Система газоаналитическая с датчиками объемной доли двуокиси углерода Siemens (система), PolyGard ADT-D3 1164 (датчики)

Назначение

Система газоаналитическая Siemens с датчиками объемной доли двуокиси углерода PolyGard ADT-D3 1164 предназначена для измерения объемной доли диоксида углерода в воздухе рабочей зоны.

Описание

Система газоаналитическая Siemens с датчиками объемной доли двуокиси углерода PolyGard ADT-D3 1164 (далее - система) является стационарным многоканальным устройством непрерывного действия.

Функционально структура системы состоит из 3 уровней:

- первый - полевой уровень датчиков диоксида углерода PolyGard ADT-D3 (12 шт.). На полевом уровне осуществляется сбор измерительной информации с датчиков;

- второй - уровень программируемого логического контроллера (ПЛК). На втором уровне автоматизации обрабатывается информация, полученная с полевого уровня, обеспечивается связь с верхним уровнем и выдача управляющих воздействий. Главным элементом этого уровня автоматизации является ПЛК фирмы «Siemens» модульной конструкции семейства SIMATIC S7-1200, установленный в шкафу управления. Связь между датчиками диоксида углерода и ПЛК осуществляется по аналоговым каналам 4-20 мА;

- третий - уровень супервизорного контроля и управления. Третий уровень реализует визуализацию и диагностику работы оборудования, хранение информации и вывод отчетов, удаленный мониторинг. В состав системы входит одна станция визуализации и управления (автоматизированное рабочее место (АРМ) оператора) на базе персонального компьютера с визуализацией в система SCADA. Связь между станцией визуализации и управляющим контроллером реализована по сети Ethernet.

Принцип действия датчиков диоксида углерода PolyGard ADT-D3 1164 - оптический инфракрасный, основанный на зависимости поглощения инфракрасного излучения молекулами определяемого компонента от концентрации.

Способ отбора пробы - диффузионный.

Конструктивно датчики выполнены одноблочными в пластиковом корпусе. Способ установки - крепление на стену.

Контроллер S7-1200 выполнен в пластиковом корпусе и может монтироваться на стандартную 35 мм профильную шину DIN или на плоскую поверхность.

Система обеспечивает выполнение следующих основных функций:

- непрерывное измерение объемной доли диоксида углерода в воздухе;

- переключение контактов реле и световую и акустическую сигнализацию при срабатывании установленных порогов;

- отображение и протоколирование результатов измерений объёмной доли диоксида углерода в табличной и графической форме на АРМ оператора.

Система выполнена в общепромышленном исполнении и должна размещаться в невзрывоопасных зонах помещений и наружных установок.

По защищенности от проникновения внешних твердых предметов и воды элементы системы соответствуют степени защиты по ГОСТ 14254-96:

- датчики диоксида углерода PolyGard ADT-D3                                   IP65

- ПЛК                                                                   IP20

На рисунке 1 представлена структурная схема системы.

Рекомендуемое место нанесения знака поверки приведены на рисунке 2 (знак поверки наносится в том случае, если условия эксплуатации обеспечивают сохранность знака в течение всего интервала между поверками).

Рисунок 1 - Структурная схема системы газоаналитической Siemens с датчиками объемной доли двуокиси углерода PolyGard ADT-D3 1164

Рисунок 2 - Рекомендуемое место нанесения знака поверки

Программное обеспечение

Система имеет следующее ПО:

- контроллерный уровень - встроенное ПО программируемого логического контроллера;

- диспетчерский уровень - автономное ПО «MasterSCADA».

Датчики PolyGard ADT-D3 1164 являются аналоговыми устройствами и не содержат микропроцессоров со встроенным программным обеспечением. Выполнение основных функций обеспечивается операционными усилителями.

Встроенное ПО ПЛК («TIA Portal») выполняет перевод и масштабирование полученных от аналоговых модулей значений в соответствующие физические величины. Таким образом, прикладное ПО ПЛК является метрологически значимым.

Автономное ПО «MasterSCADA» обеспечивает отображение и протоколирование результатов измерений объёмной доли диоксида углерода в табличной и графической форме на АРМ оператора. ПО «MasterSCADA» является метрологически значимым.

ПО «MasterSCADA» идентифицируется отображением номера версии на вкладке «О программе».

Идентификационные данные ПО «MasterSCADA» приведены в таблице 1.

Таблица 1 - Идентификационные данные ПО «MasterSCADA»

Влияние ПО учтено при нормировании метрологических характеристик измерительных каналов системы.

Защита ПО системы от непреднамеренных и преднамеренных изменений соответствует уровню «средний» по Р 50.2.077—2014. Метрологически значимая часть ПО СИ и измеренные данные достаточно защищены с помощью специальных средств защиты от преднамеренных изменений.

Технические характеристики

1) Диапазон измерений объемной доли диоксида углерода, %                  от 0 до 3

2) Пределы допускаемой основной абсолютной погрешности измерений объемной доли диоксида углерода, %                                                            ± 0,5

3) Пределы допускаемой вариации показаний, в долях от пределов допускаемой основной погрешности                                                     0,5

4) Пределы допускаемой дополнительной погрешности измерений от влияния изменения температуры окружающей и анализируемой сред в рабочих условиях эксплуатации на каждые 10°С от температуры определения основной погрешности, в долях от пределов допускаемой основной погрешности                                                                   0,5

5) Пределы допускаемой дополнительной погрешности измерений от влияния изменения влажности окружающей и анализируемой сред в рабочих условиях эксплуатации на каждые 10 % от влажности при определении основной погрешности, в долях от пределов допускаемой ос-

новной погрешности

6) Время прогрева, с, не более

7) Предел допускаемого времени установления показаний Т0,9Д, с

8) Предел допускаемого изменения показаний за 8 ч непрерывной

работы, в долях от пределов допускаемой основной погрешности

9) Габаритные размеры датчиков PolyGard ADT-D3 1164, мм, не более

- высота

- ширина

- длина

10) Масса датчиков PolyGard ADT-D3 1164, кг, не более

11) Электрическое питание системы осуществляется переменным током частотой (50±1)

Гц напряжением, В

11) Потребляемая мощность датчиков PolyGard ADT-D3 1164, В^ А, не более

12) Средний срок службы, лет

13) Средняя наработка на отказ, ч

Условия эксплуатации

- диапазон температур окружающей среды, оС

- ПЛК SIMATIC S7-1200                                           от 0 до плюс 50

- датчики PolyGard ADT-D3 1164                              от минус 10 до плюс 40

- диапазон относительной влажности воздуха при температуре 35 оС (без конденса

ции влаги), %                                                                    от 0 до 95

- диапазон атмосферного давления, кПа                                           от 80 до 110

Знак утверждения типа

наносится типографским способом на титульный лист Руководства по эксплуатации и на табличку, крепящуюся на корпус датчиков.

Комплектность

Комплект поставки системы приведен в таблице 2.

Таблица 2

Поверка

осуществляется по документу МП-242-1942-2015 «Система газоаналитическая Siemens с датчиками объемной доли двуокиси углерода PolyGard ADT-D3 1164. Методика поверки», разработанному и утвержденному ГЦИ СИ ФГУП «ВНИИМ им. Д.И. Менделеева» 14.08.2015 г.

Основные средства поверки:

- стандартные образцы состава газовые смеси диоксид углерода - воздух (ГСО 10241-2013), выпускаемые по ТУ 6-16-2956-92 в баллонах под давлением.

Сведения о методах измерений

Методики проведения измерений приведены в документе «Система газоаналитическая Siemens с датчиками объемной доли двуокиси углерода PolyGard ADT-D3 1164. Руководство по эксплуатации» AGR-2014-28542. ИЭ.

Нормативные документы

1) ГОСТ Р 8.596-2002 Государственная система обеспечения единства измерений. Метрологическое обеспечение измерительных систем.

2) ГОСТ Р 52931-2008 Приборы контроля и регулирования технологических процессов. Общие технические условия.

3) ГОСТ 8.578-2014 Государственная система обеспечения единства измерений. Государственная поверочная схема для средств измерений содержания компонентов в газовых средах.

4) Техническая документация изготовителя.