Вычислители расхода природного газа ControlWave EFM

Назначение

Вычислители расхода природного газа ControlWave EFM предназначены для измерения объемного расхода и количества природного газа, проходящего по восьми трубопроводам, методом переменного перепада давления на стандартном сужающем устройстве (ССУ) с учетом рабочего давления газа в трубопроводе, его температуры и компонентного состава, а также коррекции - приведения объема природного газа, измеренного счетчиком, к стандартным условиям с индикацией измеренных и вычисленных значений указанных выше величин на встроенном дисплее, а также управления технологическим процессом по 8 трубопроводам.

Описание

Вычислители ControlWave EFM осуществляют расчет объемного расхода газа через сужающее устройство, объема газа и его теплоты сгорания по ГОСТ 8.586.5-2005, ГОСТ 30319-96, а также приводят объем природного газа, измеренного счетчиком, к стандартным условиям, сочетая в себе черты программируемых контроллеров и контроллеров распределенных процессов, компактны, характеризуются малым энергопотреблением.

Вычислители ControlWave EFM в стандартной комплектации с встроенным многопараметрическим преобразователем 3808 (Госреестр №27759-04) измеряют разность давлений газа на ССУ, рабочее давление в трубопроводе и температуру.

Возможна комплектация вычислителя внешними преобразователями разности давлений, давления и температуры газа как с унифицированным аналоговым выходным сигналом 4-20 мА, так и с цифровым выходом (по протоколам BSAP, HART, MODBUS).

Вычислители расхода природного газа ControlWave EFM могут поставляться и без первичных измерительных преобразователей - в вычислитель можно установить до 8 модулей ввода/вывода сигналов, что позволяет увеличить число дискретных и аналоговых входов/выходов до 96 и подобрать оптимальную конфигурацию вычислителя к требованиям Заказчика.

В вычислителе для измерения температуры газа предусмотрено использование термометра сопротивления типа Pt 100 (W100=1,3850) класса А или В по ГОСТ 6651-2009, подключаемого по 3-хпроводной схеме.

Вычислитель ControlWave EFM в стандартной поставке содержит три коммуникационных порта: два порта RS-232 и один порт RS-485 для подключения внешних преобразователей и приборов, в него могут устанавливаться дополнительные модули расширения коммуникационных портов, модуль встроенного модема или радиомодема.

Вариант исполнения определяется картой заказа вычислителя.

Расчет коэффициента сжимаемости природного газа проводится по модифицированному методу NX-19 либо по модифицированному уравнению состояния GERG-91 в соответствии с ГОСТ 30319.2-96.

Вычислители расхода газа обладают широкими программными возможностями, в том числе для ведения протоколов измерений и архивирования данных, имеют различные варианты подключения в сеть, в том числе под управлением SCADA-программ. Программное конфигурирование и настройка, одновременная индикация измеренных, условно-постоянных и рассчитанных параметров вычислителей осуществляются с помощью программного обеспечения подсоединяемого компьютера типа IBM PC, выполненного в стандартах программирования открытых систем (МЭК 61131-3), имеется обширная библиотека программ для решения задач измерений, управления, расчетов и архивирования данных. В вычислителе выполняется самодиагностика функционирования, ведение журналов событий, при наступлении аварийных ситуаций данные процесса запоминаются в памяти вычислителя и при возобновлении нормальной работы сохраняются в журналах и архивах.

Для режима коррекции расхода газа в вычислителях используется счетные либо дискретные входы, в зависимости от заказа.

Вычислитель снабжен жидкокристаллическим дисплеем, а также 2-х или 25-клавишной клавиатурой. Клавиатура позволяет проводить конфигурирование и все предусмотренные виды работ без применения ПК.

Рисунок 1 - Фото общего вида вычислителей природного газа ControlWave EFM

Программное обеспечение

Программное обеспечение (ПО) вычислителей состоит из 2 частей - встроенного программного обеспечения (ВПО) и внешнего, устанавливаемого на персональный компьютер, идентификационные данные которого описаны в таблице 1.

ВПО является метрологически значимой частью ПО, оно устанавливается в энергонезависимую память вычислителей в производственном цикле на заводе-изготовителе; в процессе эксплуатации доступ к ВПО отсутствует (уровень защиты «А» - по МИ 3286-2010). Метрологические характеристики измерительных каналов нормированы с учетом ВПО, аттестованного в соответствии с МИ 2955-2005 (сертификат 06.0001.0224).

Внешнее программное обеспечение состоит из пакета программ OpenBSI Tools или BSI Config, а также пакета WebEFM_Ru для OpenBSI или BSI Config утилит. Программное обеспечение WebEFM_Ru поставляется в виде инсталляционного файла webbsi_efm.exe, обеспечивающего установку дополнительных объектов ActiveX, набора конфигурационных файлов и *.htm страниц (Web страниц) для работы с вычислителем расхода газа ControlWave EFM.

ПО WebEFM_Ru содержит инструментальные средства для работы с вычислителями и позволяет выполнять настройку и калибровку измерительных каналов (ИК), отображение и обработку текущих и ретроспективных расчетных параметров по одному измерительному трубопроводу (ИТ).

ПО верхнего уровня, указанное в таблице 1, обеспечивает ограничение прав доступа к настроечным параметрам и измерительной информации с помощью паролей в соответствии с заданными правами пользователя. Вход в систему возможен с тремя уровнями доступа:

- администратор (полный доступ) - имя пользователя: SYSTEM;

- инженер (полный доступ, за исключением режима диагностики вычислителя расхода газа) - имя пользователя: ENGINEER;

- оператор ( подключение к прибору, изменение параметров, запрещено конфигурирование вычислителя расхода газа) - имя пользователя: OPERATOR.

Таблица 1 - Идентификационные данные программного обеспечения вычислителей

Значение текущей версии ВПО индицируется на дисплее вычислителя при вызове параметра PROGREV.

Защищённость вычислителя природного газа и его ПО от несанкционированного доступа обеспечивается следующими средствами физической и информационной защиты:

- порт, по которому может осуществляться загрузка ВПО, не выведен на корпус комплекса;

- корпус вычислителя природного газа при выпуске из производства пломбируются либо защищается пломбами-наклейками;

- корпус вычислителя природного газа обеспечивает возможность для установки дополнительной пломбы эксплуатирующей организацией;

- на случай срыва пломбы и несанкционированного подключения вычислителю природного газа дополнительно предусмотрена защита паролем;

- вычислитель природного газа располагается в помещении с ограниченным доступом;

- дистрибутив ПО хранится у ответственного лица в запечатанном конверте и защищён паролем;

- приём и передача информационных и управляющих пакетов выполняется по специализированному протоколу обмена с проверкой формата сообщений; сообщения, не проходящие контроль, не принимаются.

Уровень защиты внешнего программного обеспечения вычислителей от непреднамеренных и преднамеренных изменений - «С» в соответствии с МИ 3286-2010.

Технические характеристики

Вычислители осуществляют расчет расхода или коррекцию объема природного газа со следующими параметрами:

диапазон изменения температуры газа               от минус 20 до плюс 50 °С;

перенастраиваемые диапазоны рабочего давления    от 0 до 27,6 МПа;

перенастраиваемые диапазоны разности давлений    от 0 до 172,4 кПа

(разность давлений не измеряется в режиме коррекции объема газа).

Метрологические характеристики вычислителей расхода газа ControlWave EFM приведены в таблицах 2 и 3.

Таблица 2 - Основные метрологические характеристики вычислителя расхода газа ControlWave EFM

Окончание таблицы 2

Примечания:

*) Верхние значения диапазонов измерения давления и разности давлений,

коэффициент перенастройки диапазона измерений до 1:20;

** )    В зависимости от соотношения калибруемого диапазона измерения

(ВПИ) и верхнего предела шкалы (ВПШ) преобразователя.

Таблица 3 - Основные метрологические характеристики вычислителя расхода газа ControlWave EFM

*) при избыточном давлении свыше 66% ВПИ датчика;

**) при разности давлений в диапазоне от 30% до 100% ВПИ датчика,

избыточном давлении свыше 66% ВПИ датчика;

** *) диапазоны измерений избыточного давления газа для коммерческих расчетов не более 12 МПа.

Пределы допускаемой дополнительной погрешности канала измерений разности давлений из-за влияния статического давления:

нуля:        ±0,1% ВПШ на каждые 7,0 МПа;

диапазона:   ±0,1 % ВПШ на каждые 7,0 МПа.

Пределы допускаемой относительной погрешности вычислений объемного расхода газа, объема газа и энергосодержания       ±0,05%.

Вычислитель имеет маркировку взрывозащиты ExnALIIBT4 X.

Рабочие условия применения вычислителей:

температура окружающей среды

дисплей

относительная влажность воздуха

вибрация

Температура хранения и транспортирования

от минус 40 до плюс 70 °С,

от минус 20 °С до плюс 70 °С;

от 0 до 95% без конденсации влаги;

в диапазонах 10-150 Гц с ускорением 2,0g, 150-2000 Гц с ускорением 1,0g.

от минус 40 °С до плюс 70 °С.

Напряжение питания

(питание от внешнего источника питания, от батарей, солнечных батарей)

Потребляемый ток, мА

(без учета потребления коммуникационных опций и токов контуров регулирования)

Габаритные размеры, мм, не более:

корпуса

подсоединяемого многофункционального преобразователя 3808

Масса (с батареями и радио), кг, не бо

лее

4,9-16,0 В постоянного тока

Номинальное значение: 6 В или 12 В, в зависимости от наличия радиомодема, количества входов и выходов

7,2

от источника 12 В

368x305x216

80х95х65

27,7

Знак утверждения типа

Знак утверждения типа наносится на титульный лист паспорта вычислителя и эксплуатационной документации типографским способом.

Комплектность

В комплект поставки входят:

- вычислитель расхода газа ControlWave EFM;

- руководство по эксплуатации;

- методика поверки;

- паспорт;

- компакт-диск с программным обеспечением.

Поверка

Осуществляется по документу МП 38418-08 «Вычислитель расхода природного газа ControlWave EFM фирмы «Bristol Inc.», США. Методика поверки», утвержденному ФГУП «ВНИИМС» в марте 2008 г.

Перечень основного поверочного оборудования:

- эталонные грузопоршневые манометры;

- термостат и эталонный термометр;

- эталонные калибраторы тока или напряжения с приведенной погрешностью

не хуже 0,02 %;

- магазин сопротивлений МСР-60М (класс точности 0,02).

Сведения о методах измерений

Методы измерений изложены в документе «Вычислитель расхода газа ControlWave EFM.

Руководство по эксплуатации».

Нормативные документы

Рекомендации к применению

- осуществление торговли и товарообменных операций.