ИС «Спецэлектромеханика» относятся к агрегатным, проектно-компонуемым системам, поскольку возникают как законченное изделие непосредственно на объекте эксплуатации путем комплектации из средств измерений и программного обеспечения после соответствующего монтажа, осуществляемого в соответствии с проектной документацией.

ИС «Спецэлектромеханика» состоят из:

• -    первичных измерительных преобразователей технологических параметров в сигналы постоянного тока стандартного диапазона (0-20 мА, 4-20 мА, 0-5 мА с дополнительным шунтом), напряжение милливольтового диапазона (термопар) или в электрическое сопротивление (термометров сопротивления);

• -    вторичных преобразователей для согласования уровней сигналов, гальванической развязки выходных цепей первичных преобразователей и входных цепей модулей аналого-цифрового преобразования сигналов из состава контроллеров, создания барьеров искробезопасности и питания первичных приборов и преобразователей;

• -    модулей универсальных промышленных контроллеров серии Modicon TSX Quantum, Modicon TSX Momentum (Госреестр № 18649-09), Modicon М340 (Госреестр № 38403-08), ROC/FloBoss, мод. ROC 809 (Госреестр № 14661-08), систем измерительно-управляющих и противоаварийной автоматической защиты Delta-V (Госреестр № 1679808), Experion PKS - контроллеров С200 (Госреестр № 17339-06), устройств сбора данных МХ100 (Госреестр №30456-05), ControlLogix 1756 фирмы Rockwell Automation Allen-Bradley (Госреестр № 42664-09), преобразующих аналоговые сигналы к цифровому виду в единицах измеряемого физического параметра, осуществляющих обработку полученных сигналов и формирование сигналов автоматического управления по заданной программе, самодиагностику функционирования, резервирование и блокировку каналов измерения, управления и сигнализации;

• -    АРМ операторов на базе компьютеров типа IBM PC для визуализации технологических параметров, выполнения расчетов, ведения протоколов и архивации данных.

Обобщенная структурная схема ИС «Спецэлектромеханика» приведена на рисунке 1.

АРМ Подпорной

I

Блок ручного

Система автоматического регулирования давления

I¹—¹!/

Шкафы центрального процессора

Удаленный диспетчерский

Рисунок 1 — Обобщенная структурная схема ИС «Спецэлектромеханика».

Вторичные измерительные преобразователи и контроллеры устанавливаются в запираемых шкафах УСО. При эксплуатации в условиях высокой температуры шкаф оснащается системой вентиляции с терморегулятором, при эксплуатации в условиях низкой температуры - системой обогрева с терморегулятором (определяется проектом для конкретного объекта).

Программное обеспечение (ПО) системы состоит из программного обеспечения контроллеров и ПО верхнего уровня - SCADA-системы (конкретный тип SCADA-системы и типа контроллера определяется проектом), варианты используемого ПО приведены в таблице 1.

Программные средства верхнего уровня - SCADA-система содержат:

• •  серверную часть (шлюзы) для сбора и передачи информации контроллеров;

• •  архивную станцию для накопления и долговременного хранения различных видов информации;

• •  клиентскую часть, устанавливаемую на АРМ, обеспечивающую визуализацию параметров;

• •  инженерную станцию для изменения технологического программного обеспечения, конфигурирования ИК и оборудования системы.

Для конкретного объекта с выделенной инженерной станции верхнего уровня системы, доступ к которой защищен как административными мерами (установка в отдельном помещении), так и многоуровневой защитой по паролю доступа к операционной системе, SCADA и настроечным параметрам, создается конфигурация ИС "Спецэлектро-механика" (количество каналов, типы датчиков, диапазоны измерений и т.д.) путем настройки программы в контроллере на этом объекте, конфигурация хранится в памяти контроллера. По завершении настройки ПО на объекте создается ПО проекта, дата и объем его фиксируются в формуляре, идентичность указанного ПО контролируется периодической проверкой:

• •  даты последних санкционированных изменений проекта в контроллере;

• •  даты изменения файлов проекта SCADA системы.

Все метрологически значимые вычисления выполняются ПО контроллеров, метрологические характеристики которых нормированы с учетом влияния на них встроенного ПО.

Для защиты накопленной и текущей информации, конфигурационных параметров ИК от несанкционированного доступа в ИС «Спецэлектромеханика» предусмотрен многоступенчатый физический контроль доступа:

к датчикам - недоступны порты конфигурирования датчиков (при наличии у датчиков такой возможности), выдается оперативное сообщение о недостоверности сигнала при обрыве или коротком замыкании канала;

ко вторичной части системы - запираемые шкафы, доступ к которым требует авторизации в соответствии со спецификой объекта, на котором устанавливается система) и программный контроль доступа (шифрование данных и доступ по паролю с регистрацией успеха и отказа в доступе) с уровнем «С» защиты ПО по МИ 3286-2010.

Программное обеспечение верхнего и нижнего уровней системы поддерживает синхронизацию внутренних часов реального времени с источником точного времени -сервером точного времени с привязкой к системе ГЛОНАС или GPS. Синхронизация обеспечивает привязку текущего времени полученных данных к национальной шкале координированного времени России UTC(SU) с погрешностью не более ± 0,5 с.

Виды и состав измерительных каналов системы:

1 Каналы измерения давления, разности давлений, гидростатического давления (уровня), виброскорости, силы, напряжения и мощности переменного тока, температуры, загазованности.

Вида 1.1:

Первичный преобразователь - модуль ввода аналоговых сигналов 140-AVI-030-00, либо 140 АС1-040-00 контроллеров Modicon TSX Quantum, либо 170 AAI 030 00, либо 170 AAI 140 00, либо 170 АММ 090 00 контроллеров Modicon TSX Momentum; FSROC-809/FS8AI (FSROC-809/FS8HRTAI); Delta V (VE 4003S1B1); C200 (TC-HAI 081); устройства сбора данных MX100 (MX100-UNV-M10); 1756-IF8 контроллера ControlLogix.

В качестве первичного преобразователя могут использоваться:

преобразователь измерительный переменного тока короткого замыкания Омь-11, преобразователь измерительный переменного тока Мир ПТ-04, Мир ПТ-02, преобразователь измерительный переменного напряжения Мир ПН-03, преобразователь измерительный активной и реактивной мощности трехфазного тока Мир ПМ-06;

измеритель параметров электроэнергии PR300;

преобразователи давления измерительные 2088;

датчик давления Метран-22-Ех;

датчик давления Метран-100-ДД-Ех;

датчики давления, разрежения и разности давлений Сигнал-И-Ex;

датчики давления ТЖИУ.406;

преобразователи измерительные Rosemount 3144Р,

преобразователи температуры Метран-280, Метран-280Ех, Метран-274МП, Метран-276МП, Метран-276, Метран-274;

термопреобразователи сопротивления ТСМУ 014, ТСМУ 015, ТСПУ 014, ТСПУ 015,

термопреобразователи с унифицированным выходным сигналом ТСМУ-055, ТСМУ-205, ТСПУ-055, ТСПУ-205;

термопреобразователи с унифицированным выходным сигналом ТСМУ 0104, ТСПУ 0104;

прибор контроля вибрации Аргус-М;

преобразователи газовые оптические ДГО,

системы контроля уровня загазованности насосных станций магистральных нефтепроводов СКЗ-12-Ех-01,

датчики оптические Polytron 2 IR.

Вида 1.2:

первичный преобразователь - преобразователь измерительный с гальванической развязкой (либо барьер искробезопасности) MK31, МК33, KFD2 STC4; PI-Ex; MTL 4000/5000 - модуль ввода аналоговых сигналов 140 АС1-040-00 контроллеров Modicon TSX Quantum, либо 170 AAI 030 00, либо 170 AAI 140 00, либо 170 АММ 090 00 контроллеров Modicon TSX Momentum; Delta V (VE 4003S1B1); C200 (TC-HAI 081); устройства сбора данных MX100 (MX100-UNV-M10); 1756-IF8 контроллера ControlLogix.

В качестве первичного преобразователя могут использоваться:

преобразователь давления измерительный 3051;

датчик давления 1151;

преобразователи давления измерительные EJX, 600T EN, 2600Т; преобразователь давления измерительный VEGABAR;

преобразователь давления и разности давлений ST 3000;

датчик давления ДМ5007,

датчики давления Метран-22, Метран-22-Вн,

датчик давления коррозионно-стойкий Метран-49,

датчик давления Метран-150,

датчики давления, разрежения и разности давлений Сигнал-И,

преобразователи давления измерительные АИР-106, АИР-20,

преобразователи измерительные Rosemount 3144Р,

преобразователи температуры Метран-280, Метран-274МП, Метран-276МП, Метран-276, Метран-274

термопреобразователи сопротивления ТСМУ 014, ТСМУ 015, ТСПУ 014, ТСПУ 015,

термопреобразователи с унифицированным выходным сигналом ТСМУ-055, ТСМУ-205, ТСПУ-055, ТСПУ-205,

термопреобразователи с унифицированным выходным сигналом ТСМУ 0104, ТСПУ 0104;

уровнемер контактный микроволновой VEGAFLEX 6*,

уровнемер УЛМ,

расходомер ультразвуковой UFM 500,

вибропреобразователи АВС 070, АНС 066, АНС 202, АНС 260;

2 Каналы измерения температуры сред (нефти, масла, воздуха), подшипников двигателей, насосов и др.

Вида 2.1:

термометр сопротивления - модуль ввода сигналов термопреобразователей сопротивления 140 ARI 030 00 серии Modicon TSX Quantum, 1756-IR6I серии ControlLogix; Delta V (VE 4003S1B1);

В качестве первичного преобразователя могут использоваться:

термопреобразователи сопротивления ТС;

термопреобразователи сопротивления ТС Rosemount 0065;

термопреобразователи сопротивления ТСП/ТСМ Метран 200;

термопреобразователи сопротивления (в т.ч. взрывозащищенные) ТСМ 012, ТСП 012,

термопреобразователи сопротивления ТСМ 319М, ТСП 319М, ТСМ 320М, ТСП 320М, ТСМ 321М, ТСП 321М, ТСМ 323М, ТСП 323М.

Вида 2.2: термометр сопротивления - преобразователь измерительный искробезопасный с гальванической развязкой MK32, KFD2 UT2; PI-EX-ME-RTD-I; ЭЛЕМЕР ИПМ 0104; модуль ввода сигналов 140-AVI-030-00, либо 140 ACI-040-00 контроллеров Modicon TSX Quantum, либо 170 AAI 030 00, либо 170 AAI 140 00, либо 170 АММ 090 00 контроллеров Modicon TSX Momentum; FSROC-809/FS8AI (FSROC-809/FS8HRTAI); Delta V (VE 4003S1B1); C200 (TC-HAI 081); устройства сбора данных MX100 (MX100-UNV-M10); 1756-IF8 контроллера ControlLogix.

В качестве первичного преобразователя могут использоваться: термопреобразователи сопротивления ТС;

термопреобразователи сопротивления ТС Rosemount 0065; термопреобразователи сопротивления ТСП/ТСМ Метран 200; термопреобразователи сопротивления (в т.ч. взрывозащищенные) ТСМ 012, ТСП 012, термопреобразователи сопротивления ТСМ 319М, ТСП 319М, ТСМ 320М, ТСП 320М, ТСМ 321М, ТСП 321М, ТСМ 323М, ТСП 323М.

Вида 2.3: термопара - преобразователь измерительный искробезопасный с гальванической развязкой ИПМ 0399 Ex/M3; модуль ввода сигналов 140-AVI-030-00, либо 140 АС1-040-00 контроллеров Modicon TSX Quantum, либо 170 AAI 030 00, либо 170 AAI 140 00, либо 170 ЛММ 090 00 контроллеров Modicon TSX Momentum; FSROC-809/FS8AI (FSROC-809/FS8HRTAI); Delta V (VE 4003S1B1); C200 (TC-HAI 081); устройства сбора данных MX100 (MX100-UNV-M10); 1756-IF8 контроллера ControlLogix.

В качестве первичного преобразователя могут использоваться термопары ТП 2488 типа К.

3. Каналы цифро-аналогового преобразования вида: модуль вывода аналоговых сигналов

140-АСО-020-00 контроллеров Modicon либо FSROC-809/FS8AO, Delta V (VE 4003S1B1); С200 (TC-HAO 081); 1756-OF8 контроллера ControlLogix.

Остальные каналы служат для подключения пороговых устройств (реле давления, реле уровня и др.), а также средств сигнализации.

виброскорости, силы, напряжения и мощности переменного тока, температуры, загазованности

Примечание:

- границы погрешностей ИК мощности, напряжения и силы переменного тока рассчитаны без погрешностей измерительных трансформаторов напряжения тока;

- границы погрешностей ИК с термометрами сопротивлений указаны для верхней точки диапазонов измерений.

Приложение к свидетельству № 32441 об утверждении типа средств измерений

Рабочие условия применения компонентов систем:

для первичных измерительных преобразователей:

• • температура окружающего воздуха от минус 25 до плюс 45 ^оС (при более низких температурах применяется установка датчиков в обогреваемых шкафах или кожухах), для преобразователей, устанавливаемых в помещениях НПС - от плюс 10 до плюс 35 ^о С;

• • относительная влажность                        от 30 до 95 %;

• • атмосферное давление                           от 84 до 107 кПа;

• • магнитное поле напряженностью не более        400 А/м;

• • наличие низкочастотных вибраций от работающих механизмов до 500 Гц, 0.5 g.

для вторичных (электрических) преобразователей, модулей универсальных промышленных контроллеров и компьютеров:

температура окружающего воздуха для контроллеров, устанавливаемых в помещени-

• • напряжение питания

220 В +20 % частотой 50 + 1 Гц;

400 А/м.