Назначение
Системы измерительно-информационные и управляющие СТН-3000 (далее -системы) предназначены для измерения и контроля технологических параметров (давления, расхода и объема жидкостей и газов, температуры среды в трубопроводах, уровня жидкости в резервуарах и др.) производственных процессов различного назначения с непрерывным технологическим циклом.
Описание
Системы измерительно-информационные и управляющие СТН-3000 относятся к проектно компонуемым системам, возникающим как законченное изделие непосредственно на объекте эксплуатации после монтажа, осуществляемого в соответствии с проектной документацией.
Системы СТН-3000 состоят из:
- первичных измерительных преобразователей технологических параметров в унифицированные аналоговые сигналы, в цифровые сигналы, передаваемые по стандартным интерфейсам;
- контроллеров, преобразующих аналоговые электрические сигналы в цифровые, осуществляющих необходимые вычисления и выработку сигналов автоматического управления по заданной программе, самодиагностику функционирования, резервирование (при необходимости) и объединение в общую сеть всех компонентов системы;
- средств передачи цифровых сигналов по линиям связи;
- компьютеров в качестве операторских станций для удобной и наглядной визуализации технологических параметров, состояния средств регулирования, выполнения расчетов, ведения протоколов и архивирования данных, а также конфигурирования и настройки программной части системы.
Измерительные компоненты систем внесены в Государственный реестр средств измерений РФ.
В составе системы СТН-3000 используются контроллеры СТН-3000-РКУ (Госреестр №59781-15), контроллеры ControlWave (Госреестр №39451-08) , ControlWave Micro (Госреестр №27242-09) , ControlWave Express и ControlWave Express PAC (Г осреестр №42620-09) .
Для расширения числа измерительных каналов контроллеры ControlWave, ControlWave Micro могут комплектоваться блоками удаленного ввода/вывода контроллеров ControlWave Ethernet( Госреестр №39451-08) .
Системы на базе контроллеров СТН-3000-РКУ имеют маркировку СТН-3000-Р. На рисунке 1 приведен общий вид шкафов вторичной, электрической части систем.
Рисунок 1 Фото общего вида шкафов вторичной части систем измерительно-информационных и управляющих СТН-3000 Состав измерительных каналов (ИК) систем СТН-3000 определяется для каждого конкретного технологического объекта из числа следующих:
1 Каналы измерения объема и расхода газа и жидкости.
1.1 Стандартное сужающее устройство (диафрагма), вычислитель расхода природного газа серии ControlWave - ControlWave EFM (Госреестр №38418-08), ControlWave GFC (Госреестр №38419-08), либо ControlWave XFC (Госреестр №38417-08) со встроенными измерительными каналами избыточного давления, разности давлений и температуры;
канал передачи цифрового значения измеренного сигнала в процессор контроллера и далее на операторскую станцию.
1.2 Стандартное сужающее устройство (диафрагма), преобразователь многопараметрический измерительный 3808-30 (Госреестр №27759-04), либо преобразователь давления измерительный 3051S (Госреестр № 24116-13) с измерительными каналами температуры по п.4;
канал аналого-цифрового преобразования контроллера, с вычислением расхода и объема в контроллере системы;
канал передачи полученного цифрового значения на операторскую станцию.
1.3 Счетчик газа СГ (Госреестр №14124-14), либо счетчик газа турбинный TZ/FLUXI (Госреестр №14350-12) либо датчик расхода газа ДРГ.М (Госреестр №26256-06); вычислитель расхода природного газа серии ControlWave - ControlWave EFM, ControlWave GFC, либо ControlWave XFC в режиме корректора;
канал передачи цифрового сигнала в процессор контроллера и далее на операторскую станцию.
2 Каналы измерения давления, разности давлений.
2.1 Канал измерения давления в составе вычислителя ControlWave EFM, ControlWave GFC, либо ControlWave XFC;
канал передачи цифрового значения измеренного сигнала в процессор контроллера и далее на операторскую станцию.
2.2 Преобразователь многопараметрический измерительный 3808, либо преобразователь измерительный 2088, либо преобразователь давления измерительный 3051S;
канал аналого-цифрового преобразования контроллера;
канал передачи полученного цифрового значения на операторскую станцию.
3 Каналы измерения уровня.
Преобразователь многопараметрический измерительный 3808, либо преобразователь давления измерительный 3051S;
канал аналого-цифрового преобразования контроллера;
канал передачи полученного цифрового значения на операторскую станцию.
4 Каналы измерения температуры.
4.1 Канал измерения температуры в составе преобразователя многопараметрического измерительного 3808, либо вычислителя расхода природного газа серии ControlWave -ControlWave EFM, ControlWave GFC, либо ControlWave XFC;
канал передачи цифрового значения сигнала в процессор контроллера и далее на операторскую станцию.
4.2 Термопреобразователи сопротивления взрывозащищенные ТСПУ 011 (Госреестр № 16084-07);
канал линейного аналого-цифрового преобразования контроллера;
канал передачи полученного цифрового значения на операторскую станцию,.
4.3 Термометр сопротивления ТСП 012 кл. В (Госреестр № 43587-10); канал аналого-цифрового преобразования контроллера; канал передачи полученного цифрового значения на операторскую станцию.
5 Каналы цифро-аналогового преобразования
Процессор контроллера и далее канал цифро-аналогового преобразования на базе модуля вывода аналоговых сигналов контроллера для управления и местной индикации.
В системе СТН-3000 может быть до 32767 контроллеров.
Связь между контроллерами может осуществляться:
- по каналу Ethernet;
- по последовательному интерфейсу;
- по оптоволоконному кабелю;
- по выделенной или коммутируемой телефонной линии;
- по радиоканалу;
- по каналам мобильной и беспроводной связи;
- по каналу спутниковой связи.
Средства для обеспечения связи встроены в контроллеры системы.
Система принимает сигналы поляризационного и защитного потенциала трубопровода от преобразователей ПНКЗ и ПЗП.
Компоненты систем СТН-3000, устанавливаемые во взрывоопасных зонах, имеют сертификаты Федеральной службы по экологическому, технологическому и атомному надзору.
Связь в системе СТН-3000 осуществляется по помехозащищенному протоколу
BSAP.
Программное обеспечение
Программное обеспечение СТН-3000 можно разделить на 2 группы - встроенное программное обеспечение (ВПО) и внешнее, устанавливаемое на персональный компьютер.
ВПО, влияющее на метрологические характеристики, устанавливается в энергонезависимую память измерительных модулей контроллеров в производственном цикле на заводе-изготовителе и в процессе эксплуатации изменению не подлежит.
Внешнее программное обеспечение OpenBSI Utilities/BSI Config, не влияющее на метрологические характеристики содержит широкий спектр инструментальных средств для работы с компонентами СТН-3000. Оно позволяет выполнять:
- конфигурирование и настройку параметров модулей, центральных процессоров (выбор количества используемых измерительных каналов, диапазон измерения или воспроизведения сигналов, тип подключаемого измерительного преобразователя (датчика) и др.);
- конфигурирование системы промышленной связи на основе интерфейсов RS-232, RS-485;
- конфигурирование систем промышленной связи на основе стандарта Ethernet;
- программирование логических задач контроллеров на языках IL (Instruction List), LD (Ladder Diagram), FBD (Function Block Diagram), SFC (Sequential Function Chart) и ST (Structured Text);
- тестирование программ, выполнение пуско-наладочных работ и обслуживание готовой системы;
- установку парольной защиты от несанкционированного доступа.
Программное обеспечение OpenBSI Utilities/BSI Config не даёт доступ к ВПО и не
позволяет вносить изменения в ВПО.
Таблица 1 Идентификационные данные внешнего программного обеспечения
| Идентификационные данные (признаки) | Значения |
| Идентиф икационное наименование ПО | OpenBSI Utilities/ BSI Config |
| Номер версии (идентификационный номер) ПО | V5.8 и выше |
| Цифровой идентификатор ПО | номер версии |
| Алгоритм вычисления цифрового идентификатора | не используется |
Класс защиты его от непреднамеренных и преднамеренных изменений - средний в соответствии с Р 50.2.077-2014.
Технические характеристики
Таблица 2 - Основные технические характеристики систем измерительноинформационных и управляющих СТН-3000_
| Каналы измерений | Диапазоны измерений | Пределы основной погрешности, %* |
| - расхода и объема по п. 1 с вычислителем серии ControlWave - ControlWave EFM, либо ControlWave GFC, либо C ontrolW ave XFC - по п. 1.2 с датчиками разности давлений, избыточного давления и температуры - по п. 1.3 с вычислителем расхода природного газа серии ControlWave - ControlWave EFM, либо ControlWave GFC, либо ControlWave XFC в режиме корректора | Избыточное давление от 3,4 до 27,6 МПа, разность давлений до 172,4 кПа, температура от -18 до +65 °С Избыточное давление до 13,8 МПа, разность давлений до 2,1 МПа, температура от -18 до +65 °С Избыточное давление до 13,8 МПа Избыточное давление до 27,6 МПа, температура от -18 до +65 °С | ± 0,35 % ** (погрешность относительная) от ±0,7 до ±1,5 % (погрешность относительная) ± 1,35 % ** (погрешность относительная) при расходах (0,2-1,0) Qmax |
| - давления по п.2 - по п.2.1 с каналом измерения давления из состава вычислителя ControlWave EFM, ControlWave GFC, либо ControlWave XFC - по п.2.2 -с преобразователем многопараметрическим измерительным 3808* -с преобразователем измерительным 2088 | Разность давлений - верхние значения диапазонов от 24,9 до 172,4 кПа Избыточное давление -верхние значения диапазонов от 3,4 до 27,6 МПа Избыточное давление -верхние значения диапазонов от 0,003 до 30 МПа, разность давлений - верхние значения диапазонов от 1,87 до 172,4 кПа Избыточное давление -верхние значения диапазонов от 0,01 до 27,5 МПа | ±0,1 % ВПИ*** Max (±0,14% ВПИ; ±0,11% ВПШ) *** ± 0,15 % диапазона измерений |
| - с преобразователем давления измерительным 3051S | Избыточное давление -верхние значения диапазонов от 0,124 до 68950 кПа, разность давлений - верхние значения диапазонов от 0,025 до 13790 кПа | ± 0,12 % диапазона измерений |
| - уровня по п. 3 | 0 - 15 м | ± 22,5 мм |
| Каналы измерений | Диапазоны измерений | Пределы основной погрешности, %* |
| температуры по п.4 | | |
| - по п.4.1 с преобразователем 3808 | | ± 0,35 °С (абс.) |
| - по п.4.1 в составе вычислителя расхода природного газа ControlWave EFM, ControlWave GFC, либо ControlWave XFC | от минус 50 °С до плюс 100 °С | ± 0,7 °С (абс.) |
| - по п.4.2 с термометром сопротивления ТСПУ 011 по п.4.3 с термометром сопротивления ТСП 012 кл. В | от минус 50 °С до плюс 50 °С от минус 50 °С до плюс 150 °С от минус 50 °С до плюс 150 °С | ± 0,55 или ±1,1 % диапазона от ±0,7 до ±1,2 °С (абс.) |
| - цифро-аналогового преобразования по п.5 | 4-20 мА (диапазон выходного сигнала) | ± 0,1 % диапазона |
Примечания -
*) Пределы погрешностей ИК приведены с учетом погрешностей первичных измерительных преобразователей и оценены с доверительной вероятностью, равной 0,95; **) Расчет расхода и объема по ГОСТ 8.563 с учетом параметров трубопровода и сужающего устройства, создающего перепад давления;
.***) ВПИ - верхний предел диапазона измерений, ВПШ - верхний предел диапазона шкалы датчика давления в зависимости от соотношения диапазона измерений и верхнего значения шкалы датчика.
Рабочие условия применения измерительных компонентов систем:
- диапазон рабочих температур: от минус 40 °С до плюс 70 °С;
(в специальном исполнении от минус 50 до плюс 70 °С,
каналов цифро-аналогового преобразования от минус 55 до плюс 70 °С);
- относительная влажность воздуха: 5 - 95% без конденсации влаги;
2 2
- максимальный уровень вибраций: 15-150 Гц, 9,8 м/с ; 150-2000 Гц, 4,9 м/с .
Знак утверждения типа
наносится типографским способом на титульный лист формуляра на систему.
Комплектность
- Измерительные приборы и преобразователи, входящие в состав измерительных каналов системы в соответствии с конкретным составом на объекте;
- инструкции по эксплуатации на компоненты системы,
- проектная техническая и эксплуатационная документация на систему,
- формуляр;
- инструкция «Системы измерительно-информационные и управляющие СТН-3000. Методика поверки измерительных каналов» АТГС. АСУТП - 01.003 МП.
Поверка
осуществляется в соответствии с инструкцией «Системы измерительно-информационные и управляющие СТН-3000. Методика поверки измерительных каналов» АТГС.АСУТП-
01.003 МП, утвержденной ФГУП «ВНИИМС» в мае 2015 г.
Поверка первичных измерительных преобразователей - в соответствии с их методиками поверки.
Перечень основного оборудования для поверки систем:
- калибратор многофункциональный ASC300-R с ПГ воспроизведения силы постоянного тока ±(0,015% показания + 2 мкА);
- магазин сопротивлений кл.т. 0,02.
Сведения о методах измерений
Сведения приведены в руководстве по эксплуатации «Система автоматизированного управления технологическими процессами (АСУТП) на базе информационноизмерительной и управляющей системы. СТН-3000. Руководство по эксплуатации»
42 5270-002-17294661-2005 РЭ.
Нормативные и технические документы, устанавливающие требования к системам измерительно-информационным и управляющим СТН-3000
ГОСТ Р 8.596-2002 «Метрологическое обеспечение измерительных систем. Общие положения».
«Система измерительно-информационная и управляющая СТН-3000.Технические условия ТУ 42 5270-002-17294661-2014
21697-15: Описание типа СИСкачать128.9 Кб