Система измерительная АСУТП установки производства водорода тит. 093/6 АО «ТАНЕКО» , 96872-25

Назначение

Система измерительная АСУТП установки производства водорода тит. 093/6 АО «ТАНЕКО» (далее — ИС) предназначена для измерений параметров технологического процесса в реальном масштабе времени (давления, перепада давления, объемного расхода, массового расхода, уровня, виброскорости, температуры, довзрывных концентраций горючих газов (далее — ДКГГ), концентрации, водородного показателя, удельной электрической проводимости и силы постоянного тока), формирования сигналов управления и регулирования.

Описание

Принцип действия ИС основан на непрерывном измерении, преобразовании и обработке при помощи комплекса измерительно-вычислительного CENTUM модели VP (регистрационный номер в Федеральном информационном фонде по обеспечению единства измерений (далее — регистрационный номер) 21532-14) (далее — CENTUM VP), комплекса измерительновычислительного управляющего противоаварийной защиты и технологической безопасности ProSafe-RS (регистрационный номер 65275-16) (далее — ProSafe-RS), системы Modicon M580 (регистрационный номер 67369-17) (далее — Modicon) и контроллеров программируемых SIMATIC S7-300 (регистрационный номер 15772-11) входных сигналов, поступающих по измерительным каналам (далее — ИК) от первичных и промежуточных измерительных преобразователей (далее — ИП).

ИС осуществляет измерение параметров технологического процесса следующим образом:

— первичные ИП преобразуют текущие значения параметров технологического процесса в аналоговые унифицированные электрические сигналы силы постоянного тока от 4 до 20 мА, сигналы термопреобразователей сопротивления;

— аналоговые унифицированные электрические сигналы силы постоянного тока от 4 до 20 мА от первичных ИП поступают на входы преобразователей измерительных серии Н (регистрационный номер 40667-15) моделей HiC2025 (далее — HiC2025),   HiD2030

(далее — HiD2030), HiD2030SK (далее — HiD2030SK), преобразователей измерительных серии К (регистрационный номер 65857-16) модели KFD2-STC4-Ex2 (далее — KFD-Ex2) и KFD2-STC4-1 (далее — KFD-1), далее на модули ввода аналоговых сигналов AAI143 CENTUM VP (далее — AAI143), SAI143 ProSafe-RS (далее — SAI143), модули аналоговые BMXAMI0810 Modicon (далее — AMI0810) и модули ввода аналоговых сигналов 6ES7 331-7TF01-0AB0 устройств распределенного ввода-вывода SIMATIC ET200 (регистрационный номер 66213-16) модификации ЕТ200М (далее — SM331) (часть сигналов поступает на модули ввода аналоговых сигналов без барьеров искрозащиты);

— аналоговые сигналы термопреобразователей сопротивления от первичных ИП поступают на входы преобразователей измерительных серии Н (регистрационный номер 65857-16) моделей HiD2082 (далее — HiD2082) и далее на входы модулей SM331;

— сигналы управления и регулирования (аналоговые сигналы силы постоянного тока от 4 до 20 мА) генерируются модулями вывода AAI543-H CENTUM VP (далее — AAI543) и SAI533-H ProSafe-RS (далее — SAI533) через преобразователи измерительные серии Н (регистрационный номер 40667-15) модели HiC2031 (далее — HiC2031) (часть сигналов поступает на исполнительные механизмы без барьеров искрозащиты).

Цифровые коды, преобразованные посредством модулей ввода аналоговых сигналов в значения физических параметров технологического процесса, отображаются на мнемосхемах мониторов операторских станций управления в виде числовых значений, гистограмм, трендов, текстов, рисунков и цветовой окраски элементов мнемосхем, а также интегрируется в базу данных ИС.

По функциональным признакам ИС делится на две независимые подсистемы: распределенная система управления технологическим процессом и система противоаварийной защиты. ИС включает в свой состав также резервные ИК.

Состав средств измерений, применяемых в качестве первичных ИП ИК, указан в таблице 1.

ИС выполняет следующие функции:

— автоматизированное измерение, регистрацию, обработку, контроль, хранение и индикацию параметров технологического процесса;

— предупредительную и аварийную сигнализацию при выходе параметров технологического процесса за установленные границы и при обнаружении неисправности в работе оборудования;

— управление технологическим процессом в реальном масштабе времени;

— противоаварийную защиту оборудования установки;

— отображение технологической и системной информации на операторской станции управления;

— накопление, регистрацию и хранение поступающей информации;

— самодиагностику;

— автоматическое составление отчетов и рабочих (режимных) листов;

— защиту системной информации от несанкционированного доступа к программным средствам и изменения установленных параметров.

Заводской номер 093/6 ИС в виде цифрового обозначения наносится на титульный лист паспорта и маркировочные таблички, расположенные на дверях шкафов ИС типографским способом.

Конструкция ИС и условия эксплуатации ИС не предусматривают нанесение знака поверки.

Пломбирование ИС не предусмотрено. Пломбирование средств измерений, входящих в состав ИС, выполняется в соответствии с их описаниями типа.

Программное обеспечение

Программное обеспечение (далее — ПО) ИС обеспечивает реализацию функций ИС.

Защита ПО ИС от непреднамеренных и преднамеренных изменений и обеспечение его соответствия утвержденному типу осуществляется путем идентификации, защиты от несанкционированного доступа.

Идентификационные данные ПО ИС приведены в таблице 2.

Таблица 2 — Идентификационные данные ПО ИС

ПО ИС защищено от несанкционированного доступа, изменения алгоритмов и установленных параметров путем введения логина и пароля, ведения доступного только для чтения журнала событий.

Уровень защиты ПО ИС «средний» в соответствии с Р 50.2.077-2014.

Технические характеристики

Метрологические характеристики ИК ИС приведены в таблице 3.

Таблица 3 — Метрологические характеристики ИК ИС

1           |                 2                 |           3           |              4              |                       5                        |          6          |       7        |           8

tn — разность между верхним и нижним пределом диапазона преобразования, °С;

Х — значение объемной доли определяемого компонента в газовой смеси, подаваемой на вход газоанализатора, % НКПР;

H2 — химическая формула водорода;

CH4 — химическая формула метана;

C3H8 — химическая формула пропана;

СО2 — химическая формула диоксида углерода;

SO2 — химическая формула диоксида серы;

СО — химическая формула оксида углерода;

О2 — химическая формула кислорода;

NO — химическая формула оксида азота;

NO2 — химическая формула диоксида азота;

АЦП — аналого-цифровое преобразование;

КХС — компенсация холодного спая;

НСХ — номинальная статическая характеристика;

НКПР — нижний концентрационный предел распространения пламени;

ЦАП — цифро-аналоговое преобразование.

2 Шкала ИК давления и перепада давления, применяемых для измерения перепада давления на сужающем устройстве и уровня, установлена в ИС в единицах измерения расхода и в процентах соответственно. Пределы допускаемой основной погрешности данных ИК нормированы по диапазону измерений давления (перепада давления).

3 Пределы допускаемой основной погрешности ИК рассчитывают по формулам:

— абсолютная АИк, в единицах измеряемой величины

2          Xmax — Xmin

АИК = 1,1 • АПП (YBn     100   ) ’

г  АПП   —

д             пределы допускаемой основной абсолютной погрешности первичного ИП Ик, в единицах измерения измеряемой величины;

е

уВП   — пределы допускаемой основной приведенной погрешности вторичной части ИК, %;

Xmax   — значение измеряемого параметра, соответствующее максимальному значению диапазона аналогового сигнала, в единицах измерения измеряемой

величины;

Xmin   — значение измеряемого параметра, соответствующее минимальному значению границы диапазона аналогового сигнала, в единицах измерения

измеряемой величины;

— приведенная у,%

Тик = ±1,1″>/Тпп +Твп ,

г   Ynn   — пределы допускаемой основной приведенной погрешности первичного ИП ИК, %;

д

е

— относительная 5ИК, %

1 |                 2                 |           3           |              4              |                       5                        |          6          |       7        |

2 Xmax — Xmin

5ик = ±1,1- o + (YBn—X

-у          ‘           XU3M

г   8пп

д         — пределы допускаемой основной относительной погрешности первичного ИП ИК, %;

е

Хизм   — измеренное значение, в единицах измерения измеряемой величины.

4 Метрологические характеристики определяются в соответствии с аттестованной методикой измерений.

5 Для расчета погрешности ИК в условиях эксплуатации:

— приводят форму представления основных и дополнительных погрешностей измерительных компонентов ИК к единому виду (приведенная, относительная, абсолютная);

— для каждого измерительного компонента ИК рассчитывают пределы допускаемых значений погрешности в условиях эксплуатации путем учета основной и дополнительных погрешностей от влияющих факторов.

Пределы допускаемых значений погрешности измерительного компонента ИК в условиях эксплуатации АСИ рассчитывают по формуле

ед   А0   — пределы допускаемой основной погрешности измерительного компонента;

Ai   — погрешности измерительного компонента от i-го влияющего фактора в условиях эксплуатации при общем числе n учитываемых влияющих факторов.

Для каждого ИК рассчитывают границы, в которых c вероятностью, равной 0,95, должна находиться его погрешность в условиях эксплуатации АИК, по формуле

Г»к

А ик =±1,1-JS (Асщ)2,

V j=0

гд АСи — пределы допускаемых значений погрешности АСИ j-го измерительного компонента при общем числе k измерительных компонентов ИК в условиях е            эксплуатации.

6 Границы основной относительной погрешности вибропреобразователя 5В||, %, при доверительной вероятности 0,95 рассчитывают по формуле

8ВП = ±1-1 • J82 + 8КД + АП + (8ВП)2 + У1 + АКг + АВ,

гд   80   — относительная погрешность эталонного средства измерений параметров вибрации, входящего в состав поверочной

е             виброустановки, %;

8Кд — относительная разность между действительным значением коэффициента преобразования и номинальным значением, указанным в паспорте вибропреобразователя, %;

АП  — погрешность, вызванная наличием поперечного движения вибростола поверочной виброустановки, %;

8ВП — нелинейность амплитудной характеристики вибропреобразователя, %;

у1   — неравномерность амплитудно-частотной характеристики вибропреобразователя, %;

АКГ — погрешность, вызванная наличием высших гармонических составляющих в законе движения вибростола поверочной виброустановки, %; АВ — погрешность средства измерений электрического сигнала с выхода поверяемого вибропреобразователя (или согласующего усилителя), %.

1           |                 2                 |           3           |              4              |                       5                        |          6          |       7        |           8

Относительную разность между действительным значением коэффициента преобразования и номинальным значением, указанным в паспорте вибропреобразователя, 5 КД, %, рассчитывают по формуле

5КД = |КД-Кн| • 100,

КН

ед   КД — действительное значение коэффициента преобразования вибропреобразователя, мАю/мм;

КН — номинальное значение коэффициента преобразования вибропреобразователя, мА-с/мм.

Погрешность, вызванную наличием поперечного движения вибростола поверочной виброустановки, ДП, %, рассчитывают по формуле

5КД = |КД-КН| • 100,

КН ед   КД — действительное значение коэффициента преобразования вибропреобразователя, мАю/мм;

КН  — номинальное значение коэффициента преобразования вибропреобразователя, мА-с/мм.

Погрешность, вызванную наличием поперечного движения вибростола поверочной виброустановки, ДП, %, рассчитывают по формуле

ДКГ=(]1 + (100)2-1)

• 100,

гд е

КГ   — коэффициент гармоник в задаваемом режиме движения вибростола поверочной виброустановки, %.

При условии записи в свидетельство о поверке действительного значения коэффициента преобразования КД , определенного при поверке, границы основной относительной погрешности вибропреобразователя 5ВП, %, определяют по формуле

5вП = ±1,1 • А2 +ДП + (5аВП)2 + к? + ДКг + ДВ.

Основные технические характеристики ИС представлены в таблице 4.

Таблица 4 — Основные технические характеристики ИС

Знак утверждения типа

наносится на титульный лист паспорта типографским способом.

Комплектность

Комплектность ИС представлена в таблице 5.

Таблица 5 — Комплектность ИС

Сведения о методиках (методах) измерений приведены в эксплуатационном документе.

Нормативные документы

Приказ Росстандарта от 01.10.2018 г. № 2091 «Об утверждении Государственной поверочной схемы для средств измерений силы постоянного электрического тока в диапазоне от 1 • 10-16 до 100 А»