Система измерительно-управляющая модернизированной газопоршневой энергетической установки MAN Diesel & Turbo SE, 52994-13

Назначение

Система измерительно-управляющая модернизированной газопоршневой энергетической установки MAN Diesel & Turbo SE (далее - система) предназначена для измерения и контроля технологических параметров в реальном масштабе времени (давления, температуры, расхода, положения, уровня, вибрации), выработки сигналов управления и регулирования, обеспечения сигнализации и противоаварийной защиты, а также визуализации, накопления, регистрации и хранения информации о состоянии технологических параметров газопоршневой установки.

Описание

Принцип действия системы заключается в следующем: первичные измерительные преобразователи (ПИП) выполняют измерение физических величин и их преобразование в унифицированный токовый сигнал (от 4 до 20 мА). Программируемый контроллер измеряет аналоговые унифицированные выходные сигналы измерительных преобразователей, выполняет их аналогоцифровое преобразование, осуществляет преобразование цифровых кодов в значения технологических параметров, выполняет вычислительные и логические операции, проводит диагностику оборудования, формирует сигналы предупредительной, аварийной сигнализации и передает информацию на автоматизированное рабочее место (АРМ) оператора. АРМ оператора обеспечивает отображение параметров технологического процесса, архивных данных, журнала сообщений, сигналов сигнализации, отображение информации о состоянии оборудования системы, настройку сигнализации.

В состав системы входят следующие технологические объекты и подсистемы газопоршневой энергетической установки:

-    генераторные агрегаты А,В,С - (GCR-1,GCR-2, GCR-3);

-    вспомогательное оборудование генераторных агрегатов (EAP-1,EAP-2,EAP-3);

-    газовая компрессорная станция низкого давления;

-    воздушная компрессорная станция;

-    подсистема утилизации тепла выхлопных газов (BCР);

-    подсистема охлаждения двигателей;

-    электрические подсистемы;

-    подсистемы маслоснабжения;

-    общие вспомогательные подсистемы (CCP).

Система относится к проектно-компонуемым изделиям и обеспечивает выполнение следующих функций:

-    измерение и первичную обработку измерительной информации, линеаризацию, масштабирование, усреднение данных;

-    регистрацию и архивирование информации и событий с присвоением временной метки;

-    предупредительную и аварийную сигнализацию по уставкам, заданным программным

путем;

-    программно-логическое управление исполнительными устройствами объекта;

-    регулирование технологических процессов объекта;

-    технологические защиты и блокировки;

-    вывод и отображение текущих значений параметров на АРМ операторов.

Система является трехуровневой и включает в себя следующие уровни:

-    нижний уровень включает в себя: первичные преобразователи, датчики контроля параметров тепломеханического и электротехнического оборудования, контактные устройства, обеспечивающие формирование дискретной информации о состоянии (положении) различных элементов оборудования или элементов управления этим оборудованием; датчиков положения исполнительных механизмов, формирующих информацию о положении исполнительного механизма в виде аналогого сигнала;

-    средний уровень представляет собой контроллеры программируемые SIMATIC S7-400, обеспечивающие выполнение сбора, накопления, вычислений, обработки, контроля, хранения измерительной информации на основе точной и оперативно получаемой измерительной информации от ПИП;

-    верхний уровень включает в себя: систему управления SCADA, включающую в себя АРМ, системные блоки, периферийные устройства, серверы приложений. Информация об измеряемых параметрах технологического процесса, настройка ПТК, конфигурирование параметров и характеристик системы осуществляется с АРМ.

Конструктивно ПТК представляет собой приборный шкаф, в котором размещено контрольное измерительное и управляющее оборудование SIMATIC. Кроме этого, в шкафу ПТК располагаются технические средства для обеспечения надежного питания устанавливаемого оборудования, индикации и сигнализации о состоянии технических устройств, дверей шкафа и автоматических выключателей, надежного функционирования в условиях промышленной эксплуатации (при необходимости устанавливаются вентиляторы для охлаждения оборудования и фильтры для очистки воздуха от пыли).

Система имеет в своем составе 383 измерительных канала (ИК), включающих в себя:

•    контроллеры программируемые SIMATIC S7-400 (Госреестр № 15773-11);

•    каналы измерений давления, температуры, расхода, положения, уровня, вибрации.

Все локальные системы управления структурно и аппаратно построены идентично:

-    с верхним уровнем управления локальные системы соединены по шине Ethernet;

-    все локальные системы управления построены аппаратно на базе программируемого контроллера SIMATIC S7-400 (Внесен в Государственный реестр средств измерений под № 1577302);

-    в качестве устройств удаленного ввода/вывода используются модульные станции ET200M\S7300;

Перечень и состав ИК системы приведены в таблицах 2 и 3.

Общий вид компонентов системы приведен на рисунке 1.

Структурная схема системы приведена на рисунке 2.

Центральный пульт управления

Программное обеспечение

Программное обеспечение системы обеспечивает работу операторской и инженерной станции, отвечает за сбор и хранение архивной информации, обеспечивает связь сервера приложений с интерфейсом оператора и инженера, обеспечивает связь со сторонними системами и отвечает за резервное копирование данных.

Программное обеспечение системы имеет структуру автономного программного обеспечения.

Программное обеспечение системы относится к метрологически значимой части программного обеспечения.

Уровень защиты программного обеспечения системы от непреднамеренных и преднамеренных изменений по МИ 3286-2010 - «С».

Для обеспечения защиты программного обеспечения от преднамеренных и непреднамеренных изменений в системе предусмотрено:

-    разделение уровней доступа для различных категорий пользователей;

-    защита с помощью паролей, карт-ключей и др. специализированных средств;

-    регистрация событий в системном журнале;

-    формирование архива всех действий пользователей;

-    наличие антивирусного программного обеспечения;

-    использование межсетевых экранов (фаерволов).

Для обеспечения защиты программного обеспечения аппаратуры нижнего уровня, аппаратура конструктивно скомпонована в защищенных от доступа посторонних лиц шкафах. Двери приборного шкафа ПТК имеют замки и концевые выключатели.

Идентификационные признаки программного обеспечения приведены в таблице 1.

Для поддержания единого астрономического системного времени в системе используются сигналы от GPS часов точного времени.

Все локальные системы управления поддерживают синхронизацию времени с ПТК с использованием протокола NTP.

Таблица 1 - Идентификационные данные по программному обеспечению

Технические характеристики

Таблица 2 - Перечень ИК системы и их метрологические характеристики

Таблица 3 - Перечень ИК системы и их метрологические характеристики

Я^

O'

OJ

> 2 £ я- О

о bJ g

с. to Я О ^ р

0    < м

1    I

5?

а

я

to

5 “

ТЗ со

о S О гп

t3 я н

Ч

s

я

я

CD

43

СО

Я

X

я

о

•п

о

8

о

со

%

CD

U

5Q

-t^

_ ч    _

и и    и

ON ON    ON

Ul Ul    Ul

—-J -~J    —-J

“ о    _ p О

-t^

H

Is)    Is)

H    H

и    и

ON    ON

Lft    Lft

О    о

%    a

о    dd

Is)    ^

H    4

и    и

ON    ON

LAi    LAi

О    О

О    о

р    р >р

чо    VO

н    н

И    И

сл    сл

L/i    LAi

О    О

О    О

8>    Е-

О    СО

чо оо оо Н Н Н И И И ^ ^ ^ LAi LAi LAi ООО ООО р р р > о го

on on H H H И И И OS OS OS LAl LAl LAl ООО ООО p p ■

C'N LAl LAI

H H H WWW

Os Os Os Lai Lai Lai ООО ООО p p ■

LAl

H

OJ

H H И и

ON ON Lft Lft

О о p p >.p

OJ    OJ

H    H

И    И

ON    ON

Lft    Lft

О    о

ГО    >

Ч    Ч

W    W

Os    Os

LAI    LAI

О    О

О    о

£н    £

СО    >

со

ё

g

о

«

Я

CD

Я

о

s

CD

p

о

£\

о

&

■4^

ч    ч

и    и

ON    ON

Lft    Lft

О    о

w    w

О    ГО

Is)    Is)

H    4

И    И

ON    ON

Lft    Lft

О    о

w    w

О    ГО

40    VO

ч    ч

W    W

os    os

LAI    LAI

О    О

О    О

со    со

О    СО

00 о О Ч Ч Ч WWW

Os Os Os LAI LAI LAi О О О ООО со со со

> о го

Cs L/i Lfi

ч ч ч

WWW

Os Os Os LAI LAI LAi О О О ООО со со со

> о го

OJ

4 4 И и

ON ON (j,

о

о о

W Cd >p

OJ    OJ

H    H

И    И

ON    ON

LT<    (J>

-J    ~~i

О    О

Cd    W

ro    >

40 оо 00

Ч Ч Ч WWW

Os Os Os LAI LAI LAi О О О ООО со со со

> о го

Is) I-;

H H И и

ON ON (j,

о

о о

W Cd >p

H    H

И    И

ON    ON

-J    ~~i

О    О

Cd    W

ro    >

vl ON ON

н н н

ИМИ ON ON ON —J —J —J

ООО

WWW

> n ю

00 О О

Ч Н Н И И И

Os Os Os Lai Lai Lai ООО ООО

> о ro

> о го > о ro

Lft

s Я 1 я

CD ^ g g E й

Я: CD

00 ^ нн Я ^ ° H 43

д p о S

H

я

я

«

о

я

н

о

и

и

CD

р

Н Д

«    9 ^

1    « °

Я    я 43

д    л р

Й    ^ 2

2    О 5

о

я

о

н

CD

S

р

Я Я яс 9

о

н

о

н

5    »

11

*^3    я

CD    Р

Я    W

я    2

яс    W

to

о

я

5

о

00

о

о

to

о

я

5

о

00

о

о

я

CD

to

CD

U

cr

to о «

tr-H P

Is

о

Яс

всего листов 16

43

p

? CO я

Знак утверждения типа

Знак утверждения типа наносится на титульный лист формуляра типографским способом.

Комплектность

В комплект поставки входит:

Поверка

осуществляется в соответствии с документом МП 52994-13 «Система измерительно-управляющая модернизированной газопоршневой энергетической установки MAN Diesel & Turbo SE. Методика поверки», разработанным и утвержденным ГЦИ СИ ФГУП «ВНИИМС» в ноябре 2012 г.

Перечень основного оборудования для поверки:

-    калибратор давления Beamex MC2 (Госреестр № 28899-05), диапазон измерений напряжения от минус 1 до 60 В, приведенная погрешность ±0,02 %, диапазон измерений пост. тока от минус 100 до 100 мА, прив. погр. ±0,02 %, диапазон измерений частоты от 0,0027 до 50000 Гц, прив. погр. ±0,01 %, диапазон измерений импульсов от 0 до 9999999 имп., диапазон измерений давления внутр. модулем от минус 100 до 2000 кПа, диапазон измерений давления внешним модулем от минус 100 до 600 МПа, прив. погрешность ±0,05 %;

-    мультиметр цифровой Fluke 179 (Госреестр № 27489-11), базовая погрешность 0,09%; пост./пер. 0,1 мВ - 1000 В; пост./пер. 10 мкА - 10 А; 0,1 Ом - 50 МОм; 1 нФ - 10 мФ; 0,01 Гц

- 100 кГц; -40 - 400 град. С;

-    калибратор температуры эталонный КТ-650/М1 (Госреестр № 28548-05), воспроизведение температур в диапазоне от + 50 до плюс 650 °С, абсолютная погрешность 0,05°С;

-    термопреобразователь ТППО-НСХ ПП^) 1 разряда (Госреестр № 19254-10), диапазон рабочих температур от 0 до 1200°С;

-    мегаоометр ЭСО202/2-Г (Госреестр № 14883-95), от 0 до 10 000 Ом, пределы допускаемых значений основной относительной погрешности равны ± 15 % от измеряемого значения;

-    средства измерений в соответствии с нормативной документацией по поверке первичных измерительных преобразователей и вторичной части измерительных каналов.

Сведения о методиках (методах) измерений приведены в формуляре на систему измери-тельно-управляющую модернизированной газопоршневой энергетической установки MAN Diesel & TurboSE.

Нормативные и технические документы, устанавливающие требования к системе изме-рительно-управляющей модернизированной газопоршневой энергетической установки MAN Diesel & Turbo SE

1.    ГОСТ Р 8.596-2002 «ГСИ. Метрологическое обеспечение измерительных систем. Основные положения»;

2.    ГОСТ 22261-94 «Средства измерений электрических и магнитных величин. Общие технические условия»;

3.    Техническая документация фирмы «Woodward SEG GmbH & Co. KG», Германия.

Рекомендации к применению

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