Система информационно-измерительная и управляющая ТБСГ-1 ООО "Пермнефтегазпереработка", 48871-12

Назначение

Система информационно-измерительная и управляющая ТБСГ-1 ООО "Пермнефтегазпе-реработка" (далее - СИИУ "ТБСГ-1 - ПНГП предназначена для измерений и контроля параметров сжиженных углеводородных газов (СУГ) и широкой фракции легких углеводородов (ШФЛУ) и автоматизации технологического процесса их перекачки, приема, хранения и отгрузки.

Описание

СИИУ "ТБСГ-1 - ПНГП" установлена на товарно-сырьевой базе сжиженных газов ТБСГ-1 ООО "Пермнефтегазпереработка", г. Пермь и работает в составе АСУ ТП насосной станции, сли-во-наливной эстакады, и товарного резервуарного парка ТБСГ-1 и включает в себя измерительные каналы, состоящие из следующих основных компонентов:

•    первичных аналоговых измерительных преобразователей (датчиков) обеспечивающих преобразование физических величин давления, расхода, температуры и уровня в унифицированные электрические сигналы силы постоянного тока, 4-20 мА;

•    линий связи, по которым передаются электрические сигналы от датчиков в программно-технический комплекс (далее ПТК) СИИУ "ТБСГ-1 - ПНГП" и измерительная информация по цифровому протоколу "Modbus" из "Системы контроля и учета резервуарных запасов Entis Pro" установленной на резервуарах товарного парка ТБСГ-1;

•    ПТК СИИУ "ТБСГ-1 - ПНГП" получающего измерительную информацию от датчиков, и на ее основе осуществляющий ведение технологического процесса ТБСГ-1, согласно алгоритмов управления насосной станции, стояков сливо-наливной эстакады (СНЭ) и резервуарного парка.

ПТК имеет многоуровневую систему обработки измерительной информации.

Нижний уровень ПТК состоит из:

•    Устройств ввода/вывода измерительных дистанционных I.S.1, модулей аналогового ввода Stahl 9460/12-08-11 (Госреестр № 22560-04) обеспечивающих работу измерительного оборудования во взрывоопасной зоне товарно-сырьевой базы, циклический опрос измерительного оборудования, прием, измерение и преобразование токовых сигналов от датчиков давления, расхода, и уровня в цифровой код и модулей "CPU & Power" типа 9440/15 и 9440/22 (Госреестр № 22560-04) обеспечивающих как опрос измерительных модулей так и передачу методом удаленного ввода полученную измерительную информацию на средний уровень, в процессоры ПТК, по сети цифрового протокола "Industrial Ethernet" и Profibus-DP;

•    барьеров искробезопасности KFD2-CRG-EX1.D, модулей аналогового ввода Simatic S7-300 и интерфейсных модулей IM 153-2 в составе устройств распределенного ввода-вывода Simатiс ЕТ-200М (Госреестр № 15772-06, № 22734-06), обеспечивающих работу измерительного оборудования во взрывоопасной зоне товарно-сырьевой базы, циклический опрос измерительного оборудования, прием, измерение и преобразование токовых сигналов от датчиков температуры в цифровой код и передачу полученной измерительной информации на средний уровень в процессоры ПТК по сети цифрового протокола "Industrial Ethernet" и Profibus-DP;

Средний уровень ПТК -представляет собой четыре дублированных процессора серии Simatic S7-400^ обеспечивающих выполнение алгоритмов регулирования, управления и защиты при ведении технологического процесса насосной станции, СНЭ и резервуарного парка ТБСГ на основе принятой измерительной информации от первичных измерительных преобразователей системы, и автономной цифровой "Системы контроля и учета резервуарных запасов Entis".

Верхний уровень ПТК состоит из:

•    дублированного сервера сбора и хранения измерительной и другой информации полученной при ведении технологического процесса ТСБГ;

•    инженерной станции, обеспечивающей загрузку и изменение ПО СИИУ "ТБСГ-1 -ПНГП" при наладке и его инженерную поддержку;

•    четырех рабочих станций, обеспечивающих визуализацию измерительной информации и работу технологического оборудования насосной станции, наливной эстакады и резервуар-ного парка ТБСГ.

Аппаратные средства верхнего уровня включают в себя стандартные IBM-PC-совместимые компьютеры промышленного исполнения, размещаемые в электротехнических шкафах и коммуникационное оборудование сетей Ethernet и Profibus.

Метрологические характеристики измерительных каналов СИИУ "ТБСГ-1 - ПНГП" полностью определяются метрологическими характеристиками применяемых первичных измерительных преобразователей, модулей ввода и контроллеров ПТК.

Всё электрооборудование нижнего уровня ПТК устанавливается в запираемых шкафах со степенью защиты IP20. Для эксплуатации в условиях высокой температуры шкаф оснащается системой вентиляции с терморегулятором.

В СИИУ "ТБСГ-1 - ПНГП" входят ИК следующих видов:

1) ИК1 - измерительные каналы следующего состава и назначения:

- каналы измерений избыточного давления, расхода, плотности и уровня, которые состоят из первичного измерительного преобразователя с унифицированным выходным сигналом 4-20 мА, устройства ввода-вывода измерительного дистанционного I.S.1, искрозащищенного модуля аналогового ввода 9460 и модуля СРи тип 9440 в составе ПТК.

В качестве первичного измерительного преобразователя в таких измерительных каналах СИИУ "ТБСГ-1 - ПНГП" используются:

•    измерительные преобразователи давления тип 2088 (Госреестр №16825-08);

•    счетчики-расходомеры массовые Micro Motion, серия F200, (Госреестр № 45115-10);

•    уровнемеры контактные микроволновые Vegaflex 65 (Госреестр № 27284-09)

- каналы измерений температуры, которые состоят из первичного измерительного преобразователя температуры с унифицированным выходным сигналом 4-20 мА, барьеров искробезопас-ности, модулей аналогового ввода SM 331 Simatic S7-300, и интерфейсных модулей IM 153-2 в составе станций распределенного ввода-вывода Simатiс ЕТ-200М.

В качестве первичного измерительного преобразователя в таких измерительных каналах СИИУ "ТБСГ-1 - ПНГП" используются:

•    датчики температуры 248 (Госреестр №28033-05);

•    термопреобразователи с унифицированным выходным сигналом ТСМУ Метран-274 (Госреестр №21968-06);

2) ИК2 - Цифровые каналы измерения уровня и температуры, по которым измерительная информация поступает в СИИУ "ТБСГ-1 - ПНГП" по протоколу "Modbus" из автономной "Системы контроля и учета резервуарных запасов Entis" установленной на резервуарах товарного парка ТБСГ-1.

СИИУ "ТБСГ-1 - ПНГП" выполняет следующие основные функции:

•    измерение и отображение значений технологических параметров СУГ, бензина и ШФЛУ: расходов, давлений, температур, уровней, регистрация и хранение данных;

•    автоматизированное управление и регулирование технологическими процессами товарного резервуарного парка, насосной станции и сливо-наливной эстакады ТБСГ-1 ООО "Перм-нефтегазпереработка";

•    предупредительную и аварийную сигнализацию по предельным параметрам в соответствии с требованиями технологического регламента ТБСГ-1;

•    технологические защиты и блокировки при ведении технологического процесса ТБСГ-

1;

•    вывод на мониторы рабочих станций автоматизированных рабочих мест (АРМов) текущих значений параметров товарного резервуарного парка, насосной станции и сливо-наливной эстакады ТБСГ-1 ООО "Пермнефтегазпереработка"; измеренных и принятых по цифровому протоколу Modbus из "Системы контроля и учета резервуарных запасов Entis" установленной на резервуарах товарного парка ТБСГ-1.

Структурная схема АСУТП установки ТБСГ-1 ООО «ПЕРМНЕФТЕГАЗПЕРЕРАБОТКА»

Принцип действия СИИУ "ТБСГ-1 - ПНГП" основан на измерении, обработке и отображении измерительной информации на мониторах рабочих и инженерной станции, поступающей с первичных преобразователе и использование ее для автоматизированного управления исполнительными механизмами насосной станции, наливной эстакады и резервуарного парка ТБСГ, согласно заложенным алгоритмам.

Измерительные каналы СИИУ "ТБСГ-1 - ПНГП" обеспечивают измерение, вычисление, индикацию и автоматическое обновление данных измерений и расчетов на экранах операторских станций, архивирование следующих параметров при ведении технологического процесса ТБСГ:

-    давлений воздуха, СУГ, бензина, ШФЛУ, МПа,

-    температуры, воздуха, СУГ, бензина, ШФЛУ, °С;

-    уровня воды, СУГ, бензина, ЩФЛУ, мм, м;

-    расхода СУГ, бензина, ШФЛУ, кг/ч;

-    плотности СУГ, бензина, ШФЛУ, кг/м3.

Программное обеспечение

ПО СИИУ "ТБСГ-1-ПНГП состоит из ПО контроллеров "Step 7" V5.3 и ПО верхнего уровня - SCADA "WinCC" V.6, фирмы SIEMENS, сконфигурированных под задачи ведения технологического процесса ТБСГ-1 ООО "Пермнефтегазпереработка" в рамках проекта "AMS 4525", при этом создана конфигурация проекта "АМS 4525" (количество каналов, типы датчиков, диапазоны измерений и т.д.) путем настройки SCADA-системы.

Файл конфигурации хранится в базе данных сервера ПТК, защищенной от несанкционированного доступа паролем. Идентичность конфигурации, соответствующая данному объекту, контролируется периодической проверкой контрольной суммы.

Доступ к программному обеспечению контроллеров осуществляется с выделенной инженерной станции верхнего уровня СИИУ, доступ к которой защищен как административными мерами (установка в отдельном помещении), так и многоуровневой защитой по паролю.

Для защиты накопленной и текущей информации, конфигурационных параметров ИК от несанкционированного доступа в ПТК предусмотрен многоступенчатый физический контроль доступа (запираемые шкафы, доступ к которым требует авторизации в соответствии со спецификой объекта, на котором устанавливается ПТК) и программный контроль доступа (доступ по паролю с регистрацией успеха и отказа в доступе

Состав измерительного канала

Погрешность ИК

Первичный измерительный преобразователь

(тип, пределы допускаемой погрешности)

Барьер искрозащиты, модуль аналогового ввода (тип, пределы допускаемой погрешности)

Интерфейсный

модуль

удаленного

доступа,

Вид

ИК

Диапазон измерений ИК

Программируемый контроллер

В

нормальных

условиях

В

рабочих

условиях

Устройства ввода-вывода измерительные дистанционные I.S.1, Госреестр № 22560-04 Модуль аналогового ввода,

Stahl 9460/12-08-11

Устройства ввода-вывода измерительные дистанционные I.S.1, Госреестр № 22560-04 Модуль CPU & Power, Stahl 9440,

Преобразователь давления измерительный, "Rosemount 2088", Г осреестр № 16825-08

я

и

н

е

л

в

а

д

Дублирован-

.1,0 МПа

1.6    МПа

1.7    МПа 2,5 МПа 5,5МПа

ный

Приведенная, основная ±0,15 %

Приведенная ±0,35 %

процессор Simatic S7-400Н

Приведенная

погрешность

Приведенная

погрешность

В рабочих условиях ±0,25 %

В рабочих условиях ±0,25 %

Основная ±0,1 %

Основная

±0,05 %

Устройство измерительное дистанционное I.S.1,

модуль аналогового ввода,

Stahl 9460/12-08-11 Госреестр № 22560-04

Устройства ввода-вывода измерительные дистанционные I.S.1, Госреестр № 22560-04 Модуль CPU & Power, Stahl 9440,

Счетчики-расходомеры массовые Micro Motion, серия F200, Госреестр № 45115-10

Дублированный процессор Simatic S7-400Н

а

д

о

х

с

а

р

-100...100

м3/ч 0.120 м3/ч

Приведенная

основная

± 0,2 %

Приведенная, ± 0,35 %

Относительная

погрешность

Приведенная

погрешность

В рабочих условиях ±0,2 %

В рабочих условиях ±0,25 %

Основная

±0,2 %

Основная

±0,05 %

Устройство измерительное дистанционное I.S.1,

модуль аналогового ввода,

Stahl 9460/12-08-11 Госреестр № 22560-04

Устройства ввода-вывода измерительные дистанционные I.S.1, Госреестр № 22560-04 Модуль CPU & Power, Stahl 9440,

Счетчики-расходомеры массовые Micro Motion, серия F200,

Г осреестр № 45115-10

и

т

с

о

К

т

о

л

с

Дублированный процессор Simatic S7-400Н

Абсолютная

основная

± 2,0 кг/м3

Абсолютная ± 3,5 кг/м3

0.1000

кг/м3

Приведенная

погрешность

Приведенная

погрешность

В рабочих условиях ±2 кг/м3

В рабочих условиях ±0,25 %

Основная

±2 кг/м3

Основная

±0,05 %

Устройство измерительное дистанционное I.S.1, модуль аналогового ввода,

Stahl 9460/12-08-11 Госреестр № 22560-04

Устройства ввода-вывода измерительные дистанционные I.S.1, Госреестр № 22560-04 Модуль CPU & Power, Stahl 9440,

Уровнемер контактный микроволновый "VEGAFLEX 65", Госреестр № 27284-09

Дублированный процессор Simatic S7-400Н

я

н

в

о

р

у

Абсолютная, основная ± 5,0 мм

Абсолютная, ± 12,0 мм

0. .3500 мм

Абсолютная

погрешность

Приведенная

погрешность

В

рабочих условиях ±3,0 мм

В

рабочих условиях ±0,25 %

Основная

±3,0 мм

Основная ±0,05 %

Л

$

е

с

S

е

т

Дублированный процессор Simatic S7-400Н

Абсолютная, основная ± 1 °С

Абсолютная, ± 1,5 °С

-50. .50 °С -50..100 °С

Датчик температуры "Rosemount 248",

Г осреестр № 28033-05

Барьер искрозащиты серии К. KFD2-CRG-EX1.D; Устройство распределенного ввода-вывола Simatic ЕТ200 Модуль ввода аналоговых сигналов Simatic S7-300, 6ES7331-7KF02-0AB0 Госреестр 15772-06

Интерфейсный модуль удаленного ввода Simатис ЕТ-200, IM 153-2

Приведенная

погрешность

Приведенная

погрешность

В рабочих условиях ± 1,0 %

В рабочих условиях ±0,5 %

Основная

± 0,5 %

Основная

±0,3 %

ы

р

утар

р

е

п

м

е

т

Дублированный процессор Simatic S7-400Н

Абсолютная, основная ± 0,7 °С

Абсолютная, ± 1,2 °С

-50. .50 °С

Термопреобразователь с унифицированным выходным сигналом Метран 274, Госреестр № 21968-06

Барьер искрозащиты серии К. KFD2-CRG-EX1.D; Устройство распределенного ввода-вывола Simatic ЕТ200 Модуль ввода аналоговых сигналов Simatic S7-300, 6ES7331-7KF02-0AB0 Госреестр 15772-06

Интерфейсный модуль удаленного ввода Simатис ЕТ-200, IM 153-2

Приведенная

погрешность

Приведенная

погрешность

В рабочих условиях ± 1,0 %

В рабочих условиях ± 0,5 %

Основная ± 0,5 %

Основная

± 0,3 %

Рабочие условия применения компонентов СИИУ "ТБСГ-1-ПНГП".

Для первичных измерительных преобразователей условия применения определяются их технической документацией.

Для компонентов ПТК:

-    температура окружающего воздуха, °С :

Для контроллеров..............................................................от +10 до +40;

Для серверов, рабочих и инженерной станции................от + 10 до +40;

-    относительная влажность, %...............................от 5 до 95 без конденсации

атмосферное давление, кПа......................................................от 84,0 до 106,7

+22

питание от сети переменного тока напряжением, В...............220 -33

частотой, Гц..............................................................................................................50 ± 0,5

Комплектность

Знак утверждения типа

наносится типографским способом на титульные листы эксплуатационной документации. Поверка

осуществляется в соответствии с методикой "ГСИ. Система информационно-измерительная и управляющая ТБСГ-1 ООО "Пермнефтегазпереработка"". Методика поверки" IBG/L-2005/PJ/806 МП, утвержденной ГЦИ СИ ФГУП "ВНИИМС" в ноябре 2011 г.

Основные средства поверки:

-    манометр грузопоршневой МП-60, диапазон измерений 0,6.....6 МПа, пределы основной погрешности ± 0,02 % ВПИ;

-    цифровой калибратор температуры RTC-R, диапазон измерений -30...+155 °С, пределы основной погрешности ± 0,04 °С;

-    калибратор тока "мАcal-R", диапазон генерирования тока 0....24 мА, пределы основной погрешности ± 0,05 % ВПИ;

-    калибратор сигналов термометров сопротивления и термопар СRС200R, диапазон генерирования сопротивления 5....400 Ом, пределы основной погрешности ± (0,025 % показаний + 0,5 Ом);

-    проливная поверочная установка УПСЖ-100/ВМ, диапазон измерений

0,01.....100 м3/ч, к.т. 0,05 % ВПИ;

-    термометр лабораторный ТЛ-4, диапазон измерений -50.....+50 °С, цена деления 1°С.

Сведения о методах измерений

изложены в IBG/L-2005/PJ/806 ТО "Система информационно-измерительная и управляющая ТБСГ-1 ООО "Пермнефтегазпереработка" Техническое описание.

Нормативные и технические документы, устанавливающие требования к системе информационно-измерительной и управляющей "ТБСГ-1 - ИНГИ"

ГОСТ Р 8.596-2002 Системы информационно-измерительные. Метрологическое обеспечение. Общие положения

1150-ТХ.ТР Технологический регламент товарной базы сжиженных газов №1.

Рекомендации к применению

-    осуществление производственного контроля за соблюдением установленных законодательством Российской Федерации требований промышленной безопасности к эксплуатации опасного производственного объекта;

-    осуществление торговых и товарообменных операций.