Система измерительная автоматизированная диспетчерского контроля и управления АСДКУ ЗСВ

Назначение

Система измерительная автоматизированная диспетчерского контроля и управления АСДКУ ЗСВ (далее - АСДКУ) предназначена для непрерывного измерения и контроля параметров водоподготовки: давления воды в водоводах и коллекторах, объемного расхода воды в водоводах I и II подъемов, оборотной воды, сточных вод, иловых вод, уровня воды в резервуарах питьевой воды, качества воды (мутности, цветности, содержания остаточного хлора, алюминия, щелочности, аммония, рН-метрии) Западной станции водоподготовки (ЗСВ) АО «Мосводоканал».

Описание

Принцип действия АСДКУ заключается в измерении технологических параметров с помощью датчиков и аналого-цифровом преобразовании выходных аналоговых сигналов этих датчиков измерительными модулями контроллеров. Далее преобразованные цифровые сигналы передаются в локальную вычислительную сеть ЗСВ, на АРМ дежурного диспетчера ЗСВ и по корпоративной сети в центральное диспетчерское управление АО «Мосводоканал».

Серверное оборудование осуществляет с заданным интервалом времени последовательный опрос информации о технологических параметрах, поступающей с контроллеров, регистрацию, отображение, архивирование и хранение результатов измерения. Вывод информации об измеренных параметрах осуществляется на АРМ диспетчера с помощью специализированного ПО «Таблицы и графики».

АСДКУ состоит из 88 измерительных каналов (ИК) и представляет собой трехуровневую систему:

1-й уровень - первичные измерительные преобразователи (датчики) технологических параметров в унифицированные сигналы силы постоянного тока;

2-й уровень включает:

- контроллеры программируемые логические PLC Modicon (Госреестр № 18649-09) с модулями ввода аналоговых сигналов TSX AEZ 802, TSX AEY 810 или с преобразователями измерительными серии Inline IB IL AI 4/I-PAC (Госреестр 58642-14),

- РС-совместимые контроллеры с модулями ввода аналоговых сигналов IC-538MA, 73L-II020 и преобразователями измерительными ISO-А (Госреестр № 24245-03);

3 -й уровень - серверное оборудование, осуществляющее сбор, хранение и передачу информации, автоматизированное рабочее место (АРМ) дежурного оператора, включающее персональный компьютер (ПК) для визуализации технологических параметров, выполнения расчетов, ведения протоколов, архивации данных, обработки измерительной информации.

При необходимости в измерительных каналах АСДКУ могут быть установлены модули защиты от импульсных помех, бросков напряжения и сверхтоков при грозовых разрядах (типа НЕВОД+3, Diamond SP3000P).

Фотография шкафов, в которых размещено контроллерное оборудование, представлена на рисунке 1.

Рисунок 1 - Фотография шкафов с контроллерами и модулями ввода

Знак поверки в виде наклейки и оттиска каучукового клейма наносится на свидетельство о поверке.

АСДКУ ЗСВ состоит из измерительных каналов (ИК) следующих типов:

1 Каналы измерений объемного расхода воды в водоводах I и II подъемов, в состав которых входят следующие компоненты:

- первичные измерительные преобразователи:

расходомеры-счетчики УРС 002В (Госреестр № 25342-07);

- вторичная (электрическая) часть ИК (далее - ЭИК), включающая:

контроллеры программируемые логические PLC Modicon с модулями ввода аналоговых сигналов TSX AEZ 802, TSX AEY 810 (с входными сигналами от 4 до 20 мА);

- модули защиты НЕВОД+3, Diamond SP3000P (представляют собой промежуточные преобразователи, не являющиеся средствами измерений, не влияют на метрологические характеристики ИК, предназначены для ограничения до безопасной величины значений перенапряжений, возникающих в линиях связи вследствие электростатических разрядов, например, при ударе молнии).

2 Каналы измерений объемного расхода оборотной воды, в состав которых входят следующие компоненты:

- первичные измерительные преобразователи:

расходомеры-счетчики УРС 002В (Госреестр № 25342-07);

- ЭИК, включающая:

контроллеры программируемые логические PLC Modicon с преобразователями измерительными серии Inline IB IL AI 4/I-PAC (с входными сигналами от 4 до 20 мА),

РС-совместимые контроллеры с модулями ввода аналоговых сигналов 73L-II020 (с входными сигналами от 4 до 20 мА) и преобразователями измерительными ISO-А;

- модули защиты НЕВОД+3, Diamond SP3000P.

3 Каналы измерений объемного расхода сточных вод, в состав которых входят следующие компоненты:

- первичные измерительные преобразователи:

расходомеры с интегратором акустические ЭХО-Р-02 (Госреестр № 21807-06);

- ЭИК, включающая контроллеры программируемые логические PLC Modicon с модулями ввода аналоговых сигналов TSX AEY 810 (с входными сигналами от 4 до 20 мА).

4 Каналы измерений объемного расхода иловых вод, в состав которых входят следующие компоненты:

- первичные измерительные преобразователи:

расходомеры электромагнитные SIMA FC 2 (Госреестр № 18120-99);

- ЭИК, включающая РС-совместимые контроллеры с модулями ввода аналоговых сигналов 73L-II020 (с входными сигналами от 4 до 20 мА) и преобразователями измерительными ISO-А.

5 Каналы измерений уровня воды в резервуарах чистой (питьевой) воды, в состав которых входят следующие компоненты:

- первичные измерительные преобразователи:

преобразователи измерительные давления и уровня Waterpilot (модель FMX 160, Гос-реестр № 17575-03, модель FMX 167, Госреестр № 17575-09);

- ЭИК, включающая контроллеры программируемые логические PLC Modicon с модулями ввода аналоговых сигналов TSX AEY 810 (с входными сигналами от 4 до 20 мА).

6 Каналы измерений давления воды на водоводах и в коллекторах, в состав которых входят следующие компоненты:

- первичные измерительные преобразователи:

датчики давления DMP 331 (Госреестр № 23574-05);

- ЭИК, включающая контроллеры программируемые логические PLC Modicon с модулями ввода аналоговых сигналов TSX AEY 810 (с входными сигналами от 4 до 20 мА).

7 Каналы измерений содержания остаточного алюминия в воде, в состав которых входят следующие компоненты:

- первичные измерительные преобразователи:

анализаторы жидкости Cristal (Госреестр № 49095-12);

анализаторы воды Seilbold Composer (Госреестр № 48885-12);

- ЭИК, включающая контроллеры программируемые логические PLC Modicon с модулями ввода аналоговых сигналов TSX AEY 810 (с входными сигналами от 4 до 20 мА).

8 Каналы измерений содержания остаточного хлора в воде, в состав которых входят следующие компоненты:

- первичные измерительные преобразователи:

анализаторы Depolox 3 plus (Госреестр № 24787-05);

анализаторы MFA-Depolox 4 (Госреестр № 19443-08);

- ЭИК, включающая:

контроллеры программируемые логические PLC Modicon с модулями ввода аналоговых сигналов TSX AEY 810 (с входными сигналами от 4 до 20 мА),

РС-совместимые контроллеры с модулями ввода аналоговых сигналов IC-538MA (с входными сигналами от 4 до 20 мА) и преобразователями измерительными ISO-А.

9 Каналы измерений мутности воды, в состав которых входят следующие компоненты:

- первичные измерительные преобразователи:

анализаторы мутности «TURBILIGHT» (Госреестр № 18504-06);

- ЭИК, включающая контроллеры программируемые логические PLC Modicon с модулями ввода аналоговых сигналов TSX AEY 810 (с входными сигналами от 4 до 20 мА).

10 Каналы измерений щелочности воды, в состав которых входят следующие компоненты:

- первичные измерительные преобразователи:

анализаторы «SERES 1000 TA & TAC» (Госреестр № 22043-01, зав. №№ 501F002, 501F005, 501F006, 501F007, 501F008, 501F009, 501F010);

- ЭИК, включающая контроллеры программируемые логические PLC Modicon с модулями ввода аналоговых сигналов TSX AEY 810 (с входными сигналами от 4 до 20 мА).

11 Каналы измерений цветности воды, в состав которых входят следующие компоненты:

- первичные измерительные преобразователи:

анализаторы жидкости SERES 1000 (Госреестр № 37964-08);

анализаторы жидкости SERES 2000 (Госреестр № 37966-08);

анализаторы жидкости Cristal (Госреестр № 49095-12);

анализаторы мутности и цветности воды промышленные KEMTRAK 007 модели DPC007 (Госреестр № 47314-11);

- ЭИК, включающая контроллеры программируемые логические PLC Modicon с модулями ввода аналоговых сигналов TSX AEY 810 (с входными сигналами от 4 до 20 мА).

12 Каналы измерений рН воды, в состав которых входят следующие компоненты:

- первичные измерительные преобразователи:

рН-метры LIQUISYS CPM 221 (Госреестр № 22502-02, зав.№№ 404404, 404411, 404416, 404419, 404420, 404427);

- ЭИК, включающая контроллеры программируемые логические PLC Modicon с модулями ввода аналоговых сигналов TSX AEY 810 (с входными сигналами от 4 до 20 мА).

13 Каналы измерений содержания аммония в воде, в состав которых входят следующие компоненты:

- первичные измерительные преобразователи:

анализаторы жидкости SERES 2000 (Госреестр № 37966-08);

- ЭИК, включающая контроллеры программируемые логические PLC Modicon с модулями ввода аналоговых сигналов TSX AEY 810 (с входными сигналами от 4 до 20 мА).

Программное обеспечение

Идентификационные данные программного обеспечения (ПО) АСДКУ представлены в таблице 1.

Таблица 1 - Идентификационные данные ПО АСДКУ

ПО верхнего уровня - FIX, iFIX и «Таблицы и графики» не являются метрологически значимыми, т.к. их функциями является архивирование и отображение информации, полученной от приборов.

ПО FIX и iFIX содержат серверную часть для сбора, передачи и архивирования информации от приборов.

ПО «Таблицы и графики» содержит клиентскую часть, устанавливаемую на АРМ и обеспечивающую запрос и визуализацию информации из базы данных.

Для защиты информации от несанкционированного доступа предусмотрен физический контроль доступа (отдельные запираемые помещения серверной) и программный контроль доступа (по логину и паролю с регистрацией успеха и отказа в доступе).

Защита ПО от непреднамеренных и преднамеренных изменений соответствует уровню «средний» по Р 50.2.077-2014.

Технические характеристики

Основные метрологические характеристики ИК АСДКУ представлены в таблице 2.

Таблица 2 - Основные метрологические характеристики ИК АСДКУ

Продолжение таблицы 2

Примечания

1) В таблице 2 указаны диапазоны измерений первичных преобразователей, приведенные к диапазону входного сигнала ЭИК от 4 до 20 мА;

2) Пределы допускаемой основной погрешности ИК, обозначенных «*», рассчитываются по формуле:

5 ИК = 5 д + tz^D, %

(1)

X

где 5 д - пределы допускаемой основной относительной погрешности первичного преобразователя, % от измеренного значения;

D - диапазон измерений первичного преобразователя, единицы измеряемого физического параметра;

Х - измеренное значение параметра, единицы измеряемого физического параметра;

Y ЭИК — пределы допускаемой основной приведенной погрешности ЭИК, включающей контроллер с модулями ввода или с преобразователями измерительными серии Inline IB IL AI 4/I-PAC, измерительный преобразователь ISO-А, % от диапазона измерений физического параметра.

Рабочие условия эксплуатации компонентов ИК АСДКУ ЗСВ:

- температура окружающего воздуха, °С:

от 5 до 40;

от 15 до 35;

от 5 до 80;

от 86 до 106,7;

от 198 до 242;

от 49 до 51.

- для электронных блоков датчиков, контроллеров

- для компьютеров

- относительная влажность окружающего воздуха, %

- атмосферное давление, кПа

- напряжение питающей сети, В

- частота питающей сети, Гц

Знак утверждения типа

наносится типографским способом на титульный лист руководства по эксплуатации.

Комплектность

В комплект поставки входят:

- первичные измерительные преобразователи, измерительные преобразователи ISO-А, модули защиты, входящие в состав ИК системы;

- контроллеры PLC Modicon и РС-совместимые с модулями ввода или с преобразователями измерительными серии Inline;

- сервер,

- АРМ диспетчера;

- программное обеспечение;

- руководство по эксплуатации на систему;

- методика поверки ЗСВ.0005.2015 МП.

Поверка

осуществляется по документу ЗСВ.0005.2015 МП «Система измерительная автоматизированная диспетчерского контроля и управления АСДКУ ЗСВ. Методика поверки», утвержденному ФГУП «ВНИИМС» 30.10.2015 г.

Перечень основных средств поверки:

- средства поверки первичной части ИК (датчиков) приведены в методиках поверки на эти средства измерений;

- средства поверки вторичной (электрической) части ИК: калибратор многофункциональный MC5-R (пределы допускаемой основной погрешности воспроизведения силы постоянного электрического тока в диапазоне от 0 до 25 мА ±(0,02 % от показания + 1,5 мкА).

Сведения о методах измерений

Метод измерений приведён в документе «Система измерительная автоматизированная диспетчерского контроля и управления АСДКУ ЗСВ. Руководство по эксплуатации. ЗСВ.0005.2015 РЭ».

Нормативные документы

ГОСТ Р 8.596-2002 Государственная система обеспечения единства измерений. Метрологическое обеспечение измерительных систем. Основные положения;

ГОСТ 27384-2002 Вода. Нормы погрешностей измерений показателей состава и свойств.