Методика поверки «Система измерительнстеая автоматизированная симы уО-2 КЦ ФОправления технологичским процессом УСТК-4 К "Алтай-Кокс" » (МП 416-20 )
СОГЛАСОВАНО
Директор ФБУ «Томский ЦСМ»
М.М. Чухланцева /О 2020 г.
Государственная система обеспечения единства измерений
Система измерительная автоматизированная системы управления технологическим процессом УСТК-4 КО-2 КЦ АО «Алтай-Кокс»
Методика поверки
МП 416-20
Томск
2020
1 Общие положения-
1.1 Настоящая методика поверки распространяется на систему измерительную автоматизированную системы управления технологическим процессом УСТК-4 КО-2 КЦ АО «Алтай-Кокс» и устанавливает методы и средства ее первичной и периодической поверок.
-
1.2 В тексте приняты следующие сокращения и обозначения:
АРМ - автоматизированное рабочее место;
ИС - Система измерительная автоматизированная системы управления
технологическим процессом УСТК-4 КО-2 КЦ АО «Алтай-Кокс», зав. № 2;
ИК - измерительный канал;
ПЛК - преобразователь измерительный ADAM серия 5000:
ПО - программное обеспечение;
СИ - средство измерений;
ФИФОЕИ - Федеральный информационный фонд по обеспечению единства измерений.
-
1.3 Поверке подлежит ИС в соответствии с перечнем ИК, приведенным в описании типа на ИС. На основании письменного заявления собственника ИС допускается проведение поверки отдельных ИК из перечня, приведённого в описании типа ИС.
-
1.4 Периодичность поверки (интервал между поверками) ИС - 1 год.
-
1.5 Определение метрологических характеристик измерительных каналов проводят покомпонентным (поэлементным) или комплектным способом.
-
1.6 ИС подвергают покомпонентной поверке согласно ГОСТ Р 8.596-2002. СИ, входящие в состав ИС, поверяют согласно утвержденным методикам поверки с интервалом, установленным при утверждении их типа. Если очередной срок поверки СИ наступает до очередного срока поверки ИС, поверяется только этот компонент и поверка ИС не проводится.
-
1.7 Поверяемая ИС соответствует требованиям по обеспечению прослеживаемости к следующим государственным первичным эталонам единиц величин:
государственный первичный эталон единицы давления; государственный первичный эталон единицы температуры;
государственный первичный эталон единицы силы электрического тока; государственный первичный эталон единицы электрического напряжения постоянного тока.
-
1.8 В случае непригодности СИ входящих в ИС, допускается их замена на аналогичные утвержденных типов с метрологическими характеристиками не хуже, чем у приведённых в описании типа ИС. Замена оформляется актом.
-
2.1 При проведении поверки выполняют операции, приведенные в таблице 1.
Таблица 1
Наименование операции |
Номер пункта методики |
Проведение операции при | |
первичной поверке |
периодической поверке | ||
Внешний осмотр |
7.1 |
+ |
+ |
Проверка условий эксплуатации |
3.1 |
+ |
+ |
Опробование |
8.3 |
+ |
+ |
Подтверждение соответствия программного обеспечения |
9 |
+ |
+ |
Определение метрологических характеристик |
10 |
+ |
+ |
-
2.2 Если при проведении какой-либо операции поверки получен отрицательный результат, дальнейшую поверку прекращают.
-
3.1 Требования к условиям проведения поверки
Условия поверки должны соответствовать рабочим условиям эксплуатации ИС, приведенным в эксплуатационной документации, и не выходить за нормированные условия применения средств поверки.
4 Требования к специалистам, осуществляющим поверку-
4.1 Поверка ИС должна выполняться специалистами, имеющими группу допуска по электробезопасности не ниже второй, удостоверение на право работы на электроустановках до 1 000 В, прошедшими инструктаж по технике безопасности и пожарной безопасности, изучившими эксплуатационную документацию на ИС.
При проведении поверки применяют средства поверки, указанные в таблице 2.
Допускается применение аналогичных средств поверки, обеспечивающих определение метрологических характеристик ИС с требуемой точность.
При проведении поверки средств измерений, входящих в состав ИК ИС, применяют средства поверки, указанные в документах на поверку средств измерений.
Все применяемые средства поверки должны быть исправны, средства измерений должны быть поверены и иметь действующий срок поверки.
Таблица 2 - Средства поверки
Средства измерений |
Основные метрологические характеристики | |
диапазон измерений, номинальное значение |
погрешность | |
Термогигрометр ИВА-6А-Д |
относительной влажности от 0 до 98 % |
Д=±3 % |
температуры от 0 до +60 °C |
Д=±0,3 °C | |
атмосферного давления от 86 до 106 кПа |
Д=±2,5 кПа | |
Мультиметр цифровой АРРА-9911 |
напряжения переменного тока от 40 до 400 В |
Д=±(0,013-0+0,5 В) |
частоты от 0 до 4 кГц |
A=±(0,0001-fH3M+l Гц) | |
Калибратор электрических сигналов СА |
силы постоянного тока от 0 до 24 мА |
Д=±(0,025 %-Х+З мкА) |
напряжения постоянного тока от 0 до 110 мВ |
Д=±(0,02 %-Х+15 мкВ) | |
сопротивления постоянного тока от 0 до 400 Ом |
Д=±(0,025 %-Х +0,1) Ом _ | |
Примечание - В таблице приняты следующие обозначения и сокращения: 6 - относительная погрешность измерений; А - абсолютная погрешность измерений; U~ - измеренное значение напряжения переменного тока, В; fH3M - измеренное значение частоты, Гц. X - значение воспроизводимой величины, деленное на 100 % |
-
6.1 Требования безопасности
При проведении поверки необходимо соблюдать требования безопасности, установленные в следующих документах:
-
- ГОСТ Р МЭК 60950-2002 Безопасность оборудования информационных техноло
гий;
-
- ГОСТ 12.2.003-91;
-
- ГОСТ 12.2.007.0-75;
-
- ГОСТ 12.2.007.3-75;
-
- Правила технической эксплуатации электроустановок потребителей (утверждены Приказом Минэнерго России от 13.01.2003 № 6);
-
- эксплуатационная документация на СИ и компоненты ИС.
-
7.1 Внешний осмотр
Внешний вид ИС и комплектность проверяют путем визуального осмотра.
При осмотре должно быть установлено соответствие ИС нижеследующим требованиям:
-
- комплектность ИС должна соответствовать перечню СИ ИК, приведенному в описании типа;
-
- на элементах ИС не должно быть механических повреждений и дефектов покрытия, ухудшающих внешний вид и препятствующих применению;
-
- надписи и обозначения на элементах ИС должны быть четкими и соответствовать эксплуатационной документации;
-
- должны отсутствовать следы коррозии, отсоединившиеся или слабо закрепленные элементы схемы.
Результаты проверки положительные, если выполняются все вышеперечисленные требования.
8 Подготовка к поверке и опробованию средства измерений-
8.1 На поверку ИС представляют следующие документы:
-
- описание типа ИС;
-
- инструкция пользователя;
-
- паспорт;
-
- эксплуатационная документация на средства измерений, входящие в состав ИС.
-
- действующие документы, подтверждающие поверку всех СИ, входящих в состав ИС. Документы на поверку СИ в соответствии с утвержденными методиками поверки и внесенными в описание типа на СИ.
-
8.2 Перед проведением поверки выполняют следующие подготовительные работы:
-
- проверяют соблюдение условий поверки, установленных в разделе 3;
-
- подготавливают к работе средства поверки, приведенные в таблице 1, в соответствии с распространяющейся на них эксплуатационной документацией;
-
- изучают документацию, приведенную в 8.1.
Результаты проверки положительные, если документация в наличии, средства поверки имеют документально подтвержденную пригодность для использования в операциях поверки, все средства измерений ИС имеют действующие свидетельства и (или) знаки поверки.
-
8.3 Опробование
-
8.3.1 Непосредственно перед выполнением экспериментальных исследований необходимо подготовить ИС и СИ к работе в соответствии с их эксплуатационной документацией.
-
8.3.2 Перед опробованием ИС в целом необходимо выполнить проверку функционирования её компонентов.
-
8.3.2.1 При проверке функционирования измерительных и комплексных компонентов ИС проверяют работоспособность индикаторов, отсутствие кодов ошибок или предупреждений об ошибках, авариях.
-
8.3.2.2 При опробовании линий связи проверяют:
-
-
-
- наличие сигнализации о включении в сеть технических средств ИС;
-
- поступление информации по линиям связи;
-
- наличие сигнализации об обрыве линий.
-
8.3.2.3 При опробовании ИС проводят первичное тестирование ИС средствами программного обеспечения АРМ оператора (опрос первичных измерительных преобразователей, ПЛК, установление связи с компонентами и оборудованием ИС и т.д.).
-
8.3.2.4 АРМ оператора должны быть включены. Исправность клавиатуры и манипулятора мышь оценивают, выполнив переключение между экранными формами ИС. Проверяют отображение на АРМ оператора главной мнемосхемы и возможность вызова через нее остальных экранов.
-
8.3.2.5 При проверке функционирования ИС с АРМ оператора проверяют выполнение следующих функций:
-
- измерение и отображение значений параметров технологического процесса;
-
- измерение и отображение текущих значений даты и времени.
8.3.3 Проверка функционирования ИС с АРМ оператора
На АРМ оператора проверяют наличие экранных форм согласно инструкции пользователя. Проверяют отображение текущих значений технологических параметров и информации о ходе технологического процесса, текущих значений даты и времени, возможность отображения в реальном масштабе времени технологических параметров в виде исторического тренда.
Результат проверки положительный, если по всем ИК ИС (перечень ИК приведён в описании типа) на экранных формах отображаются текущие значения параметров технологического процесса в установленных единицах, даты и времени, и результаты измерений находятся в заданных диапазонах.
9 Проверка программного обеспечения-
9.1 Проверка идентификационных данных программного обеспечения
Проверку идентификационных данных ПО ИС проводят в процессе функционирования. Прикладное ПО ИС включает программное обеспечение, функционирующее на АРМ оператора, и программное обеспечение ПЛК, являющееся метрологически значимой частью ПО ИС. С АРМ оператора получают доступ к встроенному ПО ИС. Проверяют следующие идентификационные данные метрологически значимой части ПО ИС (ПО ПЛК).
-
9.2 К идентификационным данным ПО ПЛК относятся:
-
- идентификационное наименование ПО;
-
- номер версии ПО;
-
- значения цифровых идентификаторов метрологически значимой части ПО ПЛК. Идентификационные данные ПО ПЛК приведены в таблице 3.
Таблица 3 - И
[дентификационные данные ПО
Идентификационное наименование ПО
Номер версии (идентификационный номер) ПО
Цифровой идентификатор ПО
Алгоритм вычисления цифрового идентификатора ПО
USTK4
-
93504156D4FCB947337E3846CBCDB33B для файла: МЕТРОЛОГИЯ\и8ТК4\1Юи4\К1\К1 .EXE
MD5
Идентификационное наименование ПО |
Номер версии (идентификационный номер) ПО |
Цифровой идентификатор ПО |
Алгоритм вычисления цифрового идентификатора ПО |
USTK4 |
- |
58В5ОС А0В22В9 АВЕО ААЕ645109007Е94 для файла: МЕТРОЛОГИЯ\и8ТК4\ЯОи4\К2\К2.ЕХЕ |
MD5 |
USTK4 |
- |
F7 АОСВ1EF67E277F7D1F2 A04E5E8DF5B для файла: МЕТРОЛОГИЯ\и8ТК4ШОИК\КЗ \4K3.EXE |
MD5 |
USTK4 |
- |
CC3B9EF94A1040D9CBA195DCC83F95C7 для файла: METPOnOEHH\USTK4\WORK\K4\4K4.EXE |
MD5 |
USTK4 |
- |
DEF8FC0D31D243В9571А9721ED84BF29 для файла: МЕТРОЛОГИЯ\и8ТК4У№ОЛК\К5\4К5.ЕХЕ |
MD5 |
USTK4 |
- |
25Е906843150F2FE2 ABD2415 81ССЕ9С5 для файла: МЕТР0Л0ГИЯ\и8ТК4\WORK\K6\K6\4K6.EXE |
MD5 |
USTK4 |
- |
1С3833Е363727818FF9F80B369FBF85E для файла: МЕТРО ЛОГИЯ\и8ТК4\WORK\K7\4K7.EXE |
MD5 |
USTK4 |
- |
305D95511D3E2BBACA9ECA59075058CF для файла: МЕТР О Л ОГИЯЮ 8 TK4\WORK\K8\4K8.EXE |
MD5 |
USTK4 |
- |
053B55FD56213605D344A4195Е69САСС для файла: METPOEOrHH\USTK4\WORK\K9\4K9.EXE |
MD5 |
USTK4 |
- |
F73FC992D6DB0AF624924CE264798ACD для файла: МЕТРОЛОГИЯ\и8ТК4№ОИК\К 10\4К 10.ЕХЕ |
MD5 |
USTK4 |
- |
BA07FF2B38E85FD7A79F18E48CDBE772 для файла: METPOROrHH\USTK4\WORK\Kl 1 \4К 11 .EXE |
MD5 |
USTK4 |
- |
B38067FC0492512EFF6CD69E9FC725FF для файла: METPOROEHH\U8TK4\WORK\K12\4K12.EXE |
MD5 |
USTK4 |
- |
E0228C5D96C1FBCB3AE096B567D4227D для файла: METPOnornn\USTK4\WORK\K13\4K13.EXE |
MD5 |
USTK4 |
- |
52D237BD4FEE76DF7281D90DE712AE60 для файла: METPOnonin\USTK4\WORK\Kl 4\4K14.EXE |
MD5 |
Результаты проверки положительные, если наименование, номер версии и значения цифровых идентификаторов метрологически значимой части ПО ПЛК соответствуют данным, указанным в таблице 3 настоящей МП.
10 Определение метрологических характеристик средства измерений-
10.1 Определение метрологических характеристик
Метрологические характеристики ПК ИС определяют расчётно-экспериментальным способом (согласно МИ 2439-97). Определение метрологических характеристик измеритель-Система измерительная автоматизированная системы управления Методика поверки
технологическим процессом УСТК-4 КО-2 КЦ АО «Алтай-Кокс» МП 416-20
ных и комплексных компонентов ИК ИС (ПИП, модулей ввода аналоговых сигналов ПЛК) выполняют экспериментально в соответствии с утверждёнными методиками поверками на каждый тип СИ. MX ИК рассчитывают по MX компонентов ИС в соответствии с методикой, приведённой в 10.1.1.3 настоящей МП.
-
10.1.1.1 Определение метрологических характеристик компонентов ИК ИС Метрологические характеристики измерительных и комплексных компонентов ИС
принимают равными значениям, приведённым в эксплуатационной документации (паспорт, формуляр и др.) СИ при наличии на них действующей поверки.
Значения основной и дополнительной погрешности компонента ИК ИС берут из описания типа ИС.
-
10.1.1.2 Исходные допущения для определения погрешности ИК ИС
Погрешности компонентов ИС относятся к инструментальным погрешностям. Факторы, определяющие погрешность, независимы. Погрешности компонентов ИС - не коррелированны между собой. Законы распределения погрешностей компонентов ИС - равномерные.
-
10.1.1.3 Методика расчёта метрологических характеристик ИК ИС
-
10.1.1.3.1 Погрешности ИК температуры нормированы в абсолютной форме. Погрешности ИК расхода нормированы в относительной форме. Погрешности ИК давления, разрежения, в состав которых входят датчики давления, нормированы в приведённой форме.
-
10.1.1.3.2 Абсолютную погрешность ИК температуры Дик.осн, °C, определяют, исходя из состава ИК ИС, по формуле
А — А + А + А
ИК_осн ПИП ПЛК ЛС
(1)
где Апип - абсолютная погрешность ПИП, °C;
Аплк -абсолютная погрешность модуля ввода аналоговых сигналов ПЛК, °C;
Але ~ абсолютная погрешность линии связи, °C.
Примечание - Погрешность линии связи определяется потерями в линиях связи. Между измерительными и комплексными компонентами линии связи (ЛС) построены из кабелей контрольных и/или кабелей управления. Параметры линий связи удовлетворяют требованиям ГОСТ 18404.0-78 и ГОСТ 26411-85. Длина линий связи небольшая, входное сопротивление ПЛК велико, поэтому потери в ЛС пренебрежимо малы. Между комплексными и вычислительными компонентами построен цифровой канал связи. Обмен осуществляется посредством промышленной информационной сети по интерфейсу RS - 485.
Передача данных по интерфейсу RS - 485 имеет класс достоверности II и относится к S1 классу организации передачи (в соответствии с ГОСТ Р МЭК 870-5-1-95). Принимаем погрешность линии связи во всех ИК равной нулю.
Для расчёта погрешности измерительного канала по формуле (1) погрешность компонента ИК ИС переводят в абсолютную форму А, единица величины, для случая её представления в приведённой форме у, %, по формуле
(2)
100
где Хв и Хн - верхний и нижний пределы измерений компонента ИК ИС, единица величины.
Для модулей ввода аналоговых сигналов ПЛК, погрешность которых нормирована в приведённой форме, необходимо определить значение силы тока, соответствующей номинальному значению. Расчёт значения силы тока 1НОмн мА, соответствующей номинальному значению измеряемой величины Хном;, единица величины, проводят:
а) для диапазона входного сигнала модуля ПЛК (0-5) мА по формуле
(3) где Осигнала - разница между верхним и нижним пределами диапазона измерений входного сигнала модуля ПЛК, мА;
Опип - разница между верхним и нижним пределами диапазона измерений преобразователей (в тех же единицах, что и XH0Mi);
б) для диапазона входного сигнала модуля ПЛК (4-20) мА по формуле
Д|ОМ)
сигнала
НОМ)
(4)
Примечание - Числовые значения пределов диапазонов измерений преобразователей приведены в эксплуатационной документации (паспорт) на средства измерений. Значение напряжения постоянного тока на выходе преобразователей термоэлектрических - в соответствии с ГОСТ Р 8.585-2001.
-
10.1.1.3.3 Относительную погрешность ИК 5ИК 0СН, %, определяют, исходя из состава ИК ИС (в соответствии с РМГ 62-2003), по формуле
^ИК.осн ~ К 'л/^ПИП +$ПЛК +$алг +$ЛС
где К = 1,2;
Зпип - относительная погрешность ПИП, %;
бплк - относительная погрешность модуля ввода аналоговых сигналов ПЛК, %;
5алг - относительная погрешность алгоритма (при наличии), %;
блс - относительная погрешность линии связи, %.
Для расчёта погрешности ИК ИС по формуле (5) погрешность компонента ИК ИС переводят в относительную форму 6, %, для случая её представления в абсолютной или приведённой формах по формуле где А - пределы абсолютной погрешности компонента ИК ИС, единица величины;
(6)
у - пределы приведённой погрешности компонента ИК ИС, нормированной для диапазона измерений;
Ав и Ан- верхний и нижний пределы диапазона измерений компонента ИК ИС (в тех же единицах, что и Аном);
Примечание - Если приведённая погрешность у нормирована для верхнего предела диапазона измерений, то Ан=0.
АцОМ - номинальное значение измеряемой величины, для которой рассчитывают пределы относительной погрешности измерений, единица величины.
В соответствии с ГОСТ 8.508-84 относительную погрешность измерений вычисляют в точках Ahomi, соответствующих 5, 25, 50, 75 и 95 % от диапазона измерений, и выбирают максимальное значение (f = 1,..., 5).
-
10.1.1.3.4 Пределы приведённой погрешности ИК давления, разрежения, расхода и уровня, содержания кислорода, водорода, оксида углерода и метана в газе в состав которых входят датчики давления и газоанализаторы уик осн, %, определяют следующим образом:
а) переводят погрешность компонентов ИК ИС из приведённой формы в относительную по формуле (6) согласно ГОСТ 8.508-84 в точках AH0Mi, соответствующих 5, 25, 50, 75 и 95 % от диапазона измерений;
б) вычисляют по формуле (5) относительную погрешность ИК ИС для каждой Гой точки диапазона измерений 5НК 0CHi, %;
в) переводят значения погрешности ИК ИС, соответствующие Гым точкам диапазона, из относительной формы в приведённую по формуле
_ ИК_осн( ^HK-HOMi Y ИК_осн1
(7)
Тв-*н ,
где Ав и Ан - верхний и нижний пределы измерений ИК ИС (в тех же единицах, что и Аик_ном|)«
АиК-HOMi - номинальное значение ИК ИС, соответствующее f-ой точке диапазона измерений;
г) выбирают из пяти значений, полученных по формуле (7), максимальное и приписывают его приведённой погрешности ИК ИС.
Рассчитывают (фактические) значения погрешности ИК ИС.
-
10.2 Комплектный способ определения погрешности ИК ИС
Комплектный способ определения погрешности ИК проводят калибратором электрических сигналов при отключенных первичных измерительных преобразователях. Результаты измерений фиксируют с АРМ оператора.
11 Подтверждение соответствия средства измерений метрологическим требованиямРассчитывают (фактические) значения погрешности ИК ИС в соответствии с методикой, приведённой в 10.1,1.3 настоящей МП, или фиксируют значения с АРМ оператора при комплектном способе.
Результаты проверки положительные, если фактические значения погрешности измерительных каналов не превышают:
а) пределы допускаемой относительной погрешности ИК расхода ±3,5 % с датчиком давления Метран-100, у=±0,5 % и ±4,3 % с датчиком давления Метран-150, у=±0,075 %;
б) пределы допускаемой приведенной погрешности ИК давления, разрежения ±1,3 % с датчиком давления Метран-150, у=±0,075 %, ±1,2 % с датчиком давления Метран-150, у=±0,5 %, ±1,4 % с датчиком давления Метран-150, у=±0,1 % и ±1,4 % с датчиком давления Метран-150, у=±0,2 %;
в) пределы допускаемой приведенной погрешности ИК уровня ±0,9 % с датчиком давления Метран-150, у=±0,075 % и ±0,9 % с датчиком давления Метран-100, у=±0.5 %;
г) пределы ±(3,9+0,0075 t) °C ±(5,9+0,0075-1) °C
допускаемой абсолютной погрешности с преобразователем термоэлектрическим с преобразователем термоэлектрическим
ИК температуры ТХК Метран-200, ТХК-0193 или с
преобразователем термоэлектрическим ТХК-0179, ±(7,8+0,0075-t) °C с преобразователем термоэлектрическим ТХА-0193, ±(9,8+0,0075-1) °C с преобразователем термоэлектрическим типа ТХА, ±(10,8+0,0075-1) °C с преобразователем термоэлектрическим ТХА-0192 или с преобразователем термоэлектрическим ТХА-0179 или с преобразователем термоэлектрическим ТХА Метран-200;
д) пределы допускаемой приведенной и абсолютной погрешности ИК содержания кислорода, водорода, оксида углерода и метана ±4,2% с газоанализатором ГАММА-100, у=±2 %, ±6,5% с газоанализатором ГАММА-100, у=±4 %, ±7,8% с газоанализатором ГАММА-100, у=±5 %, ±10,2% с газоанализатором ЕН2000, у=±2 %, ±8,8 мг/м* с газоанализатором Анкат 7621, Д=±5 мг/м3.
12 Оформление результатов поверки-
12.1 Результаты поверки оформляют протоколом произвольной формы.
-
12.2 При положительных результатах поверки ИС вносят сведения в ФИФОЕИ, может быть оформлено свидетельство о поверке.
-
12.3 При отрицательных результатах поверки ИС к эксплуатации не допускается и выписывается извещение о непригодности.
-
12.4 Особенности конструкции ИС препятствуют нанесению на нее знака поверки. Знак поверки наносят на свидетельство о поверке.
Система измерительная автоматизированная системы управления
технологическим процессом УСТК-4 КО-2 КЦ АО «Алтай-Кокс»
Методика поверки
МП 416-20