Назначение
Системы измерительные длины и массы труб WMS 8000
(далее — средства измерений) предназначены для измерений длины и массы труб.
Описание
Принцип действия измерительного канала длины средства измерений (далее - ИКД) основан на фиксировании посредством лазерных датчиков, установленных на подвижных каретках, торцов измеряемых труб. Положение кареток в любой момент времени определяется с помощью оптических линеек. Полученные данные обрабатываются контроллером и выводятся на экране панели управления технологическим процессом находящейся в операторской зоне.
ИКД состоит из П-образного портала, на котором по направляющей перемещаются 2 каретки с лазерными датчиками измерения длины (далее - датчики ИКД), шкафа электроники и автоматики, и панели управления технологическим процессом.
Принцип действия измерительного канала массы средства измерений (далее - ИКМ) основан на использовании гравитационного притяжения. Сила тяжести объекта измерений (трубы) вызывает деформацию чувствительного элемента средства измерений, которая преобразуется им в аналоговый электрический сигнал, пропорциональный массе объекта измерений. Этот сигнал подвергается аналого-цифровому преобразованию, математической обработке электронными устройствами средства измерений с дальнейшим определением значения массы объекта измерений.
Измеренное значение массы отображается в визуальной форме на дисплее средства измерений, а также может быть сохранено в запоминающем устройстве и/или передано через цифровой интерфейс на периферийные устройства, например, сенсорный дисплей, экран панели управления технологическим процессом находящейся в операторской зоне.
ИКМ состоит из грузоприёмного устройства (далее - ГПУ), шкафа электроники и автоматики, вспомогательного дисплея, панели управления технологическим процессом.
ГПУ представляет собой 5 (пять) весоизмерительных стоек, на каждой из которых закреплено седло (устройство удержания обьекта измерений), опирающееся на три весоизмерительных тензорезисторных датчика (далее - датчики ИКМ), которые подключены с помощью соединительных кабелей к терминалу (далее - терминал). Терминалы размещены на каждой из стоек в индивидуальных коммутационных шкафах. Датчики ИКМ и терминалы представляют собой устройства весоизмерительные MC/DAT, модификация MC/DAT-DAT 400-0,6-02, регистрационный № 61371-15.
Терминалы обрабатывают сигналы, поступающие от датчиков ИКМ, отображают измеренное значение массы на дисплее и по интерфейсам связи, передают его в контроллер SIMATIC S7-1500, изготовитель «Siemens AG», Германия, который обрабатывает полученные данные от датчиков ИКД и датчиков ИКМ и передаёт их на вспомогательный дисплей SIMATIC HMI, затем на панель управления технологическим процессом.
Контроллер SIMATIC S7-1500, а также устройства электрического питания и коммутации помещены в шкаф электроники и автоматики. Вспомогательный дисплей (сенсорный дисплей для отображения результатов взвешивания, а также позволяющий управлять средством измерений) размещен на ограждении рабочей зоны.
К средствам измерений данного типа относятся системы измерительные длины и массы труб WMS 8000, модификации LQ21F25HIW, LQ31T21HIW с заводскими номерами соответственно: J322-09, J322-11.
Маркировочная табличка средства измерений выполнена в виде металлической пластины, закреплённая на основании станины движущихся кареток и содержит следующие основные данные:
- торговая марка изготовителя или его полное наименование;
- знак утверждения типа;
- обозначение типа и модификации средства измерений;
- заводской (серийный) номер средств измерений;
- максимальная нагрузка (Махв);
- минимальная нагрузка (Min);
- действительная цена деления (d);
- год выпуска.
1
Рисунок 1 - Общий вид средства измерений: модификация LQ21 (слева), модификация LQ31 (справа) (1 - место размещения маркировочной таблички)
Схема пломбировки для защиты от несанкционированного доступа представлена на рисунке 2.
Рисунок 3 - Общий вид SIMATIC HMI (слева), панель управления технологическим процессом (справа)
Рисунок 2 - Общий вид и схема пломбировки терминалов DAT 400, (1 - разрушаемая наклейка)
Пломбировка вспомогательного дисплея SIMATIC HMI, и панели управления технологическим процессом не предусмотрена.
Нанесение знака поверки на средство измерений не предусмотрено.
Программное обеспечение
Программное обеспечение контроллеров программируемых SIMATIC S7-1500 имеет встроенное программное обеспечение (далее - ВПО) и внешнее, устанавливаемое на персональный компьютер.
ВПО, влияющее на метрологические характеристики, устанавливается в энергонезависимую память контроллеров в производственном цикле на заводе-изготовителе и в процессе эксплуатации изменению не подлежит (уровень защиты - высокий в соответствии с Р 50.2.077-2014)
Внешнее программное обеспечение STEP7, не влияющее на метрологические характеристики, выполняет следующие функции:
- конфигурирование и настройку параметров модулей, центральных процессоров (выбор количества используемых измерительных каналов, диапазон измерения или воспроизведения сигналов, тип подключаемого измерительного преобразователя (датчика) и др.);
- выполнение пуско-наладочных работ и обслуживание готовой системы;
- установку парольной защиты от несанкционированного доступа.
Программное обеспечение STEP7 не даёт доступ к внутренним программным микрокодам измерительных модулей и не позволяет вносить изменения в ВПО.
Идентификационным признаком ПО служит номер версии, которая отображается на дисплее SIMATIC HMI и может быть вызвана через меню ПО.
Терминалы DAT 400 имеют встроенное программное обеспечение (ПО), которое делится на метрологически значимую и метрологически незначимую часть.
Метрологически значимое ПО хранится в защищенной от демонтажа перепрограммируемой микросхеме памяти EPROM, расположенной на плате АЦП терминала и загружается на заводе-изготовителе с использованием специального оборудования. ПО не может быть модифицировано, загружено или прочитано через какой-либо интерфейс после загрузки. Доступ к изменению метрологически значимых параметров осуществляется только в сервисном режиме работы терминалов при этом этот доступ защищен административным паролем и невозможен без применения специализированного оборудования изготовителя.
Идентификационным признаком ПО служит номер версии, которая отображается на дисплее терминала при включении в сеть или может быть вызвана через меню ПО.
Защита ПО от преднамеренных и непреднамеренных воздействий соответствует уровню «высокий» по Р 50.2.077-2014.
Идентификационные данные ПО приведены в таблице 1.
Таблица 1 - Идентификационные данные ПО
| Идентификационные данные (признаки) | Значение |
| DAT 400 | SIMATIC S7-1500 (Step7) |
| ИКМ | ИКД |
| Идентификационное наименование ПО | _ | 01_AUX_IMTS_WeightCalc | 02_AUX_IMTS_PipeLengthCalc |
| Номер версии (идентификационны й номер) ПО, не ниже | PW 13.001 Rev 1.2 | 1.0 | 1.0 |
| Цифровой идентификатор ПО | _ | _ | _ |
Технические характеристики
Таблица 2 - Метрологические характеристики средств измерений
| Наименование характеристики | Значение |
| LQ21F25HIW | LQ31T21HIW |
| Диапазон показаний, Maxn кг | от 0 до 3000 |
| Диапазон взвешивания, Maxв кг | от 20 до 2500 | от 20 до 2000 |
| Минимальная нагрузка, Min, кг | 20 |
| Действительная цена деления d, кг | 0,2 |
| Пределы допускаемой погрешности (mpe), кг, в зависимости от диапазона взвешивания (при поверке и эксплуатации): от 20 до 500 вкл. св. 500 до 2000 вкл. св. 2000 кг. | ±0,5 ±1 ±1,5 | ±0,5 ±1 - |
| Диапазон измерений длины, м | от 6,0 до 14,6 | от 9,5 до 14,6 |
| Пределы допускаемой абсолютной погрешности измерения длины, мм | ±6,0 |
Таблица 3 - Основные технические характеристики
| Наименование характеристики | Значение |
| Диапазон температур, оС | от -10 до +40 |
| Параметры электропитания от сети переменного тока: напряжение, В | от 187 до 242 |
| частота, Гц | от 49 до 51 |
| Габаритные размеры (ширина/длина/высота) средства измерений, мм, не более длина | 17150 |
| ширина | 2660 |
| высота | 3541 |
Знак утверждения типа
наносится на маркировочную табличку, расположенную на основании станины движущихся кареток, а также на титульный лист руководства по эксплуатации способом типографской печати.
Комплектность
Таблица 4 - Комплектность средства измерений
| Наименование | Обозначение | Количество |
| Система измерительная длины и массы труб WMS 8000 | _ | 1 шт. |
| Руководство по эксплуатации ИК длины | WMS-AT015 | 1 экз. |
| Руководство по эксплуатации ИК массы | WMS-AT008 | 1 экз. |
| Методика поверки | _ | 1 экз. |
Сведения о методах измерений
приведены в п. 3.3 «Цикл взвешивания» документа WMS-AT008 «Система измерительная длины и массы труб WMS 8000. Руководство по эксплуатации»;
приведены в п. 2.2 «Цикл измерения» документа WMS-AT015 «Система измерительная длины и массы труб WMS 8000. Руководство по эксплуатации».
Нормативные документы
Приказ Росстандарта от 4 июля 2022 г. № 1622 «Об утверждении Государственной поверочной схемы для средств измерений массы»;
Приказ Росстандарта от 29 декабря 2018 г. № 2840 «Об утверждении Государственной поверочной схемы для средств измерений длины в диапазоне от 1-10’9 до 100 м и длин волн в диапазоне от 0,2 до 50 мкм».
