Комплексы программно-технические управления и энергосбережения насосной станции СИНВИК

Назначение

Комплексы программно-технические управления и энергосбережения насосной станции «СИНВИК» (далее ПТК «СИНВИК») предназначены для:

- измерения унифицированных аналоговых токовых сигналов,

- измерения силы переменного тока и напряжения переменного тока,

- измерения сопротивления термопреобразователей сопротивления,

- сбора результатов измерений по цифровым протоколам обмена со средств измерений, - математической обработки результатов измерений специализированным программным обеспечением в целях управления насосной станцией.

Описание

Принцип действия ПТК «СИНВИК» заключается в измерении сигналов с первичных преобразователей давления, расхода, уровня, температуры, силы и напряжения переменного тока, установленных на насосной станции, их преобразовании в значение физических величин, параметров необходимых для управления насосной станцией, их отображении на автоматизированных рабочих местах и хранении в базе данных.

ПТК «СИНВИК» является составным устройством, компонуемым из серийно-выпускаемых изделий:

- измерительных преобразователей,

- модулей ввода аналоговых сигналов,

- программируемых контроллеров,

- промышленного сервера,

- автоматизированных рабочих мест,

- операторских сенсорных панелей,

образующих вместе с линиями связи измерительные каналы (ИК). По виду измеряемого сигнала и погрешности ИК различаются на четырнадцать групп. Перечень ИК, их максимальное количество в составе ПТК «СИНВИК» и отнесение их к группе приведено в таблице 1. По месту установки измерительных преобразователей ИК разделяются на: общие измерительные каналы, измерительные каналы насосного агрегата и удаленные измерительные каналы. Общие измерительные каналы измеряют сигналы от первичных преобразователей параметров всей насосной станции в целом. Измерительные каналы насосного агрегата измеряют сигналы первичных преобразователей параметров отдельного насосного агрегата. Удаленные измерительные каналы измеряют сигналы первичных преобразователей, не расположенных на насосной станции.

Измерительные преобразователи, модули ввода аналогового сигнала и контроллеры устанавливаются в следующие металлические шкафы: шкаф управления (ШУ), шкафы управления насосом и задвижкой (ШУНЗ), шкафы силового оборудования (ШС), шкафы сбора информации (ШСИ), шкафы управления задвижками (ШУЗ).

Измерительные преобразователи, входящие в состав измерительных каналов, выполняют следующие преобразования:

- силы переменного тока в диапазоне от 0 до 5 А в унифицированный токовый сигнал в диапазоне от 4 до 20 мА;

- переменного напряжения в диапазоне от 0 до 500 В в унифицированный токовый сигнал в диапазоне от 4 до 20 мА;

- унифицированного токового сигнала в диапазоне от 0 до 20 мА в унифицированный токовый сигнал в диапазоне от 4 до 20 мА для гальванического разделения цепей;

Лист № 2

Всего листов _8 - сопротивления термопреобразователя сопротивления в унифицированный токовый сигнал в диапазоне от 4 до 20 мА.

Аналоговая измерительная информация от преобразователя поступает на входы модулей ввода аналоговых сигналов. Модули ввода аналоговых сигналов производят аналогово-цифровое преобразование аналоговых сигналов постоянного тока в цифровой код и передают его в контроллер по сети связи. Контроллер преобразует результаты измерений из цифрового кода в именованные физические величины с учетом диапазонов измерений первичных преобразователей (не входящих в состав ПТК «СИНВИК») и номинальных статических характеристик термопреобразователей сопротивления. Контроллер сравнивает значение давления, расхода, уровня, температуры, силы и напряжения переменного тока с уставками и генерирует предупредительные или аварийные сигналы. Результаты измерений и журналы сигналов передаются в сервер. Сервер хранит базу данных результатов измерений и журналов событий и аварийных сигналов. Визуальное отображение результатов измерений осуществляется на АРМ и операторских панелях.

ПТК «СИНВИК» осуществляет сбор результатов измерений с цифровых средств измерений, таких как счетчики электрической энергии и расходомеры, по протоколам обмена MODBUS, PROFIBUS DP с использованием интерфейсов RS-232, RS-485 и сетей Ethernet, PROFIBUS, GSM/GPRS. Полученные результаты измерений в неизменном виде сохраняются в базе данных сервера и отображаются на АРМ.

Таблица 1 - Перечень измерительных каналов

Программное обеспечение

Специальное программное обеспечение ПТК «СИНВИК» представляет собой программный проект СИНВИК, состоящий из набора блоков с программным кодом и связей между ними. Метрологически значимая часть программного обеспечения состоит из блока проекта FB1043, являющегося драйвером аналоговых каналов модулей ввода, в котором происходит преобразование результатов измерений унифицированных токовых сигналов (от 4 до 20 мА) из цифрового кода в именованную физическую величину. Программный проект компилируется и загружается в контроллер с помощью программатора с установленной средой разработки проектов SIMATIC PCS7 v7.1 SP3.

Влияние программного обеспечения на метрологические характеристики учтено при нормировании погрешностей измерительных каналов. Дополнительная погрешность из-за округления при отображении результатов измерений не превышает единицы младшего разряда результата измерений.

Уровень защиты метрологически значимой части программного соответствует уровню «С» по МИ 3286-2010.

Идентификация метрологически значимой части программного обеспечения - блока FB1043 осуществляется копированием их из памяти контроллера в программатор и преобразованием в файлы, а затем расчета их цифрового идентификатора по алгоритму MD5.

Таблица 2 - Идентификационные данные метрологически значимой части программного обеспечения

Технические характеристики

Максимальное количество измерительных каналов....................................................................398.

Диапазоны измерений и пределы допускаемой приведенной погрешности для различных групп измерительных каналов указаны в таблице 3.

Ведение базы данных с результатами измерений ................................................... автоматическое.

Глубина хранения результатов измерений в базе данных не менее........................................ 1 год.

Ведение журналов событий....................................................................................... автоматическое.

Максимальная масса каждого шкафа ШУ, ШСИУ, ШУНЗ, ШС, ШУЗ, ШСИ .................... 300 кг.

Габаритные размеры одного шкафа не более..................................................(2200х1200х600) мм.

Таблица 3 - Диапазоны измерений и пределы допускаемой погрешности ИК

Рабочие условия применения технических средств:

температура окружающего воздуха измерительных преобразователей, модулей ввода аналогового сигнала, контроллеров и операторских панелей.................................от 10 до 35 °С,

Параметры электрического питания:

напряжение сети питания переменного тока................................................... от 198 до 242 В,

частота сети питания ..............................................................................................от 49 до 51 Гц.

Мощность, потребляемая одним шкафом не более ...................................................... 2400 Вт.

Знак утверждения типа

Знак утверждения типа наносится на титульный лист документа САВТ.425200.005 РЭ «Комплекс программно-технический управления и энергосбережения насосной станции «СИНВИК». Руководство по эксплуатации».

Комплектность

Комплектность ПТК «СИНВИК» в части измерительных каналов приведена в таблице 1. Комплектность ПТК «СИНВИК» в части устанавливаемых шкафов представлена в таблице 4.

Поверка

Поверка ПТК «СИНВИК» осуществляется по документу САВТ.425200.005 Д1 «Комплексы программно-технические управления и энергосбережения насосной станции «СИНВИК». Методика поверки», утвержденному ГЦИ СИ ФГУП «СНИИМ» в марте 2014 г.

Основное поверочное оборудование:

- калибратор токовых сигналов Fluke 707, абсолютная погрешность ±(0,01540-2 -I+ +0,002) мА, где I - задаваемая сила тока;

- магазин сопротивлений Р4831, класс точности 0,02,

- прибор для поверки вольтметров В1-9, относительная погрешность 0,02 %.

- калибратор Ресурс-К2, относительная погрешность ±(0,05+0,01(|1ном/1-1|)) %, где I -задаваемая сила тока, Ihom - номинальное значение силы тока.

Сведения о методах измерений

Методика измерений приведена в документе САВТ.425200.005 РЭ «Комплекс программно-технический управления и энергосбережения насосной станции «СИНВИК». Руководство по эксплуатации».

Лист № 8

Всего листов 8

Нормативные документы

1. ГОСТ Р 8.596-2002     Метрологическое обеспечение измерительных систем. Основ

ные положения.

2. ГОСТ 22261-94 Средства измерений электрических и магнитных величин. Общие технические условия.

3. ТУ 4252-005-23584736-2013 Комплекс программно-технический управления и энергосбережения насосной станции «СИНВИК». Технические условия.

Рекомендации к применению

- вне сферы государственного регулирования обеспечения единства измерений.