Назначение
Система измерительная автоматизированной системы управления технологическим процессом миксерного отделения Кислородно-конверторного цеха № 1 Сталеплавильного производства АО «ЕВРАЗ ЗСМК» (ИС) предназначена для измерения температуры (сушки миксера, стенок миксера), расхода (азота, воздуха, природного газа), давления (азота, воздуха, природного газа), автоматического поддержания заданных технологических параметров, обнаружения и представления технологическому персоналу информации об отклонении текущих значений параметров агрегатов от установленных пределов в виде сигналов звуковой и световой сигнализации, регистрации и хранения показаний измеренных значений, режимов и положений исполнительных механизмов, визуализации технологического процесса, диагностики состояния оборудования системы.
Описание
ИС является средством измерений единичного производства. Принцип действия ИС состоит в том, что первичные измерительные преобразователи непрерывно выполняют измерение физических величин и их преобразование в унифицированные электрические сигналы, поступающие на модули аналогового ввода программируемых контроллеров. 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 ИС представляет собой трехуровневую систему, построенную по иерархическому принципу.
Измерительные каналы (ИК) ИС состоят из следующих компонентов (по ГОСТ Р 8.596-2002):
1) измерительные компоненты - первичные измерительные преобразователи (ПИП), имеющие нормированные метрологические характеристики (нижний уровень ИС);
2) комплексный компонент - контроллер программируемый SIMATIC S7-300 с центральным процессором CPU 315-2PN (средний уровень ИС);
3) вычислительные компоненты - автоматизированное рабочее место (АРМ), предназначенные для отображения параметров технологических процессов, состояния оборудования ИС, выдачи аварийной сигнализации, ввода технологических параметров (верхний ИС);
4) связующие компоненты - технические устройства и средства связи, используемые для приема и передачи сигналов, несущих информацию об измеряемой величине от одного компонента ИС 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 ИС имеют простую структуру, которая позволяет реализовать прямой метод измерений путем последовательных измерительных преобразований. ИС имеет в своем составе 63 измерительных канала. Структурная схема ИС приведена на рисунке 1.
Все компоненты ИС размещаются в специализированных запираемых шкафах, размещенных в специальных помещениях, имеющих ограничение доступа.
ГПУ Помещение АСУ
АРМ 2
АРМ 1
Шкаф AZG065.01
Контроллер программируемый Simatic S7-300
Сервер WinCC Станция визуализации 1
Сервер WinCC Станция визуализации 2
Profibus DP
Industrial
Ethernet
ЕТ200М
ЕТ200М
Коммутатор
MOXA
Шкаф A065.01
Коммутатор Cisco 3512G
т
I
I
*
Подключение к корпоративной сети
| Модуль | Модуль | Модуль |
| аналоговых | аналоговых | аналоговых |
| сигналов | сигналов | сигналов |
| 6ES7 331-7KF02 | 6ES7 331-7KF02 | 6ES7 331-7KF02 |
| №1 | №2-№5 | №6-№9 |
ПИП1...ПИП3 ПИП4...ПИП33 ПИП34...ПИП6;
Рисунок 1 - Структурная схема ИС Пломбирование ИС не предусмотрено.
Программное обеспечение
ИС работает под управлением программного обеспечения (ПО) состоящего из следующих компонентов:
- SIMATIC WinCC 6.0 и разработанного на его основе программного проекта автоматизации «kkc1_miks». ПО SCADA (метрологически значимая часть ПО ИС) 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 «MIXER_1». ПО контроллеров SIMATIC S7-300 (метрологически значимая часть ПО ИС). 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 ИС приведены в таблице 1.
Таблица 1- Идентификационные данные программного обеспечения
| Идентиф икационные данные (признаки) | Значение |
| Идентиф икационное наименование ПО | Проект контроллера PLC: «kkc1 miks» Проект WinCC подсистемы визуализации: «MIXER 1» |
| Идентиф икационные данные (признаки) | Значение |
| Номер версии (идентификационный номер ПО) | - |
| Цифровой идентификатор ПО | Для файла конфигурации проекта «kkcl miks»: \kkc1 miks\ombstx\offlme\0000000e\BAUSTEIN.DBT 696205a7b648aa296ec5d2282d099f18 \kkc1 miks\ombstx\offline\0000000e\SUBBLK.DBT 3fb8495c788d62031f85b798ff9f4a34 Для файла конфигурации проекта « MIXER 1»: \MIXER 1\MIXER 1.MCP 39e28b18d582c7fc080b6ace0fd3448c \MIXER 1\MIXER 1.mdf d7c32dc93e0310a4f0e45e298b823e4d |
| 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 ИС поддерживает синхронизацию с сервером точного времени, обеспечивая привязку времени полученных данных к национальной шкале координированного времени Российской Федерации ЦТС (SU) с погрешностью в пределах ±1 с.
Технические характеристики
Таблица 2 - Основные технические характеристики
| Наименования характеристики | Значение |
| Параметры электрического питания: - напряжение переменного тока, В - частота переменного тока, Гц - напряжение постоянного тока, В | 220±22 50/60 24±2,4 |
| Параметры сигналов с измерительных преобразователей: - электрический ток (по ГОСТ 26.011-80), мА - сигналы с термопар с номинальными статическими характеристиками преобразования (по ГОСТ Р 8.585-2001), мВ | от 4 до 20 НСХ ТХА (К) от 0 до 52,41 НСХ ТХК (l) от 0 до 66.47 |
| Климатические условия эксплуатации | определены документацией компонентов ИС |
| Средний срок службы, лет, не менее | 8 |
| № ИК | Наименование ИК | Диапазон измерений физической величины, ед. измерений | СИ, входящие в состав ИК ИС | Границы допускаемой основной погрешности ИК | Г раницы допускаемой погрешности ИК в рабочих условиях |
| Наименование, тип СИ | Г осреестр № | Пределы допускаемой основной погрешности компонента ИК | Пределы допускаемой дополнительной погрешности компонента ИК |
| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 |
| 1 | Расход азота на графитоподавление | от 0 до 10000 м3/ч | Преобразователь давления измерительный SITRANS P DSIII 7MF 4433 (далее - SITRANS P DSIII 7MF4433) | 30883-05 | у=±0,25 % | Y=±0,25 %/10 °С | Y=±1,0 % | Y=±1,4 % |
| Модуль ввода аналоговых сигналов SM 331 мод.: 6ES7 331-7KF02-0AB0 контроллера программируемого Simatic S7-300 (далее - 6ES7 331-7ХБ02-0АВ0) | 15772-11 | Y=±0,5 % | Y=±0,7 % |
| 2 | Давление азота на графитоподавление | от 0 до 16 кгс/см2 | Преобразователь давления измерительный SITRANS P DSIII 7MF 4033 (далее - SITRANS P DSIII 7MF4033) | 30883-05 | Y=±0,25 % | Y=±0,25 %/10 °С | Y=±0,6 % | Y=±2 % |
| 6ES7 331-7KF02-0АВ0 | 15772-11 | Y=±0,5 % | Y=±0,7 % |
| 3 | Температура в шкафу PLC | от 0 до +100 °С | Термопреобразователи с унифицированным выходным сигналом Метран-270, модификации Метран-274 | 21968-11 | Y=±0,5 % | Y=±0,45 % | A=±0,58 °С | A=±3,54 °С |
| 6ES7 331-7СТ02-0АВ0 | 15772-11 | Y=±0,5 % | Y=±0,7 % |
| 4 | Расход воздуха на миксер № 1 | от 0 до 5000 м3/ч | SITRANS P DSIII 7MF4433 | 30883-05 | Y=±0,25 % | Y=±0,25 %/10 °С | Y=±0,9 % | Y=±1,3 % |
| 6ES7 331-7СТ02-0АВ0 | 15772-11 | Y=±0,5 % | Y=±0,7 % |
| 5 | Давление воздуха на миксер № 1 | от 0 до 1000 кгс/м2 | SITRANS P DSIII 7MF4033 | 30883-05 | Y=±0,25 % | Y=±0,25 %/10 °С | Y=±0,6 % | Y=±2 % |
| 6ES7 331-7СТ02-0АВ0 | 15772-11 | Y=±0,5 % | Y=±0,7 % |
| 6 | Расход природного газа на миксер № 1 | от 0 до 500 м3/ч | SITRANS P DSIII 7MF4433 | 30883-05 | Y=±0,25 % | Y=±0,25 %/10 °С | Y=±0,9 % | Y=±1,3 % |
| 6ES7 331-7СТ02-0АВ0 | 15772-11 | Y=±0,5 % | Y=±0,7 % |
| 7 | Давление природного газа на миксер № 1 | от 0 до 1000 кгс/м2 | SITRANS P DSIII 7MF4033 | 30883-05 | Y=±0,25 % | Y=±0,25 %/10 °С | Y=±0,6 % | Y=±2 % |
| 6ES7 331-7СТ02-0АВ0 | 15772-11 | Y=±0,5 % | Y=±0,7 % |
| 8 | Температура сушки миксера № 1 левая сторона | от 0 до +1300 °С | Преобразователь термоэлектрический кабельный ТХА-К (далее- ТХА-К) | 65177-16 | A=±2,5 °С от 0 до +333 °С A=±(0,0075-t) °С от +333 до +1300 °С | - | A=±2,93 °С от 0 до +333 °С A=±(0,43+0,0075-t) °С от +333 до +1300 °С | A=±3,17 °С от 0 до +333 °С A=±(0,67+0,0075 -t) °С от +333 до +1300 °С |
| 6ES7 331-7СТ02-0АВ0 | 15772-11 | Y=±0,7 % | Y=±1,1 % |
| 9 | Температура сушки миксера № 1 правая сторона | от 0 до +1300 °С | ТХА-К | 65177-16 | Л=±2,5 °С от 0 до +333 °С A=±(0,0075-t) °С от +333 до +1300 °С | - | A=±2,93 °С от 0 до +333 °С A=±(0,43+0,0075-t) °С от +333 до +400 °С | A=±3,17 °С от 0 до +333 °С A=±(0,67+0,0075-t) °С от +333 до +400 °С |
| 6ES7 331-7СТ02-0АВ0 | 15772-11 | Y=±0,7 % | Y=±1,1 % |
| 10-33 | Температура стенок миксера № 1 точка 1 - 24 | от 0 до +400 °С | Преобразователь термоэлектрический ТХК мод. ТХК-0193 | 50428-12 | А=±2,5 °С от 0 до +360 °С A=±(0,7+0,005-t) °С от +360 до +400 °С | - | A=±3,03 °С от 0 до +360 °С A=±(1,23+0,005-t) °С от +360 до +400 °С | A=±3,34 °С от 0 до +360 °С A=±(1,54+0,005-t) °С от +360 до +400 °С |
| 6ES7 331-7СТ02-0АВ0 | 15772-11 | Y=±0,7 % | Y=±1,1 % |
| 34 | Расход воздуха на миксер № 2 | от 0 до 5000 м3/ч | SITRANS P DSIII 7MF4433 | 30883-05 | Y=±0,25 % | Y=±0,25 %/10 °С | Y=±0,9 % | Y=±1,3 % |
| 6ES7 331-7СТ02-0АВ0 | 15772-11 | Y=±0,5 % | Y=±0,7 % |
| 35 | Давление воздуха на миксер № 2 | от 0 до 1000 кгс/м2 | SITRANS P DSIII 7MF4033 | 30883-05 | Y=±0,25 % | Y=±0,25 %/10 °С | Y=±0,6 % | Y=±2 % |
| 6ES7 331-7СТ02-0АВ0 | 15772-11 | Y=±0,5 % | Y=±0,7 % |
| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 |
| 36 | Расход природного | от 0 до 500 м3/ч | SITRANS P DSIII 7MF4433 | 30883-05 | у=±0,25 % | Y=±0,25 %/10 °С | Y=±0,9 % | Y=±1,3 % |
| газа на миксер N° 2 | 6ES7 331-7KF02-0AB0 | 15772-11 | Y=±0,5 % | Y=±0,7 % |
| | Давление | | SITRANS P DSIII 7MF4033 | 30883-05 | Y=±0,25 % | Y=±0,25 %/10 °С | | |
| 37 | природного газа на миксер N° 2 | от 0 до 1000 кгс/м2 | 6ES7 331-7KF02-0AB0 | 15772-11 | Y=±0,5 % | Y=±0,7 % | Y=±0,6 % | Y=±2 % |
| 38 | Температура сушки миксера № 2-левая сторона | от 0 до +1300 °С | ТХА-К | 65177-16 | Д=±2,5 °С от 0 до +333 °С Д=±(0,0075^) °С от +334 до +1300 °С | - | Д=±2,93 °С от 0 до +333 °С Д=±(0,43+0,0075 ■t) °С от +333 до +400 °С | Д=±3,17 °С от 0 до +333 °С Д=±(0,67+0,0075■t) °С от +333 до +400 °С |
| | | 6ES7 331-7KF02-0AB0 | 15772-11 | Y=±0,7 % | Y=±1,1 % |
| 39 | Температура сушки миксера № 2- правая | от 0 до +1300 °С | ТХА-К | 65177-16 | Д=±2,5 °С от 0 до +333 °С Д=±(0,0075■t) °С от +334 до +1300 °С | - | Д=±2,93 °С от 0 до +333 °С Д=±(0,43+0,0075 ■t) °С от +333 до +400 °С | Д=±3,17 °С от 0 до +333 °С Д=±(0,67+0,0075■t) °С от +333 до +400 °С |
| | сторона | | 6ES7 331-7KF02-0AB0 | 15772-11 | Y=±0,7 % | Y=±1,1 % |
| 40-63 | Температура стенок миксера № 2 точка 1 - 24 | от 0 до +400 °С | Термопреобразователь с унифицированным выходным сигналом УТП | 47757-11 | Y=±0,5+(200-t)/25 % от 0 до +200 °С Y=±0,5 % свыше +200 до +400 °С | Температура окружающего воздуха от -50 до -10 °С Y=±0,5+(200-t)/25/ %/10 °С от 0 до +200 °С Y=±0,5 %/10 °С свыше +200 до +400 °С Температура окружающего воздуха от -10 до +70 °С Y=±(0,5+(200-t)/25)/2 %/10 °С от 0 до +200 °С Y=±0,25 %/10 °С свыше +200 до +400 °С | Д=± 1,08+(200-t)/25 °С от 0 до +200 °С Д=±1,08 °С свыше +200 до +400 °С | Температура окружающего воздуха от -50 до -10 °С Д=±7,61 +((200-t)/25)- 2/ °С от 0 до +200 °С Д=±7,61 °С свыше +200 до +400 °С Температура окружающего воздуха от -10 до +70 °С Д=±(5,61 +(((200-t)/25)^2))/2 °С от 0 до +200 °С Д=±3,37 °С свыше +200 до +400 °С |
| | | | 6ES7 331-7KF02-0AB0 | 15772-11 | Y=±0,7 % | Y=±1,1 % | |
| Примечания - Д - абсолютная погрешность измерения, у - приведенная погрешность к верхнему значению диапазона измерения |
Знак утверждения типа
наносится на титульный лист паспорта типографским способом.
Комплектность
В состав ИС 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 |
| Автоматизированное рабочее место | 2 шт. |
| Контроллер программируемый SIMATIC S7-300 | 2 шт. |
| РИЦ065.00-АСУ1 ОАО "Западно-Сибирский металлургический комбинат". Кислородно-конвертерный цех № 1. Автоматизированная система управления технологическим процессом миксерного отделения. Том № 1. Основной комплект рабочих чертежей. Общие данные. Схемы принципиальные | 1 экз. |
| РИЦ065.00-АСУ2 ОАО "Западно-Сибирский металлургический комбинат". Кислородно-конвертерный цех № 1. Автоматизированная система управления технологическим процессом миксерного отделения. Том № 2. Основной комплект рабочих чертежей. Схема соединения внешних проводок. План расположения оборудования и проводок. Кабельный журнал | 1 экз. |
| РИЦ065.00-ПА ОАО "Западно-Сибирский металлургический комбинат". Кислородноконвертерный цех № 1. Автоматизированная система управления технологическим процессом миксерного отделения. Описание программного обеспечения | 1 экз. |
| РИЦ065.00-П5 ОАО "Западно-Сибирский металлургический комбинат". Кислородноконвертерный цех № 1. Автоматизированная система управления технологическим процессом миксерного отделения. Описание информационного обеспечения | 1 экз. |
| РИЦ065.00-ИЭ ОАО "Западно-Сибирский металлургический комбинат". Кислородно-конвертерный цех № 1. Автоматизированная система управления технологическим процессом миксерного отделения. Руководство пользователя | 1 экз. |
| Система измерительная автоматизированной системы управления технологическим процессом миксерного отделения Кислородно-конверторного цеха № 1 Сталеплавильного производства АО «ЕВРАЗ ЗСМК». Паспорт | 1 экз. |
| МП РИЦ065-18 Система измерительная автоматизированной системы управления технологическим процессом миксерного отделения Кислородно-конверторного цеха № 1 Сталеплавильного производства АО «ЕВРАЗ ЗСМК». Методика поверки | 1 экз. |
Поверка
осуществляется по документу МП РИЦ065-18 «Система измерительная автоматизированной системы управления технологическим процессом миксерного отделения Кислородноконверторного цеха № 1 Сталеплавильного производства АО «ЕВРАЗ ЗСМК». Методика поверки», утвержденному ФБУ «Кемеровский ЦСМ» 16.03.2018 г.
Основные средства поверки:
- средства измерений и эталоны в соответствии с нормативной документацией по поверке первичных измерительных преобразователей и PLC;
- термогигрометр ИВА-6Р-Д, регистрационный номер в Федеральном информационном фонде № 46434-11;
- мультиметр цифровой 34401А, регистрационный номер в Федеральном информационном фонде № 54848-13;
- планшетный компьютер с фотоаппаратом, настроенный на синхронизацию шкалы времени с тайм-сервера уровня stratum 1 (ntp1.niiftri.irkutsk.ru) Восточно-Сибирского филиала ФГУП «ВНИИФТРИ».
Допускается применение аналогичных средств поверки, обеспечивающих определение метрологических характеристик поверяемых СИ с требуемой точностью.
Знак поверки наносится на свидетельство о поверке ИС в виде оттиска поверительного клейма.
Сведения о методах измерений
приведены в эксплуатационном документе.
Нормативные документы, устанавливающие требования к системе измерительной автоматизированной системы управления технологическим процессом миксерного отделения Кислородно-конверторного цеха № 1 Сталеплавильного производства АО «ЕВРАЗ ЗСМК»
ГОСТ Р 8.596-2002 ГСИ. Метрологическое обеспечение измерительных систем. Основные положения
ГОСТ Р 52931-2008 Приборы контроля и регулирования технологических процессов. Общие технические условия
71566-18: Методика поверки МП РИЦ065-18Скачать1.1 Мб