Комплексы программно-технические микропроцессорной системы автоматизации нефтеперекачивающей станции Шнейдер Электрик

Назначение

Комплексы программно-технические микропроцессорной системы автоматизации нефтеперекачивающей станции "Шнейдер Электрик" (далее-комплексы) предназначены (при подключении к внешним, не входящим в состав комплексов, датчикам) для измерения и контроля технологических параметров (уровень, температура, давление, расход, загазованность воздуха, виброскорость, сила тока, напряжение, мощность, частота следования и количество импульсов, осевое смещение ротора, потенциал), а также для воспроизведения силы и напряжения постоянного тока для управления положением или состоянием исполнительных механизмов.

Описание

Принцип действия измерительных каналов (ИК) аналогового ввода комплексов заключается в следующем:

- сигналы в виде силы постоянного тока, напряжения постоянного тока, сопротивления или импульсной последовательности от внешних, не входящих в состав комплексов, первичных измерительных преобразователей (датчиков) поступают либо на модули ввода аналоговых сигналов, либо на промежуточные измерительные преобразователи;

- промежуточные измерительные преобразователи осуществляют нормализацию сигналов и обеспечивают гальваническую развязку цепей первичных измерительных преобразователей и цепей аналоговых модулей ввода;

- модули ввода аналоговых сигналов выполняют аналого-цифровое преобразование.

Принцип действия ИК вывода (воспроизведения) аналоговых сигналов управления, состоящих из модулей вывода и промежуточных измерительных преобразователей, основан на цифро-аналоговом преобразовании.

Модули ввода/вывода предназначены для совместной работы по внешней шине с контроллерами программируемыми логическими Modicon Quantum и Modicon M340.

Комплексы обеспечиваютвыполнение следующих функций:

- преобразование аналоговых электрических сигналов унифицированных диапазонов в цифровые коды и воспроизведение выходных аналоговых сигналов управления исполнительными механизмами;

- взаимодействие с другими информационно-измерительными, управляющими и смежными системами и оборудованием объекта по проводным и волоконно-оптическим линиям связи;

- автоматическое, дистанционное и ручное управление технологическим оборудованием и исполнительными механизмами с выявлением аварийных ситуаций, реализацию функций противоаварийной защиты с управлением световой и звуковой сигнализацией;

- отображение информациио ходе технологическогопроцессаи состоянииоборудования;

- визуализация результатов контроля параметров технологического процесса, формирование отчетных документов и хранение архивов данных;

- диагностику каналов связи оборудования с автоматическим включением резервного оборудования, сохранение настроек при отказе и отключении электропитания.

Комплексы являются проектно-компонуемыми изделиями. В зависимости от заказа в состав комплекса может входить следующее оборудование:

- шкафы центрального контроллера (ТТТКТЦ)и устройства связи с объектом (УСО);

- шкафы блока ручного управления (БРУ) и вторичной аппаратуры (ШВА);

- шкафы системы автоматического регулирования (САР) и преобразователя частоты (ПЧ)

- автоматизированное рабочее место (АРМ) оператора с горячим резервированием;

- АРМ инженера.

Приборные шкафы комплексов должны быть расположены в невзрывоопасных зонах промышленного объекта. Связь с оборудованием и преобразователями, установленными во взрывоопасной зоне, осуществляется через искробезопасные цепи. Внутри шкафов предусмотрено терморегулирование для поддержания нормальных условий, включающее в себя контроль температуры внутри шкафа, систему вентиляции и (при необходимости) систему обогрева.

Внешний вид шкафа центрального контроллера (ШКЦ)  и шкафа устройства связи с

объектом (УСО) показаны на рисунке 1.

С закрытой дверцей

Механические замки

С закрытой дверцей   С открытой дверцей

Шкаф центрального контроллера (ШКЦ)

С открытой дверцей

Шкаф устройства связи с объектом (УСО)

Рисунок 1 - Внешний вид шкафов комплексов

Программное обеспечение

Идентификационные данные встроенного программного обеспечения (ПО) приведены в таблицах 1, 2.

Таблица 1 - Встроенное программное обеспечение процессорных модулей 140 CPUxxxxx контроллеров ModiconQuantum_______________________________________________________

Таблица 2 - Встроенное программное обеспечение процессорных модулей CPUBMXP34xxx

контроллеров ModiconM340__________________________________________________________

Для визуализации результатов измерений /задания уровней воспроизводимых ИК сигналов используется сервисное специализированное ПО"iFIX,Alpha.Server".

Встроенное ПО контроллеров, предназначенное для управления работой модулей, не влияет на метрологические характеристики средства измерений (метрологические характеристики контроллеров нормированы с учетом ПО). Программная защита ПО и результатов измерений реализована на основе системы паролей и разграничения прав доступа. Механическая защита ПО основана на использовании встроенного механического замка на дверях шкафов, в которых монтируются ИК. Уровень защиты встроенного ПО - "высокий" по Р50.2.077-2014.

Технические характеристики

Таблица 3 - Пределы допускаемой основной погрешности ИК ввода

Примечания: - у и А - приведенная и абсолютная погрешности соответственно;

- нормирующими значениями при определении приведенной погрешности ИК

ввода аналоговых сигналов являются диапазоныконтролируемыхтехнологических параметров (приведены в таблице 5).

Таблица 4 - Пределы допускаемой основной приведенной погрешности ИК вывода (воспроизведения) аналоговых сигналов

Нормирующим значением при определении приведенной погрешности ИК вывода аналоговых сигналов является диапазон воспроизведения силы (напряжения) постоянного тока.

Таблица 5 - Диапазоны измерения и контроля технологических параметров (при подключении к комплексам внешних первичных измерительных преобразователей)

При подключении к комплексувнешних первичных измерительных преобразователей (ПИП) пределы допускаемой основной суммарнойпогрешностиИК находятся как взятый с коэффициентом 1,1 корень квадратный из суммы квадратов предела допускаемой основной погрешности ИК ввода аналоговых сигналов комплексов (из таблицы 3) и предела допускаемой основной погрешности ПИП; при этом обе погрешности должны быть выражены в одинаковых единицах.

Таблица 6 - Рекомендуемые метрологические характеристики подключаемых к комплексам внешних первичных измерительных преобразователей (ПИП)

Рабочие условия эксплуатации комплексов - диапазон температуры окружающего воздуха, °С..............................от 5 до 40

(внутри шкафов с модулями ввода/вывода поддерживается нормальная температура 15 - 25 °С)

- относительная влажность при 30 °С без конденсации влаги, %................до 75

- атмосферное давление, кПа.........................................................от 84 до 106,7

Параметры электропитания от сети переменного тока частотой 50 Гц - напряжение, В..........................................................................от 187 до 264

- мощность, потребляемая одним шкафом, В •А, неболее

Срок службы, лет, не менее

Наработка на отказ, ч

Знак утверждения типа

наносится на табличку шкафа ШКЦ и на титульные листы эксплуатационной документации типографским способом.

Комплектность

Комплекс программно-технический микропроцессорной системыавтоматизации

нефтеперекачивающей станции"Шнейдер Электрик"                              - 1 экз.

Комплект ЗИП                                                             - 1 комп.

Методика поверки МП2064-0100-2015                                          - 1 экз.

Сервисное ПО (на компакт-диске)                                                  - 1 экз.

Комплект эксплуатационных документов                                       - 1 комп.

Поверка

осуществляется по документу МП 2064-0100-2015 "Комплексы программно-технические микропроцессорной системы автоматизации нефтеперекачивающей станции"Шнейдер Электрик". Методика поверки", утвержденному ФГУП "ВНИИМ им. Д.И.Менделеева" 19 октября 2015 г.

Перечень эталонов, используемых при поверке:

- калибратор универсальный Н4-7,предел 20 мА, ±(0,004%Ix+0,0004%In);

предел 0,2 В, ± (0,002%Ux+0,0005%Un);

предел 20 В, ± (0,002%их+0,00025%ип); (Номер в ФИФ по

ОЕИ 22125-01)

- магазин сопротивления Р4831, диапазон от 10-2 до 106 Ом, кл. 0,02 (Номер в ФИФ по ОЕИ № 6332-77);

- вольтметр универсальный цифровой GDM-78261,

предел 1 В, ± ( 0,0035Ux + 0,0005ип);

предел 10 В, ± ( 0,0040Ux + 0,0007ип).

(Номер в ФИФ по ОЕИ52669-13)

- генератор сигналов специальной формыAFG72125, от 1 мГц до 25 МГц, ± 2-10-5;

(Номер в ФИФ по ОЕИ53065-13)

- частотомер электронно-счетный Ч3-85/3,от 0,1 Гц до 100 МГц, 5f= (50 +5зап+7-10’9Лсч.)

(Номер в ФИФ по ОЕИ32359-06)

Знак поверки наносится на свидетельство о поверке комплекса и (или) в соответствующий раздел паспорта.

Сведения о методах измерений

Методы измерений приведеныв Руководствепо эксплуатациинакомплексы программнотехнические микропроцессорной системыавтоматизации нефтеперекачивающей станции "Шнейдер Электрик" 4252-020-45857235-2014РЭ.

Нормативные документы

нефтеперекачивающей станции "Шнейдер Электрик"

1. ГОСТ Р 8.596-2002 "ГСИ. Метрологическое обеспечение измерительных систем. Основныеположения".

2. ГОСТ 8.022-91 ГСИ. Государственный первичный эталон и государственная поверочная схема для средств измерений силы постоянного электрического тока в диапазоне от Г10-16 до 30 А.

3. ГОСТ 8.027-2001 ГСИ. Государственная поверочная схема для средств измерений постоянного электрического напряжения и электродвижущей силы.

4. ГОСТ 8.129-2013 ГСИ. Государственная поверочная схема для средств измерений времени и частоты.

5. ТУ4252-020-45857235-2014"Программно-технический комплекс микропроцессорной системы автоматизации нефтеперекачивающей станций "Шнейдер Электрик". Технические условия" с изменением №3