Назначение
Система измерительная РСУ и ПАЗ второй установки производства цианида натрия ООО «Саратоворгсинтез» (далее - ИС) предназначена для непрерывного измерения параметров технологического процесса в реальном масштабе времени (температуры, давления, расхода, нижнего концентрационного предела распространения (далее - НКПР), компонентного состава, параметров вибрации и силы постоянного тока).
Описание
Принцип действия ИС основан на непрерывном измерении, преобразовании и обработке при помощи модулей ввода/вывода контроллеров программируемых SIMATIC S7-300 (регистрационный номер 15772-11) (далее - SIMATIC S7-300) и контроллеров программируемых SIMATIC S7-400 (регистрационный номер 15773-11) (далее - SIMATIC S7-400) входных аналоговых унифицированных электрических сигналов силы постоянного тока от 4 до 20 мА, поступающих по измерительным каналам (далее - ИК) от первичных и промежуточных измерительных преобразователей (далее - ИП).
ИС осуществляет измерение параметров технологического процесса следующим образом:
- первичные ИП преобразуют текущие значения параметров технологического процесса в электрические сигналы (аналоговые унифицированные электрические сигналы силы постоянного тока от 4 до 20 мА);
- электрические сигналы от первичных ИП поступают на соответствующие входы модулей аналого-цифрового преобразования SIMATIC S7-300;
- цифровые коды, преобразованные посредством модулей аналого-цифрового преобразования SIMATIC S7-300 в значения физических параметров технологического процесса, а также данные с интерфейсных входов отображаются на мнемосхемах мониторов операторских станций управления в виде числовых значений, гистограмм, трендов, текстов, рисунков и цветовой окраски элементов мнемосхем, а также интегрируется в базу данных системы.
ИС осуществляет выполнение следующих функций:
- автоматизированное измерение, регистрация, обработка, контроль, хранение и индикация параметров технологического процесса;
- предупредительная и аварийная световая и звуковая сигнализации при выходе параметров технологического процесса за установленные границы и при обнаружении неисправности в работе оборудования;
- управление технологическим процессом в реальном масштабе времени;
- противоаварийная защита оборудования;
- представление технологической и системной информации на операторской станции управления;
- накопление, регистрация и хранение поступающей информации;
- самодиагностика;
- автоматическое составление отчетов и рабочих (режимных) листов;
- вывод данных на печать;
- защита системной информации от несанкционированного доступа программным средствам и от изменения установленных параметров.
Конструктивно ИС выполнена в виде металлических приборных шкафов, кабельных линий связи, а также операторских станций управления.
Сбор информации о состоянии технологического процесса осуществляется посредством аналоговых и дискретных сигналов, поступающих по соответствующим ИК. ИС включает в себя также резервные ИК.
Состав ИК ИС приведен в таблице 1.
Таблица 1 - Состав ИК ИС
Наиме нование ИК | Состав ИК ИС |
Первичный ИП | Вторичный ИП |
Модуль ввода/вывода сигналов | Модуль обработки данных |
ИК темпера туры | Термопреобразователи сопротивления платиновые серии TR модели TR15 (регистрационный номер 49519-12) (далее -ТС TR15) в комплекте с преобразователями измерительными серии iTEMP TMT модели iTEMP TMT180 (регистрационный номер 57947-14) (далее -iTEMP TMT180) | Модуль ввода SIMATIC S7-300 6ES7331-7KF02-0AB0 | SIMATIC S7-400 |
ТС TR15 в комплекте с преобразователями измерительными серии iTEMP TMT модели iTEMP TMT182 (регистрационный номер 57947-14) (далее - iTEMP TMT182) |
Термопреобразователи сопротивления платиновые серии TST модели TST434 (регистрационный номер 49519-12) (далее -ТС TST434) в комплекте с iTEMP TMT180 |
ИК давления | Преобразователи давления измерительные Cerabar M PMC51 (регистрационный номер 41560-09) (далее - Cerabar M PMC51) | Модуль ввода SIMATIC S7-300 6ES7331-7KF02-0AB0 | SIMATIC S7-400 |
Преобразователи давления измерительные Cerabar M PMP55 (регистрационный номер 41560-09) (далее - Cerabar M PMP55) |
Преобразователи давления измерительные ECO-1 (регистрационный номер 39674-08) (далее -WIKA ECO-1) |
Cerabar M PMC51 | Модуль ввода SIMATIC S7-300 6ES7336-4GE00-0AB0 |
ИК объем ного расхода | Расходомеры-счетчики тепловые t-mass модели t-mass 65F (регистрационный номер 35688-13) (далее - t-mass 65F) | Модуль ввода SIMATIC S7-300 6ES7331-7KF02-0AB0 | SIMATIC S7-400 |
Наиме нование ИК | Состав ИК ИС |
Первичный ИП | Вторичный ИП |
Модуль ввода/вывода сигналов | Модуль обработки данных |
ИК НКПР | Датчики горючих и токсичных газов стационарные APEX и Satellite XT (регистрационный номер 46107-10) (далее -Satellite XT) | Модуль ввода SIMATIC S7-300 6ES7331-7KF02-0AB0 | SIMATIC S7-400 |
ИК компо нентного состава | Satellite XT | Модуль ввода SIMATIC S7-300 6ES7331-7KF02-0AB0 | SIMATIC S7-400 |
ИК виброскорости | Вибропреобразователи серии ST модификации ST6917 (регистрационный номер 44233-10) (далее -ST6917) | Модуль ввода SIMATIC S7-300 6ES7331-7KF02-0AB0 | SIMATIC S7-400 |
ИК силы постоянного тока | - | Модуль ввода SIMATIC S7-300 6ES7331-7KF02-0AB0 | SIMATIC S7-400 |
Программное обеспечение
Программное обеспечение (далее - ПО) ИС (SIMATIC S7-400) обеспечивает реализацию функций ИС. ПО ИС включает в себя:
- системное ПО - включает в себя встроенное ПО SIMATIC S7-400 (далее - ВПО) и операционную систему персональных компьютеров операторских станций управления. ВПО устанавливается в энергонезависимой памяти SIMATIC S7-400 в производственном цикле на заводе-изготовителе и в процессе эксплуатации изменению не подлежит;
- прикладное ПО (ПО верхнего уровня) - проект, разработанный с помощью SCADA-пакета и предназначенный для визуализации состояний ИС на операторских станциях управления. Не является метрологически значимой частью ПО ИС. Хранится на жестком диске персонального компьютера операторской станции управления;
- специальное ПО - проект, разработанный с помощью комплекта программ «STEP 7», обеспечивающий сбор и обработку информации и реализующий алгоритмы работы ИС. Относится к метрологически значимой части ПО ИС, хранится в энергонезависимой памяти SIMATIC S7-400.
ПО защищено от несанкционированного доступа, изменения алгоритмов и установленных параметров, путем введения логина и пароля, ведения доступного только для чтения журнала событий. Доступ к функциям ПО ограничен уровнем доступа, который назначается каждому оператору.
При изменении установленных параметров (исходных данных) в ПО ИС обеспечивается подтверждение изменений, проверка изменений на соответствие требованиям реализованных алгоритмов, при этом сообщения о событиях (изменениях) записываются в журнал событий, доступный только для чтения. Данные, содержащие результаты измерений, защищены от любых искажений путем кодирования.
Уровень защиты ПО ИС «высокий» в соответствии с Р 50.2.077-2014.
Идентификационные данные ПО ИС приведены в таблице 2.
Таблица 2 - Идентификационные данные ПО ИС
Идентификационные данные (признаки) | Значение |
Идентификационное наименование ПО | STEP 7 | WinCC |
Номер версии (идентификационный номер) ПО | V5.5 | V7.0 |
Цифровой идентификатор ПО | - | - |
Алгоритм вычисления цифрового идентификатора ПО | - | - |
Технические характеристики
Условия эксплуатации и технические характеристики ИС представлены в таблице 3.
Таблица 3 - Технические характеристики ИС
Наименование характеристики | Значение |
Количество ИК (включая резервные), не более | 130 |
Температура окружающей среды, °С: - в местах установки первичных ИП - в местах установки вторичных ИП | определяется технической документацией на первичные ИП от +15 до +25 |
Относительная влажность, % | от 5 до 95 (без конденсации влаги) |
Атмосферное давление, кПа | от 84,0 до 106,7 |
Параметры электропитания: а) напряжение, В: - силовое оборудование - технические средства системы обработки информации б) частота, Гц | 380, трехфазное 220, однофазное 50±1 |
Потребляемая мощность отдельных шкафов, кВ А, не более | 5 |
Габаритные размеры отдельных шкафов, мм, не более: - ширина - высота - глубина | 1200 2000 600 |
Масса отдельных шкафов, кг, не более | 300 |
Метрологические характеристики ИК ИС приведены в таблице 4.
Таблица 4 - Метрологические характеристики ИК И
С
Метрологические характеристики ИК ИС | Метрологические характеристики измерительных компонентов ИК ИС |
Первичный ИП | Вторичный ИП |
Наименование ИК ИС | Диапазоны измерений | Пределы допускаемой основной погрешности | Тип (выходной сигнал) | Пределы допускаемой основной погрешности | Типа модуля ввода/вывода | Пределы допускаемой основной погрешности |
ИК темпера туры | от -50 до +150 °C | ±1,22 °C | ТС TR15 (НСХ Pt100) | ±(0,15+0,002 • |t|) °C | Модуль ввода SIMATIC S7-300 6ES7331-7KF02-0AB0 | ±0,5 % диапазона преобразования |
iTEMP TMT180 (от 4 до 20 мА) | ±0,08 % диапазона измерений |
от -50 до +450 °C | ±3,02 °C | ТС TR15 (НСХ Pt100) | ±(0,15+0,002 • |t|) °C |
iTEMP TMT180 (от 4 до 20 мА) | ±0,08 % диапазона измерений |
от 0 до +500 °C | ±3,06 °C | ТС TR15 (НСХ Pt100) | ±(0,15+0,002 • |t|) °C |
iTEMP TMT182 (от 4 до 20 мА) | ±0,08 % диапазона измерений |
от -50 до +50 °C | ±0,63 °C | ТС TST434 (НСХ Pt100) | ±(0,15+0,002 • |t|) °C |
iTEMP TMT180 (от 4 до 20 мА) | ±0,1 °C |
ИК давления | от -1 до +10 бар; от 0 до 1250 мбар | ±0,2 % диапазона измерений | Cerabar M PMC51 (от 4 до 20 мА) | ±0,15 % диапазона измерений | Модуль ввода SIMATIC S7-300 6ES7336-4GE00-0AB0 | ±0,1 % диапазона преобразования |
от -1 до +10 бар | ±0,6 % диапазона измерений | Cerabar M PMP55 (от 4 до 20 мА) | ±0,15 % диапазона измерений | Модуль ввода SIMATIC S7-300 6ES7331-7KF02-0AB0 | ±0,5 % диапазона преобразования |
Метрологические характеристики ИК ИС | Метрологические характеристики измерительных компонентов ИК ИС |
Первичный ИП | Вторичный ИП |
Наименование ИК ИС | Диапазоны измерений | Пределы допускаемой основной погрешности | Тип (выходной сигнал) | Пределы допускаемой основной погрешности | Типа модуля ввода/вывода | Пределы допускаемой основной погрешности |
ИК давления | от -500 до +100 мбар; от -200 до +200 мбар; от -100 до +100 мбар; от -100 до +300 мбар; от -50 до +50 мбар; от -1 до +1 бар; от -1 до +10 бар; от 0 до +1250 мбар; от 0 до 10 бар; от 0 до 20 бар | ±0,6 % диапазона измерений | Cerabar M PMC51 (от 4 до 20 мА) | ±0,15 % диапазона измерений | Модуль ввода SIMATIC S7-300 6ES7331-7KF02-0AB0 | ±0,5 % диапазона преобразования |
от 0 до 250 бар | ±1,23 % диапазона измерений | WIKA ECO-1 (от 4 до 20 мА) | ±1,0 % диапазона измерений |
ИК объемного расхода | от 0 до 25 м3/ч 1) | см. примечание 3 | t-mass 65F (от 4 до 20 мА) | ±1,5 % измеряемой величины | Модуль ввода SIMATIC S7-300 6ES7331-7KF02-0AB0 | ±0,5 % диапазона преобразования |
ИК НКПР | от 0 до 100 % НКПР | ±12 % диапазона измерений | Satellite XT (от 4 до 20 мА) | ±10 % НКПР | Модуль ввода SIMATIC S7-300 6ES7331-7KF02-0AB0 | ±0,5 % диапазона преобразования |
ИК компо нентного состава | от 0 до 30 млн-1 (содержание цианистого водорода, в объемных долях) | ±22,05 % диапазона измерений 2) ±22,15 % измеряемой 3) величины 7 | Satellite XT (от 4 до 20 мА) | ±20 % диапазона измерений 2) ±20 % измеряемой 3) величины 7 | Модуль ввода SIMATIC S7-300 6ES7331-7KF02-0AB0 | ±0,5 % диапазона преобразования |
Метрологические характеристики ИК ИС | Метрологические характеристики измерительных компонентов ИК ИС |
Первичный ИП | Вторичный ИП |
Наименование ИК ИС | Диапазоны измерений | Пределы допускаемой основной погрешности | Тип (выходной сигнал) | Пределы допускаемой основной погрешности | Типа модуля ввода/вывода | Пределы допускаемой основной погрешности |
ИК компо нентного состава | от 0 до 25 млн-1 (содержание диоксида азота, в объемных долях) | ±22,05 % диапазона - 4) измерений ±22,15 % измеряемой величины 5) | Satellite XT (от 4 до 20 мА) | ±20 % диапазона 4) измерений ±20 % измеряемой величины 5) | Модуль ввода SIMATIC S7-300 6ES7331-7KF02-0AB0 | ±0,5 % диапазона преобразования |
от 0 до 500 млн-1 (содержание оксида углерода, в объемных долях) | ±16,51 % диапазона - 6) измерений ±16,65 % измеряемой 7) величины 7 | ±15 % диапазона 6) измерений ±15 % измеряемой 7) величины 7 |
ИК виброскорости | от 0 до 12,7 мм/с | см. примечание 3 | ST6917 (от 4 до 20 мА) | ±10 % измеряемой величины | Модуль ввода SIMATIC S7-300 6ES7331-7KF02-0AB0 | ±0,5 % диапазона преобразования |
ИК силы постоянного тока | от 4 до 20 мА | ±0,5 % диапазона измерений | - | - | Модуль ввода SIMATIC S7-300 6ES7331-7KF02-0AB0 | ±0,5 % диапазона преобразования |
1) Указан объемный расход в стандартных условиях. 2) В диапазоне измерений от 0 до 3 млн-1. 3) В диапазоне измерений от 3 до 30 млн-1. 4) В диапазоне измерений от 0 до 1 млн-1. 5) В диапазоне измерений от 1 до 25 млн-1. 6) В диапазоне измерений от 0 до 20 млн-1. 7) В диапазоне измерений от 20 до 500 млн-1. Примечания 1 НСХ - номинальная статическая характеристика. |
Метрологические характеристики ИК ИС | Метрологические характеристики измерительных компонентов ИК ИС |
Первичный ИП | Вторичный ИП |
Наименование ИК ИС | Диапазоны измерений | Пределы допускаемой основной погрешности | Тип (выходной сигнал) | Пределы допускаемой основной погрешности | Типа модуля ввода/вывода | Пределы допускаемой основной погрешности |
2 t - измеренная температура, °С.
3 Пределы допускаемой основной погрешности измерений 5ИК, %, рассчитывают по формуле
8 =+11- 18 2 +1 v •Xmax—Xmin
иИК — а5а ^ | ПП т\ /ВП X
где 8
- пределы допускаемой основной относительной погрешности первичного ИП ИК, %;
ПП
Vвп
X
max
X .
min
X
- пределы допускаемой основной приведенной погрешности вторичного ИП ИК, %;
- максимальное значение диапазона измерений ИК, в абсолютных единицах измерений;
- минимальное значение диапазона измерений ИК, в абсолютных единицах измерений;
- измеренное значение, в абсолютных единицах измерений.
4 Для расчета погрешности ИК в условиях эксплуатации:
- приводят форму представления основных и дополнительных погрешностей измерительных компонентов ИК к единому виду (приведенная, относительная, абсолютная);
- для каждого измерительного компонента ИК рассчитывают пределы допускаемых значений погрешности в условиях эксплуатации путем учета основной и дополнительных погрешностей от влияющих факторов.
Пределы допускаемых значений погрешности ДСИ измерительного компонента ИК в условиях эксплуатации вычисляют по формуле
дси=+А2+ЁД2
где Д0 - пределы допускаемых значений основной погрешности измерительного компонента; n - количество учитываемых влияющих факторов;
Д - пределы допускаемой дополнительной погрешности измерительного компонента от i-го влияющего фактора в условиях эксплуатации при общем числе n учитываемых влияющих факторов.
Для каждого ИК рассчитывают границы, в которых с вероятностью равной 0,95 должна находится его погрешность ДИК, в условиях эксплуатации по формуле
ДиК =+1,1- /X(Дщ^
V j=0
количество измерительных компонентов ИК;
где k Д
пределы допускаемых значений погрешности ДСИ j-го измерительного компонента ИК в условиях эксплуатации.
'CHj
Знак утверждения типа
наносится на титульный лист паспорта типографским способом.
Комплектность
Комплектность ИС представлена в таблице 5.
Таблица 5 - Комплектность ИС
Наименование | Количество |
Система измерительная РСУ и ПАЗ второй установки производства цианида натрия ООО «Саратоворгсинтез», заводской № 04. | 1 шт. |
Система измерительная РСУ и ПАЗ второй установки производства цианида натрия ООО «Саратоворгсинтез». Руководство по эксплуатации | 1 экз. |
Система измерительная РСУ и ПАЗ второй установки производства цианида натрия ООО «Саратоворгсинтез». Паспорт | 1 экз. |
МП 2309/1-311229-2016 Государственная система обеспечения единства измерений. Система измерительная РСУ и ПАЗ второй установки производства цианида натрия ООО «Саратоворгсинтез». Методика поверки | 1 экз. |
Поверка
осуществляется по документу МП 2309/1-311229-2016 «Государственная система обеспечения единства измерений. Система измерительная РСУ и ПАЗ второй установки производства цианида натрия ООО «Саратоворгсинтез». Методика поверки», утвержденному ООО Центр метрологии «СТП» 23 сентября 2016 г.
Основные средства поверки:
- калибратор многофункциональный MC5-R-IS (регистрационный номер 22237-08), диапазон воспроизведения силы постоянного тока от 0 до 25 мА, пределы допускаемой основной погрешности воспроизведения ±(0,02 % показания + 1 мкА).
Допускается применение аналогичных средств поверки, обеспечивающих определение метрологических характеристик ИС с требуемой точностью.
Знак поверки наносится на свидетельство о поверке ИС.
Сведения о методах измерений
приведены в эксплуатационном документе.
Нормативные документы, устанавливающие требования к системе измерительной РСУ и ПАЗ второй установки производства цианида натрия ООО «Саратоворгсинтез»
ГОСТ Р 8.596-2002 Государственная система обеспечения единства измерений. Метрологическое обеспечение измерительных систем. Основные положения