Номер по Госреестру СИ: 50626-12
50626-12 Система измерительная автоматизированной системы управления технологическим процессом нагревательной печи шаропрокатного стана 2 цеха сортового проката ОАО "ЕВРАЗ ЗСМК"
(Нет данных)
Назначение средства измерений:
Система измерительная автоматизированной системы управления технологическим процессом нагревательной печи шаропрокатного стана 2 цеха сортового проката ОАО «ЕВРАЗ ЗСМК» (далее - ИС) предназначена для измерений давления и объёмного расхода природного газа и воздуха, разрежения и давления-разрежения природного газа, температуры окружающего воздуха, природного газа, металла, дыма; автоматического непрерывного контроля технологических параметров, их визуализации, регистрации и хранения, а также выполнения функций сигнализации.

Внешний вид.
Система измерительная автоматизированной системы управления технологическим процессом нагревательной печи шаропрокатного стана 2 цеха сортового проката ОАО "ЕВРАЗ ЗСМК"
Рисунок № 1
Программное обеспечение
Структура и функции программного обеспечения (ПО) ИС:
ПО панели оператора разработано в среде программирования SIMATIC ProTool/Lite v.6.1 и выполняет функцию отображения результатов измерений.
Встроенное ПО ПЛК (метрологически значимая часть ПО ИС) разработано на языке программирования SIMATIC Step7 v.5.2 и осуществляет автоматизированный сбор, обработку и передачу измерительной информации на панель оператора, диагностику оборудования, обеспечение работы аварийной сигнализации.
Идентификация метрологически значимой части ПО ИС (ПО ПЛК) выполняется по команде оператора, доступ защищён паролем. Идентификационные данные приведены в таблице 1.
Метрологические характеристики ИС нормированы с учётом ПО ПЛК.
Таблица 1
Наименование программного обеспечения |
Идентификационное наименование программного обеспечения |
Номер версии (идентификационный номер) программного обеспечения |
Цифровой идентификатор программного обеспечения (контрольная сумма исполняемого кода) |
Алгоритм вычисления цифрового идентификатора программного обеспечения |
SIMATIC Step7 |
Проект «Shps2» |
5.2 |
Для файла конфигурации проекта Shps2: subblk.dbt 08D9DD4DB4E592CF9AC0D0C5C28590 |
MD5 |
Защита ПО ПЛК и ПО панели оператора соответствует уровню «А» по классификации МИ 3286-2010.
Знак утверждения типа
Знак утверждения типа наносится на титульный лист паспорта типографским способом.
Сведения о методиках измерений
Сведения о методиках (методах) измерений
Метод измерений приведён в документе УМИЦ013.ТРП Прокатное производство. Цех сортового проката. «ЦСП. АС нагревательной печи ШПС-2» АСУ ТП «Нагревательная печь ШПС-2». Технорабочий проект.
Нормативные и технические документы
Нормативные и технические документы, устанавливающие требования к системе измерительной автоматизированной системы управления технологическим процессом нагревательной печи шаропрокатного стана 2 цеха сортового проката ОАО «ЕВРАЗ ЗСМК»
-
1 ГОСТ Р 8.596-2002 ГСИ. Метрологическое обеспечение измерительных систем. Основные положения.
-
2 УМИЦ013.ТРП Прокатное производство. Цех сортового проката. «ЦСП. АС нагревательной печи ШПС-2» АСУ ТП «Нагревательная печь ШПС-2». Технорабочий проект.
-
3 И - РЦЭ АСУ ТП-1-020-2010 Цех сортового проката. Автоматизированная система регулирования параметров нагревательной печи ШПС-2. Инструкция по эксплуатации.
Поверка
Поверкаосуществляется по документу МП 50626-12 «Система измерительная автоматизированной системы управления технологическим процессом нагревательной печи шаропрокатного стана 2 цеха сортового проката ОАО «ЕВРАЗ ЗСМК». Методика поверки», утверждённой руководителем ГЦИ СИ ФБУ «Томский ЦСМ» 12.12.2011 г.
Основные средства поверки:
-
- средства измерений в соответствии с нормативной документацией по поверке первичных измерительных преобразователей;
-
- калибратор многофункциональный MC5-R. Основные метрологические
характеристики калибратора приведены в таблице 5.
Таблица 5
Наименование и тип средства поверки |
Основные метрологические характеристики | |
Диапазон измерений, номинальное значение |
Погрешность, класс точности, цена деления | |
Калибратор многофункциональный MC5-R |
Воспроизведение сигналов силы постоянного тока в диапазоне от 0 до 20 мА (при R^pp = 800 Ом) |
А = ±(0,2- 10"Чоказ. + 1) мкА. |
Таблица 5
Наименование и тип средства поверки |
Основные метрологические характеристики | |
Диапазон измерений, номинальное значение |
Погрешность, класс точности, цена деления | |
Калибратор многофункциональный MC5-R |
Воспроизведение сигналов термопар по ГОСТ Р 8.585 в диапазоне температуры: Тип ПР(В)
|
А = ±(4 + 2-10-3Тпоказ.) мкВ; А = ±2,0 °С; А = ±0,8 °С; А = ±0,6 °С. |
Тип ХА(К)
|
А = ±(0,1 + 1-10 Тпоказ.) °С; А = ±(0,1 + 0,200^ Тпоказ.) °С; А = ±0,340-^ Тпоказ. °С. | |
Компенсация температуры холодного спая термопар в диапазоне от минус 10 до 50 °С |
А = ±0,1 °С. | |
Воспроизведение сигналов термопреобразователей сопротивления 50М в диапазоне температуры:
|
А = ±0,14 °С; А = ±(0,1 + 0,400^ Тпоказ.) °С. | |
Примечания
|
Изготовитель
Открытое акционерное общество «ЕВРАЗ Объединенный Западно-Сибирский металлургический комбинат» (ОАО «ЕВРАЗ ЗСМК»)Юр. адрес: Россия, 654043, Кемеровская обл., г. Новокузнецк, ш. Космическое, д. 16 Почтовый адрес: Россия, 654043, Кемеровская обл., г. Новокузнецк, ш. Космическое, д. 16
Тел. (3843) 59-59-00, факс (3843) 59-43-43
E-mail: zsmk@zsmk.ru
Интернет www.zsmk.ru
Испытательный центр
ГЦИ СИ Федерального бюджетного учреждения «Государственный региональный центр стандартизации, метрологии и испытаний в Томской области» (ФБУ «Томский ЦСМ»). Регистрационный номер № 30113-08.
Юр. адрес: Россия, 634012, г. Томск, ул. Косарева, д.17-а
Тел. (3822) 55-44-86, факс (3822) 56-19-61, 55-36-76
Е-mail: tomsk@tcsms.tomsk.ru
ИС является средством измерений единичного производства. Конструктивно ИС представляет собой трёхуровневую распределённую систему. Измерительные каналы ИС состоят из следующих компонентов (по ГОСТ Р 8.596-2002):
-
1) измерительные компоненты - первичные и вторичные измерительные преобразователи (в том числе взрывозащищённые), имеющие нормированные метрологические характеристики (нижний уровень ИС);
-
2) комплексные компоненты - контроллер программируемый SIMATIC S7-300 (далее -ПЛК) (средний уровень ИС);
-
3) вычислительные компоненты - панель оператора SIMATIC ОР17 (верхний уровень ИС);
-
4) связующие компоненты - технические устройства и средства связи, используемые для приёма и передачи сигналов, несущих информацию об измеряемой величине от одного компонента ИС к другому.
Измерительные каналы ИС имеют простую структуру, которая позволяет реализовать прямой метод измерений путём последовательных измерительных преобразований. ИС имеет в своём составе 14 ИК. Структурная схема ИС приведена на рисунке 1.
Принцип действия ИС заключается в следующем. ИС функционирует в автоматическом режиме. Первичные измерительные преобразователи выполняют измерение физических величин и их преобразование в унифицированный токовый сигнал (от 4 до 20 мА), термоЭДС, электрическое сопротивление. Вторичные измерительные преобразователи измеряют термоЭДС, электрическое сопротивление и преобразуют их в унифицированный токовый сигнал. ПЛК измеряют выходные аналоговые сигналы в виде силы постоянного тока, выполняют их аналого-цифровое преобразование; осуществляют приём и обработку дискретных сигналов, и на основе полученных данных формируют сигналы автоматизированного контроля и управления в реальном масштабе времени технологическим процессом. ПЛК по цифровому каналу передают информацию на панель оператора, предназначенную для мониторинга и оперативного управления технологическим процессом. Связующими компонентами ИС являются контрольные провода с медными жилами с ПВХ изоляцией КВВГ (для связи измерительных и комплексных компонентов), и кабель Profibus (для связи комплексных компонентов с вычислительными). Информационный обмен между компонентами среднего и верхнего уровней ИС осуществляется по интерфейсу Profibus DP.
ИС обеспечивает выполнение следующих основных функций:
-
1) измерение и отображение значений следующих физических величин:
-
- давления (природного газа, воздуха);
-
- разрежения (природного газа);
-
- давления-разрежения (природного газа);
-
- объёмного расхода (природного газа, воздуха);
-
- температуры (окружающего воздуха, природного газа, металла, дыма);
-
2) первичная обработка результатов измерений;
-
3) хранение архивов значений параметров технологического процесса;
-
4) автоматическая диагностика состояния технологического оборудования и контроль протекания технологического процесса;
-
5) ведение журналов событий и тревог; формирование предупредительной и аварийной световой и звуковой сигнализации;
-
6) выполнение функции защиты оборудования, программного обеспечения и данных от несанкционированного доступа на физическом и программном уровне.
Установка точного времени проводится с панели оператора в окне «Системные настройки».

ПИП - первичный измерительный преобразователь; ВИП - вторичный измерительный преобразователь
Рисунок 1 - Структурная схема ИС
В комплект ИС входят технические и специализированные программные средства, а также документация, представленные в таблицах 2-4, соответственно.
Технические средства (измерительные и комплексные компоненты) представлены в таблице 2, программное обеспечение - в таблице 3, техническая документация - в таблице 4.
Таблица 3
№ |
Наименование |
ПО |
Количество |
1 |
Панель оператора SIMATIC OP17 |
Среда программирования SIMATIC ProTool/Lite v.6.1 |
1 |
2 |
Контроллер программируемый SIMATIC |
Язык программирования |
1 |
S7-300 |
Step7 v.5.2 |
Таблица 4
№ |
Наименование |
Количество |
1 |
УМИЦ013.ТРП Прокатное производство. Цех сортового проката. «ЦСП. АС нагревательной печи ШПС-2» АСУ ТП «Нагревательная печь ШПС-2». Технорабочий проект |
1 |
2 |
И-РЦЭ АСУ ТП-1-020-2010 Цех сортового проката. Автоматизированная система регулирования параметров нагревательной печи ШПС-2. Инструкция по эксплуатации |
1 |
3 |
Система измерительная автоматизированной системы управления технологическим процессом нагревательной печи шаропрокатного стана 2 цеха сортового проката ОАО «ЕВРАЗ ЗСМК». Паспорт |
1 |
4 |
Система измерительная автоматизированной системы управления технологическим процессом нагревательной печи шаропрокатного стана 2 цеха сортового проката ОАО «ЕВРАЗ ЗСМК». Методика поверки |
1 |
-
1 Метрологические характеристики измерительных каналов ИС приведены в таблице 2.
-
2 Параметры электрического питания:
-
- напряжение питания постоянного тока, В от 12 до 42;
-
- напряжение питания переменного тока, В 220 ± 22;
-
- частота, Гц 50 ± 1.
-
3 Параметры выходных сигналов с первичных измерительных преобразователей:
-
3.1 Непрерывные сигналы (по ГОСТ 26.011-80):
-
- электрический ток, мА от 4 до 20.
-
3.2 Сигналы с термопреобразователей сопротивления с номинальными статическими характеристиками преобразования по ГОСТ 6651-2009.
-
3.3 Сигналы с термопар с номинальными статическими характеристиками преобразования по ГОСТ Р 8.585-2001.
-
4 Параметры входных сигналов модулей ввода аналоговых сигналов ПЛК:
-
- SM331 6ES7 331-7NF00-0AB0 от 0 до 20 мА.
-
5 Коммуникационные каналы и характеристики интерфейсов
-
5.1 Информационный обмен между измерительными и комплексными компонентами ИС осуществляется по контрольным проводам с медными жилами с ПВХ изоляцией КВВГ; между комплексными и вычислительными - по кабелю Profibus.
-
5.2 Информационный обмен между компонентами среднего и верхнего уровней ИС осуществляется по интерфейсу Profibus DP.
-
-
6 Условия эксплуатации
6.1 Измерительных и связующих компонентов ИС:
-
- температура окружающего воздуха, °С:
-
- расходомеры, преобразователи давления измерительные от минус 40 до 40;
- датчики температуры:
-
- погружаемая часть
-
- контактные головки
при измеряемой температуре; от минус 40 до 40;
-
- относительная влажность при 25 °С, %
от 40 до 80; от 90 до 110.
от 0 до 40; от 40 до 80;
-
- атмосферное давление, кПа
-
6.2 Комплексных и вычислительных компонентов ИС:
-
- температура окружающего воздуха, °С
-
- относительная влажность при 25 °С, %
- атмосферное давление, кПа
-
7 Сведения о надёжности
7.1 Средний срок службы ИС, лет, не менее
лист № 4
всего листов 9 от 90 до 110.
Таблица 2
№ ИК |
Наименование ИК ИС |
Диапазон измерений физической величины, ед. измерений |
СИ, входящие в состав ИК ИС |
Границы допускаемой основной погрешности ИК |
Границы допускаемой погрешности ИК рабочих условиях | |||
Наименование, тип СИ |
№ в Гос. реестре СИ |
Пределы допускаемой основной погрешности |
Пределы допускаемой дополнительной погрешности | |||||
1 |
Температура в рабочем пространстве печи |
от 300 до 1600 °С |
Преобразователь термоэлектрический ТПР(В) 9419 |
33530-06 |
Л=±0,0025! °С |
- |
Л=±(7+ +0,0025П) °С |
Л=±(18+ +0,0025П) °С |
Преобразователь нормирующий 2000Н |
19085-99 |
g=±0,5 % |
g=±0,25 % / 10 °С | |||||
Модуль ввода аналоговых сигналов SM331 6ES7 331-7NF00-0AB0 контроллера программируемого SIMATIC S7-300 (далее - Модуль SM331 6ES7 331-7NF00-0AB0) |
15772-02 |
g=±0,05 % |
Ур.у=±0,3 % | |||||
2 |
Расход природного газа на печь |
от 0 до 1600 м3/ч ЛР=1,6 кПа |
Диафрагма камерная ДКС 0,6 Преобразователь давления измерительный серии 40 мод. 4382 (JUMO dTRANS p02 DELTA) |
20729-03 |
g=±0,5 % |
g=±0,1 % / 10 °С g=±0,1 % / 10 В |
g=±0,6 % |
g=±1,0 % |
Модуль SM331 6ES7 331-7NF00-0AB0 |
15772-02 |
g=±0,05 % |
Ур.у=±0,3 % | |||||
3 |
Давление природного газа на печь |
от 0 до 16 кПа |
Преобразователь давления измерительный серии 40 мод. 4382 (JUMO dTRANS p02 DELTA) |
20729-03 |
g=±0,5 % |
g=±0,1 % / 10 °С g=±0,1 % / 10 В |
g=±0,6 % |
g=±1,0 % |
Модуль SM331 6ES7 331-7NF00-0AB0 |
15772-02 |
g=±0,05 % |
Ур.у=±0,3 % | |||||
4 |
Расход воздуха |
от 0 до 17000 м3/ч ЛР=1,6 кПа |
Диафрагма бескамерная ДБС 0,6 Преобразователь давления измерительный серии 40 мод. 4382 (JUMO dTRANS p02 DELTA) |
20729-03 |
g=±0,5 % |
g=±0,1 % / 10 °С g=±0,1 % / 10 В |
g=±0,6 % |
g=±1,0 % |
Модуль SM331 6ES7 331-7NF00-0AB0 |
15772-02 |
g=±0,05 % |
Ур.у=±0,3 % | |||||
5 |
Давление воздуха |
от 0 до 10 кПа |
Преобразователь давления измерительный серии 40 мод. 4382 (JUMO dTRANS p02 DELTA) |
20729-03 |
g=±0,5 % |
g=±0,1 % / 10 °С g=±0,1 % / 10 В |
g=±0,6 % |
g=±1,0 % |
Модуль SM331 6ES7 331-7NF00-0AB0 |
15772-02 |
g=±0,05 % |
Ур.у=±0,3 % | |||||
6 |
Температура заготовок на выходе из печи |
от 600 до 1400 °С |
Термометр радиационный «Marathon» модификация MR1S |
18126-05 |
D=±(0,0051+2) °C |
- |
Л=±(3+ +0,005-t) °С |
Л=±(5+ +0,005-t) °С |
Модуль SM331 6ES7 331-7NF00-0AB0 |
15772-02 |
g=±0,05 % |
Ур.у=±0,3 % | |||||
7 |
Разрежение в дымовом борове |
от минус 0,4 до 0 кПа |
Датчик давления Метран- 100-ДВ-1210 |
22235-01 |
g=±0,5 % |
На каждые 10 °С Ут=±(0,1+0,05Ртах/Рв) % |
g=±0,6 % |
g=±4,4 % |
Модуль SM331 6ES7 331-7NF00-0AB0 |
15772-02 |
g=±0,05 % |
Ур.у=±0,3 % | |||||
8 |
Давление природного газа после ГРУ |
от 0 до 16 кПа |
Датчик давления Метран- 100-ДИ-1150 |
22235-01 |
g=±0,5 % |
На каждые 10 °С ут=±(0,05+0,05Ртх/Рв) % |
g=±0,6 % |
g=±1,4 % |
Модуль SM331 6ES7 331-7NF00-0AB0 |
15772-02 |
g=±0,05 % |
Ур.у=±0,3 % | |||||
9 |
Расход природного газа до ГРУ |
от 0 до 1600 м3/ч ЛР=1000 кгс/м2 |
Преобразователь давления измерительный серии 40 мод. 4382 (JUMO dTRANS p02 DELTA) |
20729-03 |
g=±0,5 % |
g=±0,1 % / 10 °С g=±0,1 % / 10 В |
g=±0,6 % |
g=±1,0 % |
Модуль SM331 6ES7 331-7NF00-0AB0 |
15772-02 |
g=±0,05 % |
Ур.у=±0,3 % |
Таблица 2
№ ИК |
Наименование ИК ИС |
Диапазон измерений физической величины, ед. измерений |
СИ, входящие в состав ИК ИС |
Границы допускаемой основной погрешности ИК |
Границы допускаемой погрешности ИК рабочих условиях | |||
Наименование, тип СИ |
№ в Гос. реестре СИ |
Пределы допускаемой основной погрешности |
Пределы допускаемой дополнительной погрешности | |||||
10 |
Давление природного газа до ГРУ |
от 0 до 1 МПа |
Датчик давления Метран-100-ДИ-1150 |
22235-01 |
g=±0,5 % |
На каждые 10 °С Ут=±(0,05+0,05Ртах/Рв) % |
g=±0,6 % |
g=±1,4 % |
Модуль SM331 6ES7 331-7NF00-0AB0 |
15772-02 |
g=±0,05 % |
Ур.у=±0,3 % | |||||
11 |
Температура дыма в борове |
от 0 до 1300 °С |
Преобразователь термоэлектрический кабельный ТХА-К |
23411-02 |
D=±2,5 °С в диапазоне от минус 40 до 333 °С; Д=±0.0075Д °С в диапазоне св. 333 °С |
- |
D=±4,3 °С в диапазоне от 0 до 333 °С; D=±(5+ +0,0075^ )°С в диапазоне св. 333 °С |
D=±7,0 °С в диапазоне от 0 до 333 °С; D=±(13+ +0,0075П) °С в диапазоне св. 333 °С |
Преобразователь нормирующий микропроцессорный 2000НМ |
21555-01 |
g=±0,5 % |
g=±0,25 % / 10 °С | |||||
Модуль SM331 6ES7 331-7NF00-0AB0 |
15772-02 |
g=±0,05 % |
Ур.у=±0,3 % | |||||
12 |
Температура природного газа до ГРУ |
от минус 50 до 50 °С |
Термопреобразователь сопротивления в.зрыво.защищённый ТСМ-0595 |
32458-06 |
D=±(0,25+0,00351) °С |
- |
D=±(0,8+ +0,0035П) °С |
D=±(1,6+ +0,0035П) °С |
Преобразователь нормирующий микропроцессорный 2000НМ |
21555-01 |
g=±0,5 % |
g=±0,25 % / 10 °С | |||||
Модуль SM331 6ES7 331-7NF00-0AB0 |
15772-02 |
g=±0,05 % |
Ур.у=±0,3 % | |||||
13 |
Температура металла |
от 600 до 1400 °С |
Термометр радиационный «Marathon» модификация MR1S |
18126-05 |
D=±(0,0051+2) °C |
- |
D=±(3+ +0,005-t) °С |
D=±(5+ +0,005-t) °С |
Модуль SM331 6ES7 331-7NF00-0AB0 |
15772-02 |
g=±0,05 % |
Ур.у=±0,3 % | |||||
14 |
Давление-разрежение в печи |
от минус 0,08 до 0,08 кПа |
Датчик давления Метран- 100-ДИВ-1310 |
22235-01 |
g=±0,5 % |
На каждые 10 °С Ут=±(0,1+0,05Ртах/Рв) % |
g=±0,6 % |
g=±2,4 % |
Модуль SM331 6ES7 331-7NF00-0AB0 |
15772-02 |
g=±0,05 % |
Ур.у=±0,3 % | |||||
Примечания
|