Принцип работы системы основан на использовании прямого метода динамических измерений массы нефтепродуктов с помощью счетчиков - расходомеров массовых. Выходные электрические сигналы со счетчиков - расходомеров массовых поступают на соответствующие входы измерительно-вычислительного комплекса, который преобразует их и вычисляет массу нефтепродуктов по реализованному в нем алгоритму.

Система состоит из (четырех) независимых измерительных линий (100MS, 200MS, 300MS, 400MS), технологической обвязки и системы верхнего уровня.

В состав каждой измерительной линии входят следующие средства измерений:

• - счетчик-расходомер массовый Micro Motion (регистрационный № 45115-10 и № 45115-16);

• - термометр сопротивления серии 90 (регистрационный № 38488-08);

• - преобразователь давления измерительный EJX (регистрационный № 28456-09);

• - манометр деформационный с трубчатой пружиной серии 2 (регистрационный № 55984-13).

Система предназначена для измерений массы нефтепродуктов, указанных в таблице 1.

Таблица 1

Технологическая обвязка включает в себя:

- двухходовые конусные краны Ду50 и Ду250;

- двухходовые конусные краны Ду50 и Ду250 в комплекте с пневматическими приводами, электромагнитными клапанами, коробками концевых выключателей и датчиком положения;

- обратные клапаны Ду50 и Ду250;

- регулирующий клапан DN250 в комплекте с пневматическим приводом, позиционером, переключателем, электромагнитным клапаном.

В состав системы верхнего уровня входят:

- система верхнего уровня на базе Simatic WinCC v7.0;

-  резервированный процессор Simatic S7-412-3H в комплекте с удаленными моду

лями ввода/вывода серии 300. Процессор, связанный с удаленными модулями ввода/вывода по сети PROFIBUS, обеспечивает реализацию алгоритмов управления и расчета при выполнении измерений и передачу измерительной информации по протоколу Ethernet в резервированные WinCC серверы;

- резервированные WinCC серверы, предназначенные для хранения программного проекта и полученной измерительной и расчетной информации;

-  автоматизированные рабочие станции оператора - WinCC клиенты (далее АРМ),

получающие информацию по сети Ethernet от резервированных WinCC серверов, обеспечивают визуализацию результатов измерений, необходимых для функционирования Системы;

- модули ввода/вывода серии 300 (регистрационный № 15773-11, № 15772-11);

• -   барьер искрозащиты - преобразователь измерительный тока и напряжения с гальванической развязкой серии К типа KFD2-STC-Ex (регистрационный № 22153-14);

• -  барьер искрозащиты - универсальный температурный преобразователь серии K типа KFD2-UT2-Ex (регистрационный № 22149-14).

Преобразователи расхода преобразуют текущие значения параметров нефтепродуктов в импульсно-частотные сигналы с амплитудой до 24 В и частотой от 2 Гц до 10 кГц. Импульсно-частотные сигналы со вторичных преобразователей счетчиков-расходомеров массовых типа Micro Motion CMFHC3 передаются на высокоскоростные счетные модули 6ES7FM352-5 и суммируются в процессоре Simatic S7-412-3H, далее значения расхода передаются в систему верхнего уровня WinCC и отображаются на мнемосхемах мониторов АРМ-операторов.

Сигналы с первичных измерительных преобразователей температуры поступают на входы барьера искрозащиты KFD2-UT2-Ex, далее сигналы с выхода барьера поступают на модули аналого-цифрового преобразования 6ES7 тип SM331 процессора S7-412-3H.

Сигналы с первичных измерительных преобразователей давления поступают на входы модулей аналого-цифрового преобразования 6ES7 тип SM 331 процессора Simatic S7-412-3H.

Система позволяет также выдавать управляющие и аварийные сигналы.

Система обеспечивает:

• -  автоматизированное измерение массы нефтепродуктов прямым методом динамических измерений в рабочих диапазонах расхода, температуры и давления нефтепродуктов;

• -  управление выдачей заданной дозы нефтепродуктов;

• -   суммирование массы нефтепродуктов, прошедшей через преобразователь расхода;

• -   управление процессом налива нефтепродуктов;

• -   управление отсечными клапанами, используемыми при наливе нефтепродуктов;

- индикацию показаний значений массового расхода, отгруженной массы, температуры, давления нефтепродуктов;

- передачу информации на принтер и в систему предприятия;

- проведение контроля метрологических характеристик (КМХ) рабочего РМ с применением стационарной поверочной трубопоршневой двунаправленной установки;

- автоматический контроль параметров измеряемого потока, их индикацию и сигнализацию нарушений установленных пределов срабатывания аварийно-предупредительной сигнализации;

- защиту информации от несанкционированного доступа программными средствами;

- архивирование данных за период;

- формирование в собственной базе данных отчетных сведений по отгрузкам;

- визуализацию метрологически значимых параметров на АРМе (температура, давление, отгруженная масса нефтепродуктов).

Конструкция Системы обеспечивает идентификацию средства измерений, защиту счетных механизмов и мест регулирования внутренних настроек, вмешательства в программное обеспечение.

Заводской номер Системы, обеспечивающий идентификацию Системы как средства измерений, размещен в операторной. Способ и формат нанесения заводского номера обеспечивает возможность прочтения, полной информативности и сохранности в процессе эксплуатации, знак утверждения типа нанесен. Информационная табличка Системы приведена на рисунке 1.

Рисунок 1 - Информационная табличка Системы, содержащая заводской номер, дату изготовления, наименование изготовителя, диапазоны измерений, класс взрывозащиты и знак утверждения типа средства измерения.

Составляющие узлы измерительной части Системы - контрольно-измерительные приборы (счетчики-расходомеры массовые Micro Motion, термометры сопротивления, преобразователи давления измерительные) имеют маркировку в виде металлической пластины или наклейки, закрепленной на корпусе прибора, с нанесенной на нее информацией о наименовании прибора, модели, серийном номере, изготовителе, дате производства, основных условиях эксплуатации, после проведении процедуры поверки пломбируются. Таким образом, конструкция приборов не позволяет проникнуть к счетному механизму и к месту регулирования внутренних настроек.

Все компоненты измерительных каналов, работающие под управлением ПО - модули ввода-вывода аналоговых сигналов, коммуникационные процессоры удаленного ввода-вывода, контроллеры, сервер и другое оборудование, размещены в специализированных запираемых шкафах, шкафы размещаются в специальных, закрываемых на замок помещениях, имеющих ограничение доступа.

Структурная схема Системы приведена на рисунке 2.

Частота (ими.)

Температура (Pt 100)

WinCC Клиент

WinCC Клиент 2

< •

Воздух

llnKtw: ьаяМ армЬ.1!

Температура (Pt 800)

Давление (4-20мА)

II (мерительная линия 100MS

Г

I

I

I

Продукт от | насосов |

I

I

I

I

!

1

I

Управление

Температура (Pt 1 (И))

Давление (4-20мА1

I----------------

II (мерительная линия 400MS

I

I Нт«я>ч4 п|*"Т Иидагст«ц|| прибит

¹ (яич* жатка)     ютк -птержтуры)

Продукт от |

I

I

I

I

I

I

I

Контроллер РСУ S7-4I2-3H

WinCC Серверы

II (мерительная линия 200MS

Частота (ими.)

Давление (4-20мА)

Регулирующий       _ы

клапан

*•

I

I

Продукт от | насосов I

Управление и контроль

Продукт в

I наливную трубу 2

Г

1

I [ Продукт от | насосов I

Давление (4-20мА)

Управление и контроль

Продукт в

I наливную трубу 1

¹

н-------------------

Вюд'вывол (S7 ЕТ200М)

■из

j Управление и контроль

I

Продукт в

I наливную трубу 3

■------ "

4--------------------

Управление и контроль

Продукт в

I наливную трубу 4

I                        '

4----------------

Ввод/вынол (S7 ЕТ200М)

■из

Ввод'вывод (S7 ЁТ200М)

■из

Ввод вывод (S7 Р7Т2ООМ)

■из

Измерительная линия 300MS

Температура (Pt 1 ОТ)

Управление

Частота (ими.)

Во мух

Рисунок 2 - Структурная схема системы измерений количества нефтепродуктов на АУТН темных и светлых нефтепродуктов ООО «Газпром нефтехим Салават»

Таблица 4

Таблица 3