Назначение
Системы измерительные ИС-ЭМИКОН (далее ИС) предназначены для обеспечения непрерывного измерения 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 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 № 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 ИС, осуществляющего обработку полученных сигналов и формирование сигналов автоматического управления по заданной программе, самодиагностику функционирования, резервирование и блокировку каналов измерения, управления и сигнализации;
- АРМ оператора для отображения (визуализации) технологических параметров, выполнения расчетов, ведения протоколов и архивации данных.
В качестве центрального контроллера ИС 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 (НИИ «Вира Реалтайм», Россия), Master SCADA (компания ИнСАТ, Россия) и др., установленные в компьютеры офисного или промышленного исполнения.
В каналах формирования управляющих аналоговых сигналов информация, вводимая оператором или формируемая программным путем в центральном контроллере ИС посредством модулей вывода аналоговых сигналов, преобразуется в унифицированный сигнал силы постоянного тока.
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 AI-03А, модули расширения ввода аналоговых сигналов ЕAI-03А, AI-07А, 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, АО-03B, C (серии ЭК-2000), AО-11, AO-31A, AIO-31A (серии DCS-2000), 140 ACО 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 S CADA-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 приведенной погрешности датчика | Границы интервала основной приведенной погрешности ИК (с Р=0,95), % диапазона, 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 |
| Датчики избыточного давления, разности давлений, давления-разрежения. 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 | ±0,5 % | ±0,71 | ±0,65 | ±0,63 | ±0,62 |
| ±0,25 % | ±0,47 | ±0,39 | ±0,35 | ±0,33 |
| ±0,15 % | ±0,41 | ±0,30 | ±0,26 | ±0,22 |
| ±0,1 % | ±0,38 | ±0,27 | ±0,22 | ±0,17 |
| ±0,075 % | ±0,37 | ±0,26 | ±0,20 | ±0,15 |
| 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 %( без учета погрешностей измерительных трансформаторов) | ±0,71 | ±0,65 | ±0,63 | ±0,62 |
| Виброскорость от 1 до 30 мм/с, осевой сдвиг от 0,5 до 2,5 мм (в частотном диапазоне 10-1000 Гц) | ±5,0 % (относит.) ±0,05 мм (абс.) | ±(5,0 % показ. + 0,03) мм/с ±2,5 % |
| Измерители довзрывных концентраций горючих газов в диапазоне от 0 до 100 % НКПР (НКПР - нижний концентрационный предел распространения пламени) | ±5,0 % НКПР (абс.) в диап. от 0 до 50 % ±10,0 % НКПР (отн.) в диап. от 50 до 100 % | ±6 % (абс. в диап. от 0 до 50 %) НКПР ±12 % (относит. в диап. 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 (абс.) ±3,0 мм (абс.) | ±125 мм ±23 мм | ±83 мм ±15 мм | ±63 мм ±12 мм | ±42 мм ±9 мм |
| Термопреобразователи сопротивления с токовым выходным сигналом в диапазонах от -50 до +100 оС, от 0 до 200 °С | ±0,375 °С ±0,5 °С | ±0,71 °С ±0,86 °С | ±0,58 °С ±0,77 °С | ±0,53 °С ±0,71 °С | ±0,49 °С ±0,65 °С |
Примечание - При включении в измерительные каналы вида «1» барьеров искробезо-пасности 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 искробезопасности существенно меньше погрешности датчиков.
Таблица 3 - Метрологические характеристики измерительных каналов ИС-ЭМИКОН вида 2
| Первичные преобразователи, диапазоны измерений | Пределы допускаемой основной абсолютной погрешности датчика, °С | Г раницы 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 9 | 182, IMX12-TI) |
| Первичные преобразователи, диапазоны измерений | Пределы допускаемой основной абс. погрешности датчика, °С | Г раницы 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. | Г раницы интервала основной приведенной погрешности ИК (с Р=0,95), % диапазона, для канала с модулями |
| АО-01В, АО-03B, АО-03^ АО-11 | AO-31A-01, AIO-31A , 140 ATO 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
В комплект поставки входят:
- измерительные преобразователи, входящие в состав ИС-ЭМИКОН, в соответствии с конкретной реализацией на объекте согласно проектной и конструкторской документации;
- аппаратно-программные средства контроллеров ИС-ЭМИКОН» согласно проекту;
- система отображения информации;
- компьютер типа IBM PC;
- программное обеспечение верхнего уровня (SCADA-программы);
- система отображения информации;
- компьютер типа IBM PC с характеристиками не хуже требуемых применяемой SCADA-программой;
- программное обеспечение верхнего уровня (SCADA-программы);
- пороговые устройства, не выполняющие измерительных функций (сигнализаторы, выключатели, реле);
- проектная, техническая и эксплуатационная документация на систему;
- Методика поверки АЛГВ.420609.010 ИМ.01.
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:
1 Магазин сопротивлений Р4831 (регистрационный № 48930-12).
2 Калибратор-измеритель ИКСУ-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.
65851-16: Методика поверки АЛГВ.420609.010 ИМ.01Скачать1.5 Мб