УТВЕРЖДЕНО
приказом Федерального агентства
по техническому регулированию
и метрологии
от «29» марта 2021 г. №425
Лист № 1
Регистрационный № 81314-21Всего листов 7
ОПИСАНИЕ ТИПА СРЕДСТВА ИЗМЕРЕНИЙ
Система измерительная автоматизированной системы управления технологическим
процессом конвертера № 4 и котла № 4 кислородно-конвертерного цеха № 2
АО «ЕВРАЗ ЗСМК»
Назначение средства измерения
Системаизмерительнаяавтоматизированнойсистемыуправлениятехнологическим
процессом конвертера № 4 и котла № 4 кислородно-конвертерного цеха № 2 АО «ЕВРАЗ ЗСМК»
(ИС АСУТП) предназначена для измерений объемного расхода (воды, кислорода, азота природного
газа, конвертерных газов), массового расхода пара, перепада давления (пылевоздушной смеси,
конвертерных газов, азот-атмосферы), давления (кислорода, азота, воды, масла, конвертерных
газов, природного газа, дымовых газов, пара), разрежения (пылевоздушной смеси, дымовых газов),
уровня (воды, масла, сыпучих материалов), вибрации подшипников, температуры (воды, воздуха,
пылевоздушной смеси, пара, кислорода, конвертерных газов, дымовых газов, масла, пламени,
футеровки конвертера, подшипников, стенок наклонного газохода, обмоток), тока нагрузки
двигателя,положения(дросселя,регулирующего клапана,полузаслонки),контроля
технологических параметров, их отображения и хранения, диагностики состояния оборудования,
формирования сигналов управления и регулирования, формирования сигналов предупредительной
и аварийной сигнализации.
Описание средства измерений
ИС АСУТП является средством измерений единичного производства.
ИС АСУТП представляет собой многофункциональнуютрехуровневую систему с
централизованным управлением и распределенной функцией измерений.
– 1-й уровень включает в себя измерительные модули ввода 6ES7 331-7KF02-0АВ0 из состава
устройства распределенного ввода-вывода SIMATIC ET200, образующие измерительные каналы
(ИК). По типу входного сигнала ИК разделяют на ИК измерения унифицированного сигнала
постоянного тока в диапазоне от 4 до 20 мА и ИК сигнала с термопреобразователей сопротивления
(ТС) с номинальными статическими характеристиками преобразования по ГОСТ 6651-2009.
– 2-й уровень включает в себя процессорные модули trial и обработки данных (CPU)
CPU414-3DP 6ES7 414-3XM05-0AB0.
– 3-й уровень представляет собой информационно-вычислительный комплекс (ИВК),
состоящий из: серверов сбора и обработки данных, серверов визуализации технологического
процесса автоматизированных рабочих мест, устройств сетевой коммуникации.
Принцип действия ИС АСУТП основан на непрерывном измерении унифицированных
сигналов 4-20 мА и сигналов ТС, их обработки, визуализации и выдачи управляющих сигналов.
Первичные измерительные преобразователи (далее – ПИП, не входят в состав ИС АСУТП)
преобразуют текущие значения параметров технологических процессов в унифицированные
электрические сигналы силы постоянного тока от 4 до 20 мА и/или сигналы по ГОСТ 6651-2009.
ИС АСУТП осуществляет прием измерительных сигналов технологических процессов
следующим образом:
– аналоговые электрические сигналы от ПИП поступают на входы измерительных модулей
аналогового ввода. Модули осуществляют аналого-цифровое преобразование в цифровой код;
Лист № 2
Всего листов 7
– CPU циклически опрашивает модули аналогового ввода, производит сбор и обработку
данных в цифровом виде, осуществляет преобразование измеренных значений сигналов в значения
физических величин;
– далее информация о значениях физических параметров технологического процесса в
неизменном виде поступает на ИВК, где регистрируются в базах данных серверов и отображается
на мнемосхемах, гистограммах и трендах в единицах физических величин.
ИС АСУТП обеспечивает выполнение следующих функций:
– автоматизированноеизмерение,регистрация,обработка,контроль,хранениеи
отображение параметров технологического процесса;
– предупредительная и аварийная сигнализация при выходе параметров технологического
процесса за установленные границы и при обнаружении неисправности в работе оборудования;
– управление технологическим процессом в реальном масштабе времени;
– самодиагностика;
– автоматическое составление отчетов и рабочих (режимных) листов;
– защита системной информации от несанкционированного доступа к программным
средствам и изменения установленных параметров;
– ведение журнала событий технических и программных средств;
– обеспечение единого времени компонентов системы.
ИК ИС АСУТП имеют простую структуру, которая позволяет реализовать прямой метод
измерений путем последовательных измерительных преобразований. Структурная схема ИС
АСУТП приведена на рисунке 1.
Рисунок 1 - Структурная схема ИС АСУТП
Все компоненты ИС АСУТП размещаются в специализированных запираемых шкафах,
размещенных в специальных помещениях, имеющие ограничение доступа.
Пломбирование ИС АСУТП не предусмотрено. Знак поверки наносится на свидетельство о
поверке.
Лист № 3
Всего листов 7
Программное обеспечение
ИС АСУТП работает под управлением программного обеспечения (ПО) состоящего из
следующих компонентов:
- SIMATIC WinCC 7 и разработанного на его основе программного проекта автоматизации
«KONV_4». ПО SCADA (метрологически значимая часть ПО ИС АСУТП) выполняет функцию
сохранения, отображения результатов измерений технологических параметров, сообщений,
мнемосхем, основных параметров технологического процесса, сигналов сигнализации, а также
передачи управляющих воздействий от оператора;
- STEP7 v. 5.5 и разработанного на его основе программные проекты автоматизации
«PLC_Konv4», «PLC_Kotel4». ПО контроллеров SIMATIC S7-400 (метрологически значимая часть
ПО ИС АСУТП) осуществляет автоматизированный сбор, передачу, обработку измерительной
информации, обеспечивает работу блокировок, предупредительной и аварийной сигнализации.
Защита от несанкционированного изменения параметров настроек измерительных каналов,
алгоритмов измерений, преобразования и вычисления параметров метрологически значимой части
ПО обеспечивается системой паролирования доступа к интерфейсу ПО. Идентификационные
данные ПО ИС АСУТП приведены в таблице 1.
Значение
–
Цифровой идентификатор ПО
MD5
Таблица 1– Идентификационные данные программного обеспечения
Идентификационные данные
(признаки)
Идентификационное
наименование ПО
Проекты контроллера PLC: «PLC_Konv4», «PLC_Kotel4»
Проект WinCC подсистемы визуализации: «KONV_4»
Номер версии
(идентификационный номер ПО)
Для файла конфигурации проекта PLC «PLC_Konv4»:
\konv\offline\0000000e\BAUSTEIN.DBT
747437205b0e724b02e70e59113cb82b
\konv\offline\0000000e\SUBBLK.DBT
d8f4de5f6ae0780bcf6a9b0e53f907e2
Для файла конфигурации проекта PLC «PLC_Kotel4»:
\kotel\offline\00000003\BAUSTEIN.DBT
62489a320c976d7a0009593c6f1ec568
\kotel\offline\00000003\SUBBLK.DBT
afeaf49458ab3afb28872efd06ab2feb
Для файла конфигурации проекта WinCC «KONV_4»:
\KONV_4\KONV_4.MCP
ff010310dc06d66ffd98fd17bbea462b
\KONV_4\KONV_4.mdf
1cd83803622a2de7346817bb136d2505
Алгоритм вычисления цифрового
идентификатора ПО
Метрологические характеристики нормированы с учетом ПО контроллера. Уровень защиты
ПО контроллера и ПО ИВК от непреднамеренных и преднамеренных изменений соответствует
уровню "средний" по классификации Р 50.2.077-2014.
Метрологические и технические характеристики
Метрологические характеристики приведены в таблице 2, технические характеристики приведены
в таблице 3.
Лист № 4
Всего листов 7
0
,
7
±
(
100
∙ (𝑋
𝑚𝑎𝑥
− 𝑋
𝑚𝑖𝑛
)
)
*
Температура обмоток
Таблица 2 – Метрологические характеристики измерительных каналов
Измеряемые физические величиныТип сигналаМодуль вводаКонтроллер
Пределы допускаемой
абсолютной погрешности
SIMATIC ET200
6ES7 331-7KF02-0АВ0
рег. № 66213-16
Объемный расход (воды, кислорода, азота
природного газа, конвертерных газов),
массовый расход пара, перепада давления
(пылевоздушной смеси, конвертерных газов,
азот-атмосферы), давление (кислорода, азота,
воды, масла, конвертерных газов, природного
газа, дымовых газов, пара), разрежениеSIMATIC S7-400
(пылевоздушной смеси, дымовых газов), AI, CPU414-3DP
уровень (воды, масла, сыпучих материалов),от 4 до 20 мА6ES7 414-3XM05-0AB0
вибрация подшипников, температура (воды, рег. № 66697-17
воздуха, пылевоздушной смеси, пара,
кислорода, конвертерных газов, дымовых
газов, масла, пламени, футеровки конвертера,
подшипников, стенок наклонного газохода),
ток нагрузки двигателя, положение (дросселя,
регулирующего клапана, полузаслонки)
6ES7 414-3XM05-0AB0
AI,6ES7 331-7KF02-0АВ0
CPU414-3DP
0
,
7
по ГОСТ 6651-2009рег. № 66213-16
рег. № 66697-17
100
𝑚𝑎𝑥𝑚𝑖𝑛
±
(
∙ (𝑋− 𝑋)
)
, ˚С
Примечание- Xmax и Xmin - максимальное и минимальное значение диапазона измеряемой физической величины; * - абсолютная погрешность
в единице измерения, соответствующая измеряемой физической величине.
Лист № 5
Всего листов 7
Значение
456
220±22
50±0,4
24±2,4
Таблица 3 – Основные технические характеристики ИС АСУТП
Наименования характеристики
Количество входных ИК, не более
Параметры электрического питания:
– напряжение переменного тока, В
– частота переменного тока, Гц
– напряжение постоянного тока, В
Параметры сигналов с измерительных преобразователей:
– электрический ток (по ГОСТ 26.011-80), мА
– сигналы с ТС
от 4 до 20
по ГОСТ 6651-2009
Климатические условия эксплуатации
Надежность применяемых в ИС АСУТП компонентов
Средний срок службы, лет, не менее
определены документацией компонентов
определены документацией компонентов
8
ПО ИС АСУТП поддерживает синхронизацию с сервером точного времени, обеспечивая
привязку времени полученных данных к национальной шкале координированного времени
Российской Федерации UТС (SU) с погрешностью в пределах ±3 с.
Знак утверждения типа
наносится на титульный лист паспорта типографским способом.
Комплектность средства измерений
2 шт.
7 шт.
РИЦ294.01-ИЭ.02
1 экз.
РИЦ294.01-П5
1 экз.
Таблица 4 – Комплектность средства измерений
Наименование
1
Модуль аналогового ввода
Количество
3
57 шт.
Контроллер программируемый
Компьютер промышленного исполнения
Обозначение
2
6ES7 331-7KF02-0АВ0
CPU414-3DP
6ES7 414-3XM05-0AB0
SRV1-konv4
SRV2-konv4
SRV3-konv4
OS1-konv4
OS2-konv4
OS3-konv4
OS4-konv4
АО «ЕВРАЗ Объединенный Западно-Сибирский
металлургический комбинат» Конвертерный цех №2.
Конвертер №4. Системы управления конвертером и
газоотводящим трактом. Модернизация АСУТП выплавки
стали в конвертере №4. Подсистема «Конвертер №4».
Инструкция по эксплуатации для обслуживающего
персонала.
АО «ЕВРАЗ Объединенный Западно-Сибирский
металлургический комбинат» Конвертерный цех №2.
Конвертер №4. Системы управления конвертером и
газоотводящим трактом. Модернизация АСУТП выплавки
стали в конвертере №4. Подсистема «Конвертер №4».
Описание информационного обеспечения.
Лист № 6
Всего листов 7
23
РИЦ294.01-ПА1 экз.
РИЦ294.02-ИЭ.021 экз.
РИЦ294.02-П51 экз.
РИЦ294.02-ПА1 экз.
РИЦ294-2020.ПС1 экз.
Продолжение таблицы 4
1
АО «ЕВРАЗ Объединенный Западно-Сибирский
металлургический комбинат» Конвертерный цех №2.
Конвертер №4. Системы управления конвертером и
газоотводящим трактом. Модернизация АСУТП выплавки
стали в конвертере №4. Подсистема «Конвертер №4».
Описание программного обеспечения.
АО «ЕВРАЗ Объединенный Западно-Сибирский
металлургический комбинат» Конвертерный цех №2.
Модернизация АСУТП выплавки стали в конвертере №4 в
рамках замены газоотводящего тракта.
Электрооборудование, автоматизация, оборудование АСУ
и КИП. Подсистема «Котел №4». Инструкция по
эксплуатации для обслуживающего персонала.
АО «ЕВРАЗ Объединенный Западно-Сибирский
металлургический комбинат» Конвертерный цех №2.
Системы управления конвертером и газоотводящим
трактом. Модернизация АСУТП выплавки стали в
конвертере №4. Подсистема «Котел №4». Описание
информационного обеспечения.
АО «ЕВРАЗ Объединенный Западно-Сибирский
металлургический комбинат» Конвертерный цех №2.
Системы управления конвертером и газоотводящим
трактом. Модернизация АСУТП выплавки стали в
конвертере №4. Подсистема «Котел №4». Описание
программного обеспечения.
Система измерительная автоматизированной системы
управления технологическим процессом конвертера № 4 и
котла № 4 кислородно-конвертерного цеха № 2
АО «ЕВРАЗ ЗСМК». Паспорт
Государственная система обеспечения единства измерений.
Система измерительная автоматизированной системы
управления технологическим процессом конвертера № 4 и
котла № 4 кислородно-конвертерного цеха № 2
АО «ЕВРАЗ ЗСМК». Методика поверки
МП РИЦ294-20201 экз.
Сведения о методиках (методах) измерений
отсутствуют.
Нормативные документы, устанавливающие требованияк Системе измерительной
автоматизированной системы управления технологическим процессом конвертера № 4 и
котла № 4 кислородно-конвертерного цеха № 2 АО «ЕВРАЗ ЗСМК».
ГОСТ Р 8.596-2002 ГСИ. Метрологическое обеспечение измерительных систем. Основные
положения
ГОСТ Р 52931-2008 Приборы контроля и регулирования технологических процессов. Общие
технические условия
Лист № 7
Всего листов 7
Готовы поверить данное средство измерений.
Поверка средств измерений.
