Система измерительная автоматизированной системы управления технологическим процессом конвекционных рудоразмораживающих установок АО "ЕВРАЗ ЗСМК"

Назначение

Система измерительная автоматизированной системы управления технологическим процессом конвекционных рудоразмораживающих установок АО «ЕВРАЗ ЗСМК» (далее - ИС АСУТП) предназначена для измерений объемного расхода доменного газа, давления доменного газа, температуры (воздуха, газообразных сред, материала в вагоне, технологических частей оборудования), 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 измерительные модули ввода 6ES7531-7KF00-0AB0 из состава контроллера программируемого логического Simatic S7-1500, образующие измерительные каналы (ИК). По типу входного сигнала ИК разделяют на ИК измерения унифицированного сигнала постоянного тока в диапазоне от 4 до 20 мА, ИК сигнала с термопреобразователей сопротивления (ТС) с номинальными статическими характеристиками преобразования по ГОСТ 6651 -2009 и ИК сигнала с термопар по ГОСТ Р 8.585-2001.

- 2-й уровень включает в себя процессорный модуль сбора и обработки данных (CPU) CPU 1511-1 PN.

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

состоящий из: серверов сбора и обработки данных, серверов визуализации технологического процесса автоматизированных рабочих мест, устройств сетевой коммуникации.

Принцип действия ИС АСУТП основан на непрерывном измерении входных измерительных сигналов, 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 и/или сигналы по ГОСТ 6651-2009 и/или сигналы по ГОСТ Р 8.585-2001.

ИС АСУТП осуществляет прием измерительных сигналов технологических процессов следующим образом:

- аналоговые электрические сигналы от ПИП поступают на входы измерительных модулей аналогового ввода. Модули осуществляет аналого-цифровое преобразование в цифровой код;

- CPU циклически опрашивает модули 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 к программным средствам и изменения установленных параметров;

- 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 и на рисунке 2.

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

- SIMATIC WinCC 7 и разработанного на его основе программного проекта автоматизации WinCC «RRU_1», «RRU_2». ПО SCADA (метрологически значимая часть ПО ИС) выполняет функцию отображения результатов измерений технологических параметров, сообщений, мнемосхем, основных параметров технологического процесса, сигналов сигнализации, а также передачи управляющих воздействий от оператора;

- TIA PORTAL v. 15.1 и разработанного на его основе программных проектов автоматизации PLC «507_01»,  «507_02»,  «507_03»,  «507_04»,  «507_05»,  «507_06». ПО

контроллеров SIMATIC S7-1500 (метрологически значимая часть ПО ИС) 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 приведены в таблице 1.

Ethernet

Ethernet

Ethernet

Ethernet

Рабочее место № 2

OS3 (Сервер WinCC) Резервная станция

LOGO Power

LOGO Power

OS1 (Сервер WinCC) Рабочее место № 1

Шкаф AZG507.01 (камера 4)

Шкаф AS507.01 (РРУ 1)

Панель питания

| .ДВР на -22СВ

Ввод —220 В после АВР панель питания

Два ввода -220 В 1-й категории со шкафов "Секция и "Секция 2" ТП-27Г РРУ-1

Питание —220 В шкафов

AZG507.01/02/03 AS507.01

Рисунок 1 - Структурная схема ИС АСУТП (РРУ1)

Ввод 220 В Панели питания

Ethernet

Ввод -220 В после АВР панель питания

Рабочее место № 1

KVM кмоз

KVM кмоз

OS2 (Сервер WinCC Рабочее место № 2

В технологическую сеть

Шкаф AZG507.02

(камера 2)

Шкаф AZG507.03 (камера 3)

Ввод —220 В после АВР панель питания

Питание мониторов KVM КМОЗ

KVM кмоз

Пост оператора

Ethernet

Ethernet

Ethernet

Ethernet

Рабочее место № 2

OS6 (Сервер WinCC) Резервная станция

LOGO Power

LOGO

Power

OS 4 (Сервер WinCC) Рабочее место № I

Шкаф AZG507.04 (камера 8)

Шкаф AS507.02 (РРУ2)

Панель питания

Два ввода —220 В 1-й категории со ШСУ 1-1 и ШСУ 2-1, ПСУ ТП-27Е РРУ-2 . .

Ввод -220 В после АВР панель питания

Питание —220 В шкафов AZG507.04/05/06, AS507.2

Рисунок 2 - Структурная схема ИС АСУТП (РРУ2)

Рабочее место № 1

KVM кмоз

KVM кмоз

Ввод 220 В 11анели питания

В технологическую сеть

KVM кмоз

Шкаф AZG507.05 (камера 6)

Шкаф AZG507.06 (камера 7)

Ввод -220 В после АВР панель питания

Ввод -220 В после АВР панель питания

Питание мониторов KVM КМОЗ

OS 5 (Сервер WinCC

Рабочее место № 2

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

П Продолжение таблицы 4

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.