Untitled document

Приложение к свидетельству № trial

об

утверждении типа средств измерений

лист № 1

всего листов 7

ОПИСАНИЕ ТИПА СРЕДСТВА ИЗМЕРЕНИЙ

Системаизмерительнаяустановкигомогенизации«Hertwich»

ОАО «РУСАЛ Новокузнецк»

Назначение средства измерений

Системаизмерительнаяустановкигомогенизации«Hertwich»ОАО«РУСАЛ

Новокузнецк» (далее – ИС) предназначена для измерений и автоматического непрерывного

контроля температуры воздуха в нагревательной печи в составе установки гомогенизации,

визуализации технологических параметров, их регистрации и хранения, диагностики состояния

технологического оборудования ИС, формирования сигналов предупредительной и аварийной

сигнализации и блокировки оборудования.

Описание средства измерений

ИС является средством измерений единичного производства. Конструктивно ИС

представляет собой трёхуровневую распределённую систему. Измерительные каналы ИС

состоят из следующих компонентов (по ГОСТ Р 8.596):

1) измерительные компоненты – преобразователи термоэлектрические серии 90 модель

1102 (нижний уровень ИС);

2) комплексный компонент – контроллер программируемый SIMATIC S7-300 (далее –

ПЛК) (средний уровень ИС);

3) вычислительный компонент – автоматизированное рабочее место (АРМ) оператора

(верхний уровень ИС).

Связующие компоненты – технические устройства и средства связи, используемые для

приёма и передачи сигналов, несущих информацию об измеряемой величине от одного

компонента ИС к другому.

Измерительные каналы ИС имеют простую структуру, которая позволяет реализовать

прямой метод измерений путём последовательных измерительных преобразований. ИС имеет в

своём составе 6 измерительных каналов (далее – ИК). Структурная схема ИС приведена на

рисунке 1.

ПринципдействияИСзаключаетсявследующем.ИСфункционируетв

автоматическом режиме. Первичные измерительные преобразователи (ПИП) выполняют

измерение физических величин и их преобразование в термоЭДС. Программируемый

логический контроллер (далее – ПЛК) измеряет выходные аналоговые сигналы в виде

термоЭДС, выполняет их аналого-цифровое преобразование

и на основе

полученных данных

формирует сигналы автоматизированного контроля и управления технологическим процессом в

реальном масштабе времени. ПЛК по цифровому каналу передает информацию на АРМ

оператора. АРМ оператора обеспечивает отображение параметров технологического процесса и

визуализацию состояния оборудования ИС.

ИС обеспечивает выполнение следующих основных функций:

1) измерение и отображение значений температуры воздуха для зон нагрева и зон

выдержки в печи гомогенизации;

2) хранение архивов значений параметров технологического процесса;

3) автоматическая диагностика состояния технологического оборудования и контроль

протекания технологического процесса;

4) отображение сигналов предупредительной и аварийной световой и звуковой

сигнализации;

5) формирование журналов событий и тревог;

6) защитаоборудования,программногообеспеченияиданныхот

несанкционированного доступа на физическом и программном уровне.

лист № 2

всего листов 7

ПИП – первичный измерительный преобразователь

Рисунок 1 – Структурная схема ИС

Программное обеспечение

Структура и функции программного обеспечения (ПО) ИС:

ПО АРМ оператора функционирует в SCADA системе HE Desktop и выполняет

функцию отображения результатов измерений, хранение архивов значений температуры в

зонахнагрева и выдержки,отображениесигналов предупредительной и аварийной

сигнализации, формирование журналов событий и тревог.

Встроенное ПО ПЛК (метрологически значимая часть ПО ИС) разработано в системе

программирования SIMATIC Step 7 и осуществляет автоматизированный сбор, обработку и

передачу измерительной информации на АРМ оператора, диагностику оборудования,

обеспечение работы аварийной сигнализации.

Идентификация метрологически значимой части ПО ИС (ПО ПЛК) выполняется по

команде оператора, доступ защищён паролем. Идентификационные данные приведены в

таблице 1.

Наименова-

ние прог-

раммного

обеспечения

Цифровой идентификатор

программного обеспечения

(контрольная сумма

исполняемого кода)

Таблица 1

Идентифика- Номер версии

ционное (идентифика-

наименование ционный номер)

программного программного

обеспеченияобеспечения

Алгоритм

вычисления

цифрового

идентификатора

программного

обеспечения

Проект в

системе

программи-

рования

SIMATIC

Step 7

Проект:_

298NKazHo

Для файла конфигурации проекта

298NKazHo:

subblk.dbtMD5

72573886F834717CFF6727E1E36

DF885

лист № 3

всего листов 7

Метрологические характеристики ИС нормированы с учётом ПО ПЛК.

Защита ПО ПЛК соответствует уровню «А» по классификации МИ 3286-2010.

Для защиты ПО АРМ оператора от непреднамеренных и преднамеренных изменений

реализован алгоритм авторизации пользователей. Защита ПО АРМ оператора соответствует

уровню «С» по классификации МИ 3286-2010.

Метрологические и технические характеристики

1 Метрологические характеристики измерительных каналов ИС приведены в таблице 2.

2 Параметры электрической сети питания:

–

напряжение питания переменного тока, В

–

частота, Гц

от 198 до 242;

от 49,6 до 50,4.

3 Параметры выходных сигналов стермопар сноминальными статическими

характеристиками преобразования по ГОСТ Р 8.585-2001.

4 ПараметрывходногосигналамодулявводааналоговыхсигналовПЛК

SM331 6ES7 331-7SF00-0AB0 - сигнал с термопар с НСХ по ГОСТ Р 8.585-2001.

5 Коммуникационные каналы и интерфейсы

5.1 ПередачасигналаотизмерительныхккомплексномукомпонентуИС

осуществляется по проводам термоэлектродным (компенсационным).

5.2 Информационный обмен между модулем ввода аналоговых сигналови

центральнымуправляющимустройствомконтроллераосуществляетсяпосредством

промышленной сети Profibus. Связь контроллера с АРМ оператора осуществляется по

промышленной сети Industrial Ethernet .

6 Условия эксплуатации по группам С2, Р1 ГОСТ Р 52931 со следующими

уточнениями:

6.1 Для измерительных и связующих компонентов ИС:

–

температура окружающего воздуха, °С:

–

датчики температуры:

–

погружаемая частьпри измеряемой температуре;

–

контактные головкиот минус 40 до 40;

–

относительная влажность окружающего воздуха

при 25 °С, %от 40 до 80;

–

атмосферное давление, кПаот 84 до 106,7.

от 10 до 35;

от 84 до 106,7.

6.2 Для комплексных и вычислительных компонентов:

–

температура окружающего воздуха, °С

–

относительная влажность окружающего воздуха

при 25 °С, %от 40 до 80;

–

атмосферное давление, кПа

7 Сведения о надёжности

Средний срок службы ИС, лет, не менее

10.

Знак утверждения типа

наноситсяввиденаклейкинатитульныйлистдокумента«Система

измерительная установки гомогенизации «Hertwich» ОАО «РУСАЛ Новокузнецк». Паспорт».

Комплектность средства измерений

В комплект ИС входят технические и специализированные программные средства, а

также документация, представленные в таблицах 2–4, соответственно.

Технические средства (измерительные и комплексные компоненты) представлены в

таблице 2, программное обеспечение – в таблице 3, техническая документация – в таблице 4.

лист № 4

всего листов 7

Преобразователь

термоэлектрический серии

90 модель 1102 тип K

14709-03

от 100 до

600 ºС

15772-06

γ=±0,018 %

γ=±0,09 %

Δ=±2,6 °С

(от 100 °С до

333 °С)

Δ=±(0,0075·t+

+0,09) °С

(св. 333 °С

до 600 °С)

Δ=±3,1 °С

(от 100 °С до

333 °С)

Δ=±(0,0075·t+

+0,6) °С

(св. 333° С до

600 °С)

Преобразователь

термоэлектрический серии

90 модель 1102 тип K

14709-03

от 100 до

600 ºС

Модуль 6ES7 331 7SF00 0AB0

15772-06

γ=±0,018 %

γ=±0,09 %

Δ=±2,6 °С

(от 100 °С до

333 °С)

Δ=±(0,0075·t+

+0,09) °С

(св. 333 °С

до 600 °С)

Δ=±3,1 °С

(от 100 °С до

333 °С)

Δ=±(0,0075·t+

+0,6) °С

(св. 333° С до

600 °С)

Преобразователь

термоэлектрический серии

90 модель 1102 тип K

14709-03

от 100 до

600 ºС

Модуль 6ES7 331 7SF00 0AB0

15772-06

γ=±0,018 %

γ=±0,09 %

Δ=±2,6 °С

(от 100 °С до

333 °С)

Δ=±(0,0075·t+

+0,09) °С

(св. 333 °С

до 600 °С)

Δ=±3,1 °С

(от 100 °С до

333 °С)

Δ=±(0,0075·t+

+0,6) °С

(св. 333° С до

600 °С)

Таблица 2

№Наименование

ИК ИК ИС

Диапазон

измерений

физической

величины, ед.

измерений

№ в Гос.

реестре

СИ

Средства измерений, входящие в состав ИК ИС

ПределыПределы

Наименование, тип средствадопускаемой допускаемой

измерений основной дополнительно

погрешности й погрешности

Границы

основной

допускаемой

погрешности

ИК

Границы

допускаемой

погрешности

ИК в рабочих

условиях

Δ=±2,5 °С

(от 100 °С до

333 °С)

Δ=±0,0075·t

(св. 333 °С до

600 °С )

Температура

1воздуха

зона нагрева 1

Модуль ввода аналоговых

сигналов 6ЕS7 331 7SF00

0AB0 контроллера

программируемого Simatic

S7-300 (далее – Модуль

6ЕS7 331 7SF00 0AB0)

Δ=±2,5 °С

(от 100 °С до

333 °С)

Δ=±0,0075·t

(св. 333 °С до

600 °С )

Температура

2воздуха

зона нагрева 2

Δ=±2,5 °С

(от 100 °С до

333 °С)

Δ=±0,0075·t

(св. 333 °С до

600 °С )

Температура

3воздуха

зона нагрева 3

лист № 5

всего листов 7

Преобразователь

термоэлектрический серии

90 модель 1102 тип K

14709-03

от 100 до

600 ºС

Модуль 6ES7 331 7SF00 0AB0

15772-06

γ=±0,018 %

γ=±0,09 %

Δ=±2,6 °С

(от 100 °С до

333 °С)

Δ=±(0,0075·t+

+0,09) °С

(св. 333 °С

до 600 °С)

Δ=±3,1 °С

(от 100 °С до

333 °С)

Δ=±(0,0075·t+

+0,6) °С

(св. 333° С до

600 °С)

Преобразователь

термоэлектрический серии

90 модель 1102 тип K

14709-03

от 100 до

600 ºС

Модуль 6ES7 331 7SF00 0AB0

15772-06

γ=±0,018 %

γ=±0,09 %

Δ=±2,6 °С

(от 100 °С до

333 °С)

Δ=±(0,0075·t+

+0,09) °С

(св. 333 °С

до 600 °С)

Δ=±3,1 °С

(от 100 °С до

333 °С)

Δ=±(0,0075·t+

+0,6) °С

(св. 333° С до

600 °С)

Преобразователь

термоэлектрический серии

90 модель 1102 тип K

14709-03

от 100 до

600 ºС

Модуль 6ES7 331 7SF00 0AB0

15772-06

γ=±0,018 %

γ=±0,09 %

Δ=±2,6 °С

(от 100 °С до

333 °С)

Δ=±(0,0075·t+

+0,09) °С

(св. 333 °С

до 600 °С)

Δ=±3,1 °С

(от 100 °С до

333 °С)

Δ=±(0,0075·t+

+0,6) °С

(св. 333° С до

600 °С)

Таблица 2

№Наименование

ИК ИК ИС

Диапазон

измерений

физической

величины, ед.

измерений

№ в Гос.

реестре

СИ

Средства измерений, входящие в состав ИК ИС

ПределыПределы

Наименование, тип средствадопускаемой допускаемой

измерений основной дополнительно

погрешности й погрешности

Границы

основной

допускаемой

погрешности

ИК

Границы

допускаемой

погрешности

ИК в рабочих

условиях

Δ=±2,5 °С

(от 100 °С до

333 °С)

Δ=±0,0075·t

(св. 333 °С до

600 °С )

Температура

4воздуха

зона выдержки 1

Δ=±2,5 °С

(от 100 °С до

333 °С)

Δ=±0,0075·t

(св. 333 °С до

600 °С )

Температура

5воздуха

зона выдержки 2

Δ=±2,5 °С

(от 100 °С до

333 °С)

Δ=±0,0075·t

(св. 333 °С до

600 °С )

Температура

6воздуха

зона выдержки 3

Примечания

1) В таблице приняты следующие обозначения: Δ – абсолютная погрешность; γ – приведённая погрешность; t – измеренное значение температуры.

Допускается применение первичных измерительных преобразователей аналогичных типов, прошедших испытания в целях утверждения типа с

аналогичными техническими и метрологическими характеристиками

лист № 6

всего листов 7

Таблица 3

№

Количество

Наименование

В состав АРМ оператора входят:

–

компьютер, минимальные требования:

процессор Pentium M; 1,4 ГГц;

1024 Мбайт ОЗУ; 30,0 Гбайт HDD;

флеш накопитель CF 2Гб; Ethernet;

сенсорный монитор, клавиатура

Контроллер программируемый SIMATIC

S7-300

ПО

Операционная система:

Windows XP Embedded sp2

Среда программирования:

Microsoft Visual Studio 2008

Прикладное ПО:

SCADAсистема–

HEDesktop

Система программирования

Step 7; проект: 298NkazHo

Таблица 4

№

Количество

Наименование

ПУ 451.02.07.01. Литейное производство. Производство цилиндрических

слитков и их последующая гомогенизация. План управления.

Установка непрерывной гомогенизации. Руководство по эксплуатации

Система измерительная установки гомогенизации «Hertwich» ОАО

«РУСАЛ Новокузнецк». Паспорт

МП 173-12 ГСИ. Система измерительная установки гомогенизации

«Hertwich» ОАО «РУСАЛ Новокузнецк». Методика поверки

Поверка

осуществляется по документу МП 173-12 «ГСИ. Система измерительная установки

гомогенизации

«Hertwich» ОАО «РУСАЛ

Новокузнецк». Методика поверки», утверждённому

руководителем ГЦИ СИ ФБУ «Томский ЦСМ» 31.10.2012 г.

Основные средства поверки:

1) средства поверки в соответствии с ГОСТ 8.338-2002;

2)калибратормногофункциональныйMC5-R.Основныеметрологические

характеристики калибратора:

– воспроизведение сигналов

термопар тип ХА(К)

по ГОСТ Р 8.585-2001 в

диапазоне

температуры от 100 до 600 ºС, Δ = ±(0,1 + 0,2·10

-3

·Т

показ.

) °С.

Сведения о методиках (методах) измерений

Метод измерений приведён в документе «Установка непрерывной гомогенизации.

Руководство по эксплуатации».

Нормативные и технические документы, устанавливающие требования к cистеме

измерительной установки гомогенизации «Hertwich» ОАО «РУСАЛ Новокузнецк»

1 ГОСТ Р 8.596-2002 ГСИ. Метрологическое обеспечение измерительных систем.

Основные положения.

2 ГОСТ Р 52931-2008 Приборы контроля и регулирования технологических процессов.

Общие технические условия.

3 ГОСТ Р 51841-2001 Программируемые контроллеры. Общие технические требования

и методы испытаний.

4 Техническое заданиелинии непрерывной гомогенизации, резки, маркировки,

упаковки и взвешивания цилиндрических слитков из сплавов серии 6ххх

лист № 7

всего листов 7

регулирования

Рекомендации по областям применения в сфере государственного

обеспечения единства измерений

Осуществлениепроизводственногоконтролязасоблюдениемустановленных

законодательством Российской Федерации требований промышленной безопасности к

эксплуатации опасного производственного объекта.

Изготовитель

Открытое акционерное общество «РУСАЛ Новокузнецкий Алюминиевый Завод»

(ОАО «РУСАЛ Новокузнецк»), г. Новокузнецк.

Юридический адрес: 654000, Кемеровская обл., г. Новокузнецк, Ферросплавный

проезд, 7

Почтовый адрес: Россия, 654000, Кемеровская обл., г. Новокузнецк, Ферросплавный

проезд, 7

Тел. (3843) 397-322, факс (3843) 374-829.

Испытательный центр

Государственный центр испытаний средств измерений Федерального бюджетного

учреждения «Государственный региональный центр стандартизации, метрологии и испытаний в

Томской области» (ГЦИ СИ ФБУ «Томский ЦСМ»). Регистрационный номер № 30113-08.

Юридический адрес: 634012, Томская обл., г. Томск, ул. Косарева, д.17-а

Тел. (3822) 55-44-86, факс (3822) 56-19-61, 55-36-76

Е-mail:

tomsk@tcsms.tomsk.ru

Сайт:

http://tomskcsm.ru

Заместитель

Руководителя Федерального

агентства по техническому

регулированию и метрологииФ.В. Булыгин

М.п.«

2013

г.

Готовы поверить данное средство измерений.

Поверка средств измерений.

ООО СУПРР 8(812)209-15-19, info@saprd.ru