Назначение
Системы измерительные и управляющие SPPA-T3000 (Siemens Power Plant Automations) (далее - системы) предназначены для измерения выходных аналоговых сигналов от датчиков в виде напряжения и силы постоянного тока, сопротивления постоянному току, а также технологических параметров, преобразованных в указанные электрические величины.
Системы применяются на объектах энергетики и промышленных предприятиях для автоматизированного контроля и управления в реальном масштабе времени сложными технологическими процессами и оборудованием.
Описание
Системы обеспечивают выполнение следующих основных функций:
- измерение сигналов от термопреобразователей;
- измерение сигналов от термопар;
- измерение сигналов от датчиков с выходными сигналами напряжения или силы постоянного тока;
- сбор и обработку дискретных сигналов;
- контроль состояния и управление объектами автоматизации в режиме реального времени;
- формирование предупредительных и аварийных сигналов и сообщений;
- формирование архивов событий и параметров;
- разграничение прав доступа пользователей к функциям и данным с использованием паролей;
- протоколирование событий и действий оператора.
Принцип действия систем состоит в следующем. Информация об измеряемых технологических параметрах в виде электрических сигналов поступает на вход модулей измерительных, где происходит измерение и преобразование этой информации в цифровой код. Далее по цифровым каналам связи информация поступает на сервер приложений и передается к операторским станциям, а также в контроллеры управления, где происходят вычисления и формирование сигналов управления.
Система имеет многоканальную схему построения. Каждый измерительный канал состоит из измерительных, связующих и вычислительных компонентов.
Измерительные компоненты - модули измерительные, осуществляющие измерение, аналогово-цифровое преобразование и передачу измерительной информации от:
- термопреобразователей типов Pt, П, М и Н по ГОСТ 6651-2009;
- термопар типов B, S, T, R, E, N, J, K, L, ТХК по ГОСТ Р 8.585-2001;
- датчиков с выходными сигналами постоянного напряжения;
- датчиков с выходными сигналами постоянного тока.
В качестве измерительных компонентов применяются модули измерительные согласно таблице 1.
Таблица 1 - Измерительные компоненты_
| Наименование модуля измерительного | Тип | Номер в Г осреестре СИ |
| Контроллеры программируемые | SIMATIC S7-300 | 15772-06 |
| Модули ввода-вывода сигналов специальные SIMATIC | AddFEM, AddFEM P0C0, AddFEM S0E, | 36820-08 |
| Модули ввода-вывода сигналов функциональные | FUM 210, FUM 230, FUM 232, FUM 280 | 36818-08 |
Связующие компоненты - сервер приложений (сервер Stratus® - резервированный сервер повышенной отказоустойчивости из семейства серверов промышленного назначения), который служит связующим звеном между компонентами системы и выполняет функции вывода данных на рабочее место оператора (в том числе вывод текущих значений, графиков и отчетов), архивирования данных, связи со сторонними системами, загрузки проектов в контроллеры управления, вывода архивных данных на DVD-диски.
Вычислительные компоненты - контроллер(ы) управления (контроллеры программируемые Simatic S7-400, AS3000), в которых происходит обработка получаемой информации, выдача команд управления.
Метрологически значимая часть программного обеспечения (ПО) содержится только в измерительных компонентах (модулях измерительных), указанных в таблице 1 и защищена от несанкционированного доступа.
Остальной комплект ПО, используемый в системе, служит для обеспечения общего функционирования, выполнения функций вывода данных оператору, загрузки проектов в контроллеры управления, архивирования данных и не оказывает влияние на метрологические характеристики системы.
Вход в систему защищен паролем, который определяет допуск персонала к основным функциям системы.
Общий вид системы показан на рисунке 1.
Программное обеспечение
Метрологически значимой частью системы является программное обеспечение, загружаемое на заводе-изготовителе в постоянную память средств измерений утвержденных типов, являющихся компонентами измерительных каналов. Встроенное программное обеспечение в измерительные модули программно-технических средств предусматривает запрет несанкционированного изменения структур (настроек) в условиях эксплуатации.
Измерительная информация со всех компонентов измерительного канала в результате преобразований по линиям связи поступает в систему верхнего блочного уровня на АРМ операторов, с установленным специализированным программным обеспечением.
Программное обеспечение «SPPA-T3000» позволяет оператору выполнять настройки отображения результатов выполненных измерений на мониторах АРМ в графическом и цифровом видах, архивировать и просматривать результаты ранее выполненных измерений.
Методы, используемые для защиты программного обеспечения системы:
- механические (закрытие дверей шкафов с оборудование на ключ);
- конструктивные (размещения программного обеспечения в энергонезависимой памяти; необходимость специальных технических и программных средств для какой-либо его модификации);
- программные (установка паролей для различных уровней доступа к программным компонентам, контроль идентификационных данных этого программного обеспечения).
Метрологические характеристики измерительных каналов нормированы с учетом специализированного программного обеспечения «SPPA-T3000».
Идентификационные данные программного обеспечения «SPPA-T3000» приведены в таблице 2.
Таблица 2 - Идентификационные данные программного обеспечения
| Идентификационные данные (признаки) | Значение |
| Идентификационное наименование ПО | SPPA-T3000 |
| Номер версии (идентификационный номер) ПО | Не ниже 7.0.12.0 |
| Цифровой идентификатор ПО | 7A4F0BD9FEFFA37247E48FB4A071E695 |
| Другие идентификационные данные | SPPA T3000 Service.exe |
Уровень защиты программного обеспечения «SPPA-T3000» от непреднамеренных и преднамеренных изменений «высокий» по Р 50.2.077-2014.
Технические характеристики
Метрологические характеристики системы приведены в таблице 3.
Метрологические характеристики системы определяются метрологическими характеристиками измерительных компонентов (ИК), указанных в таблице 3.
| Тип ИК | Параметры входных сигналов | Параметры выходных сигналов | Пределы допускаемой погрешности^ |
| Модули ввода аналоговых сигналов SM 331 (Входят в состав SIMATEC S7-300) |
| 6ES7 331-7KB0*-**** 6ES7 331-7KF0*-**** SIPLUS 6AG1 331-7KB0*-**** 6AG1 331-7KF0*-**** | ± 80 мВ ± 250 мВ; ± 500 мВ; ± 1 В ± 2,5 В; 0-10 В; 1-5 В; ± 5 В; ± 10 В 0/4-20 мА; ± 20 мА 150/300/600 Ом Pt 100 (от минус 200 до 850°C) Pt 100 (от минус 120 до 130°C) сигналы термопар типов: E, N, J, K | 9/12/14 бит + знак | ± 0,6 % ± 0,4 % ± 0,6 % ± 0,5 % ± 0,5 % ± 0,5 % ± 0,6 % ± 0,7 % |
| 6ES7 331-7NF0*-**** | ± 5 В; ± 10 В; 1-5 В 0/4-20 мА ± 20 мА | 15 бит + знак | ± 0,05 % |
| 6ES7 331-7NF1*-**** | ± 5В; ± 10 В от 1 до 5 В от 0 до 10 В 0/4-20 мА ± 20 мА | 15 бит + знак | ± 0,05 % |
| 6ES7 331-7PF0*-**** SIPLUS 6AG1 331-7PF0*-**** | Pt 100/200/500 Pt 1000/10000 Cu 10 Ni 10/120/1000 10/50/100/500 П 10/50/100/500 М 150/300/600 Ом | 15 бит + знак | ± 0,5 К ± 0,5 К ± 1,0 К ± 0,5 К ± 0,5 К ± 0,5 К ± 0,05 % |
| 6ES7 331-7PF1*-**** | ± 80 мВ сигналы термопар типов: B, S, T, R, E, N, J, K, L, ТХК | 15 бит + знак | ± 0,05 % ± 0,5.2 К |
| 6ES7 331-7HF0*-**** | ± 1 В/100 кОм ± 5 В/100 кОм ± 10 В/100 кОм ± 1-5 В/100 кОм ± 20 мА/50 кОм ± 0-20 мА/50 кОм ± 4-20 мА/50 кОм | 14 бит + знак | ± 0,2 % ± 0,25 % ± 0,2 % ± 0,25 % ± 0,2 % ± 0,2 % ± 0,2 % |
| Взрывобезопасного исполнения ЕхЛПС 6ES7 331-7RD0*-**** | 0/4-20 мА | от 10 до 15 бит + знак | ± 0,1 % |
| Взрывобезопасного исполнения ExibПС 6ES7 331-7SF0*-**** | Pt 100/200 Ni 100 150/300/600 Ом сигналы термопар типов: B, S, T, R, E, N, J, K, L | от 10 до 15 бит + знак | ± 0,18 % |
| Модули ввода/вывода аналоговых сигналов SM 336 (Входят в состав SIMATEC S7-300) |
| 6ES7 336-**E0*-**** | от 0 до 10 В 0/4-20 мА | 13 бит | ± 0,4 % |
| Примечание - !) абсолютной, выраженной в единицах физических величин, либо приведенной, выраженной в %. |
| |
| Модули ввода/вывода сигналов специальные SIMATIC AddFEM |
| Диапазон измерения силы постоянного тока, А | от минус 0,05 до плюс 0,05 |
| Пределы допускаемой относительной погрешности измерения силы постоянного тока, % | ± 0,15 |
| Диапазон измерения напряжения постоянного тока, В | от минус 11,85 до плюс 11,85 |
| Пределы допускаемой относительной погрешности измерения напряжения постоянного тока, % | ± 0,15 |
| Количество аналоговых входов токовых сигналов | от 6 до 12 |
| Количество аналоговых входов сигналов напряжения | 6 |
| Модули ввода/вывода сигналов функциональные FUM |
| Наименование параметра | Значение параметра |
| FUM 210 | FUM 230 | FUM 232 | FUM 280 |
| Диапазон измерения силы постоянного тока, А | от минус 0,0002 до плюс 0,005 | от 0,004 до 0,02 | - | от минус 0,002 до плюс 0,02 |
| Пределы допускаемой относительной погрешности измерения силы постоянного тока, % | ± 0,25 | ± 0,25 | - | ± 0,25 |
| Диапазон измерения напряжения постоянного тока, В | от минус 33,0 до плюс 33,0 | - | от минус 0,01 до плюс 0,06 | - |
| Пределы допускаемой относительной погрешности измерения напряжения постоянного тока, % | ± 0,25 | - | ± 0,39 | - |
| Диапазон измерения температуры с помощью термометров сопротивлений, °С | - | - | от минус 200 до плюс 825 | - |
| Пределы допускаемой абсолютной погрешности измерения температуры с помощью термометров сопротивлений, °С | - | - | ± 1,8 | - |
| Диапазон измерения температуры с помощью термопар, °С | - | - | от минус 270 до плюс 825 | - |
| Пределы допускаемой абсолютной погрешности измерения температуры с помощью термопар, °С E N J K S T | - | - | ± 1,3 ± 2,7 ± 1,7 ± 2,3 ± 6,4 ± 1,3 | - |
| Количество аналоговых входов токовых сигналов | 13 | 16 | - | 6 |
| Количество аналоговых входов сигналов напряжения | 13 | - | 42 | - |
| Количество аналоговых входов для термометров сопротивлений | - | - | 14 | - |
| Количество аналоговых входов для термопар | - | - | 28 | - |
| Технические характеристики |
| Средняя наработка на отказ, ч, не менее | 20000 |
| Средний срок службы, лет, не менее | 15 |
| Рабочие условия эксплуатации |
| Температура окружающей среды, °С | 20±5 |
| Относительная влажность воздуха, % (без конденсации влаги) | от 35 до 65 (при плюс 35 °С) |
| Атмосферное давление, кПа | от 84 до 106,7 |
Знак утверждения типа
наносится типографским способом на эксплуатационную документацию и на стойки, в которых расположены компоненты системы, методом трафаретной печати.
Комплектность
Комплект поставки системы соответствует таблице 4.
Таблица 4
| Наименование | Минимальное кол-во, шт./экз. | Примечание |
| Модули измерительные | 1 | Кол-во зависит от заказа |
| Сервер приложений | 1 | |
| Контроллеры управления | 1 | Кол-во зависит от заказа |
| Рабочее место оператора | 1 | Кол-во зависит от заказа |
| Руководство по эксплуатации | 1 | |
| Комплект технической документации | 1 | |
| Формуляр | 1 | |
| Методика поверки | 1 | |
Поверка
осуществляется по документу РТ-МП-2421-551-2015 «Системы измерительные и управляющие SPPA-T3000. Методика поверки», утвержденному ФБУ «Ростест - Москва» 19 августа 2015 г.
Основные средства поверки:
- мера электрического сопротивления многозначная Р3026-1, диапазон воспроизводимых сопротивлений от 0,01 до 111111,11 Ом, кт 0,005, Госреестр № 8478-04;
- калибратор тока программируемый П321, диапазон воспроизводимого постоянного тока от 10 мкА до 10А, А = (0,05Тк + 1) мкА, Госреестр № 8868-82;
- компаратор напряжения Р3003, диапазон воспроизводимого постоянного напряжения от
0,001 до 10000 мВ, кт 0,0005, Госреестр № 7476-91.
Сведения о методах измерений
Методы измерений приведены в руководстве по эксплуатации.
Нормативные и технические документы, устанавливающие требования к системам измерительным и управляющим SPPA-T3000
1. ГОСТ Р 8.596-2001 ГСИ. Метрологическое обеспечение измерительных систем. Основные положения.
2. Техническая документация фирмы - изготовителя.
62622-15: Описание типа СИСкачать128.0 Кб