Untitled document
Приложение к свидетельству № 50477
об утверждении типа средств измерений
Лист № 1
Всего листов 9
ОПИСАНИЕ ТИПА СРЕДСТВА ИЗМЕРЕНИЙ
автоматизированной системы управления
гидросбива окалины станов рельсобалочного цеха
Системаизмерительная
технологическим процессом
ОАО «ЕВРАЗ ЗСМК»
Назначение средства измерений
Система измерительная автоматизированной системы управления технологическим
процессом гидросбива окалины станов рельсобалочного цеха ОАО «ЕВРАЗ ЗСМК» (далее –
ИС) предназначена для измерений температуры (воды, воздуха), давления, уровня и объёмного
расхода воды; автоматического непрерывного контроля технологических параметров, их
визуализации, регистрации и хранения, а также выполнения функций сигнализации.
Описание средства измерений
ИС является средством измерений единичного производства. Конструктивно ИС
представляет собой трёхуровневую распределённую систему. Измерительные каналы (далее –
ИК) ИС состоят из следующих компонентов (по ГОСТ Р 8.596):
1) измерительные компоненты – первичные измерительные преобразователи (в том
числе взрывозащищённые), имеющие нормированные метрологические характеристики
(нижний уровень ИС);
2) комплексные компоненты (средний уровень ИС) – контроллер программируемый
SIMATIC S7-300 (далее – ПЛК);
3) вычислительные компоненты – многофункциональная панель оператора SIMATIC
МР 377 (панель оператора) (верхний уровень ИС);
4) 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 11 ИК. Структурная схема ИС приведена на рисунке 1.
ПринципдействияИСзаключаетсявследующем.ИСфункционируетв
автоматическом режиме. Первичные измерительные преобразователи выполняют измерение
физических величин и их преобразование в унифицированный токовый сигнал (от 4 до 20 мА).
ПЛК измеряет выходные аналоговые сигналы в виде силы постоянного тока, выполняет их
аналого-цифровое преобразование; осуществляет приём и обработку дискретных сигналов, и на
основе полученных данных формирует сигналы автоматизированного контроля и управления в
реальном масштабе времени технологическим процессом. ПЛК по цифровому каналу передаёт
информацию на панель оператора, предназначенную для мониторинга и оперативного
управления технологическим процессом.
ИС обеспечивает выполнение следующих основных функций:
1) измерение и отображение текущих значений технологических параметров;
2) первичная обработка результатов измерений;
3) хранение архивов значений параметров технологического процесса;
Лист № 2
Всего листов 9
4) автоматическая диагностика состояния технологического оборудования и контроль
протекания технологического процесса;
5) ведение архивов тревог; формирование сигнализации;
6) выполнение функции защиты оборудования, программного обеспечения и данных
от несанкционированного доступа на физическом и программном уровне;
7) ведение системы обеспечения единого времени.
ПИП – первичный измерительный преобразователь;
Рисунок 1 – Структурная схема ИС
Система обеспечения единого времени (СОЕВ) выполняет законченную функцию
измерений и синхронизации времени. СОЕВ ИС включает в состав:
ПЛК, панель оператора,
станцию связи, синхронизирующую время с сервером времени ОАО «ЕВРАЗ ЗСМК». Сервер
времени осуществляет прием точного времени через Интернет с использованием протокола
NTP от тайм-серверов 2 уровня (Stratum 2). Системное время тайм-серверов согласовано с UTC
(SU) с погрешностью, не превышающей 10 мкс. Панель оператора один раз в сутки по
протоколу Windows XP обращается к станции связи, считывает точное время, корректирует
свое время и устанавливает время в ПЛК. Расхождение времени панели оператора и ПЛК не
превышает
±
5 с.
Лист № 3
Всего листов 9
Программное обеспечение
Структура и функции программного обеспечения (ПО) ИС:
ПО панели оператора функционирует в SCADA-системе SIMATIC WinCC и
осуществляет отображение измеренных значений параметров технологического процесса,
хранение архивных данных на flash диске, формирование и отображение архивных данных,
архивов тревог, сигналов сигнализации.
Встроенное ПО ПЛК (метрологически значимая часть ПО ИС) разработано в системе
программирования SIMATIC Step7 и осуществляет автоматизированный сбор, обработку и
передачу измерительной информации на панель оператора, диагностику оборудования,
обеспечение работы сигнализации.
Идентификация метрологически значимой части ПО ИС (ПО ПЛК) выполняется по
команде оператора, доступ защищён паролем. Идентификационные данные приведены в
таблице 1.
Метрологические характеристики ИС нормированы с учётом ПО ПЛК.
Наименование
программного
обеспечения
Цифровой идентификатор программного
обеспечения (контрольная сумма
исполняемого кода)
Таблица 1
Номер версии
Идентификационное (идентифика-
наименованиеционный
программного номер)
обеспеченияпрограммного
обеспечения
Алгоритм
вычисления
цифрового
идентификатора
программного
обеспечения
Проект в системе
программированияПроект «Z469»
SIMATIC Step7
Для файла конфигурации проекта «Z469»:
-subblk.dbtMD5
02CAD9A5E345E46CEBD4E4DA77DA047D
Защита ПО ПЛК соответствует уровню «А» по классификации МИ 3286-2010. Для
защиты программного обеспечения панели оператора от непреднамеренных и преднамеренных
изменений реализован алгоритм авторизации пользователей. Защита ПО панели 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 электрического питания:
–
напряжение питания постоянного тока, В
–
напряжение питания переменного тока, В
–
частота, Гц
от 12 до 42;
от 198 до 242;
от 49 до 51.
3 Параметры выходных сигналов с первичных измерительных преобразователей:
3.1 Непрерывные сигналы (по ГОСТ 26.011-80):
–
электрический ток, мАот 4 до 20.
4 Параметры входных сигналов модулей ввода аналоговых сигналов ПЛК:
–
SM331 6ES7 331-7КF02-0AB0от 0/4 до 20 мА.
Лист № 4
Всего листов 9
5 Коммуникационные каналы и характеристики интерфейсов
5.1 Информационный обмен между измерительными и комплексными компонентами
ИС осуществляется по кабелям контрольным с медными жилами с ПВХ изоляцией КВВГ;
между комплексными и вычислительными компонентами – по оптическому кабелю.
5.2 Информационный обмен между модулями ввода аналоговых сигналов ПЛК и
центральным процессором осуществляется по интерфейсу Profibus, между комплексными и
вычислительными компонентами – по интерфейсу Ethernet.
6 Условия эксплуатации
6.1 Измерительных и связующих компонентов ИС:
–
температура окружающего воздуха, °С:
–
расходомеры, преобразователи давления измерительныеот минус 40 до 40;
–
датчики температуры:
–
погружаемая часть
при измеряемой температуре;
–
контактные головки
от минус 40 до 40;
–
относительная влажность при 25 °С, %
от 40 до 80;
–
атмосферное давление, кПа
от 90 до 110.
6.2 Комплексных и вычислительных компонентов ИС:
–
температура окружающего воздуха, °С
–
относительная влажность при 25 °С, %
–
атмосферное давление, кПа
от 0 до 40;
от 40 до 80;
от 90 до 110.
7 Сведения о надёжности
7.1 Средний срок службы ИС, лет, не менее8.
8 СистемаобеспеченияединоговремениИСсогласованасошкалой
координированного времени государственного первичного эталона Российской Федерации
UTC (SU) с погрешностью в пределах ±10 с.
Лист № 5
Всего листов 9
Наименование, тип СИ
Пределы допускаемой
дополнительной
погрешности
Границы
допускаемой
основной
погрешности ИК
Границы
допускаемой
погрешности ИК в
рабочих условиях
1
Уровень воды в
баке
от 0 до 2,5 м
15772-02
g
=±0,5 %
Температурный
коэффициент ±0,005 %/К
g
=±0,7 %
g
=±1,0 %
2
Давление воды
на входе
от 0 до
1,6 МПа
Модуль 6ES7 331-7KF02-0AB0
15772-02
g
=±0,5 %
g
=±0,7 %
g
=±0,8 %
3
Давление воды
на смыв окалины
от 0 до
1,6 МПа
Модуль 6ES7 331-7KF02-0AB0
15772-02
g
=±0,5 %
g
=±0,7 %
g
=±0,8 %
4
от 0 до
1,6 МПа
Модуль 6ES7 331-7KF02-0AB0
15772-02
g
=±0,5 %
Температурный
коэффициент ±0,005 %/К
g
=±0,7 %
g
=±0,8 %
5
от 0 до
1,6 МПа
Модуль 6ES7 331-7KF02-0AB0
15772-02
g
=±0,5 %
Температурный
коэффициент ±0,005 %/К
g
=±0,7 %
g
=±0,8 %
6
от 0 до 25 МПа
Модуль 6ES7 331-7KF02-0AB0
15772-02
g
=±0,5 %
g
=±0,7 %
g
=±0,8 %
7
от 0 до 25 МПа
Модуль 6ES7 331-7KF02-0AB0
15772-02
g
=±0,5 %
Температурный
коэффициент ±0,005 %/К
g
=±0,7 %
g
=±0,8 %
29446-05
δ=±0,5 %
-
8
Расход воды на
входе
от 7,63 до
763 м
3
/ч
Модуль 6ES7 331-7KF02-0AB0
trial-02
g
=±0,5 %
δ=±2,1 %
δ=±2,1 %
30104-05
D
=±0,1
°
С
Температурный
коэффициент ±0,005 %/1
°°
С
9
Температура
воды на всасе
насосов
от минус 50 до
100
°
С
Модуль 6ES7 331-7KF02-0AB0
15772-02
g
=±0,5 %
D
=±0,9
°
С
D
=±3,4
°
С
Таблица 2
СИ, входящие в состав ИК ИС
№Наименование
ИК ИК ИС
Диапазон
измерений
физической
величины, ед.
измерений
реестре
№ в Гос.
Пределы
допускаемой
СИ
основной
погрешности
23576-05
g
=±0,35 %
g
=±0,1 %/10
°
С
Датчик давления LMK 351
Модуль ввода аналоговых
сигналов 6ES7 331-7KF02-0AB0
контроллера программируемого
SIMATIC S7-300 (далее – Модуль
6ES7 331-7KF02-0AB0)
Датчик давления DMP 331
23574-05
g
=±0,35 %
Датчик давления DMP 331
23574-05
g
=±0,35 %
Датчик давления DMP 331
23574-05
g
=±0,35 %
g
=±0,07 %/10
°
С
Температурный
коэффициент ±0,005 %/К
g
=±0,07 %/10
°
С
Температурный
коэффициент ±0,005 %/К
g
=±0,07 %/10
°
С
Датчик давления DMP 331
23574-05
g
=±0,35 %
g
=±0,07 %/10
°
С
Датчик давления DMP 333
23574-05
g
=±0,35 %
Датчик давления DMP 333
23574-05
g
=±0,35 %
g
=±0,07 %/10
°
С
Температурный
коэффициент ±0,005 %/К
g
=±0,07 %/10
°
С
Давление воды
на подачу
бустерных
насосов
Давление воды
на всасе
плунжерных
насосов
Давление воды
гидросбива
печной окалины
Давление воды
гидросбива
вторичной
окалины
Расходомер электромагнитный
OPTIFLUX мод. 4300С
Температурный
коэффициент ±0,005 %/К
Преобразователь измерительный
ввода-вывода модели «PR»,
исп. PR5335
Температурный
коэффициент ±0,005 %/К
Лист № 6
Всего листов 9
Наименование, тип СИ
Пределы допускаемой
дополнительной
погрешности
Границы
допускаемой
основной
погрешности ИК
Границы
допускаемой
погрешности ИК в
рабочих условиях
30104-05
D
=±0,1
°
С
Температурный
коэффициент ±0,005 %/1
°°
С
10
Температура
воздуха в
насосной
от минус 50 до
100
°
С
Модуль 6ES7 331-7KF02-0AB0
15772-02
g
=±0,5 %
D
=±0,9
°
С
D
=±3,4
°
С
30104-05
D
=±0,1
°
С
Температурный
коэффициент ±0,005 %/1
°°
С
11
Температура
воздуха в цехе
от минус 50 до
100
°
С
Модуль 6ES7 331-7KF02-0AB0
15772-02
g
=±0,5 %
D
=±0,9
°
С
D
=±3,4
°
С
Таблица 2
СИ, входящие в состав ИК ИС
№Наименование
ИК ИК ИС
Диапазон
измерений
физической
величины, ед.
измерений
реестре
№ в Гос.
Пределы
допускаемой
СИ
основной
погрешности
Преобразователь измерительный
ввода-вывода модели «PR»,
исп. PR5335
Температурный
коэффициент ±0,005 %/К
Преобразователь измерительный
ввода-вывода модели «PR»,
исп. PR5335
Температурный
коэффициент ±0,005 %/К
Примечания
1) В таблице приняты следующие обозначения: Δ – абсолютная погрешность; δ – относительная погрешность; γ – приведённая погрешность.
2) Допускается применение первичных измерительных преобразователей аналогичных типов, прошедших испытания в целях утверждения типа с аналогичными техническими и
метрологическими характеристиками
Лист № 7
Всего листов 9
Знак утверждения типа
наносится в виде наклейки на титульный лист паспорта.
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, ПО (включая ПО ПЛК) и технические характеристики панели оператора – в таблице 3,
техническая документация – в таблице 4.
1
SCADA-системе SIMATIC
WinCC
1
2
1
Таблица 3
№
ПО
Количество
Наименование
Многофункциональная панель оператора
SIMATIC МР 377: TFT дисплей 15”,
разрешение 1280×1024 пикселей
Контроллер программируемый SIMATIC
S7-300
Система программирования
SIMATIC Step7
1
1
Таблица 4
Количество
1
№Наименование
1 HS-469-421-001 «Высоконапорный гидросбив окалины. Паспорт»
Система измерительная автоматизированной системы управления
2технологическим процессом гидросбива окалины станов рельсобалочного
цеха ОАО «ЕВРАЗ ЗСМК». Паспорт
МП 156-12 Инструкция ГСИ. Система измерительная автоматизированной
3системы управления технологическим процессом гидросбива окалины
станов рельсобалочного цеха ОАО «ЕВРАЗ ЗСМК». Методика поверки
Поверка
осуществляется по документу МП 156-12 «Инструкция ГСИ. Система измерительная
автоматизированной системы управления технологическим процессом гидросбива окалины
станов рельсобалочного цеха ОАО «ЕВРАЗ ЗСМК». Методика поверки», утверждённому
руководителем ГЦИ СИ ФБУ «Томский ЦСМ» в апреле 2012 г.
Основные средства поверки:
–
средства измерений в соответствии с нормативной документацией по поверке
первичных измерительных преобразователей;
–
калибратормногофункциональныйMC5-R.Основныеметрологические
характеристики калибратора приведены в таблице 5.
Наименование и тип
средства поверки
Таблица 5
Основные метрологические характеристики
Диапазон измерений, номинальноеПогрешность, класс
значениеточности, цена деления
Калибратор
многофункциональны
й MC5-R
Воспроизведение сигналов силы
постоянного тока в диапазоне от 0 до
20 мА (при R
нагр
= 800 Ом)
Δ = ±(0,2·10
-3
·I
показ.
+
1) мкА.
Лист № 8
Всего листов 9
Наименование и тип
средства поверки
Таблица 5
Основные метрологические характеристики
Диапазон измерений, номинальноеПогрешность, класс
значениеточности, цена деления
КалибраторВоспроизведение сигналов ТС 100П в
многофункциональны диапазоне температуры:
й MC5-R- от минус 200 до 0 ºСΔ = ±0,10 °С;
- от 0 до 850 ºСΔ = ±(0,1 + 0,25·10
-
3
·Т
показ.
) °С.
Примечания
1) В таблице приняты следующие обозначения: R
нагр
– сопротивление нагрузки; Δ –
абсолютная погрешность; I
показ.
, Т
показ.
– показания тока и температуры соответственно.
2) Разрешающая способность для термопреобразователей сопротивления 0,01 °С
Сведения о методиках (методах) измерений
Метод измерений приведён в документе HS-469-421-001 «Высоконапорный гидросбив
окалины. Паспорт».
Нормативные и технические документы, устанавливающие требования к системе
измерительной автоматизированной системы управления технологическим процессом
гидросбива окалины станов рельсобалочного цеха ОАО «ЕВРАЗ ЗСМК»
1 ГОСТ Р 8.596-2002 ГСИ. Метрологическое обеспечение измерительных систем.
Основные положения
2 HS-469-421 Высоконапорный гидросбив окалины. Проектная документация
Рекомендации по областям применения в сфере государственного регулирования
обеспечения единства измерений
Осуществлениепроизводственногоконтролязасоблюдениемустановленных
законодательством Российской Федерации требований промышленной безопасности к
эксплуатации опасного производственного объекта.
Изготовитель
Открытоеакционерноеобщество«ЕВРАЗОбъединенныйЗападно-Сибирский
металлургический комбинат» (ОАО «ЕВРАЗ ЗСМК»)
Юридическийадрес:Россия,654043,Кемеровскаяобл.,г.Новокузнецк,
ш. Космическое, д. 16
Почтовыйадрес: Россия, 654043, Кемеровская обл., г. Новокузнецк, ш. Космическое, д. 16
Тел. (3843) 59-59-00, факс (3843) 59-43-43
E-mail:
Интернет
Лист № 9
Всего листов 9
Испытательный центр
ГЦИ СИ Федеральное бюджетное учреждение «Государственный региональный центр
стандартизации, метрологии и испытаний в Томской области» (ФБУ «Томский ЦСМ»).
Регистрационный номер № 30113-08.
Юридический адрес: Россия, 634012, г. Томск, ул. Косарева, д.17-а
Тел. (3822) 55-44-86, факс (3822) 56-19-61, голосовой портал (3822) 71-37-17
Е-mail:
Интернет
http://томскцсм.рф
Заместитель
Руководителя Федерального
агентства по техническому
регулированию и метрологии
Ф.В. Булыгин
м.п.«
»
2013 г.
Готовы поверить данное средство измерений.
Поверка средств измерений.