Метрологическое обеспечение измерительных систем (стр. 33 )

Сведение балансов: расчёт фактического и допустимого небаланса по сетевым элементам систем энергоснабжения и энергопотребления.

Расчет потерь в силовых трансформаторах и линиях напряжения, ресурсов высоковольтных переключателей.

Формирование графиков потребления электроэнергии.

Планирование и прогноз потребления электроэнергии.

Передача всем заинтересованным субъектам оптового и розничного рынка электроэнергии данных о состоянии объектов и средств измерений с использованием средств электронной цифровой подписи.

Предоставление контрольного доступа НП “АТС” к учётным данным ПТК “ТЕКРОН”.

4 Архитектура ПТК “ТЕКРОН”

ПТК “ТЕКРОН” – многоуровневая иерархическая система, структурная схема которой представлена на рис. 1.

Рис. 1. Обобщенная структурная схема ПТК «ТЕКРОН»

Нижний уровень ПТК представлен программно-логическими контроллерами (ПЛК) серии “ТЕКОН” (рис. 2):

– контроллеры многофункциональные МФК3000;

– контроллеры многофункциональные МФК;

– контроллеры многофункциональные ТКМ700;

– контроллеры многофункциональные ТКМ410;

– системы интеллектуальных модулей “ТЕКОНИК”,

Рис. 2. Контроллеры серии “ТЕКОН”

выполняющие измерение, промежуточное хранение и заданную в соответствии с предписанными задачами обработку информации, осуществляют формирование управляющих воздействий на исполнительные механизмы.

Контроллеры посредством цифровых линий связи (по стандартному интерфейсу Ethernet) связаны с устройствами верхнего уровня ПТК “ТЕКРОН”, реализованных на базе IBM PC совместимых компьютеров промышленного или офисного исполнения под управлением операционных систем WINDOWS 2000 или WINDOWS XP, объединённые локальной вычислительной сетью Ethernet. В качестве устройств верхнего уровня, в общем случае, могут использоваться:

– выделенные серверы оперативной и (или) архивной базы данных (Серверы ОБД и АБД), предназначенные для сбора, регистрации, заданной математической обработки, документирования, архивирования информации и дальнейшей её ретрансляции;

– коммуникационные серверы (СОМ-Сервера) предназначенные для автоматического сбора по стандартным цифровым интерфейсам информации с ПЛК нижнего уровня, с целью её промежуточного хранения, обработки и дальнейшей ретрансляции абонентам верхнего уровня ПТК “ТЕКРОН” и во внешнюю коммуникационную среду сторонним системам сбора и обработки информации;

– автоматизированные рабочие места (АРМ) оперативно-диспетчерского и управленческого персонала, которые в общем случае могут быть выполнены с использованием архитектуры “клиент-сервер” (АРМ-клиенты) или со встроенным сервером оперативной и (или) архивной базы данных (Локальные АРМ). АРМ предназначены для визуализации оперативной и архивной информации о технологическом процессе с серверов ОБД и АБД, а также для формирования оперативного дистанционного воздействия на объект управления (рис. 3);

 

Рис. 3. Пример видеокадров АРМ,
реализованных на базе SCADA “КРУГ-2000”

– архивный центр, предназначенный для сбора (копирования), заданной математической обработки, долговременного хранения и визуализации архивных данных с абонентов верхнего уровня ПТК “ТЕКРОН” и со сторонних АИИС, АСУТП и АСКУЭ;

– серверы “Web-Контроля”, предназначенные для организации в режиме реального времени доступа сторонним пользователям (клиентам “Web-Контроля”) к информационным данным ПТК “ТЕКРОН” (видеокадры, мнемосхемы, таблицы, документы, тренды и т. п.) посредством сети Internet;

– станции инжиниринга, предназначенные для осуществления наладочных и сервисных работ по обслуживанию абонентов нижнего и верхнего уровней ПТК “ТЕКРОН”;

– сервер единого времени, предназначенный для поддержания единого астрономического времени абонентов нижнего и верхнего уровней ПТК “ТЕКРОН”, с его коррекцией по сигналу точного времени, получаемого со спутника (посредством GPS-приёмника);

– табло коллективного пользования.

В частном случае, некоторые из указанных выше компонентов верхнего уровня могут реализовываться в рамках одного IBM PC совместимого компьютера.

5 Основные технические характеристики ПТК “ТЕКРОН”

Общее количество входных/выходных аналоговых измерительных/управляющих каналов – до 30 000.

Период опроса входных/выходных аналоговых измерительных/управляющих каналов – от 0,02 с.

Период обновления информации на верхнем уровне – 1 с.

Параметры формируемых трендов:

– количество трендов – до 50 000 на один сервер ОБД/АБД верхнего уровня;

– дискретность записи в тренды – от 1 с;

– количество дискретных точек в трендах (“глубина” трендов):

а) оперативных до 100 000;

б) архивных – ограничено ёмкостью дискового накопителя.

Количество регистрируемых в ПТК “ТЕКРОН” сообщений:

– оперативных – до 21 000 за одни сутки;

– архивных – ограничено ёмкостью дискового накопителя.

Дискретность регистрируемых сообщений – от 10 мс;

6 Основные метрологические характеристики ПТК “ТЕКРОН”

Пределы допускаемой основной приведённой погрешности измерительных каналов тока, напряжения, сопротивления и частоты
± (0,05 – 0,25) %.

Пределы допускаемой основной абсолютной погрешности измерительных каналов температуры по преобразованию сигналов с термопреобразователей сопротивления ± (0,15 – 1,3) ºС.

Пределы допускаемой основной абсолютной погрешности измерительных каналов температуры по преобразованию сигналов с термопар ± (0,25 – 3) ºС.

Пределы допускаемой основной приведённой погрешности каналов цифроаналогового преобразования сигналов постоянного тока
± (0,05 – 0,25) %.

Пределы допускаемой относительной погрешности измерительных каналов количественных параметров теплоносителя и природного газа:

– реализующих косвенный метод измерений расхода методом переменного перепада давления по ГОСТ 8.563.2 с использованием сужающих устройств по ГОСТ 8.563.1 или ГОСТ 8.361 и МИ 2667 с использованием осредняющих трубок по ГОСТ 8.361 и МИ 2667 – ±0,1 %;

– реализующих косвенный метод измерений в соответствии с ПР 50.2.019 с использованием турбинных и ротационных счётчиков
газа – ± 0,1 %.

Пределы допускаемой относительной погрешности измерительных каналов тепловой энергии, реализующих косвенный метод измерения в соответствии с “Правилами учёта тепловой энергии и теплоносителя”, МИ 2553, МИ 2451 и МИ 2412 – ± 0,1 %

Межповерочный интервал ПТК “ТЕКРОН” – 2 года.

Заключение

Вследствие гибкой развитой архитектуры ПТК “ТЕКРОН”, его многофункциональности, открытости и масштабируемости возможно построение автоматизированных систем любой степени сложности и назначения, применяемых для малоинформативных и крупных полномасштабных централизованных и распределённых объектов автоматизации. Наряду с этим, созданы условия для минимизации стоимости и срока окупаемости, реализуемых на базе ПТК “ТЕКРОН” автоматизированных систем, за счёт использования однотипных, удобных в эксплуатации и относительно недорогих, по сравнению со своими зарубежными аналогами, но не уступающих им по качеству и надёжности, программно-технических средств отечественного производства: мощной модульной SCADA “КРУГ-2000” и высокотехнологичных контроллеров серии “ТЕКОН”.

Авторы

– зам. нач. отдела систем учета НПФ “КРУГ”

E-mail:

Россия, 440028, Пенза, ул. Титова, 1-Г www. krug2000.ru

Тел. [phone], 55-64-97, 49-94-14. Факс. [phone]

, ,

Системы мониторинга технологических
и производственных процессов
промышленных предприятий

Измерительные системы (ИС) составляют основу функционирования систем контроля технологических объектов, систем учета и контроля количества и показателей качества энергоносителей, АСУТП, АСУП. Именно от оперативности, точности и достоверности измерительной информации зависит эффективность управленческих решений. Современные ИС служат для оперативного мониторинга сложных технологических процессов и обладают следующими особенностями:

– распределенная многоуровневая структура;

– модульность: каждую из задач измерений, нормирования, обработки, визуализации в ИС решают специализированные модули, однотипные для каждого объекта системы мониторинга;

– “интеллектуальность”, которая достигается применением программируемых логических и промышленных контроллеров, использованием программно-математического обеспечения;

– принцип проектной компоновки: количество уровней, измерительных каналов и архитектура построения ИС зависят от сложности объекта контроля и количества параметров, подлежащих контролю;

– максимальное использование стандартных технологий, интерфейсов и протоколов, что дает возможность интегрировать компоненты системы между собой и с внешними системами;

– наглядность представления и простота доступа к информации с помощью отображения оперативных данных систем АСУТП на мнемосхемах SCADA-систем.

Научно-производственное предприятие “Томская Электронная Компания” (ТЭК) имеет 13-летний опыт работы по созданию приборов измерений, контроля, управления и разработке “под ключ” систем управления технологическими процессами. Ужесточение требований к качеству продукции приводит к повышению требований к “качеству” измерительной информации. НИОКР, проводимые в компании, позволяют постоянно повышать уровень производимых изделий. Среди новых разработок компании: измерительные преобразователи, системы “малой автоматизации”, ИВК, ИИС.

Одним из важнейших направлений совершенствования ИС является повышение точности, быстродействия, надежности и стабильности метрологических и эксплуатационных характеристик первичных измерительных преобразователей. Датчики первыми воспринимают не только необходимую измерительную информацию, но и вредное воздействие внешних дестабилизирующих факторов различного происхождения. Комплексная автоматизация технологических процессов, связанных с использованием токсичных и взрывоопасных сред, а также сред, находящихся в условиях высоких температур и давлений, требует разработки новых способов и СИ, позволяющих контролировать параметры процессов и объектов с необходимой точностью.