Назначение
Системы автоматического управления газораспределительной станции АПСТМ-ИС (далее - системы) предназначены для измерений силы постоянного электрического тока, постоянного электрического напряжения, количества импульсов и для воспроизведения силы постоянного электрического тока.
Описание
Системы используются как на вновь строящихся, так и на реконструируемых газораспределительных станциях, узлах редуцирования газа и узлах запуска/приёма внутритрубных устройств.
Системы предназначены для работы как автономно, так и в составе систем линейной телемеханики или автоматизированных систем управления технологическими процессами предприятий.
Основная область - создание нижнего уровня автоматизированной системы управления технологическими процессами рассредоточенных технологических объектов управления с возможностью организации коммерческого учёта расхода энергоносителей на объектах ПАО «Газпром».
Принцип действия систем заключается в преобразовании аналоговых электрических сигналов, полученных с первичных преобразователей, в цифровой код. Полученная информация передаётся на персональный компьютер, обрабатывается и выводится на монитор и внешние устройства.
Состав систем соответствует типовой системе, укомплектованной согласно утверждённому проекту автоматизации конкретного производственного объекта или любому другому аналогичному документу.
В состав систем входят следующие программно-технические средства:
- шкаф контроля ШК;
- шкаф управления ШУ;
- батарея аккумуляторная БА;
- автоматизированное рабочее место АРМ САУ в виде ноутбука (опционально);
- дистанционный пульт контроля и сигнализации ДПКС (опционально);
- сервисное устройство СУ в виде ноутбука (опционально);
- комплекты общего и специализированного программного обеспечения.
В состав шкафа контроля ШК входят:
- программируемый логический контроллер, состоящий из контроллера DevLink-C1000 и модулей ввода/вывода дискретных и аналоговых сигналов;
- панель оператора iROBO-5000-20A1T;
- элементы индикации аварийной и предупредительной сигнализации;
- модули питания датчиков и исполнительных устройств;
- барьеры «искробезопасности» (при необходимости);
- устройства защиты от импульсных помех УЗИП;
- нормирующие преобразователи;
- преобразователи интерфейсов;
- клеммные соединители.
В состав шкафа ШУ входят:
- модули ввода/вывода служебных сигналов, модуль вывода сигналов телерегулирования;
- органы управления и индикации режимов работы;
- индивидуальные блоки управления кранами ИБУК;
- модули питания датчиков и исполнительных устройств;
- выходные реле;
- нормирующие преобразователи;
- барьеры «искробезопасности» (при необходимости);
- устройства защиты от импульсных помех УЗИП.
В состав автоматизированного рабочего места АРМ САУ входят:
- ноутбук;
- принтер;
- комплекты общего и специализированного программного обеспечения.
В состав сервисного устройства СУ входят:
- ноутбук;
- комплекты общего и специализированного программного обеспечения.
В состав дистанционного пульта контроля и сигнализации ДПКС входят:
- пульт сигнализации со встроенным устройством бесперебойного питания УБП (с аккумулятором);
- радиомодем (в комплекте с антенной) в количестве двух комплектов (опционально);
- комплект специализированного программного обеспечения;
- устройство бесперебойного питания УБП.
Системы функционируют в непрерывном режиме работы, автоматически (без постоянного присутствия персонала) под управлением пунктов управления систем линейной телемеханики или автономно.
Системы обеспечивают непосредственную связь с технологическими объектами, выполняют функции телеизмерений текущих и интегральных значений параметров, телесигнализации, телерегулирования и телеуправления технологическими объектами, а также функцию ретрансляции любой технологической информации от смежных систем.
Обмен информацией между системами и пунктами управления систем линейной телемеханики организован по основному и резервному каналам связи, с использованием оборудования сетей и систем технологической связи ПАО «Газпром».
Необходимое оконечное оборудование для сопряжения систем с каналами связи (модемы, радиомодемы, цифровые окончания и т.д.) определяется конкретными проектами.
Протоколы и интерфейсы передачи данных с уровнями пунктов управления систем линейной телемеханики и смежных систем, должны быть определены при проектировании, являться стандартными и унифицированными.
Системы обеспечивают выполнение следующих основных функций:
- представление информации оператору о ходе технологического процесса и работе оборудования на видеокадрах, в виде сообщений (технологических, предупредительных, аварийных), значений параметров, протоколов событий и звуковых сигналов;
- ввод данных и команд от оператора при помощи интерактивных экранных форм;
- реализацию функций контроля и управления отдельными блоками и узлами, а также газораспределительной станции в целом как при работе в нормальном режиме, так и во внештатных ситуациях;
- контроль работы систем пожарной автоматики и контроля загазованности с оповещением персонала и выполнением алгоритмов аварийной остановки;
- защиту потребителя от превышения или понижения давления газа на выходах газораспределительной станции;
- формирование информационных сообщений и управляющих воздействий, необходимых для предупреждения нештатных ситуаций;
- передачу информации о работе газораспределительной станции на автоматизированное рабочего места АРМ САУ, а также на пункты управления систем линейной телемеханики;
- контроль за действиями персонала, работающего с системой, а также предотвращение несанкционированного доступа к системе;
- необходимую надёжность и эффективность системы как при работе в нормальных режимах, так и при нештатных ситуациях, за счёт диагностики технических средств;
- формирование отчёта о работе газораспределительной станции, с возможностью выгрузки с пунктов управления систем линейной телемеханики (или с автоматизированного рабочего места АРМ САУ) архивной информации о работе газораспределительной станции, просмотр трендов по контролируемым параметрам телеизмерений и вывода на печать отчётов о ходе технологических процессов;
- формирование отчёта о расходе газа с возможностью выгрузки с пунктов управления систем линейной телемеханики (или с автоматизированного рабочего места АРМ САУ) архивной информации с вычислителей расхода газа и вывода на печать отчётов.
Нанесение знака поверки непосредственно на системы не предусмотрено.
Фотография общего вида систем представлена на рисунке 1.
Заводской номер в виде цифрового обозначения, состоящего из арабских цифр, наносится термотрансферной печатью на табличку (шильдик), расположенную на правой боковой поверхности шкафа контроля ШК.
Фотография вида с указанием мест нанесения заводского номера и знака утверждения типа представлена на рисунке 2.
Рисунок 1 - Общий вид
Место нанесения заводского номера
Место нанесения знака утверждения типа
Рисунок 2 - Вид с указанием мест нанесения заводского номера и знака утверждения типа
Защита систем от несанкционированного доступа обеспечивается наличием ключей для шкафов. Также в шкафы устанавливаются датчики открытия дверей (концевые выключатели), информация с которых записывается в протокол событий. Внешний вид датчика приведён на рисунке 3.
Рисунок 3 - Вид датчика (концевой выключатель)
Программное обеспечение
Программное обеспечение (далее - ПО) каналов включает в себя метрологически значимое ПО нижнего уровня (встроенное ПО) и SCADA КРУГ-2000 - ПО верхнего уровня, отвечающее за функционирование каналов в целом и обработку измерительной информации.
Функции ПО:
- обработка и преобразование сигналов от модулей обработки сигналов;
- разграничение доступа к данным для разных групп пользователей;
- предоставление пользователям регламентированного доступа к результатам измерений в виде визуальных данных, в том числе готовых к выводу на печать форм с возможностью редактирования этих форм;
- обеспечение защиты программного обеспечения и данных от несанкционированного доступа на физическом (замки на шкафах аппаратно-программных средств, датчики вскрытия шкафов), на программном уровне (использование паролей);
- диагностика и мониторинг функционирования технических и программных средств систем;
- обеспечение пользователя средствами редактирования программной конфигурации комплекта.
ПО разделено на метрологически значимое и незначимое. Идентификационные данные метрологически значимого ПО приведены в таблицах 1 и 2.
Таблица 1 - Идентификационные данные ПО нижнего уровня
| Идентификационные данные ПО | Значение |
| Идентификационное наименование ПО | DevLink Linux |
| Номер версии (идентификационный номер ПО) | 8.2 |
| Цифровой идентификатор ПО | 0xC973 |
| Алгоритм вычисления контрольной суммы | MODBUS CRC16 |
Таблица 2 - Идентификационные данные ПО верхнего уровня
| Идентификационные данные ПО | Значение |
| Идентификационное наименование ПО | SCADA КРУГ-2000 |
| Номер версии (идентификационный номер ПО) | 4.2 |
| Цифровой идентификатор ПО | 0xdd1f2d91faa432f909e0474d0b0d8fb4 |
| Алгоритм вычисления контрольной суммы | MD5 |
Защита ПО от непреднамеренных и преднамеренных изменений соответствует уровню «высокий» по Р 50.2.077-2014.
Технические характеристики
Метрологические и технические характеристики приведены в таблицах 3 и 4 соответственно.
Таблица 3 - Метрологические характеристики
| Наименование характеристики | Значение |
| Диапазоны измерений силы постоянного электрического тока, мА 1) | от 0 до 20 от 4 до 20 |
| Диапазоны измерений постоянного электрического напряжения, В 1) | от -4 до 0 от 0 до 0,1 от 0 до 100 |
| Диапазон воспроизведения силы постоянного электрического тока, мА | от 0 до 20 |
| Диапазон измерений количества импульсов электрического сигнала частотой до 300 Гц, имп. | от 0 до 65535 |
| Пределы допускаемой основной приведённой погрешности измерений силы постоянного электрического тока, % 2) | ±0,1 |
| Пределы допускаемой основной приведённой погрешности измерений постоянного электрического напряжения, % 2) | ±0,5 |
| Пределы допускаемой основной приведённой погрешности воспроизведения силы постоянного электрического тока, % 2) | ±0,5 |
| Пределы допускаемой приведенной погрешности измерений количества импульсов, % 2) | ±0,01 |
| Пределы допускаемой дополнительной приведённой погрешности измерений силы постоянного электрического тока, вызванной изменением температуры окружающего воздуха от нормальной на каждые 10 °С, % 2) | ±0,05 |
| Пределы допускаемой дополнительной приведённой погрешности воспроизведения силы постоянного электрического тока, вызванной изменением температуры окружающего воздуха от нормальной на каждые 10 °С, % 2) | ±0,05 |
| Пределы допускаемой дополнительной приведённой погрешности измерений постоянного электрического напряжения, вызванной изменением температуры окружающего воздуха от нормальной на каждые 10 °С, % 2) | ±0,25 |
| Примечания. 1) Фактические значения диапазонов измерений приводятся в эксплуатационной документации. 2) Нормирующим значением для приведенной погрешности является разность между максимальным и минимальным значениями диапазона измерений (воспроизведения). | |
Таблица 4 - Технические характеристики
| Наименование характеристики | Значение |
| Количество измерительных каналов силы постоянного электрического тока, шт., не более | 128 |
| Количество измерительных каналов постоянного электрического напряжения, шт., не более | 8 |
| Количества каналов воспроизведения силы постоянного электрического тока, шт., не более | 16 |
| Количество измерительных каналов количества импульсов, шт., не более | 16 |
| Количество каналов ввода дискретных сигналов, шт., не более | 1024 |
| Количество каналов вывода дискретных сигналов, шт., не более | 128 |
| Максимальная ёмкость каналов счёта импульсов, имп. | 34038 |
| Напряжение питающей сети переменного тока, В | от 187 до 242 |
| Частота питающей сети переменного тока, Гц | от 49 до 51 |
| Габаритные размеры шкафа (высотахширинахглубина), мм, не более | 1200x800x300 |
| Масса шкафа, кг, не более | 120 |
| Нормальные условия: - температура окружающего воздуха, °С - относительная влажность окружающего воздуха, %, не более - атмосферное давление, кПа (мм рт. ст.) | от +15 до +25 до 80 от 84 до 106 (от 630 до 795) |
| Условия эксплуатации: - температура окружающего воздуха, °С - относительная влажность при температуре окружающего воздуха +35 °С, %, не более - атмосферное давление, кПа (мм рт. ст.) | от 0 до +50 до 80 от 84 до 106,7 (от 630 до 800) |
Знак утверждения типа
наносится термотрансферной печатью на табличку (шильдик), расположенную на правой боковой поверхности шкафа контроля ШК, и на левый верхний угол титульного листа эксплуатационных документов типографским способом.
Комплектность
Комплектность систем приведена в таблице 5.
Таблица 5 - Комплектность средства измерений
| Наименование | Обозначение | Количество, шт./экз. |
| Система автоматического управления газораспределительной станции АПСТМ-ИС в составе: | _ | 1 |
| Шкаф контроля ШК | ДАКЖ.687297.163 | 1 |
| Шкаф управления ШУ | ДАКЖ.687297.164 | 1 |
| Батарея аккумуляторная БА | ДАКЖ.563432.008 | 1 |
| АРМ оператора САУ | ДАКЖ.421417.048 | Ноутбук |
| Дистанционный пульт контроля и сигнализации ДПКС | ДАКЖ.424213.002 | 1 |
| Сервисное устройство СУ | ДАКЖ.421415.002 | Ноутбук |
| Комплект ЗИП | ДАКЖ.424933.001 | 1 |
| Система автоматического управления газораспределительной станции АПСТМ-ИС. Руководство по эксплуатации | ДАКЖ.424332.005 РЭ | 1 |
| Система автоматического управления газораспределительной станции АПСТМ-ИС. Формуляр | ДАКЖ.424332.005 ФО | 1 |
Сведения о методах измерений
приведены в подразделе 1.4 «Устройства и работа» документа ДАКЖ.424332.005 РЭ «Система автоматического управления газораспределительной станции АПСТМ-ИС. Руководство по эксплуатации».
Нормативные документы
Приказ Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 1 октября 2018 г. № 2091 «Об утверждении государственной поверочной схемы для средств измерений силы постоянного электрического тока в диапазоне от Р10-16 до 100 А»;
Приказ Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 28 июля 2023 г. № 1520 «Об утверждении государственной поверочной схемы для средств измерений постоянного электрического напряжения и электродвижущей силы»;
Приказ Росстандарта от 26 сентября 2022 г. № 2360 «Об утверждении государственной поверочной схемы для средств измерений времени и частоты»;
ДАКЖ.424332.005 ТУ Система автоматического управления газораспределительной станции АПСТМ-ИС. Технические условия.