Система автоматизированная информационно-измерительная паровой турбинной установки №10 ОАО "Юго-Западная ТЭЦ" г.С.-Петербург, 49718-12

Назначение

Система автоматизированная информационно-измерительная паровой турбинной установки №10 ОАО "Юго-Западная ТЭЦ" г. Санкт-Петербург (далее по тексту - АИИСУП), предназначена для измерений и контроля параметров режимов работы паровой турбинной установки №10 и автоматизации технологического процесса выработки электрической и тепловой энергии.

Описание

АИИСУП включает в себя измерительные каналы, состоящие из следующих основных компонентов:

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

•    первичных аналоговых измерительных преобразователей обеспечивающих преобразование физических величин температуры в электрические сигналы;

•    - линий связи, по которым передаются сигналы от ПИП к программно техническому комплексу;

•    ПТК получающий измерительную информацию от ПИП, и на ее основе осуществляющий, представления измеряемых параметров количества и объемного расхода, давления, температуры пара и конденсата паровой турбинной установки №10 ОАО "Юго-Западная ТЭЦ" г. Санкт-Петербург.

•    ПТК имеет трехуровневую систему обработки измерительной информации.

Нижний уровень ПТК состоит из:

Устройств распределенного ввода-вывода Simatic ET 200 (Госреестр № 22734-06) обеспечивающих работу измерительных компонентов ИС, циклический опрос ПИП, прием, измерение и преобразование токовых сигналов от датчиков давления, температуры и расхода в цифровой код и обеспечивающих передачу методом удаленного ввода полученную измерительную информацию на средний уровень, в контролер ПТК по сети цифрового протокола Profibus-DP.

Средний уровень ПТК - представляет собой программируемый контроллер Simatic S7-400 (Госреестр № 15773-06), обеспечивающий:

-    выполнение сбора, накопления, вычислений, обработки, контроля, хранения измерительной информации об объемном расходе, температуре, давлении пара и конденсата паровой турбинной установки №10 ОАО "Юго-Западная ТЭЦ" г. Санкт-Петербург, на основе точной и оперативно получаемой измерительной информации от ПИП;

-    обеспечение безопасности хранения измерительной информации и программного обеспечения в соответствии с ГОСТ Р 52069.0-2003, ГОСТ Р 50922-2006.

Верхний уровень ПТК состоит из:

-    дублированного сервера сбора измерительной и другой информации Simatic NET OPC Server;

-    инженерной станции, обеспечивающей загрузку и изменение ПО ПТК при наладке, и его инженерную поддержку;

-    рабочих станций, обеспечивающих визуализацию измерительной информации и работу технологического оборудования энергоблока

и обеспечивает:

-    создание нормативной и справочно-информационной базы;

-    ведение "Журналов событий";

-    конфигурирования и параметрирования технических средств и программного обеспечения;

-    предоставления пользователям и эксплуатационному персоналу регламентированного доступа к визуальным, печатным и электронным данным;

-    контроля параметров режимов работы ПТУ.

Сервер, инженерная и рабочие станции включают в себя стандартные IBM-PC-совместимые компьютеры промышленного исполнения, размещаемые в электротехнических шкафах и на рабочих местах блочного щита управления, и коммуникационное оборудование сетей Ethernet и Profibus.

АИИСУП изготовлена в единственном экземпляре, установлена на паровой турбинной установке №10 ОАО "Юго-Западная ТЭЦ" г. Санкт-Петербург, работает автономно, измерительную информацию в цифровом виде передает в АСУ ТП станции.

АИИСУП выполняет следующие основные функции:

•    - автоматическое измерение объемного расхода, температуры, давления пара и конденсата паровой турбинной установки №10 ОАО "Юго-Западная ТЭЦ" г. Санкт-Петербург;

•    автоматизированный сбор, накопление, вычисление, обработка, контроль, хранение и отображение измерительной информации об объемном расходе, температуре, давлении пара и конденсата паровой турбинной установки №10 ОАО "Юго-Западная ТЭЦ" г. Санкт-Петербург;

•    ведение "Журналов событий";

•    обеспечение безопасности хранения измерительной информации и программного обеспечения в соответствии с ГОСТ Р 52069.0-2003, ГОСТ Р 50922-2006;

•    конфигурирование и параметрирование технических средств и программного обеспечения;

•    предоставление пользователям и эксплуатационному персоналу регламентированного доступа к визуальным, печатным и электронным данным;

•    контроль параметров режимов работы ПТУ и автоматизированное управление данными режимами.

•    Метрологические характеристики измерительных каналов количества и объемного расхода, давления, температуры пара и конденсата паровой турбинной установки №10 ОАО "Юго-Западная ТЭЦ" г. Санкт-Петербург, определяются метрологическими характеристиками применяемых первичных измерительных преобразователей, устройств распределенного ввода-вывода, программируемого контроллера и дополнительными погрешностями данных СИ, вызванных их рабочими условиями применения.

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

В АИИСУП входят измерительные каналы следующего состава и назначения:

-    каналы измерений объемного расхода, которые состоят из ПИП с унифицированным выходным сигналом 4-20 мА, устройств распределенного ввода-вывода Simatic ET 200 программируемого контроллера Simatic S7-400.

В качестве первичного измерительного преобразователя в таких измерительных каналах АИИСУП используются:

•    Сопло ИСА 1932, диафрагма камерная;

•    преобразователи давления измерительные Sitrans P типа 7MF (Госреестр № 45743-10).

-    каналы измерений избыточного давления, которые состоят из ПИП с унифицированным выходным сигналом 4-20 мА, устройств распределенного ввода-вывода Simatic ET 200, программируемого контроллера Simatic S7-400.

В качестве первичного измерительного преобразователя в таких измерительных каналах АИИСУП используются:

•    преобразователи давления измерительные Sitrans P типа 7MF.

-    каналы измерений температуры, которые состоят из первичного измерительного преобразователя температуры с унифицированным выходным сигналом 4-20 мА, устройств распределенного ввода-вывода Simatic ET 200, программируемого контроллера Simatic S7-400. В качестве первичного измерительного преобразователя в таких измерительных каналах АИИСУП используются:

•    датчики температуры SensyTemp серии TSP (Госреестр №39759-08).

Обобщенная структурная схема АИИСУП приведена на рисунке 1.

Структурная схема системы автоматизированной информационно-измерительной количества и объемного расхода пара и конденсата

паровой турбинной установки №10 ОАО "Юго-Западная ТЭЦ" г. Санкт-Петербург

Верхний уровень ПТК

Рабочие станции (АРМ) лресонала станции

Инженерная станция

Simatic NET ОРС Server

LAN Ethernet

LAM Ethernet

Вычислительный компонент ИС

Средний уровень ПТК

Контроллер Simatic S7-400

Prafibus DP

Нижний уровень ПТК

Устройства распределенного ввода-вывода ЕТ200

Я

Qffi

D

4-20 м A

4-30 мА

Измерительный компонент ИС

“С

Преобразователь давления измерительный (4 шт.)

Преобразователь давления измерительный (8 шт.)

Датчик температуры <9 шт.)

Сужающее устройство (4 шт.)

Рисунок 1. Структурная схема АИИСУП

Принцип действия АИИСУП основан на измерении, обработке и отображении измерительной информации на мониторах рабочих и инженерной станции, поступающей с первичных измерительных преобразователей и использование ее для автоматизированного управления режимами работы ПТУ, согласно заложенным алгоритмам.

Измерительные каналы АИИСУП обеспечивают измерение, вычисление, индикацию и автоматическое обновление данных измерений и расчетов на экранах операторских станций, архивирование следующих параметров при ведении контроля параметров режимов работы ПТУ и автоматизированного управления данными режимами:

-    объемном расходе пара и конденсата ПТУ №10, м /ч;

-    количестве пара и конденсата ПТУ №10, т/ч;

-    температуре пара и конденсата ПТУ №10, °С;

-    давлении пара и конденсата ПТУ №10, МПа.

Программное обеспечение

Программное обеспечение (далее ПО) АИИСУП состоит из ПО устройств распределенного ввода-вывода Simatic ET 200, ПО программируемого контроллера Simatic S7-400

- "Step 7 V5.3" и ПО верхнего уровня - "SPPA-T3000" фирмы SIEMENS, сконфигурированных под задачи ведения режимов работы и технологического процесса паровой турбинной установки №10 ОАО "Юго-Западная ТЭЦ" г. Санкт-Петербург, при этом создана конфигурация проекта "SPPA-T3000" (количество каналов, типы ПИП, устройств распределенного ввода-вывода, программируемого контроллера 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 АИИСУП, 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).

Уровень защиты ПО от непреднамеренных и преднамеренных изменений "С" - согласно МИ 3286-2010.

Технические характеристики

Таблица 1. Состав измерительных каналов и их основные метрологические характеристики

Рабочие условия применения компонентов АИИСУП.

Комплектность

Знак утверждения типа

наносится на титульные листы эксплуатационной документации типографским способом.

Поверка

осуществляется в соответствии с методикой "ГСИ. Система автоматизированная информационно-измерительная паровой турбинной установки №10 ОАО "Юго-Западная ТЭЦ" г. Санкт-Петербург. Методика поверки. ЭД. 045.11.09 ПТУ-МП, утвержденная ГЦИ СИ ФГУП "ВНИИМС" в марте 2012 г.

Основные средства поверки:

-    манометр грузопоршневой МП-600, диапазон измерений 0,6 - 60 МПа, пределы основной погрешности измерений ± 0,02 % ВПИ;

-    калибратор температуры эталонный КТ-110, диапазон измерений -30 - 110 °С, пределы основной погрешности измерений ± 0,04 °С;

-    калибратор температуры эталонный "ЭЛЕМЕР КТ-650", диапазон измерений 50 - 650 °С, пределы основной погрешности измерений ± 0,04 °С;

-    многофункциональный калибратор СА-71, диапазон генерирования тока 0 - 24 мА, пределы основной погрешности ± (0,025(0,04) %+4(30)мкА/3мкА ВПИ, диапазон генерирования сопротивления 0 - 400 Ом, пределы основной погрешности измерений    ± (0,05/0,025 % + 0,1 Ом);

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

Сведения о методах измерений

изложены в руководстве по эксплуатации ЭД. 045.11.09 ПТУ-РЭ.

Нормативные и технические документы, устанавливающие требования к системе автоматизированной информационно-измерительной паровой турбинной установки №10 ОАО "Юго-Западная ТЭЦ” г. Санкт-Петербург

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

2.    ГОСТ Р 8.563-2009. ГСИ. Методики (методы) измерений.

3.    ГОСТ 8.009-84 Нормируемые метрологические характеристики средств измерений.

4.    МИ 1317-86. ГСИ. Результаты измерений и характеристики погрешности измерений. Формы представления. Способы использования при испытаниях образцов продукции и контроля их параметров.

5.    РД 50-453-84. Методические указания. Характеристики погрешности средств измерений в реальных условиях эксплуатации. Методы расчета.

6.    Р 50.2.038-2004. ГСОЕИ. Измерения прямые однократные. Оценивание погрешностей и неопределенности результата измерений.

7.    Техническая документация на АИИСУП.

Рекомендации к применению

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