ИС УПБКА построена на базе:

• - резервированных контроллеров С300 системы измерительно-управляющей Experion PKS (Госреестр № 17339-12) фирмы «Honeywell»;

• - контроллеров SIMATIC S7-300 (Госреестр № 15772-11) c модулями аналогового ввода-вывода в составе АСУ блока охлаждения воды.

Измерительные каналы (далее - ИК) ИС УПБКА 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.

Система выполняет измерительные, информационные и управляющие функции АСУТП, а также функции противоаварийной защиты:

• •  Автоматизированный сбор и первичная обработка технологической информации;

• •  Автоматический контроль состояния технологического процесса с предупредительной сигнализацией при выходе технологических параметров за установленные границы;

• •  Управление технологическим процессом в реальном масштабе времени;

• •  Дистанционное и автоматическое управление всем вспомогательным оборудованием и исполнительными механизмами технологического процесса;

• •  Автоматическое отображение информации о технологическом процессе в реальном режиме времени на мониторах операторских станций в виде графиков, мнемосхем, таблиц, гистограмм и т.п.;

• •  Автоматическое представление информации о предупредительных и аварийных ситуациях посредством звуковой и цветовой сигнализации;

• •  Автоматическое формирование отчетов и режимных листов по заданной форме и вывод их на печать по расписанию и по запросу;

• •  Представление информации о состоянии противоаварийной защиты, сигнализация и регистрация срабатывания противоаварийной защиты;

• •  Автоматическая обработка, регистрация и хранение информации, вычисление усредненных, интегральных и удельных показателей;

• •  Автоматизированная передача данных в общезаводскую сеть предприятия;

• •  Контроль работоспособности состояния комплекса технических средств, включая входные и выходные электрические цепи полевого оборудования;

• •  Диагностика и выдача сообщений по отказам всех элементов комплекса технических средств.

Программное обеспечение (ПО) ИС УПБКА состоит из программного обеспечения контроллеров и ПО верхнего уровня - SCADA-системы.

Все метрологически значимые вычисления выполняются ПО контроллеров, 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 УПБКА 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 УПБКА поддерживают синхронизацию внутренних часов реального времени с источником точного времени - сервером точного времени.

ИС УПБКА содержит измерительные каналы следующих видов:

• 1. Каналы измерения температуры с термопарами:

• - преобразователи термоэлектрические: КТХА (Госреестр №36765-09), ТС10-В тип К (Госреестр №48012-11), ТС40 тип К (Госреестр №24963-06), ТС мод. 200 тип К (Госреестр №24963-06);

• - 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.

• 2. Каналы измерения температуры с термопарами:

• - датчик температуры 248, (с НСХ К) (Госреестр № 28033-05), датчик температуры 644, (с НСХ К) (Госреестр № 39539-08),

• - 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.

• 3. Каналы измерения температуры с термопреобразователями сопротивления :(Pt100):

• - термопреобразователь сопротивления с пленочными чувствительными элементами

ТСП Метран-246 (Госреестр № 26224-07), термометр сопротивления платиновый серии 65 (Госреестр № 22257-11) кл. допуск В, датчик температуры КДТ-50  (Госреестр

№ 30261-05);

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

• - модуль аналогового ввода CC-PAK01 с входным аналоговым сигналом от 4 до 20 мА контроллера С300 системы измерительно-управляющей ExperionPKS.

• 4. Каналы измерения температуры с термопреобразователями сопротивления:

• - термопреобразователь сопротивления Pt100, кл. допуск А с преобразователем измерительным ввода-вывода PR 5333B (Госреестр № 30104-06),

• - преобразователь измерительный тока и напряжения с гальванической развязкой (барьер искрозащиты) KFD2-STC4-Ex1 (Госреестр № 39587-08);

• - модуль аналогового ввода 6ES7 331-7NF00-0AB0 с входным аналоговым сигналом от 4 до 20 мА контроллера SIMATIC S7-300 (Госреестр № 39587-08).

• 5. Каналы измерения температуры с термопреобразователями сопротивления:

• - термопреобразователь сопротивления TR66, Pt100, кл. допуск А (Госреестр № 49519-12) с преобразователем измерительным iTemp TMT 182 (Госреестр № 26240-03),

• - преобразователь измерительный тока и напряжения с гальванической развязкой (барьер искрозащиты) KFD2-STC4-Ex1 (Госреестр № 39587-08);

• - модуль аналогового ввода 6ES7 331-7NF00-0AB0 с входным аналоговым сигналом от 4 до 20 мА контроллера SIMATIC S7-300 (Госреестр № 39587-08).

• 6. Каналы измерения температуры с термопреобразователями сопротивления :(Pt100):

• - термопреобразователь сопротивления платиновый Minco, Pt100, кл. допуск А с преобразователем измерительным серии ТН, мод. ТН102 (Госреестр № 18527-09),

• - модуль аналогового ввода 6ES7 331-7NF00-0AB0 с входным аналоговым сигналом от 4 до 20 мА контроллера SIMATIC S7-300 (Госреестр № 39587-08).

• 7. Каналы измерения уровня:

• - преобразователь давления измерительный EJX110A (Госреестр № 28456-09); уровнемер микроимпульсный Levelflex M мод.FMR 45(Госреестр №26355-09); датчик уровня буй-

Лист № 4 всего листов 24 ковый цифровой ЦДУ-01( Госреестр № 21285-10); комплекс радиоизотопный измерения уровня и плотности Gammapilot M мод. FMG 60( Госреестр № 27516-09);

• - 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.

• 8. Каналы измерения уровня:

• - уровнемер ультразвуковой Prosonic M FMU41 ( Госреестр №17670-08);

• -  преобразователь измерительный (барьер искрозащиты) KFD2-STC4-Ex1 (Госреестр № 39587-08);

• - модуль аналогового ввода 6ES7 331-7NF00-0AB0 с входным аналоговым сигналом от 4 до 20 мА контроллера SIMATIC S7-300 (Госреестр № 39587-08).

• 9. Каналы измерения давления, разности давлений:

• -  первичные измерительные преобразователи: преобразователи давления измерительные EJХ430A (Госреестр № 28456-09), преобразователи давления измерительные EJX110A (Госреестр № 28456-09), преобразователи давления измерительные EJX310A (Гос-реестр № 28456-09), преобразователь давления измерительный 3051TG (Госреестр № 14061-10); преобразователь давления измерительный Сerabar M мод. PMP41 (Госреестр №41560-09);

• - 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.

• 10. Каналы измерения давления:

• -  первичные измерительные преобразователи: преобразователи давления измерительные EJХ430A (Госреестр № 28456-09);

• - преобразователь измерительный тока и напряжения с гальванической развязкой (барьер искрозащиты) KFD2-STC4-Ex1 (Госреестр № 39587-08);

• - модуль аналогового ввода 6ES7 331-7NF00-0AB0 с входным аналоговым сигналом от 4 до 20 мА контроллера SIMATIC S7-300 (Госреестр № 39587-08).

• 11. Каналы измерения довзрывных концентраций горючих газов:

• - датчик оптический Polytron 2IR (Госреестр № 46044-10), датчик электрохимический Polytron 7000 (Госреестр № 31132-06), датчик термокаталитический Polytron 2XP Ex (Госре-естр № 22782-02);

• - 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.

• 12. Каналы измерения содержания кислорода в газе

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

• - 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.

• 13. Каналы измерения содержания окиси углерода в газе

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

• - 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.

• 14. Каналы измерения содержания водорода в газе

- газоанализатор XMTC ( Госреестр № 14776-02);

• - 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.

• 15. Каналы измерения содержания окиси углерода в водородосодержащем газе

• - газоанализатор Teledyne 7600 (Госреестр № 37560-08);

• - 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.

• 16. Каналы измерения содержания двуокиси углерода в водородосодержащем газе

• - газоанализатор Teledyne 7600 (Госреестр № 37560-08);

• - 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.

• 17. Каналы измерения содержания изобутана, бутана, изопентана, пентана, пропана, водорода

• - Хроматограф газовый GC-1000 Mark II (Госреестр № 14888-06);

• - 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.

• 18. Каналы измерения содержания серы в бутане

• - Анализатор общей серы в нефтепродуктах промышленный мод. C6200S (Госреестр № 46394-11);

• - 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.

В составе ИС УБКА содержатся: каналы измерения содержания влаги в пропанпропиленовой фракции с гигрометром точки росы Michell Intruments мод. Transmet (Госреестр № 31015-06), вторичная электрическая часть (ВИК) которых состоит из преобразователя измерительного MTL 4544 и модуля аналогового ввода CC-PAIH01 с входным аналоговым сигналом от 4 до 20 мА, и каналы измерения плотности с профилометром SmartScan S-3910, вторичная электрическая часть (ВИК) которых состоит из модуля аналогового ввода CC-PAIH01 с входным аналоговым сигналом от 4 до 20 мА. Границы интервала основной погрешности для этих ИК определяются отдельными методами измерений.

• 19. Каналы измерения содержания ионов фторида в воде

• - Анализатор жидкости ионоселективный модель 8231 (Госреестр № 41304-09);

• - 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.

• 20. Каналы измерения электропроводности, воды, конденсата, полимера

• - Анализатор жидкости модель 5081 (Госреестр № 27087-10);

• - 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.

• 21. Каналы измерения активности ионов водорода, электропроводности воды:

- анализатор жидкости Liquiline M CM 42 ( Госреестр № 32917-09);

• - преобразователь измерительный тока и напряжения с гальванической развязкой (барьер искрозащиты) KFD2-STC4-Ex1 (Госреестр № 39587-08);

• - модуль аналогового ввода 6ES7 331-7NF00-0AB0 с входным аналоговым сигналом от 4 до 20 мА контроллера SIMATIC S7-300 (Госреестр № 39587-08).

• 22. Каналы измерения расхода:

• - первичные измерительные преобразователи: расходомер электромагнитный AD-

MAG мод. AXF (Госреестр №17669-09), расходомер-счетчик вихревой объемный YEWFLO DY (Госреестр № 17675-09), расходомер-счетчик Deltatop DО65 (Госреестр             №

29675-08), ротаметр RAMC (Госреестр №27053-09), счетчик-расходомер массовый RO-TAMASS мод. RCCT, RCCS(Госреестр № 27054-09);

• - 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.

• 23. Каналы измерения расхода:

• -  первичные измерительные преобразователи: расходомер электромагнитный Promag 50P (Госреестр №14589-09),

преобразователь измерительный тока и напряжения с гальванической развязкой (барьер искрозащиты) KFD2-STC4-Ex1 (Госреестр № 39587-08);

• - модуль аналогового ввода 6ES7 331-7NF00-0AB0 с входным аналоговым сигналом от 4 до 20 мА контроллера SIMATIC S7-300 (Госреестр № 39587-08).

24 Каналы измерения расхода:

• - первичные измерительные преобразователи:   расходомер-счетчик жидкости

мод.XMT868 (Госреестр № 17675-09);

• - модуль аналогового ввода 6ES7 331-7NF00-0AB0 с входным аналоговым сигналом от 4 до 20 мА контроллера SIMATIC S7-300 (Госреестр № 39587-08).

• 25. Каналы измерения расхода с сужающими устройствами:

• -  диафрагма с угловым или фланцевым способом отбора давления по ГОСТ 8.586.2-2005, диафрагма сегментная, диафрагма с коническим входом по РД 50-411-83;

• - промежуточные измерительные преобразователи: преобразователь разности давлений измерительный EJX110A (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.

• 26. Каналы выводов аналоговых сигналов управления:

• - барьер искрозащиты MTL 4549C;

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

• 27. Каналы выводов аналоговых сигналов управления:

• - модуль аналогового вывода 6ES7 332-7ND00-0AB0 с выходным аналоговым сигналом от 4 до 20 мА контроллера SIMATIC S7-300 (Госреестр № 39587-08).

Основные метрологические характеристики измерительных каналов ИС УПБКА приведены в таблицах 2 - 10.

Таблица 2 - ИК температуры ИС УПБКА с контроллерами С300

Таблица 3 - ИК уровня, давления ИС УПБКА с контроллерами С300

Таблица 4 - ИК довзрывных концентраций горючих газов и т.д. ИС УПБКА с контроллерами С300

Таблица 5 - ИК расхода ИС УПБКА с контроллерами С300

Таблица 6 - ИК вывода аналоговых сигналов управления УПБКА с контроллерами С300

Таблица 7 - ИК температуры ИС УПБКА с контроллерами SIMATIC S7-300

Таблица 8 - ИК уровня, давления ИС УПБКА с контроллерами SIMATIC S7-300

Таблица 9 - ИК расхода, электропроводности воды, активности ионов водорода ИС УПБКА с контроллерами SIMATIC S7-300

Таблица 10 - ИК вывода аналоговых сигналов управления ИС УПБКА с контроллерами SIMATIC S7-300

Примечания к таблицам 2 - 10

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

• 2 В таблицах 2, 7 погрешность преобразования сигналов термопар приведена 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 техниче-

скими и метрологическими характеристиками. = ±L ₊ ^Kmax -⁽/1 ⁺ У2 ^{) А}

— ¹⁷ дат "Г

чика,

Kmax - максимальное значение диапазона измерений довзрывных концентраций горючих газов, электропроводности воды, конденсата, полимера, содержания изобутана, бутана, изопентана, пентана, пропана, водорода, серы в бутане (в случае, когда нижнее значение диапазона измерений отлично от нуля, вместо Kmax следует использовать разницу между верхним и нижнем значениями диапазона измерений )

g1 - предел основной приведенной погрешности измерительных преобразователей MTL 4544, KFD2-STC4-Ex1%;

g2 - предел основной приведенной погрешности модуля контроллера, %;

K - измеренное значение довзрывных концентраций горючих газов, электропроводности воды, конденсата, полимера, содержания изобутана, бутана, изопентана, пентана, пропана, водорода, серы в бутане

g2 - предел основной приведенной погрешности модуля контроллера, %;

D - измеренное значение уровня, мм.

• 7 Расход газов приведен к стандартным условиям.

• 8 В таблицах 2 - 10 пределы допускаемой основной погрешности ВИК, при наличии в составе ИК преобразователей измерительных MTL 4544, MTL 4575, KFD2-STC4-Ex1, барьеров ис-крозащиты MTL 4549С приведены в виде суммарной погрешности компонентов «модуль контроллера + измерительный преобразователь (барьер искрозащиты)».

• 9 G_u:5m - измеряемое значение массового расхода, кг/ч, Z_с - стабильность нуля, кг/ч.

• 10 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:

Dcu Do ⁺ X Di, i=1...n

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 (Dcu2)), 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:

D« = uXD,■

\ j=1-k

Рабочие условия применения компонентов системы.

Для первичных измерительных преобразователей условия применения определяются их технической документацией.

Для преобразователей измерительных MTL:

• - температура окружающего воздуха:         от минус 20 до +60 °С;

• - относительная влажность                  от 5 до 95 % без конденсации влаги.

Для модулей аналогового ввода/вывода контроллеров С300 системы измерительно-управляющией ExperionPKS:

• - температура окружающего воздуха:         от 0 до +50 °С;

• - относительная влажность                  от 5 до 95 % без конденсации

влаги при температуре > 40 °С.

Для модулей контроллеров программируемых SIMATIC S7-300:

• - температура окружающего воздуха

  от 0 до 55°С,

  до 95 % без конденсации.

• - относительная влажность

Для АРМ оператора:

температура окружающего воздуха относительная влажность атмосферное давление

- питание от сети переменного тока напряжением (220 ^-33 ) В, частотой (50^-3) Гц.