Системы измерительно-информационные и управляющие СТН-3000

Назначение

Системы измерительно-информационные и управляющие СТН-3000 (далее -системы) предназначены для измерения и контроля технологических параметров (давления, расхода и объема жидкостей и газов, температуры среды в трубопроводах, уровня жидкости в резервуарах и др.) производственных процессов различного назначения с непрерывным технологическим циклом.

Описание

Системы измерительно-информационные и управляющие СТН-3000 относятся к проектно компонуемым системам, возникающим как законченное изделие непосредственно на объекте эксплуатации после монтажа, осуществляемого в соответствии с проектной документацией.

Системы СТН-3000 состоят из:

- первичных измерительных преобразователей технологических параметров в унифицированные аналоговые сигналы, в цифровые сигналы, передаваемые по стандартным интерфейсам;

- контроллеров, преобразующих аналоговые электрические сигналы в цифровые, осуществляющих необходимые вычисления и выработку сигналов автоматического управления по заданной программе, самодиагностику функционирования, резервирование (при необходимости) и объединение в общую сеть всех компонентов системы;

- средств передачи цифровых сигналов по линиям связи;

- компьютеров в качестве операторских станций для удобной и наглядной визуализации технологических параметров, состояния средств регулирования, выполнения расчетов, ведения протоколов и архивирования данных, а также конфигурирования и настройки программной части системы.

Измерительные компоненты систем внесены в Государственный реестр средств измерений РФ.

В составе системы СТН-3000 используются контроллеры СТН-3000-РКУ (Госреестр №59781-15), контроллеры ControlWave (Госреестр №39451-08) , ControlWave Micro (Госреестр №27242-09) , ControlWave Express и ControlWave Express PAC (Госреестр №42620-09) .

Для расширения числа измерительных каналов контроллеры ControlWave, ControlWave Micro могут комплектоваться блоками удаленного ввода/вывода контроллеров ControlWave Ethernet( Госреестр №39451-08) .

Системы на базе контроллеров СТН-3000-РКУ имеют маркировку СТН-3000-Р. На рисунке 1 приведен общий вид шкафов вторичной, электрической части систем.

Рисунок 1 Фото общего вида шкафов вторичной части систем измерительно-информационных и управляющих СТН-3000

Состав измерительных каналов (ИК) систем СТН-3000 определяется для каждого конкретного технологического объекта из числа следующих:

1 Каналы измерения объема и расхода газа и жидкости.

1.1 Стандартное сужающее устройство (диафрагма), вычислитель расхода природного газа серии ControlWave - ControlWave EFM (Госреестр №38418-08), ControlWave GFC (Госреестр №38419-08), либо ControlWave XFC (Госреестр №38417-08) со встроенными измерительными каналами избыточного давления, разности давлений и температуры;

канал передачи цифрового значения измеренного сигнала в процессор контроллера и далее на операторскую станцию.

1.2 Стандартное сужающее    устройство    (диафрагма),    преобразователь

многопараметрический измерительный 3808-30   (Госреестр №27759-04), либо

преобразователь давления измерительный 3051S (Госреестр № 24116-13) с измерительными каналами температуры по п.4;

канал аналого-цифрового преобразования контроллера, с вычислением расхода и объема в контроллере системы;

канал передачи полученного цифрового значения на операторскую станцию.

1.3 Счетчик газа СГ (Госреестр №14124-14), либо счетчик газа турбинный TZ/FLUXI (Госреестр №14350-12) либо датчик расхода газа ДРГ.М (Госреестр №26256-06);

вычислитель расхода природного газа серии ControlWave - ControlWave EFM, ControlWave GFC, либо ControlWave XFC в режиме корректора;

канал передачи цифрового сигнала в процессор контроллера и далее на операторскую станцию.

2 Каналы измерения давления, разности давлений.

2.1 Канал измерения давления в составе вычислителя ControlWave EFM, ControlWave GFC, либо ControlWave XFC;

канал передачи цифрового значения измеренного сигнала в процессор контроллера и далее на операторскую станцию.

2.2 Преобразователь многопараметрический измерительный 3808, либо преобразователь измерительный 2088, либо преобразователь давления измерительный 3051S;

канал аналого-цифрового преобразования контроллера;

канал передачи полученного цифрового значения на операторскую станцию.

3 Каналы измерения уровня.

Преобразователь многопараметрический измерительный 3808, либо преобразователь давления измерительный 3051S;

канал аналого-цифрового преобразования контроллера;

канал передачи полученного цифрового значения на операторскую станцию.

4 Каналы измерения температуры.

4.1 Канал измерения температуры в составе преобразователя многопараметрического измерительного 3808, либо вычислителя расхода природного газа серии ControlWave -ControlWave EFM, ControlWave GFC, либо ControlWave XFC;

канал передачи цифрового значения сигнала в процессор контроллера и далее на операторскую станцию.

4.2 Термопреобразователи сопротивления взрывозащищенные ТСПУ 011 (Госреестр № 16084-07);

канал линейного аналого-цифрового преобразования контроллера;

канал передачи полученного цифрового значения на операторскую станцию,.

4.3 Термометр сопротивления ТСП 012 кл. В (Госреестр № 43587-10);

канал аналого-цифрового преобразования контроллера;

канал передачи полученного цифрового значения на операторскую станцию.

5 Каналы цифро-аналогового преобразования

Процессор контроллера и далее канал цифро-аналогового преобразования на базе модуля вывода аналоговых сигналов контроллера для управления и местной индикации.

В системе СТН-3000 может быть до 32767 контроллеров.

Связь между контроллерами может осуществляться:

- по каналу Ethernet;

- по последовательному интерфейсу;

- по оптоволоконному кабелю;

- по выделенной или коммутируемой телефонной линии;

- по радиоканалу;

- по каналам мобильной и беспроводной связи;

- по каналу спутниковой связи.

Средства для обеспечения связи встроены в контроллеры системы.

Система принимает сигналы поляризационного и защитного потенциала трубопровода от преобразователей ПНКЗ и ПЗП.

Компоненты систем СТН-3000, устанавливаемые во взрывоопасных зонах, имеют сертификаты Федеральной службы по экологическому, технологическому и атомному надзору.

Связь в системе СТН-3000 осуществляется по помехозащищенному протоколу BSAP.

Программное обеспечение

Программное обеспечение СТН-3000 можно разделить на 2 группы - встроенное программное обеспечение (ВПО) и внешнее, устанавливаемое на персональный компьютер.

ВПО, влияющее на метрологические характеристики, устанавливается в энергонезависимую память измерительных модулей контроллеров в производственном цикле на заводе-изготовителе и в процессе эксплуатации изменению не подлежит.

Внешнее программное обеспечение OpenBSI Utilities/BSI Config, не влияющее на метрологические характеристики содержит широкий спектр инструментальных средств для работы с компонентами СТН-3000. Оно позволяет выполнять:

- конфигурирование и настройку параметров модулей, центральных процессоров (выбор количества используемых измерительных каналов, диапазон измерения или воспроизведения сигналов, тип подключаемого измерительного преобразователя (датчика) и др.);

- конфигурирование системы промышленной связи на основе интерфейсов RS232, RS-485;

- конфигурирование систем промышленной связи на основе стандарта Ethernet;

- программирование логических задач контроллеров на языках IL (Instruction List), LD (Ladder Diagram), FBD (Function Block Diagram), SFC (Sequential Function Chart) и ST (Structured Text);

- тестирование программ, выполнение пуско-наладочных работ и обслуживание готовой системы;

- установку парольной защиты от несанкционированного доступа.

Программное обеспечение OpenBSI Utilities/BSI Config не даёт доступ к ВПО и не позволяет вносить изменения в ВПО.

Таблица 1 Идентификационные данные внешнего программного обеспечения

Класс защиты его от непреднамеренных и преднамеренных изменений - средний в соответствии с Р 50.2.077-2014.

Технические характеристики

Таблица 2  - Основные технические характеристики систем измерительно-

информационных и управляющих СТН-3000

Продолжение таблицы 2

Примечания -

*) Пределы погрешностей ИК приведены с учетом погрешностей первичных измерительных преобразователей и оценены с доверительной вероятностью, равной 0,95;

** ) Расчет расхода и объема по ГОСТ 8.563 с учетом параметров трубопровода и сужающего устройства, создающего перепад давления;

.* **) ВПИ - верхний предел диапазона измерений, ВПШ - верхний предел диапазона шкалы датчика давления в зависимости от соотношения диапазона измерений и верхнего значения шкалы датчика.

Рабочие условия применения измерительных компонентов систем:

- диапазон рабочих температур:                от минус 40 °С до плюс 70 °С;

( в специальном исполнении               от минус 50 до плюс 70 °С,

каналов цифро-аналогового преобразования    от минус 55 до плюс 70 °С);

- относительная влажность воздуха: 5 - 95% без конденсации влаги;

- максимальный уровень вибраций: 15-150 Гц, 9,8 м/с2; 150-2000 Гц, 4,9 м/с2.

Знак утверждения типа

наносится типографским способом на титульный лист формуляра на систему.

Комплектность

- Измерительные приборы и преобразователи, входящие в состав измерительных каналов системы в соответствии с конкретным составом на объекте;

- инструкции по эксплуатации на компоненты системы,

- проектная техническая и эксплуатационная документация на систему,

- формуляр;

- инструкция «Системы измерительно-информационные и управляющие СТН-3000.

Методика поверки измерительных каналов» АТГС.АСУТП - 01.003 МП.

Поверка

осуществляется в соответствии с инструкцией «Системы измерительно-информационные и управляющие СТН-3000. Методика поверки измерительных каналов» АТГС.АСУТП-01.003 МП, утвержденной ФГУП «ВНИИМС» в мае 2015г.

Поверка первичных измерительных преобразователей - в соответствии с их методиками поверки.

Перечень основного оборудования для поверки систем:

- калибратор многофункциональный ASC300-R с ПГ воспроизведения силы постоянного тока +(0,015% показания + 2 мкА);

- магазин сопротивлений кл.т. 0,02.

Сведения о методах измерений

Сведения приведены в руководстве по эксплуатации «Система автоматизированного управления технологическими процессами (АСУТП) на базе информационноизмерительной и управляющей системы. СТН-3000. Руководство по эксплуатации» 42 5270-002-17294661-2005 РЭ.

Нормативные документы

ГОСТ Р 8.596-2002 «Метрологическое обеспечение измерительных систем. Общие положения».

«Система измерительно-информационная и управляющая СТН-3000.Технические условия ТУ 42 5270-002-17294661-2014