Методика поверки «Комплексы программно-технические микропроцессорной системы автоматизации нефтеперекачивающей станции "Шнейдер Электрик”..» (МП ЯКДГ.42609.020 )

Федеральное государственное унитарное предприятие Всероссийский научно-исследовательский институт метрологической службы (ФГУП «ВНИИМС»)

СОГЛАСОВАНО

Зам. директора

Н.В.Иванникова

2016 г.

метрологии

Комплексы программно-технические микропроцессорной системы автоматизации нефтеперекачивающей станции "Шнейдер Электрик"

Методика поверки

ЯКДГ.42609.020 МП

Москва

2016

СОДЕРЖАНИЕ

• 1 ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ И ОБЛАСТЬ РАСПРОСТРАНЕНИЯ

• 2 ОПЕРАЦИИ ПОВЕРКИ

• 3 СРЕДСТВА ПОВЕРКИ

• 4 ТРЕБОВАНИЯ К КВАЛИФИКАЦИИ ПОВЕРИТЕЛЕЙ

• 5 ТРЕБОВАНИЯ БЕЗОПАСНОСТИ

• 6 УСЛОВИЯ ПРОВЕДЕНИЯ ПОВЕРКИ

• 7 ПОДГОТОВКА К ПРОВЕРКЕ

• 8 ПРОВЕДЕНИЕ ПОВЕРКИ

  • 8.1 Рассмотрение документации

  • 8.2 Внешний осмотр

  • 8.3 Проверка электрического сопротивления защитного заземления

  • 8.4 Проверка электрического сопротивления изоляции

  • 8.5 Опробование

  • 8.6 Проверка (контроль) погрешностей ИК ПТК МПСА НПС

    • 8.6.1 Проверка погрешности ИК аналого-цифрового преобразования сигналов

постоянного тока

• 8.6.2 Проверка погрешности ИК сигналов гермопреобразовагелей сопротивле

ния

• 8.6.3 Проверка погрешности ИК комплекса цифро-аналогового преобразования сигналов постоянного тока

• 9 ПРОВЕРКА ЗАЩИТЫ ОТ НЕСАНКЦИОНИРОВАННОГО ДОСТУПА

• 10 ОФОРМЛЕНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ ПОВЕРКИ.

ПРИЛОЖЕНИЕ А. Комплексы программно-технические микропроцессорной системы автоматизации нефтеперекачивающей станции «Шнейдер Электрик».

Состав и характеристики измерительных каналов

ПРИЛОЖЕНИЕ Б. Форма документа «Перечень каналов ПТК МПСА НПС, подлежащих поверке».

• 1 ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ И ОБЛАСТЬ РАСПРОСТРАНЕНИЯ

Настоящая методика распространяется на комплексы программно-технические микропроцессорной системы автоматизации нефтеперекачивающей станции "Шнейдер Электрик" (далее - комплексы, или ПТК МПСА НПС) и устанавливает объем, условия поверки комплексов, методы и средства экспериментального исследования метрологических характеристик измерительных каналов комплекса (ИК) и порядок оформления результатов поверки.

Интервал между поверками - 2 года.

Комплексы входят в состав систем автоматизации нефтеперекачивающих станций и построены на базе универсальных промышленных контроллеров серии PLC Modicon (Госре-естр № 18649-09), Modicon М340 (Госреестр № 38403-08). ПТК МПСА НПС являются агрегатными, проектно-компонуемыми, число и виды измерительных каналов (далее - ИК) которых определяются конкретным проектом и вносятся в формуляр комплекса.

Под измерительным каналом (далее - ИК) понимается тракт преобразования значения входного сигнала (силы постоянного тока, сопротивления от термопреобразователей сопротивления), поступающего с выхода датчиков, в отображаемое на верхнем уровне комплекса значение этой величины, т.е. тракт «выходной сигнал датчика - система отображения (визуализации) информации».

ИК выходных аналоговых сигналов преобразует входной код в соответствующее ему значение выходной силы постоянного тока.

Измерительные каналы (ИК) комплексов в общем случае состоят из:

• 1) промежуточных измерительных преобразователей (ИПП), осуществляющих нормализацию сигналов и гальваническую развязку цепей первичных измерительных преобразователей (исполнительных устройств) и входных цепей аналоговых модулей ввода/вывода:

• 2) аналоговых модулей ввода/вывода, реализующих аналого-цифровые и цифроаналоговые преобразования - модулей аналоговых серии ВМХ (Госреестр № 49662-12) и модули аналоговые из состава контроллеров программируемых логических PLCModicon серии ModiconQuanlum (Госреестр № 18649-09). Модули предназначены для совместной работы по внешней шине с контроллерами программируемыми логическими ModiconQuantum и ModiconM340;

• 3) АРМ оператора, предназначенного для визуализации результатов измерений сигналов от датчиков технологического процесса, формирования отчетных документов и хранения архивов данных.

Перечень возможных промежуточных измерительных преобразователей в составе ИК комплексов приведен в таблице А.1. Перечень возможных модулей ввода аналоговых сигналов приведен в таблице А.2.

Перечень возможных модулей вывода аналоговых сигналов приведен в таблице А.З.

ПТК МПСА НПС подлежат первичной и периодической поверке в части измерительных каналов (ИК), используемых в сфере государственного регулирования обеспечения единства измерений.

Примечание - При выпуске из производства перед отгрузкой заказчику допускается проводить поверку комплексов, при этом результаты измерений могут оцениваться без применения SCADA-системы, в единицах электрических параметров либо инженерных единицах, без учета линий связи.

На поверку представляется перечень ИК комплекса, подлежащих поверке, с указанием диапазонов измерений и отображения результатов, а также предел допускаемой погрешности при поверке. Рекомендуемая форма представления заявки на поверку приведена в

Приложении Б.

• 2.1 Перечень операций, которые должны проводиться при первичной и периодической поверке комплексов, приведен в таблице 1.

Таблица 1

Результаты поверки считаются положительными, если погрешность ИК в условиях поверки не превышает предела допускаемых значений.

ИК комплекса, не используемые в сфере государственного регулирования обеспечения единства измерений, подлежат первичной и периодической калибровке. Калибровка И К может проводиться по методике поверки на аналогичные им ИК.

Далее в тексте применяется только термин "поверка", под которым подразумевается поверка или калибровка.

• 3.1 Эталоны и вспомогательные технические средства, используемые при выполнении операций, указанных в таблице 1, приведены в таблице 2

Таблица 2

Примечания

• 1 Допускается использовать другие эталоны, с метрологическими характеристиками не хуже указанных в таблице 2.

• 2 Применяемые при поверке эталоны должны работать в условиях поверки, оговоренных в соответствующей эксплуатационной документации.

• 3 Все эталоны, используемые при поверке, должны быть поверены и иметь соответствующие свидетельства.

• 4 ТРЕБОВАНИЯ К КВАЛИФИКАЦИИ ПОВЕРИТЕЛЕЙ

  • 4.1 Поверка комплексов должна выполняться специалистами, имеющими квалификацию поверителей, аттестованных в качестве поверителей средств измерений электрических величин в соответствии с ПР 50.2.012 "ГСИ. Порядок аттестации поверителей средств измерений", прошедшими инструктаж по технике безопасности и освоившими работу с системой.

• 5 ТРЕБОВАНИЯ БЕЗОПАСНОСТИ

  • 5.1 При проведении поверки должны выполняться требования по безопасности, изложенные в эксплуатационной документации используемых средств поверки и комплекса и общих требований электробезопасности ("Правила технической эксплуатации электроустановок потребителей", "Правила техники безопасности при эксплуатации электроустановок потребителей", ГОСТ 12.2.007.0-75. ГОСТ 12.1.019-2009, ГОСТ Р 51350-99).

Персонал, проводящий поверку, должен проходить инструктаж по технике безопасности на рабочем месте и иметь группу по технике электробезопасности не ниже 2.

• 6.1 Условия проведения поверки

• -   температура окружающего воздуха,⁰ С (температура нормальных условий 25 ⁰ С)

  от 15 до 25

  от 30 до75

  от 84 до 106

• -    относительная влажность воздуха, %

• -    атмосферное давление, кПа

Перед проведением поверки средства поверки и вспомогательное оборудование должны быть подготовлены к работе в соответствии с указаниями в эксплуатационной документации.

• 7.1 Перед поверкой ИК комплекса следует убедиться в том, что число выводимых на экран АРМ оператора цифр индицируемого параметра достаточно для оценки погрешности ИК.

• 7.2 Перед проведением поверки проводится обследование фактических условий и сети питания в помещениях, где размещены измерительные компоненты ИК комплекса. Обследование условий работы ИК проводится непосредственно перед проведением экспериментальной проверки погрешности, и в течение ее выполнения контролируется их сохранность (стабильность).

• 8.1 Рассмотрение документации

Проверяю! наличие следующих документов:

• - перечня ИК, входящих в состав комплекса (по форме приложения Б), подлежащих поверке, с указанием заводских номеров комплектующих их измерительных компонентов;

• - эксплуатационной документации на измерительные компоненты в составе ИК и на комплекс в целом;

• - протоколов предыдущей поверки (при первичной поверке не требуются);

• - технической документации и свидетельств о поверке эталонов, используемых при поверке ПТК МПСА НПС.

• 8.2 Внешний осмотр

Проводят осмотр ПТК МПСА НПС. Комплекс не допускается к дальнейшей поверке ИК, если у его составных частей обнаружено неудовлетворительное крепление разъемов, штепселей, гнезд, зажимов для подключения внешних цепей, следы обугливания изоляции внешних токоведущих частей, грубые механические повреждения наружных частей устройств и прочие повреждения.

Следует убедиться в том, что надписи и обозначения нанесены на компоненты комплекса четко и соответствуют требованиям проектной документации.

• 8.3 Проверка электрического сопротивления защитного заземления

Электрическое сопротивление между болтом (клеммой) заземления и корпусом проверяется у каждого шкафа, входящего в комплект комплекса.

Проверка электрического сопротивления выполняется с помощью миллиомметра.

Результаты проверки считаются положительными, если измеренное значение электрического сопротивления не более 0,1 Ом.

• 8.4 Проверка электрического сопротивления изоляции

Электрическое сопротивление изоляции между цепями питания и корпусом проверяется у каждого типа ПК. ПК автоматизированного рабочего места (АРМ), входящего в комплект комплекса.

Электрическое сопротивление изоляции измеряется мегаомметром с номинальным напряжением 500 В между каждой из клемм (контактов) разъема сетевого питания, клеммами ПТК и клеммой защитного заземления. Отсчет показаний проводят по истечении 1 минуты после начала измерения.

Результаты проверки считаются положительными, если все измеренные значения электрического сопротивления составили не менее 20 МОм.

• 8.5 Опробование

Опробование комплекса осуществляется по методике, изложенной в соответствующем разделе его руководства по эксплуатации. Допускается совмещать опробование с процедурой проверки погрешностей измерительных каналов в соответствии с настоящей методикой.

Результаты проверки считаются положительными, если ПТК МПСА НПС функционирует в полном соответствии с руководством но эксплуатации.

Проверку программного обеспечения ПТК МПСА НПС осуществляют в соответствии с документацией. Идентификационные данные используемого в комплексе ПО не должны противоречить данным таблицы 3.

Таблица 3 - Идентификационные данные внешнего программного обеспечения ПО «ПТК МПСА НПС «Шнейдер Электрик»

• 8.6 Проверка (контроль) погрешностей ИК ПТК МПСА НПС

При отклонении условий проведения поверки от нормальных для средств измерений. входящих в состав комплекса, оценивают предел допускаемых значений погрешности каждого ИК в этих условиях.

Для каждого средства измерений, входящего в состав ПТК МПСА НПС рассчитывают пределы допускаемых значений погрешностей в условиях поверки путем учета основной и дополнительной погрешностей в соответствии с условиями эксплуатации на момент поверки.

8.6.1 Проверка погрешности ИК аналого-цифрового преобразования сигналов постоянного тока

Оценивание погрешности ИК с линейной зависимостью выходного кодовою сигнала от входного аналогового сигнала постоянного тока проводят в изложенной ниже последовательности:

- собирают схему измерений согласно рисунку 1 (для ИК сопротивления постоянному току - согласно рисунку 2);

• - выбирают 5 проверяемых точек Zi, i = 1, 2, 3, 4, 5, равномерно распределенных по диапазону измеряемого параметра ИК (5 %, 25 %, 50 %, 75 % и 95-100 % от диапазона измерения);

• - назначают пределы допускаемой основной или рассчитывают пределы допускаемой приведенной погрешности ydop ИК в условиях поверки;

• - на вход ИК через линию связи подают от калибратора значение сигнала Xi. соответствующее значению Zi;

• - считывают значение выходного сигнала Yi ИК в единицах измеряемого физического параметра.

Если при неизменном значении входного сигнала показания на мониторе АРМ не изменяются в течение 1 минуты, то в протокол заносят это значение Yi. Если наблюдается изменение младшего разряда, то в протокол заносят минимальное и максимальное значения показаний, отмеченные на интервале времени 1 мин, и за результат измерений принимается одно из указанных выше значений, наиболее отстоящее от соответствующего заданному на калибраторе значению измеряемой величины. Единица младшего разряда числа, считываемого на мониторе в качестве результата измерений при поверке должна быть не более 1 5 от предела допускаемых значений основной погрешности ИК.

• - для каждой проверяемой точки рассчитывают значение приведенной погрешности:

  

  (Yi - Xi) (Ув - Yh)

  х 100 %

Yh и Yb - нижняя и верхняя граница измеряемого диапазона соответственно. Если для каждой проверяемой точки выполняется неравенство

|yi|<|ydop|,

где ydop - пределы допускаемой приведенной погрешности ydop ИК основной или в условиях поверки).

ИК признают годным по результатам проверки.

Результаты проверки погрешности ИК заносят в таблицу, составленную по форме таблицы 4.

Калибратор тока/напряжения

Проверяемый

ИК

Yi

Рисунок 1 - Электрическая схема поверки ИК комплексов с линейной зависимостью кода от входного аналогового сигнала

Таблица 4.

Диапазон измерений Ун=___ Ув=___

* Форма таблицы — рекомендуемая

• 8.6.2 Проверка погрешности ИК сигналов термопреобразователей сопротивления

Оценивание погрешности ИК приема сигналов от термопреобразователей сопротивления проводят в изложенной ниже последовательности:

• - собирают схему измерений согласно рисунку 2;

• - выбирают 5 проверяемых точек Твхл, равномерно распределенных по диапазону измерения ИК (температуры), например, 5, 25, 50, 75 и 95 % диапазона;

• - назначают пределы допускаемой основной или рассчитывают пределы допускаемой абсолютной погрешности Adop ИК в реальных условиях поверки,

• - находят для используемого типа термопреобразователей сопротивления по таблицам НСХ значения сопротивлений Xi в Ом для каждой проверяемой точки Твхл:

• - на вход ИК для каждой проверяемой точки подают от магазина сопротивления значение сигнала Xi;

• - считывают значение выходного сигнала Твыхл ИК, выраженное в °C.

Примечание -допускается задавать на вход ИК сигналы от калибратора электрических сигналов в режиме имитации сигналов термопреобразователей сопротивления.

Если при неизменном значении входного сигнала показания на мониторе АРМ не изменяются в течение 1 минуты, то в протокол заносят это значение Твых. i. Если наблюдается изменение младшего разряда, то в протокол заносят минимальное и максимальное значения показаний, отмеченные на интервале времени 1 мин, и за результат измерений принимается одно из указанных выше значений, наиболее отстоящее от соответствующего заданному на магазине сопротивлений значению измеряемой величины. Единица младшего разряда числа, считываемого на мониторе в качестве результата измерений при поверке должна быть не более 1/5 от предела допускаемых значений основной погрешности ИК.

• - для каждой проверяемой точки диапазона изменения входного сигнала рассчитывают значение абсолютной погрешности:

Ai = Твыхл - Твхл;

если для каждой проверяемой точки выполняется неравенство

|Ai|<|Adop|,

ИК признают годным по результатам проверки.

Результаты проверки погрешности ИК заносят в таблицу, составленную по форме таблицы 5.

Rmc - магазин сопротивлений

Рисунок 2 - Электрическая схема поверки ИК комплекса сигналов термопреобразователей сопротивления

Таблица 5.

Диапазон измерений Тн =___ Тв=___

Градуировка ТС___________

* Форма таблицы - рекомендуемая

• 8.6.3 Проверка погрешности ИК комплекса цифро-аналогового преобразования сигналов постоянного тока

Оценивание погрешности ИК с линейной зависимостью выходного аналогового сигнала постоянного тока от входного кодового сигнала проводят в изложенной ниже последовательности:

• - собирают схему измерений согласно рисунку 3;

• - выбирают 5 проверяемых точек Zi, i = 1, 2, 3, 4, 5, равномерно распределенных по диапазону воспроизводимого параметра ИК (5 %, 25 %, 50 %, 75 % и 95-100 % от диапазона воспроизведения);

• - назначают пределы допускаемой основной или рассчитывают пределы допускаемой приведенной погрешности ydop ИК в реальных условиях поверки;

• - на выходе ИК (ЦАП) с АРМ оператора устанавливают значение сигнала Xi, соответствующее значению Zi;

• - считывают значение выходного сигнала Yi ИК в единицах измеряемого физического параметра (ма. В). Если при неизменном значении выходного сигнала показания на мультиметре (калибраторе в режиме мультиметра) не изменяются в течение 1 минуты, то в протокол заносят это значение Yi. Если наблюдается изменение младшего разряда, то в протокол заносят минимальное и максимальное значения показаний, отмеченные на интервале времени 1 мин, и за результат измерений принимается одно из указанных выше значений, наиболее отстоящее от соответствующего сгенерированного (установленного) значения измеряемой величины. Единица младшего разряда числа, считываемого на мультиметре в качестве результата измерений при поверке должна быть не более 1/5 от предела допускаемых значений основной погрешности ИК.

- для каждой проверяемой точки рассчитывают значение приведенной погрешности:

Yh и YTb - нижняя и верхняя граница диапазона выходных сигналов, соответственно.

Если для каждой проверяемой точки выполняется неравенство

|yi|<|ydopi|,

ИК признают годным по результатам проверки.

Результаты проверки погрешности ИК заносят в таблицу, составленную по форме таблицы 6.

Рисунок 4 - Электрическая схема поверки ИК комплекса

с линейной зависимостью выходного аналогового сигнала от входного кода

Таблица7.

Диапазон воспроизведения Yh=____ Yb=____

* Форма таблицы - рекомендуемая

9 ПРОВЕРКА ЗАЩИТЫ ОТ НЕСАНКЦИОНИРОВАННОГО ДОСТУПА

Испытания по данному пункту проводят на произвольно выбранном автоматизированном рабочем месте (АРМ) оперативно-диспетчерского и управленческого персонала, входящем в состав поверяемого комплекса.

Пользуясь указаниями руководства по эксплуатации на комплекс, осуществить выход всех пользователей и в этом режиме осуществить попытку несанкционированного доступа к АРМ, например, путём изменения показаний измеренных данных, настроечных коэффициентов и т.п.

Результаты проверки являются положительными, если любые несанкционированные действия пользователя на испытуемом АРМ блокируются в порядке, регламентированном в руководстве по эксплуатации на комплекс.

10 ОФОРМЛЕНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ ПОВЕРКИ

10.1 При положительных результатах поверки ПТК МПСА НПС оформляется Свидетельство о поверке по форме приложения 1 к документу «Порядок проведения поверки средств измерений, требования к знаку поверки и содержанию свидетельства о поверке», утвержденному приказом №1815 Минпромторга от 2.07.2015г.

К свидетельству прилагаются протоколы с результатами поверки по всем измерительным каналам комплекса согласно Приложению Б.

измерительных каналов, оформляется извещение о непригодности, в этом случае комплекс или забракованная группа ИК не допускаются к дальнейшему использованию.

Разработал:

ПРИЛОЖЕНИЕ А

Комплексы программно-технические микропроцессорной системы автоматизации нефтеперекачивающей станции «Шнейдер Электрик» Состав и характеристики измерительных каналов

Таблица А.1 - Промежуточные измерительные преобразователи

Таблица А.2 - Модули ввода аналоговых сигналов

Таблица Л.З - Модули вывода аналоговых сигналов

Таблица Л.4 Основные метрологические характеристики ИК входных сигналов комплексов

Продолжение таблицы А.4

Таблица А.5 - Основные метрологические характеристики выходных измерительных каналов комплексов

ПРИЛОЖЕНИЕ Б

Форма документа «Перечень каналов ПТК МПСА НПС, подлежащих поверке».

ПЕРЕЧЕНЬ ИЗМЕРИТЕЛЬНЫХ КАНАЛОВ ПТК МПСА НПС установленной на_____________________________________________________.

(наименование объекта установки системы)

ПОДЛЕЖАЩИХ ПОВЕРКЕ.

ЯКДГ.42609.020 МП