Система измерительно-управляющая котла-утилизатора № 8 установки сухого тушения кокса № 3 Коксохимического производства АО "ЕВРАЗ ЗСМК"

Основные
Тип
Зарегистрировано поверок 3
Найдено поверителей 1

Назначение

Система измерительно-управляющая котла-утилизатора № 8 установки сухого тушения кокса № 3 Коксохимического производства АО «ЕВРАЗ ЗСМК» (ИУС) предназначена для измерений массового расхода (пара, воды), давления (пара, воды), разряжения инертных газов, уровня воды в барабане котла, температуры (пара, инертных газов), автоматического непрерывного контроля технологических параметров, их визуализации, регистрации и хранения, диагностики состояния технологического оборудования ИУС, формирования сигналов предупредительной и аварийной сигнализации.

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 (АРМ), 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 315-2PN/DP (средний уровень ИУС);

3)    вычислительные компоненты - автоматизированное рабочее место (АРМ) газовщика, 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 12 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 «USTK_3». 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 «Kotel 8». 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

Идентификационное наименование ПО

Проект контроллера PLC: «Kotel 8»

Проект WinCC подсистемы визуализации: «USTK 3»

Номер версии (идентификационный номер ПО)

-

Цифровой идентификатор ПО

Для файла конфигурации проекта «Kotel 8»:

\Kotel 8 07 07 2016\ombstx\offline\0000000d\BAUSTEIN.DBT cb2a99b36b826caefc 1 f4c42ded5a261 Для файла конфигурации проекта «USTK 3»:

\USTK 3\USTK 3.mcp e3a7f9036c2b4b0679857b5e5464d158

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.

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 выходных сигналов с первичных измерительных преобразователей:

-    электрический ток (по ГОСТ 26.011-80), мА

-    сигналы с термопреобразователей сопротивления, Ом

-    сигналы с термопар, мВ

от 4 до 20 по ГОСТ 6651-2009 по ГОСТ Р 8.585-2001

Параметры входных сигналов модулей ввода аналоговых сигналов контроллера (модуль 6ES7 331-7KF02-0AB0):

-    сигнал с термопар с характеристикой преобразования ХА (К) по ГОСТ Р 8.585-2001, мВ

-    сигнал с термопар с характеристикой преобразования ХК (L) по ГОСТ Р 8.585-2001, мВ

-    сигнал с ТС с НСХ по ГОСТ 6651-2009, Ом

-    электрический ток (по ГОСТ 26.011-80), мА

от -1,52 до +45,12

от -2,43 до +49,11 от 0 до +71,3 от 4 до 20

Информационный обмен между измерительными и комплексными компонентами ИУС осуществляется по кабелям и проводам с маркировкой:

-    для СИ с токовым выходным сигналом и с термопреобразователей сопротивления

-    для термоэлектрических преобразователей

КВВГЭнг

термоэлектродным

(компенсационным)

проводам

Информационный обмен между компонентами среднего и верхнего уровней ИУС осуществляется посредством промышленных информационных сетей на основе протоколов:

-    для связи модулей ввода аналоговых сигналов с центральным управляющим устройством контроллера программируемого SIMATIC S7-300

-    для связи контроллера программируемого SIMATIC S7-300 с АРМ

Profibus DP Industrial Ethernet

Климатические условия эксплуатации

определены документацией компонентов ИУС

Средний срок службы, лет, не менее

8

ИК

Наименование ИК

Диапазон измерений физической величины, ед. измерений

СИ, входящие в состав ИК ИУС

Границы допускаемой основной погрешности ИК

Границы 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

Температура перегретого пара

от -40 до +600 °С

Преобразователь термоэлектрический ТХК "Метран-200", мод. ТХК Метран-202

19984-00

Д=±3,25 °С от -40 до +300 °С Д=±3,50 °С от +300 до +400 °С Д=±4,20 °С от +400 до +500 °С Д=±4,80 °С от +500 до +600 °С

-

Д=±7,73 °С от -40 до +300 °С Д=±7,98 °С от +300 до +400 °С Д=±8,68 °С от +400 до +500 °С Д=±9,28 °С от +500 до +600 °С

Д=±14,77 °С от -40 до +300 °С Д=±15,02 °С от +300 до +400 °С Д=±15,72 °С от +400 до +500 °С Д=±16,32 °С от +500 до +600 °С

Модуль ввода аналоговых сигналов SM 331 мод.: 6ES7 331 7KF02 0AB0 контроллера программируемого Simatic S7-300 (далее - 6ES7 331-7СТ02-0АВ0)

15772-11

Y=±0,7 %

Y=±1,1 %

2

Температура циркулирующих газов перед котлом

от -40 до +1100°С

Датчик температуры КТХА

57177-14

Д=±1,1 °С от -40 до +275 °С Д=±(0,004Ч) °С свыше +275 °С

-

Д=±9,08 °С от -40 до +275 °С Д=±(7,98+0,004•t) °С свыше +275 °С

Д=±21,62 °С от -40 до +275 °С Д=±(12,54+0,004Ч) °С свыше +275 °С

6ES7 331-7СТ02-0АВ0

15772-11

у=±0,7 %

Y=±1,1 %

3

Массовый расход перегретого пара

от 0 до 32 т/ч

Преобразователь давления измерительный Sitrans P DSIII 7MF4433 (далее - 7MF4433)

45743-10

Y=±(0,0029^+0,071) %

Y=±(0,08-r+0,1) %

Y=±(0,0029 r+1,1) %

Y=±(0,08^r+1,4) %

6ES7 331-7СТ02-0АВ0

15772-11

Y=±0,5 %

Y=±0,7 %

4

Массовый расход питательной воды

от 0 до 32 т/ч

7MF4433

45743-10

Y=±(0,0029^+0,071) %

Y=±(0,08-r+0,1) %

Y=±(0,0029-r+1) %

Y=±(0,08^r+1,3) %

6ES7 331-7СТ02-0АВ0

15772-11

Y=±0,5 %

Y=±0,7 %

5

Массовый расход циркулирующей воды

от 0 до 250 т/ч

7MF4433

45743-10

Y=±(0,0029^+0,071) %

Y=±(0,08-r+0,1) %

Y=±(0,0029^ r+0,9) %

Y=±(0,08-r+1,4) %

6ES7 331-7СТ02-0АВ0

15772-11

Y=±0,5 %

Y=±0,7 %

6

Уровень воды в барабане т. 1

±315 мм. вод. ст.

7MF4433

45743-10

Y=±(0,0029^+0,071) %

Y=±(0,08-r+0,1) %

Y=±(0,0029^r+0,5) %

Y=±(0,08^r+0,8) %

6ES7 331-7СТ02-0АВ0

15772-11

Y=±0,5 %

Y=±0,7 %

7

Уровень воды в барабане т.2

±315 мм. вод. ст.

7MF4433

45743-10

Y=±(0,0029^+0,071) %

Y=±(0,08-r+0,1) %

Y=±(0,0029^r+0,5) %

Y=±(0,08^r+0,8) %

6ES7 331-7СТ02-0АВ0

15772-11

Y=±0,5 %

Y=±0,7 %

1

2

3

4

5

6

7

8

9

8

Давление перегретого пара

от 0 до 60 кгс/см2

Преобразователь давления измерительный Sitrans P DSIII 7MF4033 (далее - 7MF4033)

45743-10

у=±(0,0029-к+0,071) %

у=±(0,08-к+0,1) %

Y=±(0,0029^+0,5) %

Y=±(0,08^+0,8) %

6ES7 331-7СТ02-0АВ0

15772-11

у=±0,5 %

у=±0,7 %

9

Давление питательной воды к котлу-утилизатору

от 0 до 100 кгс/см2

7MF4033

45743-10

у=±(0,0029-к+0,071) %

Y=±(0,08•к+0,1) %

Y=±(0,0029•к+0,5) %

Y=±(0,08^+0,8) %

Модуль 6ES7 331-7KF02-0АВ0

15772-11

у=±0,5 %

Y=±0,7 %

10

Разряжение циркулирующих газов перед котлом

от -100 до 0 мм. вод. ст.

7MF4433

45743-10

у=±(0,0029-к+0,071) %

Y=±(0,08•к+0,1) %

Y=±(0,0029^+0,5) %

Y=±(0,08•к+0,8) %

6ES7 331-7СТ02-0АВ0

15772-11

у=±0,5 %

Y=±0,7 %

11

Разряжение циркулирующих газов перед дымососом

от -400 до 0 мм. вод. ст.

7MF4433

45743-10

у=±(0,0029-к+0,071) %

Y=±(0,08•к+0,1) %

Y=±(0,0029•к+0,5) %

Y=±(0,08^+0,8) %

6ES7 331-7СТ02-0АВ0

15772-11

у=±0,5 %

Y=±0,7 %

12

Температура в шкафу PLC

от 0 до +100 °С

Т ермопреобразователь сопротивления медный ТСМТ, мод. ТСМТ 104

36766-09

Д=±(0,6+0,0И) °С

-

Д=±(1,1+0,0И) °С

Д=±(1,3+0,01•t) °С

6ES7 331-7СТ02-0АВ0

15772-11

у=±0,5 %

Y=±0,7 %

Примечания - Д - абсолютная погрешность, у - приведенная погрешность к верхнему значению диапазона измерения, к - коэ( измерения; допускается применение измерительных преобразователей, внесенных в Федеральный информационный фонд по обеспече техническими и метрологическими характеристиками

фициент соотношения интервалов нию единства измерений РФ с такими же

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 машиниста котлов

2 шт.

Контроллер программируемый SIMATIC S7-300

1 шт.

РИЦ194.00-ИЭ.01 ОАО «ЕВРАЗ ЗСМК». Коксохимическое производство. Специализированный энергоремонтный цех. Автоматизированная система управления технологическим процессом блока № 8 установки сухого тушения кокса № 3 котел-утилизатор. Инструкция по эксплуатации для технологического персонала

1 экз.

РИЦ194.00-ИЭ.02 ОАО «ЕВРАЗ ЗСМК». Коксохимическое производство. Специализированный энергоремонтный цех. Автоматизированная система управления технологическим процессом блока № 8 установки сухого тушения кокса № 3 котел-утилизатор. Инструкция по эксплуатации для обслуживающего персонала

1 экз.

РИЦ194.00-П5 ОАО «ЕВРАЗ ЗСМК». Коксохимическое производство. Специализированный энергоремонтный цех. Автоматизированная система управления технологическим процессом блока № 8 установки сухого тушения кокса № 3 котел-утилизатор. Описание информационного обеспечения

1 экз.

РИЦ194.00-ПА ОАО «ЕВРАЗ ЗСМК». Коксохимическое производство. Специализированный энергоремонтный цех. Автоматизированная система управления технологическим процессом блока № 8 установки сухого тушения кокса № 3 котел-утилизатор. Описание программного обеспечения

1 экз.

Система измерительно-управляющая котла-утилизатора № 8 установки сухого тушения кокса № 3 Коксохимического производства АО «ЕВРАЗ ЗСМК». Паспорт.

1 экз.

МП РИЦ194-16 Система измерительно-управляющая котла-утилизатора № 8 установки сухого тушения кокса № 3 Коксохимического производства АО «ЕВРАЗ ЗСМК». Методика поверки.

1 экз.

Поверка

осуществляется по документу МП РИЦ194-16 «Система измерительно-управляющая котла-утилизатора № 8 установки сухого тушения кокса № 3 Коксохимического производства АО «ЕВРАЗ ЗСМК». Методика поверки», утвержденному ФБУ «Кемеровский ЦСМ» 02.12.2016 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.

Сведения о методах измерений

приведены в документе РИЦ194.00-ИЭ.01 ОАО «ЕВРАЗ ЗСМК». Коксохимическое производство. Специализированный энергоремонтный цех. Автоматизированная система управления технологическим процессом блока № 8 установки сухого тушения кокса № 3 котел-утилизатор. Инструкция по эксплуатации для технологического персонала.

Нормативные документы, устанавливающие требования к системе измерительно-управляющей котла-утилизатора № 8 установки сухого тушения кокса № 3 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

Развернуть полное описание