Система автоматизированная информационно-измерительная механических величин паровой турбинной установки № 10 ОАО "Юго-Западная ТЭЦ" г.Санкт-Петербург

Назначение

Система автоматизированная информационно-измерительная механических величин паровой турбинной установки № 10 ОАО «Юго-Западная ТЭЦ» г. Санкт-Петербург (далее АИИСМВ) предназначена для измерения параметров абсолютной вибрации подшипников, параметров относительной вибрации вала, осевого перемещения ротора турбины, а также числа оборотов (частоты вращения) ротора турбины.

Описание

Принцип действия АИИСМВ основан на преобразовании и обработке сигналов, поступающих от первичных преобразователей.

АИИСМВ состоит из двух комплексов: вычислительного (вычислительного компонента ИС) и измерительного (измерительного компонента ИС). Измерительный комплекс включает в себя первичные измерительные преобразователи (ПИП). Вычислительный комплекс представляет собой трехуровневый программно-технический комплекс (ПТК), состоящий из нижнего, среднего и верхнего уровней. Нижний уровень включает в себя модуль измерения скорости вращения MMS 6350 и комплекс измерительно-вычислительный для мониторинга работающих механизмов BN-3500 (Госреестр СИ №15540-07) совместно с устройствами распределенного ввода-вывода Simatic ET200 (Госреестр СИ № 22734-11). Средний уровень представляет собой контроллер программируемый Simatic S7-400 (Госреестр СИ № 15773-11). Верхний уровень - это рабочие станции, инженерная станция и сервер.

АИИСМВ включает в себя четыре типа измерительных каналов: абсолютной вибрации подшипников, относительной вибрации вала, осевого перемещения ротора турбины и частоты вращения ротора турбины.

Каждый измерительный канал предназначен для измерения одной из величин и включает соответствующий первичный измерительный преобразователь, комплекс измерительновычислительный для мониторинга работающих механизмов BN-3500 совместно с устройством распределенного ввода-вывода Simatic ET200 или модуль измерения скорости вращения MMS 6350 (в зависимости от измеряемой величины) и программируемый контроллер.

Структурная схема АИИСМВ приведена на рисунке 1.

Измерительный канал абсолютной вибрации подшипников состоит из преобразователя виброускорения BN-330425   (Госреестр №   41669-09), комплекса измерительно

вычислительного для мониторинга работающих механизмов BN-3500, устройства распределенного ввода-вывода Simatic ET 200 и контроллера программируемого Simatic S7-400.

Принцип действия преобразователя виброускорения BN-330425 основан на использовании прямого пьезоэлектрического эффекта, состоящего в появлении электрического заряда на пьезоэлектрической пластине, пропорционального ускорению, воздействующему на преобразователь.

Внешний вид преобразователя виброускорения BN-330425 приведен на рисунке 2.

Измерительный канал относительной вибрации вала состоит из преобразователя перемещения токовихревого BN 3300, состоящего из датчика-излучателя BN 330103-00-03-50-0200 и проксиметра BN 330180-51-00 (Госреестр № 15538-08), комплекса измерительновычислительного для мониторинга работающих механизмов типа BN-3500, устройства распределенного ввода-вывода Simatic ET 200 и контроллера программируемого Simatic S7-400.

Внешний вид преобразователя перемещения токовихревого BN 3300 приведен на рисунке 3.

Измерительный канал осевого перемещения ротора турбины состоит из преобразователя перемещения токовихревого BN 3300, комплекса измерительно-вычислительного для мониторинга работающих механизмов типа BN-3500, устройства распределенного ввода-вывода Simatic ET 200 и контроллера программируемого Simatic S7-400.

Измерительный канал частоты вращения ротора турбины состоит из преобразователя перемещения токовихревого EPRO KANIS MMG 1070/2TS, модуля измерения скорости вращения MMS 6350 и контроллера программируемого Simatic S7-400.

Внешний вид преобразователя перемещения токовихревого EPRO KANIS MMG 1070/2TS приведен на рисунке 4.

Принцип действия используемых в каналах измерения относительной вибрации, осевого перемещения и частоты вращения преобразователей перемещения токовихревых основан на взаимодействии электромагнитного поля, создаваемого датчиком, с электромагнитным полем вихревых токов, наводимых в электропроводящем объекте контроля (роторе).

Комплекс измерительно-вычислительный для мониторинга работающих механизмов типа BN-3500 обеспечивает преобразование сигнала в унифицированный токовый сигнал от 4 до 20 мА.

Модуль измерения скорости вращения MMS 6350 служит для преобразования аналогового сигнала в цифровую форму.

Устройство распределенного ввода-вывода Simatic ET200 обеспечивает циклический опрос первичных измерительных преобразователей, прием, измерение и преобразование токовых сигналов от BN-3500 в цифровой код и передачу методом удаленного ввода полученной измерительной информации на контроллер Simatic ET 400.

Контроллер Simatic S7-400 обеспечивает выполнение сбора, вычисления, обработки, контроля и хранения измерительной информации о механических величинах паровой турбинной установки, а также безопасность хранения измерительной информации.

Внешний вид устройства распределенного ввода-вывода Simatic ET 200 приведен на рисунке 5.

Внешний вид контроллера программируемого Simatic S7-400 приведен на рисунке 6.

Внешний вид модуля измерения скорости вращения MMS 6350 приведен на рисунке 7.

Внешний вид комплекса измерительно-вычислительного для мониторинга работающих механизмов BN-3500 приведен на рисунке 8.

АИИСМВ обеспечивает непрерывный режим сбора, контроля и хранения получаемой информации об измеряемых параметрах, позволяет проводить мониторинг состояния подвижных частей паровой турбинной установки.

Рисунок 1 - Структурная схема АИИСМВ

Рисунок 2 - Преобразователь виброускорения BN-330425

Рисунок 3 - Преобразователь перемещения токовихревой BN 3300

Рисунок 4 - Преобразователь перемещения токовихревой EPRO KANIS MMG 1070/2TS

Рисунок 5 -Устройство распределенного ввода-вывода Simatic ET 200

Рисунок 6 - Контроллер программируемый Simatic S7-400

Рисунок 7 - Модуль измерения скорости вращения MMS 6350

Рисунок 8 - Комплекс измерительно-вычислительный для мониторинга работающих

механизмов BN-3500.

Программное обеспечение (ПО) служит для обработки, визуализации и архивации той информации, которая поступает от измерительных каналов.

Файл конфигурации хранится в базе данных сервера ПТК, защищенной от несанкционированного доступа паролем. Идентичность конфигурации, соответствующая данному объекту, контролируется периодической проверкой контрольной суммы.

Доступ к программному обеспечению контроллеров осуществляется с выделенной инженерной станции верхнего уровня АИИСМВ, доступ к которой защищен как административными мерами (установка в отдельном помещении), так и многоуровневой защитой по паролю.

Для защиты накопленной и текущей информации, конфигурационных параметров ИК от несанкционированного доступа в ПТК предусмотрен многоступенчатый физический контроль доступа (запираемые шкафы, доступ к которым требует авторизации в соответствии со спецификой объекта, на котором устанавливается ПТК) и программный контроль доступа (доступ по паролю с регистрацией успеха и отказа в доступе).

Уровень защиты ПО от непреднамеренных и преднамеренных изменений "С" по МИ 3286-2010.

Технические характеристики

Канал измерения абсолютной вибрации

Пределы допускаемой приведенной погрешности при измерении числа оборотов (частоты вращения) в диапазоне температур, %

Условия эксплуатации:

диапазон температур, °С

Масса, г:

- преобразователь виброускорения BN-330425

- преобразователь перемещения токовихревой BN 3300

- комплекс измерительно-вычислительный для мониторинга работающих механизмов BN-3500:

- модуль управления

- модуль измерительный

- преобразователь перемещения токовихревой EPRO KANIS MMG 1070/2TS

(с кабелем)

- модуль измерения скорости вращения MMS 6350

- контроллер программируемый Simatic S7-400

- устройство распределенного ввода-вывода Simatic ET 200

Габаритные размеры (высота х длина х ширина), мм, не более:

- преобразователь виброускорения BN-330425

- преобразователь перемещения токовихревой BN 3300:

- датчик-излучатель BN 330103-00-03-50-02-00

- проксиметр BN 330180-51-00

- комплекс измерительно-вычислительный для мониторинга работающих механизмов BN-3500:

- модуль управления

- модуль измерительный

- преобразователь перемещения токовихревой EPRO KANIS MMG 1070/2TS

- модуль измерения скорости вращения MMS 6350

- контроллер программируемый Simatic S7-400

- устройство распределенного ввода-вывода Simatic ET 200

±0,35

от минус 10 до 60

99

700

910

460

800

190

8420

220

022 х 59

05 х 250

81,3 х 61,2 х 63,5

242 х 25 х 242

242 х 25 х 164

022 х 320

124,4 х 176 х 30,1

220 х 290 х 480

200 х 30 х 49

Знак утверждения типа

Знак утверждения типа наносится на титульный лист паспорта методом печати или наклейки и на контроллер программируемый Simatic S7-400 при помощи маркировочной таблички.

Комплектность

Система автоматизированная информационно-измерительная механических величин паровой турбинной установки № 10 ОАО «Юго-Западная ТЭЦ» г. Санкт-Петербург в составе:

- преобразователь виброускорения BN-330425                                    4 шт.

- преобразователь перемещения токовихревой BN 3300                            10 шт.

- комплекс измерительно-вычислительный для мониторинга работающих механиз

мов BN-3500                                                                   1 шт.

- преобразователь перемещения токовихревой EPRO KANIS MMG 1070/2TS       3 шт.

- модуль измерения скорости вращения MMS 6350                              1 шт.

- контроллер программируемый Simatic S7-400                                   1 шт.

- устройство распределенного ввода-вывода Simatic ET 200                         4 шт.

Комплект специализированного ПО «SPPA-T3000» фирмы Siemens.

Программный проект на базе инженерного ПО "Step 7"V5.3 и SKADA "WinCC"V6.0 фирмы Siemens, сконфигурированный под задачи ведения режимов работы и технологического процесса паровой турбинной установки №10 ОАО

«Юго-Западная ТЭЦ» г. Санкт-Петербург                                        1 компл.

Руководство по эксплуатации ЭД. 045.11.09 МВПТУ-РЭ                          1 экз.

Паспорт ЭД. 045.11.09 МВПТУ-ПС                                            1 экз.

Методика поверки ЭД. 045.11.09 МВПТУ-МП                                  1 экз.

Поверка

осуществляется в соответствии с методикой «Система автоматизированная информационноизмерительная механических величин паровой турбинной установки № 10 ОАО «ЮгоЗападная ТЭЦ» г. Санкт-Петербург. Методика поверки» ЭД. 045.11.09 МВПТУ-МП, утвержденной ГЦИ СИ ФГУП «ВНИИМС» 26 февраля 2012 г.

Основные средства поверки: поверочная установка 2-го разряда по МИ 2070, генератор синусоидального напряжения ГЧ-221 (Госреестр СИ №33410-06), головка микрометрическая цифровая 350 (Госреестр СИ № 33793-70).

Сведения о методах измерений

«Система автоматизированная информационно-измерительная механических величин паровой турбинной установки № 10 ОАО «Юго-Западная ТЭЦ» г. Санкт-Петербург. Руководство по эксплуатации» раздел 5.

Нормативные документы

1 ГОСТ 25275-82 «Приборы для измерения вибрации вращающихся машин. Общие технические требования».

Рекомендации к применению

Выполнение работ по оценке соответствия промышленной продукции и продукции других видов, а также иных объектов установленным законодательством Российской Федерации обязательным требованиям.