Номер по Госреестру СИ: 55618-13
55618-13 Системы информационно-измерительные в составе стационарных систем контроля технического состояния гидроагрегатов
(Нет данных)
Назначение средства измерений:
Системы информационно-измерительные в составе стационарных систем контроля технического состояния гидроагрегатов (далее ИИС СКТС) предназначены для измерения температуры, давления, расхода, уровня воды и масла, несущих информацию о техническом состоянии гидроагрегатов ГЭС.
Внешний вид.
Системы информационно-измерительные в составе стационарных систем контроля технического состояния гидроагрегатов
Рисунок № 1
Программное обеспечение
Специальное программное обеспечение ИИС СКТС представляет собой проект, состоящий из набора блоков с программным кодом и связей между ними. Метрологически значимая часть программного обеспечения состоит из блоков проекта DB2, FB500 и FB509 в которых хранятся настройки ИИС СКТС (алгоритмы обработки аналоговых сигналов). В блоке DB2 происходит расчет температуры по результату измерения сопротивлению в цифровом коде и таблицам с номинальной статической характеристикой Pt100. В блоке FB500 происходит преобразование результатов измерений унифицированных токовых сигналов (от 4 до 20 мА) из цифрового кода в именованную физическую величину. В блоке FB509 происходит пересчет результатов измерений расхода из метров кубических в час в литры в секунду. Проект компилируется и загружается в контроллер с помощью программатора с установленной средой разработки проектов SIMATIC PCS7 v7.1 SP3.
Влияние программного обеспечения на метрологические характеристики учтено при нормировании погрешностей измерительных каналов. Дополнительная погрешность из-за округления при отображении результатов измерений не превышает У единицы младшего разряда результата измерений.
Уровень защиты метрологически значимой части программного соответствует уровню «С» по МИ 3286-2010.
Идентификация метрологически значимой части программного обеспечения - блоков DB2, FB500 и FB509 осуществляется копированием их из памяти контроллера в программатор и преобразованием в файлы, а затем расчета их цифрового идентификатора по алгоритму MD5.
Таблица 2 - Идентификационные данные метрологически значимой части программного обеспечения
Наименование программного обеспечения |
Идентификационное наименование программного обеспечения |
Номер версии программного обеспечения |
Цифровой идентификатор программного обеспечения |
Алгоритм вычисления цифрового идентификатора |
Блок расчета аналоговых каналов температуры |
DB2 |
ff8921ed32a006 9ad77ffdfd8637 fb45 |
MD5 | |
Драйвер аналоговых каналов |
FB500 |
0dfe211bc7208b ab7684cf2696e3 a19b |
MD5 | |
Блок расчета аналоговых каналов расхода |
FB509 |
b45851499b902 d05c373a10179 6c9ed3 |
MD5 |
Знак утверждения типа
Знак утверждения типаЗнак утверждения типа наносится на титульный лист документа 23584736.42 5220.1085ПС «Система информационно-измерительная в составе стационарной системы контроля технического состояния. Паспорт».
Сведения о методиках измерений
Сведения о методиках (методах) измерений
Методика измерений приведена в документе 23584736.42 5220.1085РЭ «Система информационно-измерительная в составе стационарной системы контроля технического состояния гидроагрегатов. Руководство по эксплуатации».
Нормативные и технические документы
Нормативные документы, устанавливающие требования к системам информационно-измерительным в составе стационарной системы контроля технического состояния гидроагрегатов:
-
1. ГОСТ Р 8.596-2002 Метрологическое обеспечение измерительных систем. Основ
ные положения.
-
2. ГОСТ 22261-94 Средства измерений электрических и магнитных величин. Общие технические условия.
-
3. 23584736.42 5220.1085ТУ Система информационно-измерительная в составе стационарной системы контроля технического состояния. Технические условия.
Рекомендации по областям применения в сфере государственного регулирования обеспечения единства измерений
Осуществление производственного контроля за соблюдением установленных законодательством Российской Федерации требований промышленной безопасности к эксплуатации опасного производственного объекта.
Поверка
ПоверкаПоверка ИИС СКТС осуществляется по документу 23584736.42 5220.1085Д1 «Система информационно-измерительная в составе стационарной системы контроля технического состояния гидроагрегатов. Методика поверки», утвержденному ФГУП «СНИИМ» в августе 2013 г. Основное поверочное оборудование:
-
- калибратор токовых сигналов Fluke 707, абсолютная погрешность ±(0,01540-2 -I+ +0,002) мА, где I - задаваемая сила тока;
-
- мультиметр APPA 107N, абсолютная погрешность ±(0,0640-2 -U+0,01) В, где U - измеренное напряжение;
-
- магазин сопротивлений Р4831, класс точности 0,02.
Поверка преобразователей давления измерительных Sitrans P модификации DSIII 7MF 4033 осуществляется в соответствии документом «Преобразователи давления измерительные типа 7MF (DSIII, DSIII PA, DSIII FF, P300, P300 PA, P300 FF) Методика поверки» утвержденным ФГУП «ВНИИМС».
Поверка преобразователей давления измерительных Sitrans Р220осуществляется в соответствии с методикой МИ 1997-89 «Рекомендации ГСИ. Преобразователи давления измерительные. Методика поверки».
Лист № 9 Всего листов 9 Поверка расходомеров-счетчиков электромагнитных осуществляется в соответствии с документом МП 35024-07 «Расходомеры-счетчики электромагнитные SITRANS FM. Методика поверки», утвержденным ГЦИ СИ ФГУП «ВНИИМС» 25.05.2007г.
Поверка уровнемеров поплавковых байпасных УБП осуществляется в соответствии с документом «Уровнемеры поплавковые байпасные УБП. Методика поверки», утвержденным ГЦИ СИ ФГУП «ВНИИМС» июне 2007г.
Поверка термопреобразователей сопротивления платиновых TR10 осуществляется в соответствии с документом МП 49519-12 «Термопреобразователи сопротивления платиновые серий TR, TST. Методика поверки», утвержденному ГЦИ СИ ФГУП «ВНИИМС» в 2011г.
Поверка модулей ввода аналогового сигнала 6ES7 134-4MB02-0AB0 и контроллеров SIMATIC S7-400 осуществляется в соответствии с методикой МИ 2539-99 «ГСИ. Измерительные каналы контроллеров, измерительно-вычислительных, управляющих, программно-технических комплексов. Методика поверки».
Изготовитель
Закрытое акционерное общество «СИНЕТИК»,Адрес: 630009, г. Новосибирск, ул. 3-го Интернационала, 127, тел. (383)266-75-32, факс (383) 266-07-51, e-mail: root@sinetic.ru.
Испытательный центр
Федеральное государственное унитарное предприятие «Сибирский государственный ордена Трудового Красного Знамени научно-исследовательский институт метрологии» (ФГУП «СНИИМ»).
Адрес: 630004, г. Новосибирск, проспект Димитрова, д. 4, тел. (383)210-08-14.
ИИС СКТС представляет собой многофункциональную трехуровневую систему с централизованным управлением и распределенной функцией измерений.
Средства измерений и связующие компоненты образуют 23 измерительных канала (ИК). Структура ИИС СКТС приведена на рисунке 1. Перечень и состав ИК приведен в таблице 1.
Первый уровень ИИС СКТС состоит из:
-
- преобразователей давления измерительных Sitrans P модификации DSIII 7MF 4033 -№ ГРСИ 45743-10;
-
- преобразователей давления измерительных Sitrans P220 модификации 7MF 1567 -№ ГРСИ 51587-12;
-
- расходомеров-счетчиков электромагнитных Sitrans FM состоящих из первичных преобразователей MAG 5100W и преобразователей сигналов MAG5000 - №ГРСИ 35024-12;
-
- уровнемеров поплавковых байпасных УПБ модификации MG - №ГРСИ 35248-07;
-
- термопреобразователей сопротивления платиновых TR10 - №ГРСИ 49519-12.
Второй уровень состоит из контроллера программируемого SIMATIC S7-400 с модулями ввода аналоговых сигналов 6ES7 331-7KF02 и 6ES7 331-7PF01 (ГРСИ № 15773-11).
Третий уровень образован сервером, построенным на промышленном компьютере. Для отображения результатов измерений в составе третьего уровня используются автоматизированные рабочие места (АРМ) и операторская панель с программным обеспечением SCADA WinCC.
Измерительные каналы разделены по виду измеряемой величины на четыре группы:
-
- ИК-1 измерения давления воды и масла (ИК № 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7);
-
- ИК-2 измерения расхода воды (ИК № 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14);
-
- ИК-3 измерения уровня воды и масла (ИК № 15, 16, 17, 18);
-
- ИК-4 измерения температуры воды (ИК № 19, 20, 21, 22, 23).
Принцип действия измерительных каналов групп ИК-1, ИК-2, ИК-3 заключается в преобразовании физических величин в унифицированный токовый сигнал (от 4 до 20 мА) по ГОСТ 26.011, дальнейшем преобразовании этого сигнала с помощью восьмиканальных модулей ввода в цифровой код, передачи цифрового кода по сети PROFIBUS DP в контроллер и преобразовании его в именованные величины - давление, расход и уровень.
Принцип действия измерительных каналов группы ИК-4 заключается в преобразовании температуры в сопротивление платиновыми термопреобразователями сопротивления, измерении сопротивления восьмиканальным модулем ввода по четырехпроводной схеме и преобразованием его в цифровой код, передачи цифрового кода по сети PROFIBUS DP в контроллер и преобразовании его в значение температуры по номинальной статической характеристике Pt100.
Результаты измерений передаются по сети Ethernet из контроллера в сервер для хранения в резервируемой базе данных и на операторскую панель и АРМ для отображения.
Рисунок 1 - Структурная схема ИИС СКТС
Лист № 3
Всего листов 9 Таблица 1 - Перечень и состав измерительных каналов
№ ИК |
Наименование ИК |
Первичный преобразователь |
Модуль ввода | ||
Тип, модифика ция, |
Позиция |
Модификация |
Позиция | ||
1 |
давление в спиральной камере |
Sitrans P DSIII 7MF 4033 |
PT1 |
6ES7 331-7KF02 |
2A2 |
2 |
давление под крышкой турбины |
Sitrans P220 7MF 1567 |
PT2 | ||
3 |
давление в отсасывающей трубе турбины |
Sitrans P220 7MF 1567 |
PT3 | ||
4 |
давление в системах направляющих аппаратов (открытие) |
Sitrans P DSIII 7MF 4033 |
PT4-1 | ||
5 |
давление в системах направляющих аппаратов (закрытие) |
Sitrans P DSIII 7MF 4033 |
PT4-2 | ||
6 |
давление воды на питающем трубопроводе ТП |
Sitrans P220 7MF 1567 |
PT5 | ||
7 |
давление воды внутри корпуса ТП |
Sitrans P220 7MF 1567 |
PT6 | ||
8 |
расход воды на охлаждение генератора |
SITRANS FM MAG5100W, MAG5000 |
FIT1 |
6ES7 331-7KF02 |
2A3 |
9 |
расход воды на охлаждение ГП |
SITRANS FM MAG5100W, MAG5000 |
FIT2 | ||
10 |
расход воды на охлаждение подпятника |
SITRANS FM MAG5100W, MAG5000 |
FIT3 | ||
11 |
расход воды на охлажде ние трансформатора |
SITRANS FM MAG5100W, MAG5000 |
FIT4 | ||
12 |
расход воды на охлаждение ТП |
SITRANS FM MAG5100W, MAG5000 |
FIT5 | ||
13 |
расход воды от общестанционной магистрали на резервное питание ТП |
SITRANS FM MAG5100W, MAG5000 |
FIT6 | ||
14 |
расход воды на противо-конденсатную систему |
SITRANS FM MAG5100W, MAG5000 |
FIT7 | ||
15 |
уровень масла в ванне ГП |
УБП MG |
LIE1 |
6ES7 331-7KF02 |
2A4 |
16 |
уровень масла в котле МНУ |
УБП MG |
LIE2 | ||
17 |
уровень масла в сливном баке МНУ |
УБП MG |
LIE3 | ||
18 |
уровень масла в сливном баке лекажного агрегата |
УБП MG |
LIE4 |
№ ИК |
Наименование ИК |
Первичный преобразователь |
Модуль ввода | ||
Тип, модифика ция, |
Позиция |
Модификация |
Позиция | ||
19 |
температура охлаждающей воды на выходе из генераторного подшипника |
TR10 |
TE1 |
6ES7 331-7PF01 |
2A5 |
20 |
температура охлаждающей воды на выходе из подпятника |
TR10 |
TE2 | ||
21 |
температура охлаждающей воды на выходе из турбинного подшипника |
TR10 |
TE3 | ||
22 |
температура охлаждающей воды в корпусе турбинного подшипника |
TR10 |
TE4 | ||
23 |
температура охлаждающей воды в системе ТВС |
TR10 |
TE5 | ||
Все измерительные каналы объединены одним контроллером Simatic S7-400 |
Для ИИС СКТС, установленной на месте эксплуатации на конкретном гидроагрегате отдельные измерительные каналы могут отсутствовать.
Комплектность ИИС СКТС представлена в таблице 4.
Таблица 4 - Комплектность ИИС СКТС
Наименование |
Тип, обозначение |
Количество |
Преобразователи давления измерительные |
Sitrans P модификации DSIII 7MF 4033 |
3 шт.* |
Преобразователи давления измерительные |
Sitrans P220 модификации 7MF 1567 |
4 шт.* |
Расходомеры-счетчики электромагнитные |
Sitrans FM, MAG 5100W и MAG5000 |
7 шт.* |
Уровнемеры поплавковые байпасные |
УПБ модификации MG |
4 шт.* |
Термопреобразователи сопротивления платиновые |
TR10 |
5 шт.* |
Модуль ввода аналогового сигнала |
6ES7 331-7KF02 |
3 шт. |
Модуль ввода аналогового сигнала |
6ES7 331-7PF01 |
1 шт. |
Контроллер программируемый |
SIMATIC S7-400 |
1 шт. |
Операторская панель |
SIMATIC MP 377 |
1 шт. |
Автоматизированное рабочее место |
АРМ |
2 шт. |
Система информационно-измерительная в составе стационарной системы контроля технического состояния гидроагрегатов. Паспорт |
23584736.42 5220.1085ПС |
1 шт. |
Система информационно-измерительная в составе стационарной системы контроля технического состояния гидроагрегатов. Методика поверки |
23584736.42 5220.1085Д1 |
1 шт. |
* количество определяется при заказе для установки на конкретном гидроагрегате и может быть меньше чем указано в таблице |
Количество измерительных каналов.....................................................................................23.
Диапазоны измерений и пределы допускаемой погрешности для различных групп измерительных каналов указаны в таблице 3.
Рабочие условия применения технических средств: температура окружающего воздуха первичных преобразователей.................... от 5 до 40 °С,
температура окружающего воздуха модулей аналогового ввода, контроллера SIMATIC S7-400 и операторской панели........................................... от 15 до 35 °С,
температура окружающего воздуха сервера и АРМ ......................................... от 15 до 35 °С.
Параметры электрического питания:
напряжение сети питания постоянного тока ..................................................... от 12 до 42 В,
напряжение сети питания переменного тока.................................................. от 198 до 242 В,
частота сети питания .......................................................................................... от 49 до 51 Гц.
аблица 3 - Диапазоны измерений и пределы допускаемой погрешности ИК
№ ИК |
Измеряемая ФВ, группа ИК |
Диапазон измерений ФВ, ед. измерений |
СИ |
, входящие в состав ИК |
Границы допускаемой погрешности ИК | |||
Наименование, тип, модификация |
№ в Гос. реестре СИ |
Пределы допускаемой основной погрешности |
Пределы допускаемой дополнительной погрешности ( или погрешность в р.у.) | |||||
1 |
Давление воды, ИК-1 |
от 0 до 1,6 МПа |
преобразователь давления измерительный Sitrans P DSIII 7MF 4033 |
45743-10 |
g = ±0,0739 % |
gp.у. = ±0,18 % |
g = ±0,88 % | |
модуль ввода аналоговых сигналов (далее модуль) 6ES7431-7KF02 |
15773-11 |
g = ±0,5 % |
Ур.у. = ±0,7 % | |||||
2, 6, 7 |
от 0 до 0,6 МПа |
преобразователь давления измерительный Sitrans P220 7MF 1567 |
51587-12 |
g = ±0,5 % |
gT = ±0,025 % |
g = ±1,7 % | ||
модуль 6ES7431-7KF02 |
15773-11 |
g = ±0,5 % |
Yn.v. = ±0,7 % | |||||
3 |
от 0 до 0,5 МПа |
преобразователь давления измерительный Sitrans P220 7MF 1567 |
51587-12 |
g = ±0,5 % |
gT. = ±0,025 % |
g = ±1,7 % | ||
модуль 6ES7431-7KF02 |
15773-11 |
g = ±0,5 % |
Ур.у. = ±0,7 % | |||||
4, 5 |
от 0 до 6,3 МПа |
преобразователь давления измерительный Sitrans P DSIII 7MF 4033 |
45743-10 |
g = ±0,0739 % |
g^. = ±0,18 % |
g = ±0,88 % | ||
модуль 6ES7431-7KF02 |
15773-11 |
g = ±0,5 % |
gw, = ±0,7 % | |||||
8 |
Расход воды, ИК-2 |
от 127 до 700 м3/ч |
расходомеров-счетчиков электромагнитных Sitrans FM |
35024-12 |
5 = ±0,4 % |
5 р.у = ±0,4 % |
<? = + |
f °>7 \ C.4 + — £„]% |
модуль 6ES7431-7KF02 |
15773-11 |
g = ±0,5 % |
gw, = ±0,7 % |
к ? / | ||||
9 |
от 9 до 300 м /ч |
расходомеров-счетчиков электромагнитных Sitrans FM |
35024-12 |
5 = ±0,4 % |
5 р.у = ±0,4 % |
£■' = ± |
^,4 + — | |
модуль 6ES7431-7KF02 |
15773-11 |
g = ±0,5 % |
gw, = ±0,7 % | |||||
10, 11 |
от 32 до 250 м3/ч |
расходомеров-счетчиков электромагнитных Sitrans FM |
35024-12 |
5 = ±0,4 % |
5 р.у = ±0,4 % |
e* II 1+ |
[C.4 + — FmJ% | |
модуль 6ES7431-7KF02 |
15772-11 |
g = ±0,5 % |
gw, = ±0,7 % |
№ ИК |
Измеряемая ФВ, группа ИК |
Диапазон измерений ФВ, ед. измерений |
СИ |
, входящие в состав ИК |
Границы допускаемой погрешности ИК | ||
Наименование, тип, модификация |
№ в Гос. реестре СИ |
Пределы допускаемой основной погрешности |
Пределы допускаемой дополнительной погрешности ( или погрешность в р.у.) | ||||
12, 13 |
Расход воды, ИК-2 |
от 15 до 120 м /ч |
расходомеров-счетчиков электромагнитных Sitrans FM |
35024-12 |
5 = ±0,4 % |
5 р.у = ±0,4 % |
/ 0,7 X 5 = +(с,4 + —FmJ% |
модуль 6ES7431-7KF02 |
15772-11 |
g = ±0,5 % |
Тр.у. = ±0,7 % | ||||
14 |
от 32 до 70 м /ч |
расходомеров-счетчиков электромагнитных Sitrans FM |
35024-12 |
5 = ±0,4 % |
5 р.у = ±0,4 % |
f 0,7 х = 1(с,4 + р Fm)% | |
модуль 6ES7431-7KF02 |
15772-11 |
g = ±0,5 % |
Тр.¥, = ±0,7 % | ||||
15, 18 |
Уровень масла, ИК-3 |
от 0 до 200 мм |
уровнемер поплавковый байпасный УПБ модификации MG |
35248-07 |
Д = ±5 мм |
Д р.у. = ±5 мм |
Д = ±7 мм |
модуль 6ES7431-7KF02 |
15772-11 |
g = ±0,5 % |
gp, = ±0,7 % | ||||
16 |
от 0 до 1480 мм |
уровнемер поплавковый байпасный УПБ модификации MG |
35248-07 |
Д = ±10 мм |
Д р.у. = ±10 мм |
Д = ±21 мм | |
модуль 6ES7431-7KF02 |
15772-11 |
g = ±0,5 % |
gp.у. = ±0,7 % | ||||
17 |
от 0 до 1200 мм |
уровнемер поплавковый байпасный УПБ модификации MG |
35248-07 |
Д = ±10 мм |
Д р.у. = ±10 мм |
Д = ±19 мм | |
модуль 6ES7431-7KF02 |
15772-11 |
у = ±0,5 % |
Yp.v. = ±0,7% | ||||
19, 20, 21, 22, 23 |
Температура воды, ИК-4 |
От минус 50 до 250 °С |
Термопреобразователь сопротивления платиновый TR10 |
49519-12 |
Д= ±(0/15 + ОДО: |
Др„ = ±(3/15 + ОД02|' |
Д = ±(1/15 + 0Д02|Т|)Т |
модуль 6ES7431-7PF01 |
15772-11 |
Д = ±0,5 °С |
Д р.у = ±1 °С |
Примечания
-
1) В таблице приняты следующие обозначения: ФВ - физическая величина; р.у. - рабочие условия; Д - абсолютная погрешность; у - приведённая погрешность; Yp.y. - приведённая погрешность в рабочих условиях; ДТ -абсолютная погрешность, вызванная изменением температуры окружающей среды на 1°С ; yt - приведённая погрешность, вызванная изменением температуры окружающей среды на 1°С; Т - измеренное значение температуры.
-
2) Допускается замена первичных измерительных преобразователей на аналогичные утвержденных типов с метрологическими характеристиками, не худшими, чем у перечисленных в таблице 3