Назначение
Система измерительная автоматизированной системы управления технологическим процессом на установке внепечной обработки стали конвертера № 3 конвертерного цеха № 1 АО «ЕВРАЗ ЗСМК» (ИС) предназначена для измерений температуры (воздуха, жидкой стали), давления азота; для автоматического непрерывного контроля технологических параметров, их визуализации, регистрации и хранения, диагностики состояния оборудования ИС, формирования сигналов предупредительной и аварийной сигнализации.
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 программируемого контроллера. Контроллер циклически опрашивает поступившие сигналы и выполняет их аналого-цифровое преобразование. Также в ИС применяется измерительный преобразователь, измеряющий физическую величину и передающий ее в цифровом виде по сети Profibus DP в контроллер, выполняющий преобразование цифровых кодов в значения технологических параметров. С контроллера, по цифровому каналу, информация поступает на сервера станций визуализации, предназначенных для отображения параметров технологических процессов в физических величинах и ведения архива данных. В ИС предусмотрено дублирование серверов, что обеспечивает возможность предоставления информации и долговременное хранение при отказе одного из них.
Конструктивно ИС представляет собой трехуровневую систему, построенную по иерархическому принципу.
Измерительные каналы (ИК) ИС состоят из следующих компонентов (по ГОСТ Р 8.5962002):
1) измерительные компоненты - первичные измерительные преобразователи, имеющие нормированные метрологические характеристики (нижний уровень ИС);
2) комплексный компонент - контроллер программируемый (PLC) SIMATIC S7-300 с центральным процессором CPU 315-2DP (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 4 измерительных канала. Структурная схема ИС приведена на рисунке 1.
Все компоненты ИС размещаются в специализированных запираемых шкафах, размещенных в специальных помещениях, имеющие ограничение доступа.
Пломбирование ИС не предусмотрено.
ПИП- первичный измерительный преобразователь
Программное обеспечение
ИС работает под управлением программного обеспечения (ПО) состоящего из следующих компонентов:
- SIMATIC WinCC 5 и разработанного на его основе программного проекта автоматизации «UVOS3». (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 «UVOS3». 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
| Идентификационные данные (признаки) | Значение |
| Идентификационное наименование ПО | Проект контроллера PLC: «UVOS3» Проект WinCC подсистемы визуализации: «UVOS3» |
| Номер версии (идентификационный номер ПО) | - |
| Цифровой идентификатор ПО | Для файла конфигурации проекта PLC «UVOS3»: \UVOS3 2015\ombstx\offline\0000000a\BAUSTEIN.DBT bdc49b2a8697466f6fc59e9c582e82ed \UVOS3 2015\ombstx\offline\0000000a\SUBBLK.DBT e634b1cf17571b82b10b386649cb59bb Для файла конфигурации проекта WinCC «UVOS3»: \UVOS3\UVOS3.mcp d2f6a716efcd36ba504e8f5c5936ac01 \UVOS3\UVOS3.db ff5ddbf18145245c7ac73372ba4f39a2 |
| 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.
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 ИС |
| Средний срок службы, лет, не менее | 8 |
ПО ИС поддерживает синхронизацию с сервером точного времени, обеспечивая привязку времени полученных данных к национальной шкале координированного времени Российской Федерации иТС (SU) с погрешностью в пределах ±1 с.
Таблица 3 - Метрологические характеристики
| № ИК | Наименование ИК | Диапазон измерений физической величины, ед. измерений | СИ, входящие в состав ИК ИУС | Г раницы 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 |
| Центральный процессор контроллера программируемого Simatic S7-300 CPU315-2DP |
| 1 | Давление азота на продувку через фурму № 1 | от 0 до 16 кгс/см2 | Преобразователь давления измерительный Sitrans P серии 7MF мод. DSIII типа 7MF4033 (далее- Sitrans P DSIII типа 7MF4033 | 30883-05 | у=±0,25 % | Y=±0,25 %/10 °С | Y=±0,6 % | Y=±2 % |
| Модуль ввода аналоговых сигналов SM 331 мод.: 6ES7 331 7KF01 0AB0 контроллера программируемого Simatic S7-300 (далее -6ES7 331-7KF01-0АВ0) | 15772-11 | Y=±0,5 % | Y=±0,7 % |
| 2 | Давление азота на продувку через фурму № 2 | от 0 до 16 кгс/см2 | Sitrans P DSIII типа 7MF4033 | 30883-05 | Y=±0,25 % | Y=±0,25 %/10 °С | Y=±0,6 % | Y=±2 % |
| 6ES7 331-7СТ01-0АВ0 | 15772-11 | Y=±0,5 % | Y=±0,7 % |
| 3 | Температура жидкой стали в ковше | от +1000 до +1800°С | Прибор для измерения температуры жидких металлов Digitemp, мод. Digitemp E | 23418-07 | Д=±1°С | Д=±0,5 °С | Д=±1°С | Д=±1,5 °С |
| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 |
| 4 | Температура воздуха в шкафу AZG267.01 | от -50 до +50 °С | Термопреобразователь с унифицированным выходным сигналом УТС | 47757-11 | у=±0,25 % | Температура окружающего воздуха от -40 до -10 °С включ. у=±0,25 % /10 °С Температура окружающего воздуха свыше -10 до +70 °С включ. Y=±0,125 % /10 °С | А=±0,8 °С | Температура окружающего воздуха от -40 до -10 °С включ. А=±1,7 % /10 °С Температура окружающего воздуха свыше -10 до +70 °С включ. А=±1,6 % /10 °С |
| | | | 6ES7 331-7KF01-0AB0 | 15772-11 | Y=±0,5 % | Y=±0,7 % | |
| | Примечания - | А - абсолютная погрешность; 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 | 1 шт. |
| РИЦ267.00-ИЭ.01 АО «ЕВРАЗ ЗСМК». Конвертерный цех № 1. Автоматизированная система управления технологическим процессом на установке внепечной обработки стали конвертера № 3. Инструкция по эксплуатации для технологического персонала | 1 экз. |
| РИЦ267.00-ИЭ.02 АО «ЕВРАЗ ЗСМК». Конвертерный цех № 1. Автоматизированная система управления технологическим процессом на установке внепечной обработки стали конвертера № 3. Инструкция по эксплуатации для обслуживающего персонала | 1 экз. |
| РИЦ267.00-П5 АО «ЕВРАЗ ЗСМК». Конвертерный цех № 1. Автоматизированная система управления технологическим процессом на установке внепечной обработки стали конвертера № 3. Описание информационного обеспечения | 1 экз. |
| РИЦ267.00-ПА ОАО «ЕВРАЗ ЗСМК». Конвертерный цех № 1. Автоматизированная система управления технологическим процессом на установке внепечной обработки стали конвертера № 3. Описание программного обеспечения | 1 экз. |
| МП РИЦ267-19 Система измерительная автоматизированной системы управления технологическим процессом на установке внепечной обработки стали конвертера № 3 конвертерного цеха № 1 АО «ЕВРАЗ ЗСМК». Методика поверки | 1 экз. |
| Система измерительная автоматизированной системы управления технологическим процессом на установке внепечной обработки стали конвертера № 3 конвертерного цеха № 1 АО «ЕВРАЗ ЗСМК». Паспорт | 1 экз. |
Поверка
осуществляется по документу МП РИЦ267-19 «Система измерительная автоматизированной системы управления технологическим процессом на установке внепечной обработки стали конвертера № 3 конвертерного цеха № 1 АО «ЕВРАЗ ЗСМК». Методика поверки», утвержденному ФБУ «Кемеровский ЦСМ» 23 января 2019 г.
Основные средства поверки:
- средства измерений и эталоны в соответствии с документацией по поверке первичных измерительных преобразователей и PLC;
- термогигрометр ИВА-6Р-Д, регистрационный номер в Федеральном информационном фонде № 46434-11;
- мультиметр цифровой 34401 А, регистрационный номер в Федеральном информационном фонде № 54848-13;
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 на установке внепечной обработки стали конвертера № 3 конвертерного цеха № 1 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
74638-19: Методика поверкиСкачать5.5 Мб