Вычислители расхода природного газа ControlWave GFC

Назначение

Вычислители расхода природного газа ControlWave GFC (далее - вычислители) предназначены для измерений объемного расхода и количества природного газа, проходящего по 8 трубопроводам, методом переменного перепада давления на стандартном сужающем устройстве (ССУ) с учетом рабочего давления газа в трубопроводе, его температуры и компонентного состава, а так же коррекции - приведения объема природного газа, измеренного счетчиком, к стандартным условиям, с индикацией измеренных и вычисленных значений указанных выше величин на дисплее прибора.

Описание

Вычислители ControlWave GFC 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 GFC могут поставляться и без преобразователей - в их комплектацию может входить от 1 до 4 плат, с 3 входами и 1 выходом аналогового сигнала в диапазонах 1-5 В/4-20 мА каждая.

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.

Вариант исполнения определяется картой заказа вычислителя.

Наличие у вычислителя 2 дискретных входов, 2 счетных входов и 2 дискретных выходов позволяет его использовать для режима коррекции объема газа, формировать команды управления технологическим оборудованием трубопровода и обрабатывать дополнительные параметры технологического процесса поставки газа.

Расчет коэффициента сжимаемости природного газа проводится по модифицированному методу NX19 либо по модифицированному уравнению состояния GERG-91 в соответствии с ГОСТ 30319.2-96.

Вычислители имеют три коммуникационных порта: два RS-232 и один RS-485 для подключения внешних преобразователей и приборов.

Вычислители 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.

Вычислитель снабжен 4-строчным жидкокристаллическим дисплеем, а также 2-х или 25-и клавишной клавиатурой. Клавиатура позволяет проводить конфигурирование и все предусмотренные виды работ без применения ПК.

Рисунок 1 - Фото общего вида вычислителей природного газа ControlWave GFC

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 WebGFC_Ru для OpenBSI или BSI Config утилит. Программное обеспечение WebGFC_Ru поставляется в виде инсталляционного файла webbsi_gfc.exe, обеспечивающего установку дополнительных объектов ActiveX, набора конфигурационных файлов и *.htm страниц (Web страниц) для работы с вычислителем расхода газа ControlWave GFC.

ПО WebGFC_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

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 имеет возможность для установки дополнительной пломбы со стороны эксплуатирующей организации;

- 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 GFC приведены в таблице 2 и 3.

Таблица 2 - Основные метрологические характеристики вычислителей расхода газа ControlWave GFC

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.

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 по ГОСТ 30319.2, ГОСТ 8.586         ±0,05%.

Таблица 3 - Основные метрологические характеристики вычислителя расхода газа ControlWave GFC

*) 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.

Вычислитель имеет маркировку взрывозащиты ExnALIIBT4 X. Рабочие условия применения вычислителей:

температура окружающей среды

дисплей

относительная влажность воздуха

вибрация

Температура хранения и

транспортирования

Напряжение питания

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

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.

4,9...16,0 В постоянного тока

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

Потребляемый ток, мА

от источника 6 В:       4-6,2 мА

от источника 12 В:      3-5 мА

401x198x229

80х95х65

9,0

(без учета потребления коммуникационных опций и контуров регулирования)

Габаритные размеры, мм, не более корпуса (электронного блока) подсоединяемого многофункционального преобразователя 3808

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

Знак утверждения типа

Знак утверждения типа наносится на титульный лист паспорта вычислителя и руководства по эксплуатации типографским способом.

Комплектность

В комплект поставки входят:

- вычислитель расхода газа ControlWave GFC;

- руководство по эксплуатации;

- методика поверки;

- паспорт;

- компакт-диск с программным обеспечением.

Поверка

осуществляется по документу МП 38419-08 «Вычислитель расхода природного газа ControlWave GFC 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 GFC. Руководство по эксплуатации».

Нормативные документы

ГОСТ 22261-94

ГОСТ 8.586.5-2005

ГОСТ 30319.2-96

Средства измерения электрических и магнитных величин. Общие технические условия.

ГСИ. Измерение расхода и количества жидкостей и газов с помощью стандартных сужающих устройств. Часть 5. Методика выполнения измерений.

Газ природный. Методы расчета физических свойств. Определение коэффициента сжимаемости.

Рекомендации к применению

- осуществление торговли и товарообменных операций.