЗ ЗСМК»
ГОСТ Р 8.596-2002 ГСИ. Метрологическое обеспечение измерительных систем. Основные положения
ГОСТ Р 51841-2001 Программируемые контроллеры. Общие технические требования и методы испытаний
ГОСТ Р 52931-2008 Приборы контроля и регулирования технологических процессов. Общие технические условия
![Система измерительная автоматизированной системы контроля содержания метана в закрытом складе углей Коксохимического производства АО "ЕВРАЗ ЗСМК"](https://vgosreestre.ru/image/cache/catalog/placeholder-reestr-500x500.jpg "Система измерительная автоматизированной системы контроля содержания метана в закрытом складе углей Коксохимического производства АО "ЕВРАЗ ЗСМК"")
66623-17: Методика поверки МП ИЦ350-16Скачать2.1 Мб