Назначение
Системы измерительные ИС-ЭМИКОН (далее ИС-ЭМИКОН) предназначены для обеспечения непрерывных измерений и контроля параметров (давления, температуры, параметров вибрации, загазованности, уровня жидкости, силы, напряжения и мощности переменного тока), а также для формирования унифицированных аналоговых сигналов, используемых в каналах регулирования параметров технологических процессов.
Описание
ИС-ЭМИКОН используются в составе автоматизированных систем управления технологическими процессами (АСУ ТП) транспортирования и хранения нефти и нефтепродуктов, резервуарных парках, нефтебазах, нефтеналивных причалах, системах автоматического регулирования давления, системах телемеханизации, системах нефтепереработки, автоматизированных системах управления пожаротушением.
ИС-ЭМИКОН относятся к проектно-компонуемым изделиям и предусматривают возможность:
- автоматического измерения и отображения значений технологических параметров и документирования данных;
- предупредительной и аварийной сигнализации по уставкам, заданным программным
путем;
- подключения к системам специальной аппаратуры: центров пожарной сигнализации, аппаратуры сигнализации концентрации взрывоопасных газов, ведущих самостоятельную обработку сигналов от датчиков и выполняющих отдельные управляющие функции защиты;
- автоматического и в ручном режиме регулирования параметров технологических процессов.
В зависимости от назначения ИС-ЭМИКОН может включать в себя измерительные каналы двух типов: каналы измерения технологических параметров и каналы формирования управляющих унифицированных аналоговых сигналов.
Измерительные каналы ИС-ЭМИКОН состоят из:
- первичных приборов и преобразователей технологических параметров в силу постоянного тока стандартного диапазона (от 0 до 5 мА, от 0 до 20 мА, от 4 до 20 мА), или в сопротивление постоянному току (в диапазонах от 40 до 90 Ом или от 80 до 180 Ом);
- модулей аналогового ввода и вывода в составе универсальных программируемых промышленных контроллеров серий ЭК-2000 ( регистрационный номер в Федеральном информационном фонде по обеспечению единства измерений, далее - регистрационный № 15483-10) и DCS-2000 (регистрационный № 52079-12, № 21926-15), а также контроллеров Modicon серии 140 (регистрационный № 18649-09), преобразующих аналоговые сигналы к цифровому виду;
- центрального контроллера, осуществляющего обработку полученных сигналов и формирование сигналов автоматического управления по заданной программе, самодиагностику функционирования, резервирование и блокировку каналов измерения, управления и сигнализации;
- автоматизированного рабочего места (АРМ) оператора для отображения (визуализации) технологических параметров, выполнения расчетов, ведения протоколов и архивации данных.
В качестве центрального контроллера ИС-ЭМИКОН могут быть использованы программируемые логические контроллеры различных изготовителей (ЗАО «Эмикон», «Schneider Electric» и др.), сертифицированные для применения в автоматизированных системах управления технологическими процессами.
В качестве системы отображения (визуализации) на АРМ оператора могут использоваться SCADA-системы производства различных разработчиков: iFIX (фирма «Intellution», США), Сириус-СКАДА (НПП «Вира Реалтайм», Россия), Master SCADA (компания ИнСАТ, Россия) и др., установленные в компьютеры офисного или промышленного исполнения.
Вторичные электрические преобразователи и модули контроллеров ИС-ЭМИКОН монтируются в шкафах УСО и образуют вместе с линиями связи вторичную, электрическую часть измерительных каналов - ЭИК.
Виды и состав измерительных каналов:
1 Каналы измерения давления, разности давлений, температуры, параметров виброскорости; силы, напряжения, мощности переменного тока; уровня жидкости; параметров загазованности вида: первичный преобразователь - модули ввода аналоговых сигналов AI-04B, EAI-04B, AI-20 (серии ЭК-2000), AI-12, AI-32A, AIO-31A (серии DCS-2000), 140 ACI 030 00, 140 ACI 040 00 (контроллеров Modicon).
В качестве первичного преобразователя могут использоваться:
- преобразователи избыточного давления измерительные EJX530A (EJX630A) (регистрационный № 28456-09);
- преобразователи разности давлений измерительные EJX110A (регистрационный № 28456-09);
- преобразователи избыточного давления измерительные FKP (регистрационный № 53147-13);
- преобразователи разности давлений измерительные FKC (регистрационный № 53147-13);
- преобразователи избыточного давления измерительные 40.4385 (регистрационный № 40494-09);
- преобразователи разности давлений измерительные 40.4382 (регистрационный № 40494-09);
- уровнемеры волноводные Eclipse 705 и Eclipse Aurora (регистрационный № 51508-12);
- уровнемеры OPTIFLEX 1300 C (регистрационный № 45408-10);
- уровнемеры микроволновые бесконтактные VEGAPULS 6*, мод. VEGAPULS 61, VEGAPULS WL61, VEGAPULS 62, VEGAPULS 63, VEGAPULS 65, VEGAPULS 66, VEGAPULS 67, VEGAPULS SR68, VEGAPULS 68 ( регистрационный № 27283-12);
- термопреобразователи с унифицированным выходным сигналом ТСПУ 014, ТСПУ 015 (регистрационный № 46437-11);
- каналы виброизмерительные ИКВ-1-хх ООО НПП ТИК (регистрационный № 43779-10);
- аппаратура виброконтроля СВКА 1, исп. СВКА 1-02, СВКА 1-02.06, СВКА 1-03 (регистрационный № 41153-09);
- датчики виброскорости с токовым выходом ДВСТ, мод. ДВСТ-1-10-Х-Р, ДВСТ-1-10-Х-К, ДВСТ-1-20-Х-Р, ДВСТ-1-20-Х-К, ДВСТ-1-30-Х-Р, ДВСТ-1-30-Х-К, ДВСТ-1-50-Х-Р, ДВСТ-1-50-Х-К (регистрационный № 53507-13);
-датчики загазованности универсальные ДЗУ-ГЕРДА (регистрационный № 51505-12);
- газоанализатор СГОЭС (регистрационный № 32808-11);
- газоанализатор оптический GS-01 (регистрационный № 60913-15);
- газоанализатор «СПЕКТР» мод. 1/Х/Х, 2/0/Х, 3/Х/Х (регистрационный № 53283-13);
- газоанализатор оптический Оптимус ИК (регистрационный № 62288-15);
- преобразователи измерительные Е855А, Е855В, Е855С, Е854А, Е854В, Е854С (регистрационный № 22144-12);
- преобразователи измерительные мощности трехфазного тока Е849, Е859, Е860, Е1849, Е1859, Е1860 (регистрационный № 24137-12);
- счетчики электрической энергии многофункциональные ION 6200 (регистрационный № 22898-07, 59923-15)/
Примечание - Для каналов, первичные преобразователи которых имеют вид взрывозащиты «искробезопасная цепь» или требуется обеспечение гальванической развязки каналов, в состав каналов могут дополнительно включаться барьеры искробезопасности или усилители с гальванической развязкой типов:
- В!-02-(регистрационный № 40670-09);
- MTL4500, MTL4600, MTL5500 (регистрационный № 39587-14);
- МАСХ MCR(-EX)-SL-RPSSI (регистрационный № 55661-13);
- IM33 (регистрационный № 49765-12);
- модули измерительные 9160 (регистрационный № 63808-16);
- IMX12-AI (регистрационный № 65278-16).
2 Каналы измерения температуры сред (нефти, масла, воздуха), подшипников двигателей, насосов и др. вида: первичный преобразователь - модули ввода аналоговых сигналов ЛМ3А, модули расширения ввода аналоговых сигналов ЕAI-03А, AI-07A, AI-21 (серии ЭК-2000), AI-10, AI-11, AI-31A (серии DCS-2000), 140 ARI 030 00 (контроллеров Modicon).
В качестве первичного преобразователя могут использоваться термопреобразователи сопротивления ТСМ 012,ТСП 012 (регистрационный № 60966-15), ТСМ 319М, ТСП 319М, ТСМ 320М, ТСП 321М, ТСМ 322М, ТСП 322М, ТСМ 323М, ТСП 323М (регистрационный № 60967-15).
3 Каналы измерения температуры сред (нефти, масла, воздуха), подшипников двигателей, насосов и др. вида: первичный преобразователь - вторичный преобразователь температуры в стандартный токовый сигнал - модули ввода аналоговых сигналов AI-04B, EAI-04B, AI-20 (серии ЭК-2000) , AI-12, AI-32A, AIO-31A (серии DCS-2000), модуль 140 ACI 040, 140 ACI 030 (контроллеров Modicon).
В качестве первичного преобразователя могут использоваться термопреобразователи сопротивления ТСП 012 классов А, В и С, ТСМ 012 классов В и С-01 (регистрационный № 60966-15), ТСМ 319М, ТСМ 320М классов В и С, ТСП 319М, ТСП 321М (регистрационный № 60967-15) классов А, В и С.
В качестве вторичного преобразователя могут использоваться измерительный преобразователь температуры типа:
- МАСХ MCR(-EX)-SL-RTD-I(-NC) (регистрационный № 55661-13);
- MINI MCR-SL-PT100-UI (регистрационный № 55662-13);
- MINI MCR-RTD-UI(-NC) (регистрационный № 55662-13);
- IM34 (регистрационный № 49765-12);
- модуль измерительный 9182 (регистрационный № 63808-16);
- IMX12-TI (регистрационный № 65278-16).
4 Каналы формирования управляющих унифицированных аналоговых сигналов к регулятору (угла поворота регулирующей заслонки, величины открытия регулирующего клапана и др.) вида: модули вывода аналоговых сигналов АО-01В, AО-03B, C (серии ЭК-2000) , AО-11, AO-31A, AIO-31A (серии DCS-2000), 140 AC О 020 00 (контроллеров Modicon).
Остальные каналы служат для подключения пороговых устройств (реле давления, реле уровня и др.). Метрологические и технические характеристики ИС-ЭМИКОН приведены в таблицах 2-6.
Программное обеспечение
(ПО) ИС -ЭМИКОН состоит из ПО контроллеров (программный модуль обработки аналоговых сигналов) и ПО верхнего уровня - SCADA-системы. Конкретный тип SCADA-системы определяется проектом), варианты используемого ПО приведены в таблице 1.
Программные средства верхнего уровня (SCADA-система) содержат клиентскую часть, устанавливаемую на АРМ, обеспечивающую визуализацию параметров.
Для конкретного объекта с выделенной рабочей станцией верхнего уровня системы, доступ к которой защищен как административными мерами (установка в отдельном помещении), так и многоуровневой защитой по паролю доступа к операционной системе, SCADA и настроечным параметрам, создается конфигурация измерительной системы ИС-ЭМИКОН (количество каналов, типы датчиков, диапазоны измерений и т.д.) путем настройки программы в контроллере на этом объекте, конфигурация хранится в памяти контроллера. По завершении настройки ПО на объекте создается ПО проекта, дата и объем его фиксируются в формуляре, идентичность указанного ПО контролируется периодической проверкой даты последних санкционированных изменений проекта в контроллере и даты изменения файлов проекта SCADA системы.
| Идентификационные данные (признаки) | Значения |
| Идентификационное наименование ПО | iFix | Master SCADA | Сириус- СКАДА | Unity | CoDeSys | Cont Designer |
| Номер версии ПО (идентификационный номер) | не ниже 5.8 | 1.0 | не ниже 5.0 | не ниже 5.0 | не ниже 2.3 | не ниже 2.76 |
| Цифровой идентификатор ПО | Номер версии и дата последнего изменения ПО | Номер версии |
| Алгоритм вычисления цифрового идентификатора | Окно «О программе», согласно документации на SCADA-систему. Сравнение записи в главе «Сведения об изменениях» в формуляре на конкретный проект и даты последнего изменения основных файлов проекта. | Сравнение записи в главе «Сведения об изменениях» в формуляре на конкретный проект и даты загрузки проекта в контроллере, проверенной согласно документации на среду программирования контроллера |
Для защиты накопленной и текущей информации, конфигурационных параметров ИК от несанкционированного доступа в ИС-ЭМИКОН предусмотрен многоступенчатый физический контроль доступа:
к датчикам - недоступны порты конфигурирования датчиков (при наличии у датчиков такой возможности), при обрыве или коротком замыкании канала выдается оперативное сообщение о недостоверности сигнала;
к ЭИК - запираемые шкафы, доступ к которым требует авторизации в соответствии со спецификой объекта, на котором устанавливается система, а также - программный контроль доступа (шифрование данных и доступ по паролю с регистрацией успеха и отказа в доступе). Уровень защиты программного обеспечения от непреднамеренных и преднамеренных изменений -«средний» в соответствии с Р 50.2.077-2014.
Технические характеристики
Таблица 2 - Метрологические характеристики измерительных каналов ИС-ЭМИКОН вида 1
| Первичные преобразователи, диапазоны измерений | Пределы допускаемой основной погрешности датчика, Y - приведённой, %, 5 - относительной, %; А - абсолютной | Границы интервала основной погрешности ИК (с Р=0,95): y - приведённой*, %; А - абсолютной, с модулями |
| AI-12-00, AI-04B | AI-12-10.01 | AI-20 | 140ACI 030 00, 140ACI 040 00, AI-12-10.02, AI-32A, AIO-31A |
| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 |
| Датчики избыточного давления, разности давлений, давления-разрежения. | ±0,5 (g) | ±0,71 (g) | ±0,65(g) | ±0,63 (g) | ±0,62 (g) |
| ±0,25 (g) | ±0,47 (g) | ±0,39 (g) | ±0,35 (g) | ±0,33 (g) |
| ±0,15 (g) | ±0,41(g) | ±0,30 (g) | ±0,26 (g) | ±0,22 (g) |
| от 0 до 0,16 кПа; от 0 до 400 кПа; от 0 до 1,6 МПа; от 0 до 4,0 МПа; от 0 до 6,0 МПа; от 0 до 10 МПа; от 0 до 16 МПа | ±0,1 (у) | ±0,38 (у) | ±0,27 (у) | ±0,22 (у) | ±0,17 (у) |
| ±0,075 (у) | ±0,37 (у) | ±0,26 (у) | ±0,20 (у) | ±0,15 (у) |
| Сила, напряжение и мощность переменного тока, от 0 до 5 А; от 0 до 500 В; от 0 до 800 кВт; от 0 до 2500 кВт | ±0,5 (у) (без учета погрешностей измерительных трансформаторов) | ±0,71 (у) | ±0,65(у) | ±0,63(у) | ±0,62 (у) |
| Виброскорость Vx от 1 до 30 мм/с, осевой сдвиг от 0,5 до 2,5 мм (в частотном диапазоне 10-1000 Гц) | ±5,0 (5) ±0,05 мм (А) | ±(0,05Vx+0,03) мм/с (А) ±2,5 (у) |
| Измерители довзрывных концентраций горючих газов в диапазоне от 0 до 100 % НКПР (НКПР - нижний концентрационный предел распространения пламени) | ±5,0 % НКПР (А) в диап. от 0 до 50 % ±10,0 % НКПР (5) в диап. от 50 до 100 % | ±6 % (А) в диапазоне от 0 до 50 % НКПР ±12 (5) в диапазоне от 50 до 100 % НКПР |
| Уровнемеры OPTIFLEX 1300, 3300, VEGA-PULS 6*, в диапазоне от 0,5 до 35 м; Eclipse 705 и Eclipse Aurora в диапазоне от 0 до 6100 мм | ±3,0 мм (А) ±3,0 мм (А) | ±125 мм (А) ±23 мм (А) | ±83 мм (А) ±15 мм (А) | ±63 мм (А) ±12 мм (А) | ±42 мм (А) ±9 мм (А) |
| Термопреобразователи сопротивления с токовым выходным сигналом в диапазонах от -50 до +100 оС, от 0 до 200 °С | ±0,375 °С (А) ±0,5 °С (А) | ±0,71 °С(А) ±0,86 °С (А) | ±0,58 °С (А) ±0,77 °С (А) | ±0,53 °С (А) ±0,71 °С (А) | ±0,49 °С(А) ±0,65 °С(А) |
| Примечания 1 у - основная погрешность ИК, приведенная к диапазону измерений. 2 При включении в измерительные каналы вида «1» барьеров искробезопасности или усилителей с гальванической развязкой, границы интервала основной приведенной (абсолютной) погрешности ИК (Р=0,95) вычисляются по формулам (1) и (2). Для каналов виброскорости, осевого сдвига и концентраций горючих газов границы интервала основной погрешности не меняются, так как погрешность барьеров искробезопас-ности существенно меньше погрешности датчиков. Для ИК давления, силы, напряжения и мощности переменного тока, %: Гик = + Ошв)* + Ы3 (1) Для ИК температуры (°С), уровня (мм): (2) |
Таблица 3 - Метрологические характеристики измерительных каналов ИС-ЭМИКОН вида 2
| Первичные преобразователи, диапазоны измерений | Пределы допускаемой основной абсолютной погрешности датчика, °С | Границы интервала основной абсолютной погрешности ИК (с Р=0,95), °С, с модулями |
| AI-03A, AI-07A-Ex, AI-11 | AI-10, AI-21 AI-31A, AI-31A-01 | AI-31A-02, AI-31A-03, 140ARI 030 00 |
| Термопреобразователи сопротивления типов 100П кл. А, В, С и 50М кл. В, С в диапазоне от -50 до +150 °С | ТС кл. А ±(0,15+0,002-|t|) | ±0,9 | ±0,7 | ±0,6 |
| ТС кл. В ±(0,3+0,005 • |t|) | ±1,5 | ±1,4 | ±1,3 |
| ТС кл. С ±(0,6+0,01 -|t|) | ±2,6 | ±2,6 | ±2,6 |
| Примечания 1 |t| - абсолютное значение температуры, °С, без учета знака. 2 Границы интервала основной абсолютной погрешности ИК (Р=0,95) указаны для верхнего значения диапазона измерений, для других значений диапазона границы интервала основной абсолютной погрешности ИК (Р=0,95) определяют по формуле (2). |
Таблица 4 - Метрологические характеристики измерительных каналов ИС-ЭМИКОН вида 3 с вторичными преобразователями сопротивления в стандартный токовый сигнал (МАСХ MCR(-EX)-SL-RTD-I(-NC), MINI MCR-SL-PT100-UI, MINI MCR-RTD-UI(-NC), IM34, модуль измерительный 9182, IMX12-TI)_
| Первичные преобразователи, диапазоны измерений | Пределы допускаемой основной абс. погрешности датчика, °С | Границы интервала основной абсолютной погрешности ИК (с Р=0,95), °С, с модулями |
| AI-04B, AI-12-00 | AI-12-10.01 | AI-20 | 140ACI 030 00, 140ACI 040 00, AI-12-10.02, AI-32A, AIO-31A |
| ТС типов 100П и 50М в диапазоне от -50 до +150 °С | ТС кл. А ±(0,15+0,002 • |t|) | ±1,0 | ±0,8 | ±0,7 | ±0,7 |
| ТС кл. В ±(0,3+0,005 • |t|) | ±1,5 | ±1,4 | ±1,4 | ±1,3 |
| ТС кл. С ±(0,6+0,01 -|t|) | ±2,7 | ±2,6 | ±2,6 | ±2,6 |
| Примечания 1 |t| - абсолютное значение температуры, °С, без учета знака. 2 Границы интервала основной абсолютной погрешности ИК (Р=0,95) указаны для верхнего значения диапазона измерений и с учетом погрешности вторичных преобразователей сопротивления в стандартный токовый сигнал равной ±0,1 %. Для других значений диапазона и при использовании вторичных преобразователей с другими характеристиками границы интервала основной абсолютной погрешности ИК (Р=0,95) определяют по формуле (2). |
| Диапазон воспроизведения, мА | Границы интервала основной приведенной погрешности ИК (с Р=0,95), % диапазона, для канала с модулями |
| АО-01В, АО-03В, АО-03^ АО-11 | A0-31A-01, AIO-31A , 140 ЛТО 020 00 |
| от 4 до 20 | ±0,15 | ±0,10 |
Таблица 6 - Основные технические характеристики
| Наименование характеристики | Значение |
| Условия эксплуатации: - температура окружающей среды первичных измерительных преобразователей исполнением УХЛ1 по ГОСТ 15150-69, °С - температура окружающей среды для преобразователей, устанавливаемых в помещениях НПС - исполнением УХЛ4, °С - температура окружающей среды для модулей промышленных контроллеров и компьютеров, °С - относительная влажность, % - атмосферное давление, кПа | от -60 до +40 от +1 до +35 от 0 до +60 от 30 до 80 от 84 до 106 |
| Параметры электрического питания: - напряжение питания, В - частота питания, Гц | 220±22 50±2 Гц |
Знак утверждения типа
наносят на титульный лист руководства по эксплуатации и паспорта на системы измерительные ИС-ЭМИКОН.
Комплектность
Таблица 7 - Комплектность систем
| Наименование | Обозначение | Кол-во (шт.) |
| ИС-ЭМИКОН, в соответствии с проектной и конструкторской документацией в составе - измерительные преобразователи; - аппаратно-программные средства контроллеров ИС-ЭМИКОН согласно проекту; - программное обеспечение верхнего уровня (SCADA-программы); - система отображения информации; - компьютер типа IBM PC с характеристиками не хуже требуемых применяемой SCADA-программой; - пороговые устройства, не выполняющие измерительных функций (сигнализаторы, выключатели, реле) | | 1 |
| Комплект ЗИП | | 1 |
| Методика поверки | АЛГВ.420609.010 ИМ.01 | 1 |
| Измерительные системы ИС-ЭМИКОН. Руководство по эксплуатации | АЛГВ.420609.018-01 РЭ | 1 |
| Конструкторская документация и документация на ПО | | 1 |
Поверка
осуществляется по документу АЛГВ.420609.010 ИМ.01 «Системы измерительные ИС-ЭМИКОН. Методика поверки», утвержденному ФГУП «ВНИИМС» 08 августа 2016 г.
Основные средства поверки:
- средства поверки в соответствии с нормативными документами на поверку средств измерений, входящие в состав системы;
- магазин сопротивлений Р4831 (регистрационный № 48930-12);
- калибратор-измеритель унифицированных сигналов эталонныйИКСУ-260 (регистрационный № 35062-07).
Допускается применение аналогичных средств поверки, обеспечивающих определение метрологических характеристик с требуемой точностью.
Знак поверки в виде оттиска клейма и (или) наклейки наносится на свидетельство о поверке.
Сведения о методах измерений
приведены в эксплуатационном документе.
Нормативные документы
ГОСТ Р 8.596-2002 Метрологическое обеспечение измерительных систем. Основные положения
61259-18: Методика поверки АЛГВ.420609.010 ИМ.01Скачать1.3 Мб