Комплекс автоматизированный измерительно-управляющий КИ ЭБ1-Норильская ТЭЦ-2

Назначение

Комплекс автоматизированный измерительно-управляющий КИ ЭБ1-Норильская ТЭЦ-2 (далее - комплекс) предназначен для измерений сигналов силы постоянного электрического тока, сигналов от термоэлектрических преобразователей и термопреобразователей сопротивления, вычислений, контроля и хранения измеренных параметров оборудования и энергоносителей (воды, пара, воздуха, природного газа), потребляемых или получаемых в процессе работы энергоблока ст.№ 1 Норильской ТЭЦ-2.

Описание

Комплекс входит в состав автоматизированной системы управления технологическими процессами (далее - АСУ ТП) энергоблока ст.№1 Норильской ТЭЦ-2 и является измерительно-управляющей частью этой АСУТП.

Комплекс обеспечивает измерение рабочих параметров оборудования в процессе его эксплуатации, визуализацию измеренных параметров и реализацию алгоритмов управления оборудованием, на основе измерительной информации от первичных измерительных преобразователей, не входящих в состав комплекса и работающих в составе оборудования энергоблока ст.№1 Норильской ТЭЦ-2.

Комплекс обеспечивает измерение сигналов силы постоянного электрического тока, сигналов от термоэлектрических преобразователей и термопреобразователей сопротивления, вычисление, индикацию и автоматическое обновление данных измерений и расчетов на экранах операторских терминалов, архивирование и вывод на печать следующих параметров, соответствующих входным аналоговым сигналам, полученным от первичных измерительных преобразователей (не входят в состав комплекса) при ведении технологического процесса энергоблока:

- давлений газа, воздуха, пара, воды, конденсата, масла, различных технических жидкостей, кПа, МПа;

- температуры газа, воздуха, пара, воды, конденсата, масла, металла, °С;

- уровня воды технических растворов, масла, мм;

- расхода газа, воздуха, пара, воды, конденсата, топлива, м3/ч, нм3/ч, т/ч;

- вибраций, линейных перемещений, относительных тепловых расширений, скорости вращения мм/с, мм, об/мин;

- концентраций О2, СО, Na, SO2, Nox, в отходящих газах, паре и жидких средах котла энергоблока, %, % НКПР, ppm, мкг/л;

- электропроводимость жидких сред и пара котельного оборудования и оборудования водоподготовки, мкСм/см;

- водородный показатель жидких сред котельного оборудования и оборудования водоподготовки, pH.

Комплекс представляет собой совокупность технических средств, в том числе:

1) оборудование нижнего уровня, состоящее из:

- модулей аналогового ввода Simatic S7-300 типа SM 331, (регистрационный № 15772-11) в составе устройств распределенного ввода-вывода Simatic ЕТ-200М (регистрационный № 66213-16), осуществляющих циклический опрос, прием и преобразование сигналов от первичных измерительных преобразователей в выходной код и передачу их в процессоры комплекса по стандартам промышленных протоколов обмена семейства «Industrial Ethernet» по цифровой шине полевого уровня Profibus DP;

- линий связи, соединяющих измерительные модули с датчиками;

- трех дублированных процессоров в SIMATIC S7-414-5H (по одному для обеспечения работы котельного, турбинного и общеблочного оборудования энергоблока), обеспечивающих выполнение алгоритмов управления при ведении технологического процесса энергоблока на основе принятой измерительной информации измерительных модулей комплекса;

- специализированного программного обеспечения STEP 7 версии V5.6+HF3, предназначенного для программирования контроллеров комплекса с целью обработки измерительных сигналов, автоматического регулирования, управления, выполнения функций защит и блокировок и обеспечения диагностики работы АСУТП;

2) Оборудование верхнего уровня, в качестве которого используется инженерный программный комплекс SIMATIC «PCS7» версии V.9.0+SP1 фирмы Siemens, состоящего из:

- дублированного основного сервера (OS Server) системы автоматизации АСУТП, предназначенных для хранения программного проекта и полученной измерительной и расчетной информации и обеспечения «клиент-серверной» технологии работы комплекса;

- сервера долговременного хранения архива;

- рабочих и инженерной станций комплекса, реализованных на базе

персональных компьютеров, которые получают измерительную информацию от серверов системы по общестанционной сети Ethernet и обеспечивают визуализацию результатов измерений в процессе работы оборудования энергоблока; инженерная станция содержит приложения, представляющие собой комплекс программных средств для конфигурирования и диагностики всех устройств автоматизации;

- стандартного программного обеспечения - операционной системы

Windows 10 Professional и специализированного инженерного программного обеспечения, входящего в состав ПТК «SIMATIC PCS7 и SCADA-системы - «SIMATIC WinCC» версии V7.4+SP1, предназначенного для конфигурации серверов, также визуализации процессов работы энергоблока и обеспечения контроля над всем технологическим процессом и передачи измерительной информации на инженерную и рабочие станции комплекса.

Все электронное оборудование комплекса размещается в специализированных шкафах. Внешний вид контроллерных шкафов приведен на рисунке 1, рабочей станции комплекса на рисунке 2. Заводской номер комплекса № ТЭЦ-2-ЭН-1-ЭБ-1 наносится типографским способом на табличку в соответствии с рисунком 3, прикрепленную к лицевой панели шкафа инженерной станции измерительного комплекса и в формуляре комплекса.

Структурная схема комплекса измерительного «КИЭБ1-Норильская ТЭЦ-2» приведена на рисунке 4.

Рисунок 1 - Внешний вид контроллерных шкафов

Рисунок 2 - Рабочая станция комплекса

реквизиты изготовителя

Рисунок 3 - Маркировочная табличка комплекса

заводской номер

Экраны коллективного пользования

АРМ оперативного персонала

Инженерная станция

Резервированный основной сервер

’истемнпя шина Industrial Ethernet

минальная шина Industrial Ethernet

Консоль администратора

о

Сервер долговременного хранения архива

Шкаф CPU

SIEMENS

S7- 417-5 H

SIEMENS

Помещение

S7- 417-5 H

Шкаф

ЕТ 200М

nil

ПТК

Шкаф CPU

SIEMENS

I l       ПТК

] Энергоблока

- №     №1

Шкаф

ЕТ 200М

In ч ■ Пн

■ Пн

S7- 417-5 H

Шкаф

ЕТ 200М

Шкаф

ЕТ 200М

■ Пн

■ Пн

Шкаф CPU

SIEMENS

SIEMENS

S7- 417-5 H

S7- 417-5 H

nil

Шкаф ЕТ 200М

i IVimSI |V miBI • Первичные измерительные преобразователи котельного оборудования

i |Ю| |y imisi ■ Первичные измерительные преобразователи турбинного оборудования

i |y imisil |УШН| j Первичные измерительные преобразователи общеблочного оборудования

Пломбирование комплекса не предусмотрено. рисунок 4- Структурная схема комплекса

Программное обеспечение

Комплекс автоматизированный измерительно-управляющий КИ ЭБ1-Норильская ТЭЦ2 работает под управлением программного проекта "ТЭЦ-2-ЭН-1", сконфигурированного под задачи комплекса. Проект разработан на базе лицензионного инженерного пакета ПТК «Simatic PCS7».

Метрологически значимая часть программного обеспечения находится во встроенном программном обеспечении (далее- ВПО) измерительных модулей ПТК, устанавливаемое в энергонезависимую память модулей в производственном цикле на заводе- изготовителе и в процессе эксплуатации изменению не подлежит. Возможности, средства и интерфейсы для изменения ВПО отсутствуют.

Уровень защиты ВПО "высокий" в соответствии с Р50.2.077-2014.

Защита от несанкционированного изменения алгоритмов измерений, преобразования и вычисления параметров обеспечивается системой электронного паролирования доступа к интерфейсу ПО, параметры настроек измерительных каналов и результатов измерений закрыты персональным паролем.

Таблица 1 - Идентификационные данные программного обеспечения

Технические характеристики

Таблица 2-Основные метрологические характеристики

Продолжение таблицы 2___________________________________________________________

Примечание:

Пределы допускаемой погрешности преобразования сигналов термоЭДС, поступающих от преобразователей термоэлектрических, даны с учетом погрешности компенсации температуры холодного спая

Таблица 3 - Основные технические характеристики

Комплектность

Таблица 4 - Комплект поставки средства измерений

Знак утверждения типа

наносится типографским способом на титульные листы эксплуатационной документации.

Сведения о методах измерений

изложены в разделе «Работа с системой» документа 492-ИЭ-01-1-А-13 «РУКОВОДСТВО ПО ЭКСПЛУАТАЦИИ. Комплекс автоматизированный    измерительно-управляющий

«КИ ЭБ1-Норильская ТЭЦ-2» Часть 2».

Нормативные документы

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

ГОСТ 6651-2009 ГСИ. Термопреобразователи сопротивления из платины, меди и никеля. Общие технические требования и методы испытаний;

ГОСТ Р 8.585-2001 ГСИ. Термопары. Номинальные статические характеристики преобразования;

РД 34.11.321-96 Нормы погрешности измерений технологических параметров тепловых электростанций и подстанций;

Приказ Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 1 октября 2018 г. № 2091 «Об утверждении государственной поверочной схемы для средств измерений силы постоянного тока в диапазоне от 1-10’16 до 100 А»;

Приказ Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 30 декабря 2019 г. № 3457 «Об утверждении государственной поверочной схемы для средств измерений постоянного электрического напряжения и электродвижущей силы»;

Приказ Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 30 декабря 2019 г. № 3456 «Об утверждении государственной поверочной схемы для средств измерений электрического сопротивления постоянного и переменного тока».