ИС УКК совмещает функции распределённой системы управления (РСУ) и системы противоаварийной защиты (ПАЗ), обеспечивая работу объекта автоматизации в непрерывном круглосуточном режиме, построена на базе:

• - резервированных контроллеров С300 системы измерительно-управляющей Experion PKS (Госреестр № 17339-12) фирмы «Honeywell» в составе автоматизированной системы управления (АСУ) установки производства каталитического крекинга;

• - контроллеров Simatic S7-400 (Госреестр №15773-11) c модулями аналогового ввода-вывода контроллеров S7-300 фирмы Siemens (Госреестр № 15772-11), устройств распределенного ввода/вывода Simatic ЕТ200 в составе АСУ компрессором пропилена, АСУ компрессором жирного газа, АСУ главной воздуходувкой, АСУ нагревателем воздуха 1-Н2001;

• - контроллеров 1756 ControlLogix фирмы Rockwell Automation (Госреестр № 4266409) в составе АСУ шиберными задвижками фирмы "REMOSA".

ИС УКК выполняет следующие основные функции:

• - измерение и отображение значений технологических параметров, протоколирование и архивирование данных;

• - автоматический контроль состояния технологического процесса с предупредительной сигнализацией при выходе технологических параметров за установленные границы, заданные программным путем;

• - управление технологическим процессом в реальном масштабе времени;

• - технологических защит и блокировок;

• - автоматизированную передачу данных в общезаводскую сеть предприятия;

• - автоматическое отображение информации о технологическом процессе на мониторах автоматизированных рабочих мест (АРМ) в виде графиков, таблиц, гистограмм.

Измерительные каналы (далее - ИК) ИС УКК состоят из следующих основных компонентов:

• -  первичных измерительных преобразователей (датчиков) для преобразования физических величин в электрические сигналы силы и напряжения постоянного тока;

• -  промежуточных преобразователей для преобразования сигналов от первичных измерительных преобразователей в унифицированные сигналы силы постоянного тока в диапазоне от 4 до 20 мА и для искрозащиты;

- контроллеров с измерительными модулями ввода/ вывода;

- рабочих станций оператора ;

- серверов.

Измерительная информация о технологическом процессе от контроллеров в центральную часть системы поступает по цифровым каналам связи.

Программное обеспечение (ПО) ИС УКК состоит из программного обеспечения контроллеров (см. таблицу 1) и ПО верхнего уровня - SCADA-системы.

Таблица 1 Идентификация ПО ИС УКК

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

Программное обеспечение контроллеров позволяет выполнять: конфигурирование и настройку параметров модулей контроллера, конфигурирование параметров связи; программирование задач пользователя; установку парольной защиты от несанкционированного доступа.

ПО верхнего уровня - SCADA- - не является метрологически значимым, так как его функциями является отображение и архивирование полученной информации от контроллеров.

Программные средства верхнего уровня - SCADA- содержат:

• - серверную часть для сбора и передачи информации контроллеров;

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

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

Для защиты накопленной и текущей информации, конфигурационных параметров ИК от несанкционированного доступа в ПО ИС УКК предусмотрен многоступенчатый физический контроль доступа (запираемые шкафы, доступ к которым требует авторизации) 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.

Сервера, рабочие станции, контроллеры ИС УКК поддерживают синхронизацию внутренних часов реального времени с источником точного времени - сервером точного времени.

ИС УКК содержит измерительные каналы следующих видов:

• 1.1 Каналы измерения температуры с термопарами:

• - преобразователи термоэлектрические типа К: ТС10-В (Госреестр № 48012-11); ТС40, ТС95 (Госреестр № 24963-06), 0185 (Госреестр №22259-08),

• -  преобразователь измерительный MTL 4575 (Госреестр № 39587-08);

• -  модуль аналогового ввода СС-РА1Х01 с входным аналоговым сигналом от 4 до 20 мА контроллера С300 системы измерительно-управляющей ExperionPKS.

• 1.2 Каналы измерения температуры с термопарами:

• - преобразователи термоэлектрические типа К: ТС10-В (Госреестр №48012-11); ТС50 (Госреестр №24963-06),

• -  преобразователь вторичный T32 (Госреестр №15153-08),

• -  преобразователь измерительный MTL 4544 (Госреестр № 39587-08);

• - модуль аналогового ввода CC-PAIH01 с входным аналоговым сигналом от 4 до 20 мА контроллера С300 системы измерительно-управляющей ExperionPKS.

• 1.3 Каналы измерения температуры с термопарами:

• -  преобразователи термоэлектрические типа К: ТС10 (Госреестр №32474-06); ТSE100,

• -  преобразователь измерительный YTA110 (Госреестр №25430-03),

• -  барьер искрозащиты MTL5042 (Госреестр № 27555-09);

• - модуль аналогового ввода 6ES7331-7NF10-0AB0 с входным аналоговым сигналом от 4 до 20 мА контроллера S7-300;

• -  контроллер S7-400.

• 1.4 Каналы измерения температуры с термопарами:

• - преобразователи термоэлектрические типа К: ТС88 (Госреестр №32474-06);

• - преобразователь измерительный iTEMP TMT 182 (Госреестр №26240-03),

• - барьер искрозащиты KFD2-STC4-Ех2 (Госреестр № 22153-08);

• - модуль аналогового ввода 6ES7331-7KF02-0AB0 с входным аналоговым сигналом от 4 до 20 мА контроллера S7-300;

• -  контроллер S7-400.

• 1.5 Каналы измерения температуры с термопарами:

• -  преобразователи термоэлектрические типа К: КТХА (Госреестр №36765-09);

• -  преобразователь измерительный ввода-вывода PR5335B (Госреестр №30104-06),

• -  барьер искрозащиты KFD2-STC4-Ех2 (Госреестр № 22153-08);

• -  модуль аналогового ввода 6ES7331-7KF02-0AB0 с входным аналоговым сигналом от 4 до 20 мА контроллера S7-300;

• -  контроллер S7-400.

• 1.6 Каналы измерения температуры с термопарами:

• -  преобразователи термоэлектрические типа К: ТSP311 (Госреестр №39759-08),

• -  преобразователь вторичный TH02-Ex (Госреестр №18527-09),

• -  преобразователь измерительный D1010D (Госреестр № 44311-10);

• -  двух канальный повторитель аналогового сигнала Z10;

• -   модуль аналогового ввода 6ES7331-7KF02-0AB0 с входным аналоговым сигналом от 4 до 20 мА контроллера S7-300;

• -  контроллер S7-400;

• -  локальная панель.

• 2.1 Каналы измерения температуры с термопреобразователями сопротивления:

• -  термопреобразователи сопротивления платиновые мод. TRD 20 класса А (Госреестр № 17622-05), термопреобразователь сопротивления платиновый ETR-IZ. класса В (Госреестр №26239-06);

• -  преобразователь измерительный MTL 4575;

• -  модуль аналогового ввода CC-PAIX01 с входным аналоговым сигналом от 4 до 20 мА контроллера С300 системы измерительно-управляющей ExperionPKS.

• 2.2 Каналы измерения температуры с термопреобразователями сопротивления:

• -  термопреобразователи сопротивления платиновые классов А и В;

• - преобразователь измерительный ввода-вывода PR5335B (Госреестр №30104-06), либо преобразователь измерительный 248 (Госреестр № 28034-05);

• -  барьер искрозащиты KFD2-STC4-Ех2;

• -  модуль аналогового ввода 6ES7331-7KF02-0AB0 с входным аналоговым сигналом от 4 до 20 мА контроллера S7-300;

• - контроллер S7-400.

• 2.3 Каналы измерения температуры с термопреобразователями сопротивления:

• - термопреобразователи сопротивления платиновые мод. 0068D класса А, класса В,

• -  преобразователь измерительный YTA110 (Госреестр №25470-09);

• -  барьер искрозащиты MTL5042 (Госреестр № 27555-09);

• -  модуль аналогового ввода 6ES7331-7NF10-0AB0 с входным аналоговым сигналом от 4 до 20 мА контроллера S7-400 либо измерительный модуль ввода 1734-IE2C контроллера 1756-Allen-Bradley.

• 3.1 Каналы положения антипомпажного клапана компрессора и положения загрузочных лопаток компрессора:

• -  преобразователь измерительный MTL 5042;

• - модуль аналогового ввода 6ES7331-7NF10-0AB0 с входным аналоговым сигналом от 4 до 20 мА контроллера S7-300;.

• - контроллер S7-400.

• 3.2 Каналы положения задвижки

• -  измерительный модуль ввода 1734-IE2C контроллера 1756-Allen-Bradley.

• 4.1 Каналы измерения уровня:

• - первичные измерительные преобразователи: уровнемеры контактные микроволновые Vegaflex 61, Vegaflex 66 (Госреестр №27284-09), преобразователи давления измерительные EJA110A (Госреестр № 14495-09), EJХ210A (Госреестр № 28456-09);

• - преобразователь измерительный MTL 4544 (Госреестр № 39587-08);

• - модуль аналогового ввода CC-PAIH01 с входным аналоговым сигналом от 4 до 20 мА контроллера С300 системы измерительно-управляющей ExperionPKS.

• 4.2 Каналы измерения уровня:

• -  первичный измерительный преобразователь: датчик уровня буйковый цифровой ЦДУ-01 (Госреестр №21285-04);

• -  преобразователь измерительный MTL 4544;

• -  модуль аналогового ввода CC-PAIH01 с входным аналоговым сигналом от 4 до 20 мА контроллера С300 системы измерительно-управляющей ExperionPKS.

• 4.3 Каналы измерения уровня:

• - первичные измерительные преобразователи: преобразователи давления измерительные EJA110A (Госреестр № 14495-09), датчик уровня буйковый 12300 (Госреестр №1977405);

• -  преобразователь измерительный MTL 5042;

• - модуль аналогового ввода 6 ES7331-7NF10-0AB0 с входным аналоговым сигналом от 4 до 20 мА контроллера S7-300;

• -  контроллер S7-400.

• 4.4 Каналы измерения уровня:

• -  первичный измерительный преобразователь: датчик уровня буйковый 12300;

• -  преобразователь измерительный KFD2-STC4-Ех2;

• -  модуль аналогового ввода 6 ES7331-7KF02-0AB0 с входным аналоговым сигналом от 4 до 20 мА контроллера S7-300;

• -  контроллер S7-400.

• 4.5 Каналы измерения уровня:

• - первичные измерительные преобразователи: преобразователи давления измерительные 1151 (Госреестр № 13849-04);

• -  модуль аналогового ввода 1734-IE2C с входным аналоговым сигналом от 4 до 20 мА контроллера 1756-Allen-Bradley.

• 5.1 Каналы измерения давления, разности давлений:

• - первичные измерительные преобразователи: преобразователи давления измерительные EJХ430A, EJХ530A, EJХ110A (Госреестр № 28456-09), EJA430A, EJA530A (Госреестр № 14495-09), Sitrans P 7MF4033 (Госреестр №39147-08), 3051 (Госреестр № 14061-10), 2600T (Госреестр № 47079-11);

• - преобразователь измерительный MTL 4544;

• - модуль аналогового ввода CC-PAIH01 с входным аналоговым сигналом от 4 до 20 мА контроллера С300 системы измерительно-управляющей ExperionPKS.

• 5.2 Каналы измерения давления, разности давлений:

• -   первичные измерительные преобразователи: преобразователи давления измерительные EJA530A, EJA510A, EJA110A (Госреестр № 14495-09),

• -   преобразователь измерительный MTL 5042;

• -   модуль аналогового ввода 6 ES7331-7NF10-0AB0 с входным аналоговым сигналом от 4 до 20 мА контроллера S7-300;

• -   контроллер S7-400.

• 5.3 Каналы измерения давления, разности давлений:

• -   первичные измерительные преобразователи: преобразователи давления измерительные EJA430A, 3051 (Госреестр № 14061-10), 2088 (Госреестр № 16825-08); EJХ110A (Госреестр № 28456-09);

• -   преобразователь измерительный KFD2-STC4-Ех2 (Госреестр № 22153-08);

• -   модуль аналогового ввода 6 ES7331-7KF02-0AB0 с входным аналоговым сигналом от 4 до 20 мА контроллера S7-300;

• -   контроллер S7-400.

• 5.4 Каналы измерения давления, разности давлений:

• - первичные измерительные преобразователи: преобразователи давления измерительные 2600T (Госреестр № 47079-11), EJХ110A;

• - преобразователь измерительный D1010D (Госреестр № 39587-08);

• - двух канальный повторитель аналогового сигнала Z10;

• - модуль аналогового ввода 6 ES7331-7KF02-0AB0 с входным аналоговым сигналом от 4 до 20 мА контроллера S7-300;

• - контроллер S7-400;

• - локальная панель.

• 5.5 Каналы измерения давления:

• - первичные измерительные преобразователи: преобразователи давления измерительные EJА530A (Госреестр №14495-09);

• - преобразователь измерительный MTL5042 (Госреестр № 22153-08);

• - модуль аналогового ввода 6 ES7336-1HE00-0AB0 с входным аналоговым сигналом от 4 до 20 мА контроллера S7-300;

• - контроллер S7-400.

• 5.6 Каналы измерения давления:

• - первичные измерительные преобразователи: преобразователи давления измерительные 2088, 1151;

• -  модуль аналогового ввода 1734-IE2C с входным аналоговым сигналом от 4 до 20 мА контроллера 1756-Allen-Bradley.

• 6 Каналы измерения довзрывных концентраций горючих газов:

• - датчик оптический Polytron 2IR (Госреестр № 46044-10) либо датчик электрохимический Polytron 7000 (Госреестр № 48954-12);

• - преобразователь измерительный MTL 4544;

• - модуль аналогового ввода CC-PAIH01 с входным аналоговым сигналом от 4 до 20 мА контроллера С300 системы измерительно-управляющей ExperionPKS.

• 7 Каналы измерения содержания кислорода в газе:

• - газоанализатор Thermox WDG-IV (Госреестр № 38307-08);

• -  преобразователь измерительный MTL 4544;

• - модуль аналогового ввода CC-PAIH01 с входным аналоговым сигналом от 4 до 20 мА контроллера С300 системы измерительно-управляющей ExperionPKS.

• 8 Каналы измерения содержания диоксида углерода в газе:

• - газоанализатор XMTC (Госреестр № 14776-02);

• -  преобразователь измерительный MTL 4544;

• - модуль аналогового ввода CC-PAIH01 с входным аналоговым сигналом от 4 до 20 мА контроллера С300 системы измерительно-управляющей ExperionPKS.

В составе ИС УКК содержатся каналы измерения содержания влаги в пропанпропиленовой фракции с гигрометром точки росы Michell Intruments мод. Transmet (Госре-естр № 31015-06) и каналы измерения содержания пропилена в пропиленовой фракции, в пропановой фракции с хроматографом газовым GC1000 Mark II (Госреестр № 14888-06):. Вторичная электрическая часть (ВИК) этих каналов состоит из преобразователя измерительного MTL 4544 и модуля аналогового ввода CC-PAIH01 с входным аналоговым сигналом от 4 до 20 мА контроллера С300 системы измерительно-управляющей ExperionPKS. Границы интервала основной погрешности для этих ИК определяются отдельными методами измерений.

• 9 Каналы измерения силы переменного тока:

• - трансформатор тока 4 МА72ХС,

• - преобразователь измерительный переменного тока SIMEAS T (Госреестр № 3242906);

• - модуль аналогового ввода CC-PAIH01 с входным аналоговым сигналом от 4 до 20 мА контроллера С300 системы измерительно-управляющей ExperionPKS.

• 10.1 Каналы измерения расхода:

• -  первичные измерительные преобразователи: расходомер Probar, мод. Probar 3051 SFA (Госреестр № 20102-04), расходомер-счетчик вихревой объемный YEWFLO DY (Госреестр № 17675-09), расходомер-счетчик ультразвуковой UFM 500 (Госреестр № 13897-03), расходомер-счетчик ультразвуковой UFM 3030 (Госреестр №32562-06), расходомер вихревой мод. 84F (Госреестр №15971-07), счетчик-расходомер массовый ROTAMASS мод. RCCS39, RCCT38 (Госреестр № 43718-10), RAMC (Госреестр №27053-09), счетчик-расходомер электромагнитный ADMAG, мод. AXF (Госреестр №17669-09);

• -  преобразователь измерительный MTL 4544;

• -  модуль аналогового ввода CC-PAIH01 с входным аналоговым сигналом от 4 до 20 мА контроллера С300 системы измерительно-управляющей ExperionPKS.

• 10.2 Каналы измерения расхода:

• - первичные измерительные преобразователи: расходомер Probar, мод. Probar 3051 SFA (Госреестр № 20102-04), ротаметр H250 (Госреестр № 19712-08), счетчик-расходомер электромагнитный ADMAG, мод. AXF (Госреестр №17669-09);

• - преобразователь измерительный KFD2-STC4-Ex2 либо MTL5042;

• - модуль аналогового ввода 6 ES7331-7KF02-0AB0 либо 6ES7 331-7NF10-0AB0 с входным аналоговым сигналом от 4 до 20 мА контроллера S7-300;

• - контроллер S7-400.

• 11 Каналы измерения расхода с сужающими устройствами:

• - диафрагма с угловым или фланцевым способом отбора давления по ГОСТ 8.586.22005; специальное сужающее устройство для трубопроводов с внутренним диаметром менее 50 мм по РД 50-411-83;

• - промежуточный измерительный преобразователь: преобразователь разности давлений измерительный EJA110A;

• - преобразователь измерительный MTL 4544;

• - модуль аналогового ввода CC-PAIH01 с входным аналоговым сигналом от 4 до 20 мА контроллера С300 системы измерительно-управляющей ExperionPKS.

• 12 Каналы измерения плотности:

• - первичный измерительный преобразователь: преобразователь разности давлений измерительный EJX110A;

• - преобразователь измерительный MTL 4544;

• - модуль аналогового ввода CC-PAIH01 с входным аналоговым сигналом от 4 до 20 мА контроллера С300 системы измерительно-управляющей ExperionPKS.

• 13.1 Каналы вывода аналоговых сигналов управления:

• - барьер искрозащиты MTL 4549C (при наличии в составе канала);

• - модуль аналогового вывода CC-PAOH01 с выходным аналоговым сигналом от 4 до 20 мА контроллера С300 системы измерительно-управляющей ExperionPKS.

• 13.2 Каналы вывода аналоговых сигналов управления:

• - модуль аналогового вывода CC-PAOX01 с выходным аналоговым сигналом от 4 до 20 мА контроллера С300 системы измерительно-управляющей ExperionPKS.

• 13.3 Каналы выводов аналоговых сигналов управления:

• - барьер искрозащиты MTL 5046 (Госреестр №27555-09);

• - модуль аналогового вывода 6 ES7332-5HF00-0AB0 с выходным аналоговым сигналом от 4 до 20 мА контроллера S7-300.

• 13.4 Каналы выводов аналоговых сигналов управления:

• - барьер искрозащиты KFD2-CD2-Ех2 (Госреестр № 22153-08);

• - модуль аналогового ввода 6 ES7332-5HF00-0AB0 с выходным аналоговым сигналом от 4 до 20 мА контроллера S7-300.

• 13.5 Каналы выводов аналоговых сигналов управления:

• - конвертор сигналов напряжения в ток MCR-FL;

• - модуль аналогового вывода 6 1734-OE2V с выходным аналоговым сигналом от -10 до 10 В контроллера 175б-Л11еп-Вгас11еу.

• 13.6 Каналы вывода аналоговых сигналов управления:

• - модуль аналогового вывода 6 1734-ОЕ2С с выходным аналоговым сигналом от 4 до 20 мА контроллера 1756-Л11еп-Вгас11еу.

Основные метрологические характеристики измерительных каналов ИС УКК приведены в таблицах 2-4.

Таблица 2. Основные метрологические характеристики ИК ИС УКК на базе контроллеров С300 системы измерительно-управляющей

Experion PKS

Окончание таблицы 2

Таблица 3 - Основные метрологические характеристики ИК ИС на базе контроллеров SIMATIC S7-400 c модулями аналогового ввода-вывода контроллеров S7-300

Таблица 4 - Основные метрологические характеристики ИК ИС на базе контроллеров 1756-Allen-Bradley

Примечания к таблицам 2 - 4

• 1 ВИК - вторичная (электрическая) часть ИК системы.

• 2 Для ИК температуры c термоэлектрическими преобразователями приведена абсолютная погрешность с учетом погрешности каналов компенсации температуры холодного спая. Пределы допускаемой основной погрешности ИК температуры выше 333^оС: приведены для верхнего значения диапазона измерений

• 3 Допускается применение первичных измерительных преобразователей аналогичных типов, прошедших испытания в целях утверждения типа с аналогичными или лучшими техническими и метрологическими характеристиками.

• 4   з _ИК = ± (з _i + ^{1 max} ' ^{(y + Y 2)}

где di - предел основной относительной погрешности трансформатора тока, %, равный: d1= ± 1,5 % для значений первичного тока 5 % от номинального значения, d2= ± 0,75 % для значений первичного тока 20 % от номинального значения, d3= ± 0,5 % для значений первичного тока от 100 до 120 % от номинального значения; Imax - максимальное значение диапазона измерений тока, А;

g1 - предел основной приведенной погрешности измерительного преобразователя, %; g2 - предел основной приведенной погрешности модуля контроллера, %;

I - измеренное значение силы тока, A.

• 5  з_ИК =± (з_дат +    —Q^{1 + Y2)} 0 , где Здаг - предел основной относительной погрешности датчика, %;

Qmax - максимальный значение диапазона измерений расхода, м³/ч или кг/ч;

g1 - предел основной приведенной погрешности измерительного преобразователя MTL 4544, %;

g2 - предел основной приведенной погрешности модуля контроллера, %;

Q - измеренное значение расхода, м³/ч или кг/ч.

• 6 Расход газов приведен к стандартным условиям.

• 7 В таблицах 2-4 указаны пределы допускаемой основной приведённой погрешности контроллеров и ВИК (если нет дополнительных пояснений), кроме ИК температуры.

• 8 В таблицах 2-4 пределы допускаемой основной погрешности ИК температуры выражены в виде абсолютной погрешности.

• 9 В таблицах 2-4 пределы допускаемой основной погрешности ИК давления, ИК вывода аналоговых сигналов управления выражены в виде приведённой погрешности.

  10 В таблицах 2-3 пределы допускаемой основной погрешности ВИК, при наличии в составе ИК промежуточного преобразователя (барьера искрозащиты) приведены виде суммарной погрешности компонентов «модуль+промежут. преобр.».

  

ность промежуточного преобразователя указана в его графе.

• 12 G_U3M - измеренное значение массового расхода, кг/ч, Z_c - стабильность нуля, кг/ч.

• 13 Для расчёта погрешности ИК в рабочих условий применения:

• - приводят форму представления основных и дополнительных погрешностей измерительных компонентов к единому виду (приведенная, относительная, абсолютная, к входу или выходу ИК);

• - для каждого измерительного компонента из состава ВИК рассчитывают предел допускаемых значений погрешности в фактических условиях путем учета основной и дополнительных погрешностей от влияющих факторов на момент расчёта.

Предел допускаемых значений погрешности D_cu измерительного компонента в фактических условиях применения вычисляют по формуле:

где D_o - предел допускаемых значений основной погрешности измерительного компонента;

Di - предел допускаемой дополнительной погрешности измерительного компонента от i-го влияющего фактора в реальных условиях применения при общем числе n учитываемых влияющих факторов;

а) для ВИК, содержащих один измерительный компонент, предел допускаемых значений погрешности - Dcu.

б) для ВИК, содержащих два измерительных компонента (преобразователь измерительный (или барьер искрозащиты) (Dcu1) и модуль аналогового ввода/вывода контроллера (D_cu2)), предел допускаемых значений погрешности D_BUK= D_cu1 +D_cu2.

Для каждого ИК рассчитывают границы, в которых c вероятностью равной 0,95 должна находиться его погрешность D_UK в фактических условиях применения, по формуле:

Рабочие условия применения компонентов системы.

- для первичных измерительных преобразователей условия применения определя -ются их технической документацией.

- для барьеров искрозащиты, модулей аналогового ввода/ вывода контроллеров :

(нормальная температура (23 ± 5) °С);

- для АРМ оператора

- питание от сети переменного тока напряжением (220 ^-33 ) В частотой (50±1) Гц.