| Номер в госреестре | 53269-13 |
| Наименование СИ | Система измерительная автоматизированной системы управления технологическим процессом кузнечной печи рельсобалочного цеха ОАО "ЕВРАЗ ЗСМК" |
| Изготовитель | ОАО "ЕВРАЗ Объединенный Западно-Сибирский металлургический комбинат" (ЕВРАЗ ЗСМК), г.Новокузнецк |
| Год регистрации | 2013 |
| МПИ (интервал между поверками) | 1 год |
| Описание типа | скачать |
Система измерительная автоматизированной системы управления технологическим процессом кузнечной печи рельсобалочного цеха ОАО «ЕВРАЗ ЗСМК» (далее - ИС) предназначена для измерений температуры (воздуха, дыма), давления-разрежения воздуха, давления и объёмного расхода (природного газа и вентиляторного воздуха); автоматического непрерывного контроля технологических параметров, их визуализации, регистрации, а также выполнения функций сигнализации.
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 и вторичные измерительные преобразователи, имеющие нормированные метрологические характеристики (нижний уровень ИС);
2) комплексные компоненты (средний уровень ИС) - контроллер программируемый SIMATIC S7-300 (далее - ПЛК);
3) вычислительные компоненты - панель оператора SIMATIC ОР-17 (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 9 ИК. Структурная схема ИС приведена на рисунке 1.
Принцип действия ИС заключается в следующем. ИС функционирует в автоматическом режиме. Первичные измерительные преобразователи выполняют измерение физических величин и их преобразование в унифицированный токовый сигнал (от 4 до 20 мА), термоЭДС. Вторичные измерительные преобразователи измеряют термоЭДС, преобразуют их в унифицированный токовый сигнал. 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 SIMATIC ОР-17, 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) автоматическая диагностика состояния технологического оборудования и контроль протекания технологического процесса;
4) ведение архивов тревог и событий; формирование аварийной сигнализации;
5) выполнение функции защиты оборудования, программного обеспечения и данных от несанкционированного доступа на физическом и программном уровне.
Установка точного времени проводится пользователем с правами доступа администратора с панели оператора SIMATIC ОР-17 в окне «Системные настройки».
ПИП - первичный измерительный преобразователь; ВИП - вторичный измерительный
преобразователь Рисунок 1
Структура и функции программного обеспечения (ПО) ИС:
ПО панели оператора SIMATIC ОР-17 разработано в пакете программирования SIMATIC ProTool и выполняет функцию отображения результатов измерений.
Встроенное ПО ПЛК (метрологически значимая часть ПО ИС) функционирует в системе программирования SIMATIC Step7 и осуществляет автоматизированный сбор, передачу, обработку измерительной информации, формирование архивов тревог и событий, сигналов сигнализации; хранение данных.
Идентификация метрологически значимой части ПО ИС (ПО ПЛК) выполняется по команде оператора, доступ защищён паролем. Идентификационные данные приведены в таблице 1.
| Наименование программного обеспечения | Идентификационное наименование программного обеспечения | Номер версии (идентификационный номер) программного обеспечения | Цифровой идентификатор программного обеспечения (контрольная сумма исполняемого кода) | Алгоритм вычисления цифрового идентификатора программного обеспечения |
| Проект в системе программирования SIMATIC Step7 | Проект «Кузнечная» | - | Для файла конфигурации проекта «Кузнечная»: subblk.dbt 443B3450F5BF331747D3727A9608CE26 | MD5 |
Метрологические характеристики ИС нормированы с учётом ПО ПЛК.
Защита ПО ПЛК и ПО панели оператора SIMATIC ОР-17 соответствует уровню «А» по классификации МИ 3286-2010.
1 Метрологические характеристики измерительных каналов ИС приведены в таблице 2.
2 Параметры электрического питания:
- напряжение питания постоянного тока, В от 12 до 42;
- напряжение питания переменного тока, В от 198 до 242;
- частота, Гц от 49 до 51.
3 Параметры выходных сигналов с первичных измерительных преобразователей:
3.1 Непрерывные сигналы (по ГОСТ 26.011-80):
- электрический ток, мА от 4 до 20.
3.2 Сигналы с термопар с номинальными статическими характеристиками преобразования по ГОСТ Р 8.585-2001.
4 Параметры входных сигналов модулей ввода аналоговых сигналов ПЛК:
- SM331 6ES7 331-7NF00-0AB0 от 0 до 20 мА.
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 кабелю Profibus.
5.2 Информационный обмен между комплексными и вычислительными компонентами осуществляется по интерфейсу Profibus DP.
6 Условия эксплуатации
6.1 Измерительных и связующих компонентов ИС:
- температура окружающего воздуха, °С:
- преобразователи давления измерительные от 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 от 0 до 40;
- относительная влажность при 25 °С, % от 40 до 80;
- атмосферное давление, кПа от 90 до 110.
7 Сведения о надёжности
7.1 Средний срок службы ИС, лет, не менее 8.
| № ИК | Наименование ИК ИС | Диапазон измерений физической величины, ед. измерений | СИ, входящие в состав ИК ИС | Границы допускаемой основной погрешности ИК | Границы допускаемой погрешности ИК в рабочих условиях | |||
| Наименование, тип СИ | № в Гос. реестре СИ | Пределы допускаемой основной погрешности | Пределы допускаемой дополнительной погрешности | |||||
| 1 | Температура в печи | от 600 до 1600 °С | Преобразователь термоэлектрический ТПР-0192 | 32632-06 | A=±0,0035|t| °С | - | A=±(3+ +0,0035|t|) °С | A=±(7+ +0,0035|t|) °С |
| Преобразователь измерительный многофункциональный dTRANS T02 | 24930-03 | У=±0,25 % | Т емпературный коэффициент ±0,005 %/°С | |||||
| Модуль ввода аналоговых сигналов 6ES7 331-7NF00-0AB0 контроллера программируемого SIMATIC S7-300 (далее - Модуль 6ES7 331-7NF00-0AB0) | 15772-02 | У=±0,05 % | Ур.у =±0,3 % | |||||
| 2 | Температура отходящих газов | от 0 до 600 °С | Преобразователь термоэлектрический ТХА-0192 | 31930-06 | A=±2,5 °C, от 0 до 333 °C; A=±0,0075|t| °C, св. 333 °C | - | A=±3,5 °С, от 0 до 333 °C; A=±(0,8+ +0,0075|t|) °С, св. 333 °C | A=±4,8 °С, от 0 до 333 °C; A=±(1,8+ +0,0075|t|) °С, св. 333 °C |
| Преобразователь измерительный многофункциональный dTRANS T02 | 24930-03 | g=±0,25 % | Т емпературный коэффициент ±0,005 %/°С | |||||
| Модуль 6ES7 331-7NF00-0AB0 | 15772-02 | У=±0,05 % | Ур.у =±0,3 % | |||||
| 3 | Давление природного газа на кузнечную печь | от 0 до 10 кПа | Преобразователь давления измерительный серии 40 мод. 4382 (JUMO dTRANS p02 DELTA) | 20729-03 | g=±0,5 % | У=±0,1 %/10 °С У=±0,1 %/10 В | У=±0,6 % | У=±1,0 % |
| Модуль 6ES7 331-7NF00-0AB0 | 15772-02 | У=±0,05 % | Ур.у =±0,3 % | |||||
| 4 | Давление вентиляторного воздуха на кузнечную печь | от 0 до 4 кПа | Преобразователь давления измерительный серии 40 мод. 4382 (JUMO dTRANS p02 DELTA) | 20729-03 | g=±0,5 % | У=±0,1 %/10 °С У=±0,1 %/10 В | У=±0,6 % | У=±1,0 % |
| Модуль 6ES7 331-7NF00-0AB0 | 15772-02 | g=±0,05 % | Ур.у =±0,3 % | |||||
| 5 | Давление природного газа до ГРУ кузнечной печи | от 0 до 1 МПа | Преобразователь давления измерительный серии 40 мод. 4382 (JUMO dTRANS p02 DELTA) | 20729-03 | g=±0,5 % | У=±0,1 %/10 °С У=±0,1 %/10 В | У=±0,6 % | У=±1,0 % |
| Модуль 6ES7 331-7NF00-0AB0 | 15772-02 | g=±0,05 % | Ур.у =±0,3 % | |||||
| 6 | Давление природного газа после ГРУ кузнечной печи | от 0 до 16 кПа | Преобразователь давления измерительный серии 40 мод. 4382 (JUMO dTRANS p02 DELTA) | 20729-03 | g=±0,5 % | У=±0,1 %/10 °С У=±0,1 %/10 В | У=±0,6 % | У=±1,0 % |
| Модуль 6ES7 331-7NF00-0AB0 | 15772-02 | У=±0,05 % | Ур.у =±0,3 % | |||||
| 7 | Давление-разрежение в кузнечной печи | от минус 5 до 5 кгс/м2 | Преобразователь давления измерительный серии 40 мод. 4382 (JUMO dTRANS p02 DELTA) | 20729-03 | g=±0,5 % | у=±0,1 %/10 °С у=±0,1 %/10 В | У=±0,6 % | У=±1,0 % |
| Модуль 6ES7 331-7NF00-0AB0 | 15772-02 | У=±0,05 % | Ур.у =±0,3 % | |||||
| 8 | Расход природного газа на кузнечную печь | от 0 до 50 м3/ч | Диафрагма ДКС-0,6-50-А/В-1 Датчик давления Метран-100-ДД | 22235-01 | g=±0,25 % | У1=±(0,05+0,05Ртах/Рв) % на каждые 10 °С | У=±1,5 % | У=±2,5 % |
| Модуль 6ES7 331-7NF00-0AB0 | 15772-02 | g=±0,05 % | Ур.у =±0,3 % | |||||
| 9 | Расход вентиляторного воздуха на кузнечную печь | от 0 до 520 м3/ч | Диафрагма ДКС-0,6-150-А/Б-1 Датчик давления Метран-100-ДД | 22235-01 | g=±0,25 % | У,=±(0,05+0,05Ртах/Рв) % на каждые 10 °С | У=±1,5 % | У=±2,5 % |
| Модуль 6ES7 331-7NF00-0AB0 | 15772-02 | У=±0,05 % | Ур.у =±0,3 % | |||||
| Примечания 1) В таблице приняты следующие обозначения: А - абсолютная погрешность; у - приведённая погрешность; t - измеренное значение температуры; уру. - приведённая погрешность в рабочих условиях, ут - приведённая погрешность, вызванная изменением температуры окружающей среды; Pmax - максимальный верхний предел измерений; Рв - верхний предел измерений. 2) Допускается применение первичных измерительных преобразователей аналогичных типов, прошедших испытания в целях утверждения типа с аналогичными техническими и метрологическими характеристиками | ||||||||
наносится в виде наклейки на титульный лист паспорта.
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 SIMATIC ОР-17 - в таблице 3, техническая документация - в таблице 4.
Таблица 3
| № | Наименование | ПО | Количество |
| 1 | Панель оператора SIMATIC ОР-17 | Пакет программирования SIMATIC ProTool | 1 |
| 2 | Контроллер программируемый SIMATIC S7-300 | Система программирования SIMATIC Step7 | 1 |
Таблица 4
| № | Наименование | Количество |
| 1 | И-РЦЭ АСУ ТП-1-014-2010 Система управления тепловым режимом камерной кузнечной печи механической мастерской рельсобалочного цеха. Инструкция по эксплуатации | 1 |
| 2 | Система измерительная автоматизированной системы управления технологическим процессом кузнечной печи рельсобалочного цеха ОАО «ЕВРАЗ ЗСМК». Паспорт | 1 |
| 3 | МП 162-12 Инструкция ГСИ. Система измерительная автоматизированной системы управления технологическим процессом кузнечной печи рельсобалочного цеха ОАО «ЕВРАЗ ЗСМК». Методика поверки | 1 |
осуществляется по документу МП 162-12 «Инструкция ГСИ. Система измерительная автоматизированной системы управления технологическим процессом кузнечной печи рельсобалочного цеха ОАО «ЕВРАЗ ЗСМК». Методика поверки», утверждённому руководителем ГЦИ СИ ФБУ «Томский ЦСМ» в августе 2012 г.
Основные средства поверки:
- средства измерений в соответствии с нормативной документацией по поверке первичных измерительных преобразователей;
- калибратор многофункциональный MC5-R. Основные метрологические характеристики калибратора приведены в таблице 5.
Таблица 5
| Наименование и тип средства поверки | Основные метрологические характеристики | |
| Диапазон измерений, номинальное значение | Погрешность, класс точности, цена деления | |
| Миллиомметр Е6-18/1 | от 0,0001 до 100 Ом | 5 = ±1,5 % |
| Калибратор многофункциональный MC5-R | Воспроизведение сигналов силы постоянного тока в диапазоне от 0 до 20 мА (при R^p = 800 Ом) | Д = ±(0,2- 10-3'!Показ. + 1) мкА. |
| Наименование и тип средства поверки | Основные метрологические характеристики | |
| Диапазон измерений, номинальное значение | Погрешность, класс точности, цена деления | |
| Калибратор многофункциональный MC5-R | Воспроизведение сигналов термопар по ГОСТ Р 8.585 в диапазоне температуры: Тип ПР(В) - от 500 до 800 °С - от 800 до 1820 °С | Д Д = = ±± 6 8 ° ° ПО |
| Тип ХА(К) - от 0 до 1000 °С | Д = ±(0,1 + 0,2-10-3-Тпоказ.) °С. | |
| Компенсация температуры холодного спая термопар в диапазоне от минус 10 до 50 °С | Д = ±0,1 °С. | |
| Примечания 1) В таблице приняты следующие обозначения: 5 - относительная погрешность; Д - абсолютная погрешность; Rheip - сопротивление нагрузки; !показ., Тпоказ. - показания тока и температуры соответственно. 2) Разрешение для всех типов термопар 0,01 °С, RSx>10 МОм | ||
Метод измерений приведён в документе И-РЦЭ АСУ ТП-1-014-2010 Система управления тепловым режимом камерной кузнечной печи механической мастерской рельсобалочного цеха. Инструкция по эксплуатации
Нормативные и технические документы, устанавливающие требования к системе измерительной автоматизированной системы управления технологическим процессом кузнечной печи рельсобалочного цеха ОАО «ЕВРАЗ ЗСМК»
1 ГОСТ Р 8.596-2002 ГСИ. Метрологическое обеспечение измерительных систем. Основные положения
2 УМИЦ.038. РБЦ. УРиВ. Управление тепловым режимом кузнечной печи. Проектная документация
Осуществление производственного контроля за соблюдением установленных законодательством Российской Федерации требований промышленной безопасности к эксплуатации опасного производственного объекта.
