Назначение
Системы информационно-измерительные GranTEK (далее - ИИС GRANTEK) предназначены для измерений физических величин: температуры, расхода, массовой концентрации и объемной доли компонентов в веществе, давления, разрежения, активной и реактивной мощности, силы электрического тока, электрического напряжения, уровня; автоматического непрерывного контроля и визуализации параметров технологических процессов, а также выдачи сигналов сигнализации.
Область применения - различные отрасли промышленности.
Описание
Принцип действия ИИС GRANTEK основан на измерении, преобразовании сигналов первичных преобразователей измеряемых величин в значения технологических параметров, их программной обработке и визуализации.
ИИС GRANTEK представляет собой многоуровневую систему, построенную по иерархическому принципу. Измерительные каналы ИИС GRANTEK состоят из следующих компонентов:
1) измерительные компоненты - первичные и нормирующие измерительные преобразователи, измерительные трансформаторы тока и напряжения, имеющие нормированные метрологические характеристики и выполняющие функцию измерений;
2) комплексные компоненты - подсистемы контроля, построенные на основе комплексов программируемых логических контроллеров (ПЛК) GE Fanuc, которые завершают измерительные преобразования, выполняют вычислительные и логические операции, а также осуществляют формирование выходных сигналов;
3) вычислительные компоненты - рабочие станции операторов на базе промышленных компьютеров типа IBM PC, предназначенные для отображения параметров технологических процессов, индикации сигналов сигнализации и серверы, выполняющие функцию хранения информации и ведения баз данных;
4) связующие компоненты - технические устройства, используемые для приема-передачи сигналов, несущих информацию об измеряемой величине от одного компонента ИИС GRANTEK к другому (каналообразующая аппаратура). Связующими компонентами между измерительными и комплексными компонентами являются кабельные проводки, между комплексными и вычислительными компонентами - цифровой канал.
Измерительные каналы (ИК) ИИС GRANTEK имеют простую структуру, которая позволяет реализовать прямой метод измерений путем последовательных измерительных преобразований. Исключение составляют измерительные каналы активной и реактивной мощности, имеющие сложную структуру для выполнения косвенных измерений.
ИИС GRANTEK имеет в своем составе 29 групп ИК, объединенных в группы по виду и диапазону измеряемой физической величины. Каждый канал модулей ввода/вывода ПЛК GE Fanuc может быть программно настроен на любой из диапазонов измерения физической величины, приведенных в таблице 1.
ИИС GRANTEK является проектно-компонуемой системой. Количество уровней, измерительных каналов и архитекгура построения ИИС GRANTEK зависят от сложности объекта контроля и количества технологических параметров, подлежащих контролю.
ИИС GRANTEK функционирует в автоматическом режиме. Измерительные преобразователи выполняют измерение физических величин и их преобразование в унифицированный токовый сигнал (от 0 до 20 мА). ПЛК GE Fanuc подсистем контроля выполняют аналого-цифровое преобразование унифицированных сигналов, осуществляют преобразование цифрового кода в значения технологических параметров, выполняют вычислительные и логические операции, формируют и передают на выходные модули сигналы сигнализации. ПЛК GE Fanuc через коммутационные сетевые модули по цифровому каналу передают информацию на сервер и рабочие станции. Сервер выполняет архивирование информации, ее хранение и предоставляет данные рабочей станции для отображения отчетов по запросам оператора. Рабочие станции оператора обеспечивают визуализацию технологических параметров объекта контроля и индикацию сигналов сигнализации.
ИИС GRANTEK обеспечивает выполнение следующих основных функций:
1) измерение и обработку значений следующих физических величин:
- температуры (газа, жидкостей, твердой поверхности);
- расхода (газа, жидкости);
- массовой концентрации компонентов в веществе;
- объемной доли компонентов в веществе;
- давления (газа, жидкости);
- разрежения (газа);
- активной мощности;
- реактивной мощности;
- силы электрического тока;
- электрического напряжения;
- уровня (жидких и сыпучих продуктов);
2) непрерывный автоматический контроль, визуализацию указанных технологических параметров, индикацию аварийных значений и выдачу предупредительной сигнализации;
3) хранение (накопление) архивов о значениях параметров технологического процесса в специализированной базе данных, отвечающей требованию защищенности от несанкционированного доступа;
4) формирование журналов аварийных событий;
5) обеспечение защиты оборудования, программного обеспечения и данных от несанкционированного доступа на физическом и программном уровне (установка паролей и т.п.);
6) отображение состояния оборудования;
7) конфигурирование и настройку параметров ИИС GRANTEK;
8) ведение системы единого времени в ИИС GRANTEK (коррекция времени);
9) перезапуск ИИС GRANTEK;
10) передача в локальную сеть предприятия результатов измерений и содержания журнала событий.
Технические характеристики
1 Пределы допускаемой основной погрешности измерительных каналов
ИИС GRANTEK приведены в таблице 1:
Таблица 1 _______________________________________________
| Номер труп -пы ИК | Наименование измерительного канала | Диапазон измерений физической величины, ед. измерения | Состав измерительного канала | Пределы допускаемой основной погрешности компонента | Пределы допускаемой основной погрешности ИК |
| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 |
| 1 | ИК температуры | (0-1000)°C | 1.1 | ТХА 9419 ИПМ0399 Модуль IC200ALG240 ПЛК | Класс допуска 2 у = ±0,5 % у = ±0,1 % | А = ± 20,0 °C |
| 1.2 | ТХА 9419 ИПМ 0399 Модуль IC200ALG240 ПЛК | Класс допуска 2 у = ±0,25 % у = ±0,1 % | А = ± 10,00 °C |
| 1.3 | ТХА Метран-200 ИПМ0399 Модуль IC200ALG240 ПЛК | Класс допуска 2 у = ±0,5 % у = ±0,1 % | А = ±20,0 °C |
| 1.4 | ТХА Метран-200 ИПМ 0399 Модуль IC200ALG240 ПЛК | Класс допуска 2 у = ± 0,25 % у = ±0,1 % | А = ± 10,00 °C |
| 2 | ИК температуры | (0-100) °C | 2.1 | ТСМУ Метран-274 Модуль IC200ALG240 ПЛК | у = ±0,5 % у = ±0,1 % | А = ± 1,5 °C |
| 2.2 | ТСМУ 9313 Модуль IC200ALG240 ПЛК | у = ± 0,5 % у = ±0,1 % | А = ± 1,5 °C |
| 2.3 | ТСМУ 9313 Модуль IC200ALG240 ПЛК | у = ± 1,0% у = ±0,1 % | А = ± 1,5 °C |
| 2.4 | ТХК9419 ИПМ 0399 Модуль IC200ALG240 ПЛК | Класс допуска 2 у = ± 0,5 % у = ±0,1 % | А = ± 2,0 °C |
| 3 | ИК объемного расхода | (12-300) м7ч | 3.1 | УРСВ “ВЗЛЕТ-МР” Модуль IC200ALG240 ПЛК | 8 = ±2,0 % у = ±0,1 % | 8 = ±3,0 % |
| 3.2 | УРСВ-ОЮМ “ВЗЛЕТ PC” Модуль IC200ALG240 ПЛК | 8 = ± 1,5% у = ±0,1 % | 8 = ±3,0 % |
| 4 | ИК массовой концентрации компонентов в веществе | (0-200) мг/м3 | ДАХ БПС21 Модуль IC200ALG240 ПЛК | А = ± 5,0 мг/м3 в диапазоне (0-20) мг/м3; А=±(5±0,25(Свх--20)) мг/м3 в диапазоне (20-200) мг/м3 у = ±2,0 % у = ±0,1 % | у = ± 30,0 % в диапазоне (0-20) мг/м3, 8 = ± 30,0 % в диапазоне (20-100) мг/м3 |
| 5 | ИК объемной доли компонентов в веществе | (0-30) % | ДАХ БПС21 Модуль IC200ALG240 ПЛК | Х« х® X© ©S о"- о4 о о <4 о -н -н -н и II и СО | у = ± 5,0 % |
| 6 | ИК объемной доли компонентов в веществе | (0-2,5) % | АГ-0011 Модуль IC200ALG240 ПЛК | у = ± 4,0 % у = ±0,1 % | у = ± 6,0 % |
| 7 | ИК объемной доли компонентов в веществе | (0-20) % | АГ-0012 Модуль IC200ALG240 ПЛК | у = ±2,0 % у = ±0,1 % | у = ± 4,0 % |
| 8 | ИК объемной доли компонентов в веществе | (0-30) % | ГАММА-100 Модуль IC200ALG240 ПЛК | у = ±2,0 % у = ±0,1 % | у = ± 4,0 % |
| 9 | ИК объемной доли компонентов в веществе | (0-100)% | ГАММА-100 Модуль IC200ALG240 ПЛК | у = ±2,0 % у = ±0,1 % | у = ±4,0% |
| 10 | ИК давления | ВПИ 10 кПа | Метран-100-ДИ Модуль IC200ALG240 ПЛК | у = ±0,5 % у = ±0,1 % | у = ±2,0% |
| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 |
| и | ИК давления | (минус 0,125 -+0,125) кПа | Метран-100-ДИВ Модуль IC200ALG240 ПЛК | у = ± 0,5 % у = ±0,1 % | у = ± 0,6 % |
| 12 | ИК давления | ВПИ 600 кПа | 12.1 | Метран-100-ДИ Модуль IC200ALG240 ПЛК | у = ± 1,0% у = ±0,1 % | у = ± 2,0 % |
| 12.2 | Метран-100-ДИ Модуль IC200ALG240 ПЛК | у = ± 0,5 % у = ±0,1 % | у = ± 1,0% |
| 13 | ИК разрежения | ВПИ 40 кПа | Метран-100- ДВ Модуль IC200ALG240 ПЛК | у = ±0,5% у = ±0,1 % | у = ± 1,5 % |
| 14 | ИК разрежения | ВПИ 2,5 кПа | Метран-100-ДВ Модуль IC200ALG240 ПЛК | у = ± 0,5 % у = ±0,1 % | у = ± 2,0 % |
| 15 | ИК разрежения | ВПИ 1,6 кПа | Метран-100-ДВ Модуль IC200ALG240 ПЛК | у = ±0,5 % у = ±0,1 % | у = ±2,0 % |
| 16 | ИК активной мощности | (0,002-26,000) МВт | ТОЛ 10-1 НАМИ-10 или ЗНОЛ.06 Е848-М1 Модуль IC200ALG240 ПЛК | КТ 0,5 КТ 0,5 у = ± 0,5 % у = ±0,1 % | у = ± 2,0 % |
| 17 | ИК реактивной мощности | (0,002-26,000) МВар | ТОЛ 10-1 НАМИ-10 или ЗНОЛ.06 Е849-М1 Модуль IC200ALG240 ПЛК | КТ 0,5 КТ 0,5 у = ±0,5 % у = ±0,1 % | у = ±2,0 % |
| 18 | ИК силы переменного тока | (0,25-1500,00) А Номинальная частота переменного тока 50 Гц | ТОЛ 10-1 Е854-М1 Модуль IC200ALG240 ПЛК | КТ 0,5 у = ± 0,5 % у = ±0,1 % | у = ±2,0% |
| 19 | ИК напряжения переменного тока | (0-250) В | Е855-М1 Модуль IC200ALG240 ПЛК | у = ± 0,5 % у = ±0,1 % | у = ±2,0% |
| 20 | ИК уровня | (0-100) мм | “ВЗЛЕТ УР” Модуль IC200ALG240 ПЛК | у = ±0,5% у = ±0,1 % | у = ± 1,0% |
| 21 | ИК уровня | (0-1500) мм | “ВЗЛЕТ УР” Модуль IC200ALG240 ПЛК | у = ±0,5 % у = ±0,1 % | у = ±1,0 % |
| 22 | ИК массовой концентрации компонентов в веществе | (0-100) мг/м3 | ЕН 1000 Модуль IC200ALG240 ПЛК | у = ±25,0 % в диапазоне (0-20) мг/м3, 8=±25,0 % в диапазоне (20-100) мг/м3 у = ±0,1 % | у = ± 30,0 % в диапазоне (0-20) мг/м3, 8 = ± 30,0 % в диапазоне (20-100) мг/м3 |
| 23 | ИК объемной доли компонентов в веществе | (0-100)% | Кедр 1А Модуль IC200ALG240 ПЛК | у = ±4,0 % у = ±0,1 % | у = ±5,0 % |
| 24 | ИК объемной доли компонентов в веществе | (0-50) % | Кедр 1А Модуль IC200ALG240 ПЛК | у = ± 4,0 % у = ±0,1 % | у = ±5,0% |
| 25 | ИК объемной доли компонентов в веществе | (0-20) % | Кедр 1А Модуль IC200ALG240 ПЛК | у = ± 4,0 % у = ±0,1 % | у = ±5,0 % |
| 26 | ИК объемной доли компонентов в веществе | (0-5)% | ГТМК-18 Модуль IC200ALG240 ПЛК | у = ± 4,0 % у = ±0,1 % | у = ±5,0 % |
| 27 | ИК силы переменного тока | (0,25-1000,00) А Номинальная частота переменного тока 50 Гц | 27.1 | ТОЛ 10-1 Т-0,66 УЗ или ТОП-0,66 Е842/1 Модуль IC200ALG240 ПЛК | КТ 0,5 КТ 0,5 у = ± 1,0% у = ±0,1 % | у = ±3,0 % |
| 27.2 | ТОЛ 10-1 Е854-М1 Модуль IC200ALG240 ПЛК | КТ 0,5 у = ±0,5 % у = ±0,1 % | у = ±2,0% |
| 28 | ИК температуры | (0-1100)°C | ТХА Метран-200 ИПМ 0399 Модуль IC200ALG240 ПЛК | Класс допуска 2 у = ± 0,5 % у = ±0,1 % | А = ±22,0 °C |
| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 |
| 29 | ИК температуры | (0-200)°C | 29.1 | ТХА9419 ИПМ 0399 Модуль IC200ALG240 ПЛК | Класс допуска 2 у = ± 0,5 % у = ±0,1 % | А = ±5,0 °C |
| 29.2 | ТХА9419 ИПМ 0399 Модуль IC200ALG240 ПЛК | Класс допуска 2 у = ± 0,25 % у = ± 0,1 % | А = ±3,00 °C |
Примечания
1) В таблице приняты следующие обозначения: Свх - концентрация, КТ - класс точности, Д - абсолютная, 8 - относительная, у - приведенная погрешность; ВПИ - верхний предел измерений.
2) Допускается применение измерительных компонентов других типов: преобразователей термоэлектрических - по ГОСТ 6616-94; нормирующих преобразователей - по ГОСТ 13384-93; термопреобразователей сопротивления - по ГОСТ Р 8.625-2006; датчиков давле-ния/разрежения - по ГОСТ 22520-85; расходомеров - по ГОСТ 28723-90; преобразователей измерительных тока, напряжения, мощности -по ГОСТ 24855-81; газоанализаторов - по ГОСТ 13320-81; уровнемеров - по ГОСТ 28725-90; измерительных трансформаторов тока - по ГОСТ 7746-2001; измерительных трансформаторов напряжения - по ГОСТ 1983-2001. Средства измерений должны быть утвержденного типа с метрологическими характеристиками в пределах указанных в настоящей таблице и иметь унифицированный выходной сигнал (0-20) мА (либо применяться в комплекте с нормирующим преобразователем с выходным сигналом (0-20) мА).
2 Пределы допускаемых дополнительных погрешностей измерительных каналов, обусловленных внешними влияющими факторами, определяются метрологическими характеристиками средств измерений, применяемых в ИК ИИС GRANTEK.
3 Характеристики подсистем контроля
3.1 Параметры входных сигналов подсистем контроля: - дискретные сигналы:
напряжение, В
24 ± 2,4 (пост.);
220 ±10 (перемен.);
от 0 до 20;
от минус 10 до + 10.
- аналоговые сигналы:
ток, мА
напряжение, В
3.2 Количество подсистем контроля
до 32-х.
| 3.3 Максимальное количество входов/выходов подсистемы контроля: - аналоговых входов - не более 960; - аналоговых выходов - не более 960; - дискретных входов - не более 2048; - дискетных выходов - не более 2048. |
| 4 Количество рабочих станций оператора | до 32-х. |
| 5 Характеристики интерфейсов 5.1 Тип интерфейсной связи подсистем с рабочими станциями 5.2 Тип интерфейсной связи между подсистемами контроля | Ethernet Ethernet и/или Genius Modbus, Profibus DP и др. (по заказу) |
| 6 Электропитание, масса, габариты, потребляемая мощность | в зависимости от конфигурации |
7 Значения показателей безотказности и долговечности не менее: - средняя наработка на отказ, ч 10 000
- срок службы, лет 8
8 Пределы допускаемой абсолютной погрешности измерений времени за сутки, с, ±5.
9 Характеристики устойчивости и прочности к воздействию внешних факторов (температуры, влажности окружающего воздуха, атмосферного давления) составных компонентов ИИС GRANTEK - согласно эксплуатационной документации каждого компонента.
Знак утверждения типа
Знак утверждения типа наносится на титульный лист Руководства по эксплуатации и Формуляра ИИС GRANTEK типографским способом.
Комплектность
В комплект поставки ИИС GRANTEK могут входить технические и специализированные программные средства, а также документация, представленные в таблицах 2-4, соответственно. Конкретный состав комплекта поставки (исполнения) ИИС GRANTEK и количество измерительных каналов определяются проектной документацией на объект контроля, картой заказа или договором на поставку.
Таблица 2 - Технические средства
| № | Наименование | Обозначение | № в Гос. реестре средств измерений РФ |
| 1 | 2 | 3 | 4 |
| Измерительные компоненты |
| 1 | Датчики давления | Метран-100-ДВ Метран-100-ДИ Метран-100-ДИВ | 22235-01 |
| 2 | Термопреобразователи с унифици-рованным выходным сигналом | ТСМУ Метран-274 | 21968-06 |
| ТСМУ 9313 | 15762-02 |
| 3 | Расходомеры-счетчики ультразву-ковые многоканальные | УРСВ “ВЗЛЕТ-МР” | 28363-04 |
| УРСВ-010М “ВЗЛЕТ-РС” | 16179-02 |
| 4 | Г азоанализаторы | ГАММА-100 | 27813-07 |
| ЕН 1000 | 27631-04 |
| Кедр 1А | 20371-05 |
| ГТМК-18 | 11731-06 |
| АГ-0012 | 11643-98 |
| АГ-0011 | 11961-98 |
| ДАХ | 24049-05 |
| 5 | Преобразователи измерительные переменного тока | Е854-М1 | 13214-92 |
| 6 | Преобразователи измерительные напряжения переменного тока | Е855-М1 | 13215-92 |
| 7 | Преобразователи измерительные активной мощности трехфазного тока | Е848-М1 | 7008-92 |
| 8 | Преобразователь активной и реактивной мощности трехфазного тока | Е849-М1 | 7604-97 |
| 9 | Датчик уровня ультразвуковой | “ВЗЛЕТ УР” | 22590-07 |
| 10 | Преобразователи термоэлектрические | ТХА9419 | 18093-99 |
| ТХК9419 | 18093-99 |
| ТХА Метран-200 | 19985-00 |
| 11 | Измерительные преобразователи модульные | ИПМ 0399 | 22676-07 |
| 12 | Блок питания и сигнализации | БПС21 | 24050-02 |
| 13 | Измерительные трансформаторы тока | ТОЛ 10-1 | 15128-07 |
| Т-0,66 УЗ | 17551-06 |
| ТОП-0,66 | 15174-06 |
| 1 | 2 | 3 | 4 |
| 14 | Измерительные трансформаторы напряжения | НАМИ-10 | 11094-87 |
| ЗНОЛ.06 | 3344-04 |
| 15 | Преобразователи измерительные переменного тока | Е842/1 | 18885-99 |
| Подсистемы контроля |
| 16 | Комплектный щит управления. В его составе: | ЩКУ ТУ 3431-464-20885897-2005 | |
| - комплексы программируемых логических контроллеров для информационно-измерительных и управляющих систем PLC GE Fanuc | | 17303-03 |
| Рабочие станции |
| 17 | Рабочая станция оператора. В ее составе: | PC | |
| - компьютер в промышленном исполнении фирмы Advantech Минимальные требования: Intel Pentium 4 #530 3,0 ГГц; RAM 1 Гбайт DDR РС3200; HDD 80 Гбайт SerialATA 150 | | |
| - шкаф серверный секционный серии “INDUSTRIAL” | ШСС 600x600x1800 | |
| - система гарантированного электропитания | АРС Smart-UPS RT | |
| Серверы |
| 18 | Сервер В его составе: | | |
| - компьютер в серверном исполнении Минимальные требования: 2 х Intel XEON 3200 MHz Socket 604 FSB800; RAM 2 x DDR2-400 512 MB; HDD (6+1) x 73Gb Ultra- 320 SCSI HOTSWAP | | |
| - шкаф серверный секционный серии “INDUSTRIAL” | ШСС 600x600x1800 | |
| - система гарантированного электропитания | АРС Smart-UPS RT | |
| Технические средства для организации локальной вычислительной сети |
| 19 | VDSL модемы Скорость передачи: от 12500 кбит/с | | |
| 20 | Коммутатор каналов передачи данных на 8-32 порта, 10/100 Mbit | | |
Таблица 3 - Программное обеспечение
| № | Наименование | Обозначение | Количество |
| 1 | Операционная система PC | MS Windows 2000 Pro, ХР Pro | 1 |
| 2 | Операционная система сервера | MS Windows Server 2000 Pro, 2003 Pro | 1 |
| 3 | Система управления базой данных сервера | MS Windows SQL Server 2000 | 1 |
| 4 | Базовое программное обеспечение | “GRANTEK” | 1 |
| 5 | SCADA-система | CIMPLICITY HMI PLANT EDITION (GE Fanuc) | 1 |
| 6 | Система разработки программ для ПЛК GE Fanuc | CIMPLICITY MACHINE EDITION (GE Fanuc) | 1 |
Таблица 4 - Документация
| № | Наименование | Количество |
| 1 | ИИС GranTEK. Ведомость эксплуатационных документов | 1 |
| 2 | ИИС GranTEK. Руководство по эксплуатации | 1 |
| 3 | ИИС GranTEK. Формуляр | 1 |
| 4 | Эксплуатационная документация на компоненты, применяемые в составе ИИС GranTEK | 1 |
| 5 | ИИС GranTEK. Методика поверки | 1 |
Поверка
Поверка ИИС GRANTEK проводится согласно методике ОФТ.20.464.00.00.00 МП «Системы информационно-измерительные GRANTEK “ИИС GRANTEK”. Методика поверки», утвержденной ГЦИ СИ ФГУ «Томский ЦСМ» /-/2007 г.
Основные средства поверки:
| Наименование средств поверки | Метрологические характеристики |
| Прибор для поверки вольтметров В1 -12 | Диапазон установки выходных токов (10’ь - 100) мА Погрешность (± (2,5 ТО"4)-!^! мкА) в диапазоне (100 -10"6-100) мА где 1к - ток, установленный на выходе прибора |
| Средства поверки измерительных компонентов | В соответствии с нормативными документами, регламентирующими поверку средств измерений, входящих в состав ИИС GRANTEK |
Межповерочный интервал: - 2 года.
Поверка измерительных компонентов (средств измерений) и их межповерочный интервал - в соответствии с нормативными документами на их поверку.
Нормативные документы
ГОСТ Р 8.596-2002 “ГСИ. Метрологическое обеспечение измерительных систем. Основные положения”.
ТУ 4222-464-20885897-2006 “Система информационно-измерительная GranTEK "ИИС GRANTEK". Технические условия”.
ТУ 3431-464-20885897-2005 “Комплектные щиты управления. Технические условия”.
Заключение
Тип систем информационно-измерительных GranTEK "ИИС GRANTEK" утвержден с техническими и метрологическими характеристиками, приведенными в настоящем описании типа, метрологически обеспечен при выпуске из производства и в эксплуатации.
