Назначение
Системы измерительные длины и массы труб АКСКМТ (далее - системы) предназначены для автоматизированного измерения длины и массы металлических труб в составе автоматизированного комплекса сортировки, клеймения и маркировки труб.
Описание
Измерительная часть систем функционально состоит из измерительного канала массы и измерительного канала длины. Конструктивно выделены следующие элементы системы: модуль измерителя длины, весовой модуль, транспортная система, интегрированная система управления, ЭВМ визуализации техпроцесса и базы данных, пульт управления, силовая, защитно-коммутационная аппаратура и блоки первичного питания.
Модуль измерителя длины включает рельсовый путь из пяти секций, каретку с электроприводом, содержащим инкрементальный датчик оборотов (энкодер), набор из восьми фотобарьеров.
Принцип измерения длины основан на отсчете величины линейного перемещения каретки вместе с трубой при помощи энкодера от момента срабатывания одного из фотобарьеров до момента срабатывания фотобарьера около упора. Расстояния между фотобарьерами, а также коэффициент перевода углового перемещения энкодера в линейное перемещение каретки заносятся в систему управления как константы при калибровке системы. Таким образом, длина трубы определяется как разность между известным расстоянием между фотобарьерами и величиной хода каретки до срабатывания фотобарьера около упора.
Весовой модуль построен на датчиках весоизмерительных балочных из нержавеющей стали SLB С3 (госреестр 46027-10), FLINTEC Gmbh, Германия. Вес трубы после ее укладки транспортной системой на стойки ложементов, закрепленных на балке весов, передается через подвесы балки на два силоизмерительных модуля с тензодатчиками. Через некоторое время происходит успокоение балки с трубой и, в соответствии с нагрузкой, приложенной к тензодатчикам, происходит измерение веса.
Система управления базируется на программно - аппаратном комплексе S7-300 фирмы Siemens. В качестве вычислительного процессорного модуля выступает программный контроллер СРи313С. К нему через процессорную шину подключаются модуль сопряжения с датчиками Siwаrex U, командоконтроллеры FM352, модули дискретных входов и выходов. Через фронтальные соединители и клемные разъемы к системе управления подключаются датчики положения, энкодеры, тензодатчики, пускатели, частотные преобразователи, пневмораспределители и среда визуализации процессов на основе ЭВМ. Под управлением системы управления происходит работа устройства в автоматическом и наладочном режиме. Данные о трубах прошедших через устройство сохраняются в базе данных, для дальнейшей сортировки и распечатки накладных при необходимости.
Система может быть подключена к локальной заводской сети.
На программно логический контроллер наносится бумажная пломба для предотвращения подмены флеш-карты памяти контроллера. Разъем флеш-карты показан на рисунке 1, а на рисунке 2 показан контроллер с наклеенной бумажной пломбой закрывающей карту памяти.
Рисунок 1- Флеш-карта памяти подлежащая пломбированию
Рисунок 2- Бумажная пломба наклеенная на
разъем флеш-карты
Программное обеспечение
Программное обеспечение (ПО) систем измерительных длины и массы труб АКСКМТ разработано в программной среде SIEMENS SIMATIC STEP 7 (Step7 v5.3 + HF1), имеющей внутренние закрытые алгоритмы защиты от изменения программного кода. Идентификационные данные метрологически значимых частей ПО приведены в таблице 1.
Таблица 1
| Наименование ПО | Идентифик ационное наименова ние ПО | Номер версии (идентифика ционный номер) ПО | Цифровой идентификатор ПО (контрольная сумма исполняемого кода) | Алгоритм вычисления цифрового идентификатора ПО |
| Функция управления системой измерения длины | FC15 | 17/10/2011 8:04:18AM | 0xE8B6 | SIEMENS SIMATIC |
| Функция управления измерением массы | FC25 | 19/05/2008 10:00:50AM | 0x5D5C |
Недопустимое влияние на метрологически значимую часть систем через интерфейс пользователя и интерфейс связи отсутствует. Программное обеспечение систем не оказывает влияния на их метрологические характеристики.
Защита программного обеспечения систем от преднамеренных и непреднамеренных изменений соответствует уровню «С» по МИ 3286-2010. Примененные специальные средства защиты в достаточной мере исключают возможность несанкционированной модификации, обновления (загрузки), удаления и иных преднамеренных изменений метрологически значимой части ПО систем и измеренных данных.
Технические характеристики
Основные метрологические и технические характеристики систем приведены в таблице 2.
Таблица 2
| Диапазон измерений длины трубы, м | 6,0..13,3 |
| Пределы допускаемой абсолютной погрешности измерительного канала длины, мм | ±10 |
| Дискретность отсчета длины, мм | 1 |
| Допускаемый диапазон наружного диаметра трубы, мм | 42..245 |
| Диапазон измерений массы, кг | 30..1500 |
| Пределы допускаемой абсолютной погрешности измерительного канала массы, кг | ±0,5 |
| Дискретность отсчета массы, кг | 0,1 |
| Время успокоения весового модуля, с | не более 10 |
| Напряжение питания трехфазной сети переменного тока, В | 380 (+38, -57) |
| Частота питающего напряжения, Гц | 50±1 |
| Суммарная потребляемая мощность, Вт | не более 10000 |
| Общая масса, кг | не более 25000 |
| Габаритные размеры, м | не более 17,0х6,0х3,1 |
| Длительность непрерывной работы, ч | не менее 8 |
| Средняя наработка на отказ, ч | не менее 10000 |
| Средний срок службы, лет | 10 |
Рабочие условия применения соответствуют УХЛ4 по ГОСТ 15150-69
- температура окружающего воздуха, °С 5..35
- относительная влажность, %, не более 75 при 30°С
- атмосферное давление, кПа 84..106,7
Знак утверждения типа
Знак утверждения типа наносится краской на панель интегрированной системы управления, трафаретным способом, а также на титульный лист руководства по эксплуатации и паспорта методом печати.
Комплектность
Комплект поставки систем указан в таблице 4.
Таблица 4
| Транспортная система | 1 шт |
| Модуль измерителя длины | 1 шт |
| Модуль весовой | 1 шт |
| Интегрированная система управления (ШУ-1) | 1 шт |
| ЭВМ визуализации техпроцесса и базы данных | 1 комплект |
| Силовая, защитно-коммутационная аппаратура и блоки первичного питания (ШСУ-1) | 1 комплект |
| Программное обеспечение на компакт-диске | 1 шт |
| Руководство по эксплуатации ЭКО 054.00.100 РЭ | 1 шт |
| Паспорт ЭКО 054.00.100 ПС | 1 шт |
Поверка
Осуществляется в соответствии с требованиями раздела 4 “Методика поверки” руководства по эксплуатации ЭКО 054.00.100 РЭ, утвержденным ФБУ «Ростовский ЦСМ» в 2012 г.
Перечень основных средств поверки (эталонов):
- гири класса точности М1 по ГОСТ OIML R 111-1-2009;
- рулетка измерительная металлическая 3 класса по ГОСТ 7502-98.
Сведения о методах измерений
Руководство по эксплуатации ЭКО 054.00.100 РЭ (п.п. 1.4.2.2 и 1.4.3.2).
Нормативные документы
ГОСТ 8.021-05 ГСИ. Государственная поверочная схема для средств измерений массы.
МИ 2060-90 ГСИ. Государственная поверочная схема для средств измерений длины в диапазоне 1*10-6 .. 50 м.
ТУ 4276-002-24178318-07 Система измерительная длины и массы труб АКСКМТ. Технические условия
Рекомендации к применению
Осуществление торговли и товарообменных операций.
