Системы измерительные ИС-ЭМИКОН, 61259-15

Назначение

Системы измерительные ИС-ЭМИКОН (далее ИС) предназначены для обеспечения непрерывного измерения и контроля параметров (давления, температуры, параметров вибрации, загазованности, уровня жидкости, силы, напряжения и мощности переменного тока), а также для формирования унифицированных аналоговых сигналов, используемых в каналах регулирования параметров технологических процессов.

Описание

ИС-ЭМИКОН используются в составе АСУ ТП транспортирования и хранения нефти и нефтепродуктов, резервуарных парках, нефтебазах, нефтеналивных причалах, системах автоматического регулирования давления, системах телемеханизации, системах нефтепереработки, автоматизированных системах управления пожаротушением.

ИС-ЭМИКОН относятся к проектно-компонуемым изделиям и предусматривают возможность:

-    автоматического измерения и отображения значений технологических параметров и

документирования данных;

-    предупредительной и аварийной сигнализации по уставкам, заданным программным

путем;

-    подключения к системам специальной аппаратуры: центров пожарной сигнализации, аппаратуры сигнализации концентрации взрывоопасных газов, ведущих самостоятельную обработку сигналов от датчиков и выполняющих отдельные управляющие функции защиты;

-    автоматического и в ручном режиме регулирования параметров технологических процессов.

В зависимости от назначения ИС-ЭМИКОН может включать в себя измерительные каналы двух типов: каналы измерения технологических параметров и каналы формирования управляющих унифицированных аналоговых сигналов.

Измерительные каналы ИС-ЭМИКОН состоят из

-    первичных приборов и преобразователей технологических параметров в силу постоянного тока стандартного диапазона ( от 0 до 5 мА, от 0 до 20 мА, от 4 до 20 мА), или в сопротивление постоянному току (в диапазонах от 40 до 90 Ом или от 80 до 180 Ом);

-    модулей аналогового ввода и вывода в составе универсальных программируемых промышленных контроллеров серий ЭК-2000 (Госреестр № 15483-10) и DCS-2000 (Госре-естр № 21926-15), а также контроллеров Modicon серии 140 (Госреестр № 18649-09), преобразующих аналоговые сигналы к цифровому виду;

-    центрального контроллера ИС, осуществляющего обработку полученных сигналов и формирование сигналов автоматического управления по заданной программе, самодиагностику функционирования, резервирование и блокировку каналов измерения, управления и сигнализации;

- АРМ оператора для отображения (визуализации) технологических параметров, выполнения расчетов, ведения протоколов и архивации данных.

В качестве центрального контроллера ИС могут быть использованы программируемые логические контроллеры различных изготовителей (ЗАО «Эмикон», «Schneider Electric» и др.), сертифицированные для применения в автоматизированных системах управления технологическими процессами.

В качестве системы отображения (визуализации) на АРМ оператора могут использоваться SCADA-системы производства различных разработчиков: iFIX (фирма «Intellution», США), Сириус-СКАДА (НПП «Вира Реалтайм», Россия), Master SCADA (компания ИнСАТ, Россия) и др., установленные в компьютеры офисного или промышленного исполнения.

В каналах формирования управляющих аналоговых сигналов информация, вводимая оператором или формируемая программным путем в центральном контроллере ИС посредством модулей вывода аналоговых сигналов, преобразуется в унифицированный сигнал силы постоянного тока.

Структурные схемы ИС-ЭМИКОН приведены на рисунках 1, 2.

АРМ

оператора

Контроллер

Центральный

(CPU-44)

УСО - У стройство сопряжения с объектом

--------------- - Цифровой интерфейс

(отказоустойчивое кольцо ВОЛС, протокол EmiBus)

контроллер

yC02(DCS-2000)

I I

контроллер

yCOn(DCS-2000)

■t'fl'ir't

Первичные и вторичные преобразователи и исполнительные устройства

Рисунок 1 Структурная схема ИС-ЭМИКОН на базе контроллеров ЭК-2000 и DCS-2000

УСО - Устройство сопряжения с объектом

---------------- Цифровой интерМагистральная резервированная шина сети RIO (протокол Modbus+)

контроллер УСО1 (Modicon)

Модули

Ввода-вывода

контроллер УСО2 (Modicon)

I-1-1-1-1-1-1-

Модули

Ввода-вывода

LJ_LJ_I_I_I_

I I

Первичные и вторичные преобразователи и исполнительные устройства

Рисунок 2 Структурная схема ИС-ЭМИКОН на базе контроллеров Modicon

Вторичные электрические преобразователи и модули контроллеров ИС -ЭМИКОН монтируются в шкафах УСО и образуют вместе с линиями связи вторичную, электрическую часть измерительных каналов - ЭИК.

Программное обеспечение (ПО) ИС -ЭМИКОН состоит из ПО контроллеров (программный модуль обработки аналоговых сигналов) и ПО верхнего уровня - SCADA-системы. Конкретный тип SCADA-системы определяется проектом), варианты используемого ПО приведены в таблице 1.

Программные средства верхнего уровня (SCADA-система) содержат клиентскую часть, устанавливаемую на АРМ, обеспечивающую визуализацию параметров.

Для конкретного объекта с выделенной рабочей станцией верхнего уровня системы, доступ к которой защищен как административными мерами (установка в отдельном помещении), так и многоуровневой защитой по паролю доступа к операционной системе, SCADA и настроечным параметрам, создается конфигурация измерительной системы ИС-ЭМИКОН (количество каналов, типы датчиков, диапазоны измерений и т.д.) путем настройки программы в контроллере на этом объекте, конфигурация хранится в памяти контроллера. По завершении настройки ПО на объекте создается ПО проекта, дата и объем его фиксируются в формуляре, идентичность указанного ПО контролируется периодической проверкой: даты последних санкционированных изменений проекта в контроллере; даты изменения файлов проекта SCADA системы.

Таблица 1 Идентификационные данные ПО ИС-ЭМИКОН

Для защиты накопленной и текущей информации, конфигурационных параметров ИК от несанкционированного доступа в ИС-ЭМИКОН предусмотрен многоступенчатый физический контроль доступа:

к датчикам - недоступны порты конфигурирования датчиков (при наличии у датчиков такой возможности), при обрыве или коротком замыкании канала выдается оперативное сообщение о недостоверности сигнала;

к ЭИК - запираемые шкафы, доступ к которым требует авторизации в соответствии со спецификой объекта, на котором устанавливается система, а также - программный контроль доступа (шифрование данных и доступ по паролю с регистрацией успеха и отказа в доступе) с уровнем защиты ПО «средний» согласно п.4.5 рекомендаций Р 50.2.077-2014. Виды и состав измерительных каналов:

1.Каналы измерения давления, разности давлений, температуры, параметров виброскорости; силы, напряжения, мощности переменного тока; уровня жидкости; параметров загазованности вида: первичный преобразователь — модули ввода аналоговых сигналов AI-04B, EAI-04B, AI-20 (серии ЭК-2000), AI-12, AI-32A (серии DCS-2000), 140 ACI 030 00, 140 ACI 040 00 (контроллеров Modicon).

В качестве первичного преобразователя могут использоваться:

- преобразователи избыточного давления измерительные EJX530A (EJX630A) (Госреестр №28456-09);

-    преобразователи разности давлений измерительные EJX110A (Госреестр №28456-09);

-    преобразователи избыточного давления измерительные FKP (Госреестр №53147-13);

-    преобразователи разности давлений измерительные FKC (Госреестр №53147-13);

-    преобразователи избыточного давления измерительные 40.4385 (Госреестр №40494-09);

-    преобразователи разности давлений измерительные 40.4382 (Госреестр №40494-09);

-    уровнемеры волноводные Eclipse 705 и Eclipse Aurora (Госреестр №51508-12);

-    уровнемеры OPTIFLEX 1300 C (Госреестр №45408-10);

-    уровнемеры микроволновые бесконтактные VEGAPULS 6*, мод. VEGAPULS 61, VEGAPULS WL61, VEGAPULS 62, VEGAPULS 63, VEGAPULS 65, VEGAPULS 66, VEGAPULS 67, VEGAPULS SR68, VEGAPULS 68 (Госреестр № 27283-12);

-    термопреобразователи с унифицированным выходным сигналом ТСПУ 014, ТСПУ 015 (Госреестр № 46437-11);

-    каналы виброизмерительные ИКВ-1-хх ООО НПП ТИК (Госреестр №43779-10);

-    аппаратура виброконтроля СВКА 1, исп. СВКА 1-02, СВКА 1-02.06, СВКА 1-03 (Госреестр № 41153-09);

-    датчики виброскорости с токовым выходом ДВСТ, мод. ДВСТ-1-10-Х-Р, ДВСТ-1-10-Х-К, ДВСТ-1-20-Х-Р, ДВСТ-1-20-Х-К, ДВСТ-1-30-Х-Р, ДВСТ-1-30-Х-К, ДВСТ-1-50-Х-Р, ДВСТ-

1-50-Х-К (Госреестр №53507-13);

-датчики загазованности универсальные ДЗУ-ГЕРДА (Госреестр №51505-12);

-    газоанализатор СГОЭС (Госреестр №32808-11);

-    преобразователи измерительные Е855А, Е855В, Е855С, Е854А, Е854В, Е854С (Госреестр №22144-12);

-    преобразователи измерительные мощности трехфазного тока Е849, Е859, Е860, Е1849, Е1859, Е1860 (Госреестр №24137-12);

-    счетчики электрической энергии многофункциональные ION 6200 (Г осреестр №22898-07);

2    Каналы измерения температуры сред (нефти, масла, воздуха), подшипников двигателей, насосов и др. вида: Первичный преобразователь — модули ввода аналоговых сигналов AI-03А, модули расширения ввода аналоговых сигналов ЕAI-03А, AI-07А, AI-21 (серии ЭК-2000), AI-10, AI-11, AI-31A (серии DCS-2000), 140 ARI 030 00 (контроллеров Modicon).

В качестве первичного преобразователя могут использоваться термопреобразователи сопротивления ТСМ 012,ТСП 012 (Госреестр № 43587-10).

3    Каналы измерения температуры сред (нефти, масла, воздуха), подшипников двигателей, насосов и др. вида: Первичный преобразователь — вторичный преобразователь температуры в стандартный токовый сигнал - модули ввода аналоговых сигналов AI-04B, EAI-04B, AI-20 (серии ЭК-2000) , AI-12, AI-32A (серии DCS-2000), модуль 140 ACI 040, 140 ACI 030 (контроллеров Modicon)

В качестве первичного преобразователя могут использоваться термопреобразователи сопротивления ТСМ 012, ТСП 012 (Госреестр № 43587-10).

В качестве вторичного преобразователя могут использоваться измерительный преобразователь температуры типа:

MACX MCR-EX-SL-RTD-I-SP-NC (для искробезопасных цепей) (Госреестр 4197209),

MINI MCR-SL-PT100-UI (Госреестр №55662-13) фирмы Phoenix Contact. Примечания: 1. Для каналов видов 1, 2 первичные преобразователи которых имеют вид взрывозащиты «искробезопасная цепь» в состав каналов могут дополнительно включаться барьеры искробезопасности серии BI (Госреестр № 40670-09) или MTL4500, MTL4600, MTL5500 (Госреестр № 39587-14).

4    Каналы формирования управляющих унифицированных аналоговых сигналов к регулятору (угла поворота регулирующей заслонки, величины открытия регулирующего клапана и др.) вида:

Модули вывода аналоговых сигналов АО-01В, АО-03В, C (серии ЭК-2000) , AО-11, AO-31A (серии DCS-2000), 140 ACО 020 00 (контроллеров Modicon).

Остальные каналы служат для подключения пороговых устройств (реле давления, реле уровня и др.).

Технические характеристики

Метрологические и технические характеристики ИС-ЭМИКОН приведены в таблицах 2-5.

Таблица 2 Метрологические и технические характеристики измерительных каналов ИС-ЭМИКОН вида 1:

Таблица 3 Метрологические и технические характеристики измерительных каналов ИС-ЭМИКОН вида 2:

Таблица 4 Метрологические и технические характеристики измерительных каналов ИС-ЭМИКОН вида 3:

Таблица 5 Метрологические и технические характеристики измерительных каналов ИС-ЭМИКОН вида 4:

Рабочие условия применения компонентов ИС-ЭМИКОН: для датчиков и первичных измерительных преобразователей:

•    температура окружающей среды -

исполнением УХЛ1 по ГОСТ 15150-69    от минус 60 о С до плюс 40 о С,

для преобразователей, устанавливаемых

в помещениях НПС - исполнением УХЛ4    от плюс 1 оС до плюс 35 о С;

•    относительная влажность окружающего воздуха    30 - 80 %;

•    атмосферное давление    84 - 106 кПа;

•    магнитное поле напряженностью не более    400 А/м;

•    наличие низкочастотных вибраций от работающих механизмов до 500 Гц, 0.5 g;

•    синусоидальные вибрации амплитудой 0.1 мм и частотой 5 - 25 Гц; для модулей промышленных контроллеров и компьютеров:

•    температура окружающего воздуха от 0 до плюс 60 °С (нормальная температура 25 °С);

•    относительная влажность до 30...80 % во всем диапазоне рабочих температур;

•    напряжение питания    220 В +20 % частотой 50 ± 2 Гц;

•    магнитное поле напряженностью не более    400 А/м;

•    синусоидальные вибрации амплитудой 0.1 мм и частотой 5 - 25 Гц.

Знак утверждения типа

наносится на титульный лист руководства по эксплуатации и паспорта на системы измерительные ИС-ЭМИКОН.

Комплектность средств измерений

В комплект поставки входят:

-    измерительные преобразователи, входящие в состав ИС-ЭМИКОН, в соответствии с конкретной реализацией на объекте согласно проектной и конструкторской документации;

-    аппаратно-программные средства контроллеров ИС-ЭМИКОН» согласно проекту;

-    система отображения информации;

-    компьютер типа IBM PC,

-    программное обеспечение верхнего уровня (SCADA-программы),

-    система отображения информации;

-    компьютер типа IBM PC с характеристиками не хуже требуемых применяемой SCADA-программой;

-    программное обеспечение верхнего уровня (SCADA-программы),

-    пороговые устройства, не выполняющие измерительных функций (сигнализаторы, выключатели, реле);

-    проектная, техническая и эксплуатационная документация на систему,

-    Система измерительная «ИС-ЭМИКОН». Методика поверки (калибровки)» АЛГВ.420609.010 ИМ.

Поверка

осуществляется в соответствии с документом АЛГВ.420609.010 ИМ “Системы измерительные ИС-ЭМИКОН. Методика поверки”, согласованной с ФГУП «ВНИИМС» в апреле 2015 г.

аблица 6 Перечень основного оборудования для поверки:

Сведения о методах измерений

Сведения о методиках (методах) измерений изложены в документе «Система измерительная ИС-ЭМИКОН. Руководство по эксплуатации» АЛГВ.420609.018 РЭ.

Нормативные и технические документы, устанавливающие требования к системам измерительным ИС-ЭМИКОН

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

ТУ 4252-003-11361066-09. Система измерительная ИС-ЭМИКОН. Технические условия.