Система измерительная автоматизированной системы управления технологическим процессом конвертера № 4 и котла № 4 кислородно-конвертерного цеха № 2 АО "ЕВРАЗ ЗСМК", 81314-21

Назначение

Система измерительная автоматизированной системы управления технологическим 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

ИС АСУТП является средством измерений единичного производства.

ИС АСУТП представляет собой многофункциональную трехуровневую систему с централизованным управлением и распределенной функцией измерений.

-    1-й уровень включает в себя измерительные модули ввода 6ES7 331-7КР02-0АВ0 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 сбора 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;

-    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:

-    автоматизированное измерение, регистрация, обработка, контроль, хранение и 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.

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.

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.

Таблица 1- Идентификационные данные программного обеспечения

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.

Технические характеристики

Метрологические характеристики приведены в таблице 2, технические характеристики приведены в таблице 3.

ПО ИС АСУТП поддерживает синхронизацию с сервером точного времени, обеспечивая привязку времени полученных данных к национальной шкале координированного времени Российской Федерации иТС (SU) с погрешностью в пределах ±3 с.

Знак утверждения типа

наносится на титульный лист паспорта типографским способом.

Комплектность

Таблица 4 - Комплектность средства измерений

Сведения о методах измерений

отсутствуют.

Нормативные документы, устанавливающие требования к 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