Назначение
Система измерительная автоматизированной системы управления технологическим процессом сушки шихтовых материалов и газоочистки шихтового двора на участке подготовки рельсового производства АО «ЕВРАЗ ЗСМК» (ИС) предназначена для измерений давления, температуры, объемного расхода (природного газа, воздуха); для автоматизации процесса приготовления и просушки шихтовых материалов, ферросплавов, коксовой мелочи, руды, шпата в сушильном барабане и последующей газоочистки в рукавном фильтре.
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, осуществляет преобразование цифровых кодов в значения технологических параметров. С контроллера, по цифровому каналу, информация поступает на сервер станции визуализации, предназначенная 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, имеющие нормированные метрологические характеристики (нижний уровень ИС);
2) комплексный компонент - контроллер программируемый (PLC) SIMATIC S7-300 с центральным процессором CPU 315-2PN/DP (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 14 измерительных каналов. Структурная схема ИС приведена на рисунке 1.
Все компоненты ИС размещаются в специализированных запираемых шкафах, размещенных в специальных помещениях, имеющие ограничение доступа.
Программное обеспечение
ИС работает под управлением программного обеспечения (ПО) состоящего из следующих компонентов:
- SIMATIC WinCC 7.0 и разработанного на его основе программного проекта автоматизации «KHP_Shihta». 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 «NKMK_Sushka». 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.
| Идентификационные данные (признаки) | Значение |
| Идентификационное наименование ПО | Проект контроллера PLC: «NKMK Sushka» Проект WinCC подсистемы визуализации: WinCC «KHP_Shihta» |
| Номер версии (идентификационный номер ПО) | - |
| Цифровой идентификатор ПО | Для файла конфигурации проекта «NKMK Sushka»: \PLC\NKMK Sus\ombstx\offline\00000002\BAUSTEIN.DBT f87c15186f81017ed39dc903a9affb8e Для файла конфигурации проекта «KHP_Shihta»: \KHP Shihta\KHP Shihta.mcp 4666c5a5e1 eaccecb3a 17 abfdaa814a5 |
| 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 | 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 | 10 |
| № ИК | Наименование ИК | Диапазон измерений физической величины, ед. измерений | СИ входящие в состав ИК ИС | | 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 | допускаемой основной погрешности ИК |
| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 |
| Центральный процессор контроллера программируемого Simatic S7-300 CPU315-2PN/DP 6ES7 315-2EH14-OABO |
| 1 | Температура в камере горения | от +600 до +1300°С | Преобразователь термоэлектрический ТПР-0192 | 32632-11 | Д=±4,0 °С от +600 до + 800 °С включ. Д=±(0,005Ч) °С св. +800 °С | - | Д=± 5 , 0 °С от +600 до +800 °С включ. Д=±(0,005Ч+ +2,5) °С св. +800 °С | Д=±6,4 °С от +600 до +800 °С включ. Д=±(0,005Ч+ + 6 , 0) °С св. +800 °С |
| Измерительный модуль 6ES7 331-7KF02-ОАВО (6ES7 331-7KF02-0АВ0) | 15772-11 | у=±0,5 % | Y=±0,7 % |
| 2 | Температура в камере смешения | от +400 до +800 °С | Преобразователь термоэлектрический ТХА-0192 | 31930-07 | Д=±(0,00975 • |t|) °С св. +333 до +800 °С | - | Д=±(0,00975 • |t|+ +2,0) °С св. +333 до +800 °С | Д=± (0,00975^ | t |+ +4,8) °С св. +333 до +800 °С |
| 6ES7 331-7KF02-0AB0 | 15772-11 | у=±0,5 % | Y=±0,7 % |
| 3 | Температура природного газа перед ГРУ | от -40 до +40 °С | Термопреобразователь с унифицированным выходным сигналом ТСМУ | 42454-09 | у=±0,5 % | Y=±0,25 % /10 °С | Д=±0,8 °С | Д=±2 , 7 °С |
| 6ES7 331-7KF02-0AB0 | 15772-11 | Y=±0,5 % | Y=±0,7 % |
| 4 | Температура сжатого воздуха | от +5 до +60 °С | Термопреобразователь с унифицированным выходным сигналом ТСМУ-Ех | 42454-09 | Y=±0,5 % | Y=±0,25 % /10 °C | Д=±0,8 °С | Д=±2 , 7 °С |
| 6ES7 331-7KF02-0AB0 | 15772-11 | Y=±0,5 % | Y=±0,7 % |
| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 |
| 5 | Расход природного газа перед ГРУ | от 50 до 120 м3/ч | Датчик давления Метран-150 | 32854-13 | у=±0,075 % | Y=±0,2 %/10 °C | Y=±1,6 % | Y=±2,6 % |
| 6ES7 331-7KF02-0AB0 | 15772-11 | Y=±0,5 % | Y=±0,7 % |
| 6 | Расход сжатого воздуха | от 0 до 160 м3/ч | Датчик давления Метран-150 | 32854-13 | Y=±0,075 % | Y=±0,07 %/10 °C | Y=±1,9 % | Y=±2,2 % |
| 6ES7 331-7KF02-0AB0 | 15772-11 | Y=±0,5 % | Y=±0,7 % |
| 7 | Давление природного газа перед ГРУ, т.1 | от 0 до 0,6 МПа | Датчик давления Метран-150 | 32854-13 | Y=±0,075 % | Y=±0,1 %/10 °C | Y=±0,5 % | Y=±1,1 % |
| 6ES7 331-7KF02-0AB0 | 15772-11 | Y=±0,5 % | Y=±0,7 % |
| 8 | Давление сжатого воздуха | от 0 до 0,55 МПа | Датчик давления Метран-150 | 32854-13 | Y=±0,075 % | Y=±0,1 %/10 °C | Y=±0,5 % | Y=±1,1 % |
| 6ES7 331-7KF02-0AB0 | 15772-11 | Y=±0,5 % | Y=±0,7 % |
| 9 | Давление природного газа перед ГРУ, т.2 | от 0 до 0,6 МПа | Датчик давления Метран-150 | 32854-13 | Y=±0,075 % | Y=±0,1 %/10 °C | Y=±0,5 % | Y=±1,1 % |
| 6ES7 331-7KF02-0AB0 | 15772-11 | Y=±0,5 % | Y=±0,7 % |
| 10 | Давление природного газа после ГРУ | от 0 до 0,12 МПа | Датчик давления Метран-150 | 32854-13 | Y=±0,075 % | Y=±0,08 %/10 °C | Y=±0,5 % | Y=±1,0 % |
| 6ES7 331-7KF02-0AB0 | 15772-11 | Y=±0,5 % | Y=±0,7 % |
| 11 | Давление природного газа перед топкой | от 0 до 0,12 МПа | Датчик давления Метран-150 | 32854-13 | Y=±0,075 % | Y=±0,08 %/10 °C | Y=±0,5 % | Y=±1,0 % |
| 6ES7 331-7KF02-0AB0 | 15772-11 | Y=±0,5 % | Y=±0,7 % |
| 12 | Давление в камере горения | от 2 до 4 мм вод. ст. | Термопреобразователь с унифицированным выходным сигналом ТСПУ | 42454-09 | Y=±0,5 % | Y=±0,25 % /10 °C | Y=±0,5 % | Y=±1,0 % |
| 6ES7 331-7KF02-0AB0 | 15772-11 | Y=±0,5 % | Y=±0,7 % |
| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 |
| 13 | Температура газов перед фильтром | от 0 до +130 °С | Термопреобразователь с унифицированным выходным сигналом ТСМУ-Ех | 42454-09 | у=±0,5 % | Y=±0,25 % /10 °С | А=±1,3 °С | А=±4 , 3 °С |
| 6ES7 331-7^02-ОАВО | 15772-11 | Y=±0,5 % | Y=±0,7 % |
| 14 | Температура в шкафу контроллера | от 0 до +50 °С | Термопреобразователь с унифицированным выходным сигналом ТСМУ-Ех | 42454-09 | Y=±0,5 % | Y=±0,25 % /10 °С | А=±0,5 °С | А=±1 , 7 °С |
| 6ES7 331-7^02-ОАВО | 15772-11 | Y=±0,5 % | Y=±0,7 % |
| Примечания 1 А - абсолютная погрешность; t-измеряемая температура; у - приведенная погрешность к верхнему значению диапазона измерения; |t|- абсолютное значение температуры, без учета знака. |
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 | 1 шт. |
| Контроллер программируемый SIMATIC S7-300 | 1 шт. |
| РИЦ260.00-ИЭ.01 Акционерное общество «ЕВРАЗ Объединенный ЗападноСибирский металлургический комбинат». Рельсовое производство. Участок подготовки производства. Техперевооружение. АСУТП сушки шихтовых материалов и газоочистки шихтового двора. Инструкция по эксплуатации для технологического персонала | 1 экз. |
| РИЦ260.00-ИЭ.02 Акционерное общество «ЕВРАЗ Объединенный ЗападноСибирский металлургический комбинат». Рельсовое производство. Участок подготовки производства. Техперевооружение. АСУТП сушки шихтовых материалов и газоочистки шихтового двора. Инструкция по эксплуатации для обслуживающего персонала | 1 экз. |
| РИЦ260.00-П5 Акционерное общество «ЕВРАЗ Объединенный ЗападноСибирский металлургический комбинат». Рельсовое производство. Участок подготовки производства. Техперевооружение. АСУТП сушки шихтовых материалов и газоочистки шихтового двора. Описание информационного обеспечения | 1 экз. |
| РИЦ260.00-ПА Акционерное общество «ЕВРАЗ Объединенный ЗападноСибирский металлургический комбинат». Рельсовое производство. Участок подготовки производства. Техперевооружение. АСУТП сушки шихтовых материалов и газоочистки шихтового двора. Описание программного обеспечения | 1 экз. |
| МП РИЦ260-17 Система измерительная автоматизированной системы управления технологическим процессом сушки шихтовых материалов и газоочистки шихтового двора на участке подготовки рельсового производства АО «ЕВРАЗ ЗСМК». Методика поверки | 1 экз. |
| Система измерительная автоматизированной системы управления технологическим процессом сушки шихтовых материалов и газоочистки шихтового двора на участке подготовки рельсового производства АО «ЕВРАЗ ЗСМК». Паспорт | 1 экз. |
Поверка
осуществляется по документу МП РИЦ260-17 «Система измерительная автоматизированной системы управления технологическим процессом сушки шихтовых материалов и газоочистки шихтового двора на участке подготовки рельсового производства АО «ЕВРАЗ ЗСМК». Методика поверки», утвержденному ФБУ «Кемеровский ЦСМ» 27 февраля 2017 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 документе РИЦ260.00-ИЭ.02 Акционерное общество «ЕВРАЗ Объединенный Западно-Сибирский металлургический комбинат». Рельсовое производство. Участок подготовки производства. Техперевооружение. АСУТП сушки шихтовых материалов и газоочистки шихтового двора. Инструкция по эксплуатации для обслуживающего персонала.
Нормативные документы, устанавливающие требования к системе измерительной автоматизированной системы управления технологическим процессом сушки шихтовых материалов и газоочистки шихтового двора на участке подготовки рельсового 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 управления технологическим процессом сушки шихтовых материалов и газоочистки шихтового двора на участке подготовки рельсового производства АО "ЕВРАЗ ЗСМК"](https://vgosreestre.ru/image/cache/catalog/placeholder-reestr-500x500.jpg "Система измерительная автоматизированной системы управления технологическим процессом сушки шихтовых материалов и газоочистки шихтового двора на участке подготовки рельсового производства АО "ЕВРАЗ ЗСМК"")
67388-17: Методика поверки МП РИЦ260-17Скачать3.8 Мб