Система измерительная автоматизированной системы контроля уровня жидкости в хранилищах флотореагентов АО "ЕВРАЗ ЗСМК"

Назначение

Система измерительная автоматизированной системы контроля уровня жидкости в хранилищах флотореагентов АО «ЕВРАЗ ЗСМК» (далее - ИС АСУТП) предназначена для измерения уровня флотореагентов, контроля технологических параметров, их отображения и хранения, диагностики состояния оборудования, формирования сигналов управления и регулирования, формирования сигналов предупредительной и аварийной сигнализации.

Описание

ИС АСУТП является средством измерений единичного производства.

ИС АСУТП представляет собой многофункциональную трехуровневую систему с централизованным управлением и распределенной функцией измерений.

- 1-й уровень включает в себя измерительный модуль ввода 6ES7 331-7КР02-0АВ0 из состава контроллера программируемого (PLC) SIMATIC S7-300, образующий измерительные каналы (ИК). По типу входного сигнала ИК измеряют унифицированный сигнал постоянного тока в диапазоне от 4 до 20 мА.

- 2-й уровень включает в себя процессорные модули сбора и обработки данных (CPU) CPU 315- 2PN/DP.

- 3-й уровень представляет собой информационно-вычислительный комплекс (ИВК),

состоящий из: сервера сбора и обработки данных, сервера визуализации технологического процесса автоматизированного рабочего места, устройств сетевой коммуникации.

Принцип действия ИС АСУТП основан на непрерывном измерении унифицированных сигналов 4-20 мА, их обработки, визуализации и выдачи управляющих сигналов.

Первичные измерительные преобразователи (далее - ПИП, не входят в состав ИС АСУТП) преобразуют текущие значения параметров технологических процессов в унифицированные электрические сигналы силы постоянного тока от 4 до 20 мА.

ИС АСУТП осуществляет прием измерительных сигналов технологических процессов следующим образом:

- аналоговые электрические сигналы от ПИП поступают на входы измерительного модуля аналогового ввода. Модуль осуществляет аналого-цифровое преобразование в цифровой код;

- CPU циклически опрашивает модуль аналогового ввода, производит сбор и обработку данных в цифровом виде, осуществляет преобразование измеренных значений сигналов в значения физических величин;

- далее информация о значениях физических параметров технологического процесса в неизменном виде поступает на ИВК, где регистрируется в базах данных серверов и отображается на мнемосхемах, гистограммах и трендах в единицах физических величин.

ИС АСУТП обеспечивает выполнение следующих функций:

- автоматизированное измерение, регистрация, обработка, контроль, хранение и отображение параметров технологического процесса;

- предупредительная и аварийная сигнализация при выходе параметров технологического процесса за установленные границы и при обнаружении неисправности в работе оборудования;

- управление технологическим процессом в реальном масштабе времени;

- самодиагностика;

- автоматическое составление отчетов и рабочих (режимных) листов;

- защита системной информации от несанкционированного доступа средствам и изменения установленных параметров;

к программным

- ведение журнала событий технических и программных средств;

- обеспечение единого времени компонентов системы.

ИК ИС АСУТП имеют простую структуру, которая позволяет реализовать прямой метод измерений путем последовательных измерительных преобразований. Структурная схема ИС АСУТП приведена на рисунке 1.

Пульт управления

Насосная

Помещение контроллеров

Шкаф ШУ079Л1

1L+ питание внутренних

Шкаф КИП079.О1

2 ввода -220В 1-я категория

Кнопки управления насосами, сигнализация

SRV079-01

Сервер WinCC Контроль флотореагентов

1-я категория

Г Шкаф КИП079.02

сигнализация

Экран WinCC Контроль флотореагентов

-22 СВ 1-я категория Питание экрана

Помещение оператора насосов

2L+ питание внешних

Хранилище флотореагентов (П-111)

датчики уровня взрывобезопасного исполнения, контакты реле

Рисунок 1 - Структурная схема ИС АСУТП

Все компоненты ИС АСУТП размещаются в специализированных запираемых шкафах, размещенных в специальных помещениях, имеющие ограничение доступа.

Пломбирование ИС АСУТП не предусмотрено. Знак поверки наносится на свидетельство о поверке.

Программное обеспечение

ИС АСУТП работает под управлением программного обеспечения (ПО) состоящего из следующих компонентов:

- SIMATIC WinCC 7 и разработанного на его основе программного проекта автоматизации «FLOTOREAG». ПО SCADA (метрологически значимая часть ПО ИС АСУТП) выполняет функцию сохранения, отображения результатов измерений технологических параметров, сообщений, мнемосхем, основных параметров технологического процесса, сигналов сигнализации, а также передачи управляющих воздействий от оператора;

- STEP7 v. 5.5 и разработанного на его основе программного проекта автоматизации «Sklad_flot». ПО контроллера SIMATIC S7-300 (метрологически значимая часть ПО ИС АСУТП) осуществляет автоматизированный сбор, передачу, обработку измерительной информации, обеспечивает работу блокировок, предупредительной и аварийной сигнализации.

Защита от несанкционированного изменения параметров настроек измерительных каналов, алгоритмов измерений, преобразования и вычисления параметров метрологически значимой части ПО обеспечивается системой паролирования доступа к интерфейсу ПО. Идентификационные данные ПО ИС АСУТП приведены в таблице 1.

Таблица 1- Идентификационные данные программного обеспечения

Метрологические характеристики нормированы с учетом ПО контроллера. Уровень защиты ПО контроллера и ПО ИВК от непреднамеренных и преднамеренных изменений соответствует уровню «средний» по классификации Р 50.2.077-2014.

Технические характеристики

Метрологические характеристики приведены в таблице 2, технические характеристики приведены в таблице 3.

Таблица 2 - Метрологические характеристики измерительных каналов

Таблица 3 - Основные технические характеристики ИС АСУТП

ПО ИС АСУТП поддерживает синхронизацию с сервером точного времени, обеспечивая привязку времени полученных данных к национальной шкале координированного времени Российской Федерации UTC (SU) с погрешностью в пределах ±3 с.

Знак утверждения типа

наносится на титульный лист паспорта типографским способом.

Комплектность

Таблица 4 - Комплектность средства измерений

Сведения о методах измерений

ГОСТ Р 8.596-2002 ГСИ. Метрологическое обеспечение измерительных систем. Основные положения

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