Увп 280 руководство по эксплуатации вычислители

Вычислитель УВП-280А.01 обеспечивает обработку входных сигналов от датчиков расхода, давления, перепада давления, температуры, производит вычисление значений объемного и массового расхода и количества измеряемой среды, формирование архивов, вывод измеренных и вычисленных параметров на графический дисплей, работу с принтером, с устройствами верхнего уровня и с другими вычислителями в локальной сети.

Вычислитель обслуживает от 1-го до 14-ти трубопроводов. Большой графический дисплей вычислителя позволяет одновременно наблюдать до шести выбираемых параметров в цифровом или графическом виде.

Вычислители имеют широкий выбор портов связи, которые позволяют подключать датчики с цифровым протоколом и устройства верхнего уровня.

Согласующие устройства, поставляемые к вычислителю по заказу (радиомодем РМ-433, контроллер КР-НART.М2, адаптер A232/485, адаптер АТП-01, переходник АДП-УВП280 ), а также подключаемые к вычислителям стандартные GSM/GPRS модемы позволяют расширить возможности применения вычислителей в составе узлов учета энергоносителей и SCADA систем.

Назначение

Вычислители УВП-280 предназначены для измерений выходных электрических сигналов от преобразователей расхода, температуры, давления, разности давлений, влагосодер-жания, плотности, вязкости, калорийности, счетчиков электрической энергии, их преобразований в значения физических величин и вычислений расхода и количества воды, пара, товарной и сырой нефти, нефтепродуктов, газов, количества тепловой и электрической энергии.

Описание

Принцип работы вычислителей состоит в измерении сигналов, поступающих от первичных преобразователей расхода, температуры, давления, разности давлений, их преобразовании в значения физических величин и вычисления расхода, количества среды и количества тепловой энергии.

Вычислитель УВП-280 состоит из блока вычислений (далее — БВ) и периферийного интерфейсного контроллера (далее — ПИК).

ПИК обеспечивает преобразование выходных электрических сигналов от подключаемых к нему первичных преобразователей в цифровой код, который далее поступает в БВ. БВ обеспечивает обработку результатов измерений, хранение полученной информации и работу с внешними устройствами.

Вычислители УВП-280 имеют две модификации УВП-280А.01 и УВП-280Б.01. Модификации вычислителей УВП-280 отличаются конструктивным исполнением и количеством входов для подключения первичных преобразователей.

В модификации вычислителя УВП-280А.01 БВ и ПИК находятся в одном корпусе. В модификации вычислителя УВП-280Б.01 БВ и ПИК выполнены в отдельных корпусах, при этом блок ПИК выпускается в корпусе под названием ПИК3.01. Вычислители УВП-280Б.01 могут состоять только из БВ. Максимальное количество блоков ПИК3.01, подключаемых к одному БВ, равно четырем. Вычислители УВП-280А.01 и блоки БВ и ПИК3.01 вычислителей УВП-280Б.01 изготавливаются в пластмассовых корпусах для настенного монтажа или монтажа на DIN-рейку. Кроме этого, БВ может изготавливаться в конструктивном варианте для щитового монтажа в шкаф.

К вычислителям УВП-280А.01 и УВП-280Б.01 может также подключаться контроллер КР-HART.

В качестве первичных преобразователей могут применяться преобразователи со следующими выходными сигналами:

—    термопреобразователи сопротивления с НСХ 50М, 100М, 50П, 100П, 500П, Pt500, Pt100, Pt50, 50Н, 100Н по ГОСТ 6651-09;

—    преобразователи расхода (количества) с частотным или число-импульсным выходным сигналом, преобразователи плотности с частотным сигналом, счетчики электрической энергии с импульсным выходом с частотой следования импульсов до 10 кГц;

—    преобразователи расхода, температуры, абсолютного/избыточного давления и разности давлений, влагосодержания, плотности, вязкости, калорийности с выходным токовым сигналом 0-5, 0-20, 4-20, 20-4 мА;

—    преобразователи расхода, разности давлений, давления, температуры, влагосодержания, плотности, вязкости, калорийности с протоколом HART (при использовании контроллера КР-HART);

—    преобразователи расхода, разности давлений, давления, температуры, влагосодержания, плотности, вязкости, калорийности с цифровыми интерфейсами Ethernet, RS-232, RS-485 и протоколами Modbus RTU или Modbus/TCP.

Вычислитель поддерживает работу с газовыми хроматографами по цифровым интерфейсам Ethernet, RS-232, RS-485 (протоколы Modbus RTU или Modbus/TCP в режиме ведущего устройства).

По результатам измерений выходных электрических сигналов от первичных преобразователей вычислители УВП-280 проводят вычисления:

—    расхода и количества измеряемой среды при применении стандартных сужающих устройств по ГОСТ 8.586.2-05, ГОСТ 8.586.3-05 (диафрагмы с угловым, фланцевым, трехрадиусным способами отбора давления, сопла ISA1932, сопла Вентури) и МИ 3152-08 (диафрагмы с угловым способом отбора давления, сопла ISA1932);

—    расхода и количества измеряемой среды при применении диафрагм серий “Rose-mount 405” и “Rosemount 1595”;

—    расхода и количества измеряемой среды при применении осредняющих напорных трубок ANNUBAR и ITABAR;

—    расхода и количества измеряемой среды при применении преобразователей расхода с частотным и токовым выходными сигналами, преобразователей объема (массы) с числоимпульсным выходным сигналом, преобразователей с цифровым выходом;

—    массы нефти и нефтепродуктов по ГОСТ Р 8.595-04, ГОСТ Р 8.615-05 и МИ 2693-01;

—    плотности жидкостей при применении преобразователей плотности жидкости измерительных 7835;

—    тепловой энергии и тепловой мощности по каждому трубопроводу, а также в открытых и закрытых системах теплоснабжения в соответствии с МИ 2412-97 и МИ 2451-98;

—    объема газов при стандартных условиях по ГОСТ 2939-63;

—    количества электрической энергии при подключении счетчиков электрической энергии с импульсным выходом.

Вычислители УВП-280 обеспечивают вычисление теплофизических свойств:

—    природного газа по ГОСТ 30319.1-96, ГОСТ 30319.2-96 (NX19 мод, GERG-91 мод) и ГОСТ Р 8.662-09;

—    сухого воздуха по ГСССД МР 112-03;

—    влажного нефтяного газа по ГСССД МР 113-03;

—    умеренно-сжатых газовых смесей по ГСССД МР 118-05;

—    товарной нефти и нефтепродуктов по Р 50.2.076-2010;

—    воды, перегретого и сухого насыщенного пара по ГСССД МР 147-08;

—    чистых газов (азота, ацетилена, кислорода, диоксида углерода, аммиака, аргона и водорода) по ГСССД МР 134-07.

Кроме этого, вычислители УВП-280 обеспечивают:

—    программирование схемы подсоединения первичных преобразователей к конкретным входам вычислителя УВП-280, настройку карты параметров трубопроводов, вывод текущих параметров и накопленных архивов на принтер и экран компьютера по запросу оператора через интерфейсы USB и Ethernet при помощи программы локального пульта;

—    хранение часовых, суточных и минутных архивов для измеренных и вычисленных параметров, а также архива нештатных ситуаций по 10-ти трубопроводам с глубиной не менее 300 суток;

—    передачу архивных и текущих параметров в системы верхнего уровня по открытым и собственным протоколам связи через интерфейсы Ethernet, RS-232 и RS-485;

—    объединение в локальную сеть с целью совместного использования измеряемых и рассчитываемых параметров через интерфейсы Ethernet, RS-232 и RS-485;

—    подключение к локальным и глобальным сетям через порт Ethernet, либо через внешний GSM/GPRS-модем, подключаемый к порту RS-232;

—    хранение накопленной информации и работу часов реального времени в течение 5-ти лет при отключении сетевого питания;

—    работу с программой автоматического формирования базы архивных данных на компьютере через интерфейс Ethernet или GSM/GPRS;

— проведение контроля метрологических характеристик рабочих преобразователей расхода по контрольному преобразователю расхода при работе в составе систем для измерений массы нефти или нефтепродуктов.

Вычислитель соответствует требованиям ГОСТ Р 8.733-2011, ГОСТ Р 8.740-2011 к вычислительным устройствам, входящим в состав измерительных комплексов природного газа.

Фотографии общего вида вычислителей УВП-280

а) исполнение для настенного монтажа или монтажа DIN-рейку

Рисунок 5. Места пломбирования блока ПИК3.01 вычислителя УВП-280Б.01

Программное обеспечение

В вычислителях применяется встроенное программное обеспечение (ПО). ПО имеет разделение на метрологически значимую часть ПО и метрологически незначимую часть ПО.

Программное обеспечение вычислителей предназначено для обработки измерительной информации от первичных преобразователей расхода, температуры, давления, разности давлений, влагосодержания, плотности, вязкости, калорийности, счетчиков электрической энергии, вычислений расхода и количества измеряемых сред, тепловой и электрической энергии, индикации результатов измерений на жидкокристаллическом индикаторе (ЖКИ), сохранения результатов измерений и изменений в настройках вычислителя в архивах, формирования выходных сигналов, настройки и проведения диагностики вычислителей, выбора параметров, сохраняемых в архивах.

Вычислители имеют минутный, часовой, дневной и месячный архивы для хранения базы данных зарегистрированных параметров и событий.

В вычислителях обеспечивается защита от несанкционированного доступа к запрограммированным параметрам измерительного комплекса. Защита реализуется при помощи пломбируемой защитной планки на лицевой панели прибора и многоуровневой системы паролей.

Идентификационные данные ПО вычислителей УВП-280

Вычисление цифрового идентификатора программного обеспечения и вывод его значения на ЖКИ вычислителя не производится.

Защита ПО вычислителей от непреднамеренных и преднамеренных изменений соответствует уровню «С» по МИ 3286-2010. Примененные специальные средства защиты в достаточной мере исключают возможность несанкционированной модификации, обновления (загрузки), удаления и иных преднамеренных изменений метрологически значимого ПО и измеренных (вычисленных) данных.

Технические характеристики

Знак утверждения типа

наносится типографским способом на титульный лист руководства по эксплуатации КГПШ 407374.001-01 РЭ и на лицевую панель вычислителя УВП-280 в виде наклейки.

Комплектность

Поверка

осуществляется по документу КГПШ 407374.001МП «Вычислители УВП-280. Методика поверки», утвержденному ГЦИ СИ ФГУП «ВНИИМС» 07.12.2012 г.

Основные средства поверки:

— стенд СКС6, диапазон тока от 0,025 до 20 мА, пределы абсолютной погрешности ±(0,001^0,003) мА; диапазон сопротивлений от 51,0 до 673,3 Ом, пределы абсолютной погрешности ±(0,015^0,067) Ом; диапазон измерений частоты от 0,31 до 10000 Гц, пределы относительной погрешности ±0,003 %;

— секундомер электронный с таймерным выходом СТЦ-2, пределы абсолютной погрешности ±(15-10-б-Т+1) с.

Сведения и методиках (методах) измерений приведены в руководстве по эксплуатации вычислителей.

Нормативные и технические документы, устанавливающие требования к вычислителям УВП-280:

1.    ГОСТ Р 52931-2008 Приборы контроля и регулирования технологических процессов. Общие технические условия.

2.    МИ 2412-97 Рекомендация. ГСИ. Водяные системы теплоснабжения. Уравнения измерений тепловой энергии и количества теплоносителя.

3.    МИ 2451-98 Рекомендация. ГСИ. Паровые системы теплоснабжения. Уравнения измерений тепловой энергии и количества теплоносителя.

4.    Вычислители УВП-280. Технические условия КГПШ407374.001 ТУ.

Рекомендации к применению

Осуществление торговли и товарообменных операций.

Назначение универсального вычислителя расхода УВП-280А

Вычислители УВП-280 предназначены для вычисления расхода и количества воды, пара, тепла, нефти, нефтепродуктов, воздуха, попутного нефтяного, природного и других газов. Вычислители УВП-280 применяются в узлах учета совместно с первичными преобразователями расхода, давления и температуры. В качестве преобразователей расхода могут использоваться сужающие устройства, осреднительные трубки ANNUBAR и ITABAR, датчики с частотным, числоимпульсным и токовым выходными сигналами.

Технические характеристики УВП-280А универсального вычислителя расхода 

Параметр	Значение
Измеряемая среда	вода, пар, газы, нефтепродукты
Количество входов для подключения преобразователей температуры с выходными характеристиками ТСМ50 и ТСМ100 ( с W100=1,426, W100=1,428), ТСП50, ТСП100 (с W100=1,385, W100=1,391) по ГОСТ 6651 (Входы T1, T2)	2
Количество входов для подключения преобразователей перепада давления, расхода, давления, температуры, плотности, калорийности газа с выходным сигналом тока 0-5, 0-20, 4-20 и 20-4 мА. (Входы А1…А8)	8
Количество входов для подключения преобразователей объема (массы) с выходным числоимпульсным сигналом частотой до 50 Гц. (Входы D1…D4)	4
Количество входов для подключения преобразователей расхода с выходным частотным синусоидальным сигналом амплитудой от 20 мВ до 5В частотой до 10 кГц. (Входы F1, F2)	2
Пределы допускаемой абсолютной погрешности преобразований токовых сигналов в цифровое значение измеряемого параметра, в том числе: — основной погрешности — дополнительной погрешности (в диапазоне рабочих температур окружающей среды от +1 °С до +50 °С)	± 0,01мА ± 0,005мА ± 0,005мА
Пределы допускаемой абсолютной погрешности преобразований сигналов от термопреобразователей сопротивления в цифровое значение измеряемого параметра: — температуры — разности температур	±0,1 °С ±0,03 °С
Пределы допускаемой относительной погрешности преобразования частотных сигналов в цифровое значение расхода при применении преобразователей расхода с частотным выходом	±0,1 %
Пределы допускаемой относительной погрешности преобразования числоимпульсных сигналов в цифровое значение расхода: — по входам D1…D4 — по входам F1, F2	±0,5 % ±0,1 %
Пределы допускаемой абсолютной погрешности преобразования числоимпульсных сигналов по входам D1…D4, F1, F2 в цифровое значение количества (объема)	±1 импульс
Пределы допускаемой относительной погрешности вычислений (по заданным значениям объемного расхода/перепада давления, давления и температуры): — объемного расхода (объема) газа, приведенного к стандартным условиям по ГОСТ 2939 — массового расхода (массы) воды, пара — энтальпии воды, пара — массового расхода (массы) нефти	±0,2% ±0,1% ±0,05% ±0,05%
Пределы допускаемой относительной погрешности измерения текущего времени	±0,01%
Максимальная мощность, потребляемая от питающей сети	12 Вт
Порты связи	RS-232 или Ethernet, RS-485 через адаптеры. CENTRONICS для печати отчетных форм.
Количество источников питания токовых датчиков напряжением +24В и током нагрузки до 200 мА	1

Конструктивное исполнение универсального вычислителя расхода УВП-280А

Вычислители изготавливаются в металлическом корпусе для настенного монтажа. Габаритные размеры вычислителя УВП-280А приведены на чертеже.

Условия эксплуатации

• Питание вычислителя осуществляется от сети переменного тока напряжением 187—242 В и частотой 50±1Гц.
• По устойчивости к воздействию температуры и влажности окружающего воздуха ТК соответствует климатическому исполнению УХЛ3.1 по ГОСТ 15150 для работы при температуре от +1 °С до +50 °C.
• По устойчивости к механическим воздействиям ТК относится к виброустойчивому и вибропрочному исполнению группы 1 по ГОСТ 12997.

Состав изделия УВП-280А

Наименование	Обозначение	К-ВО
Вычислитель УВП-280	КГПШ 407374.001	1
Руководство по эксплуатации	КГПШ 407374.001РЭ	1
Кабель для подключения к IBM PC для ввода параметров объекта	КГПШ 407374.005	1
Дискета с программой ввода параметров	КГПШ 407374.005ПО	1
Шлюз IP-RS232	КГПШ 407374.015	По доп. заказу
Адаптер А232/485	КГПШ 407374.012	По доп. заказу
Адаптер А232/485-PCM	КГПШ407374.016	По доп. заказу

Устройство и работа

Вычислитель УВП-280А включает в себя блок вычислений (БВ) и периферийный интерфейсный контроллер (ПИК-УВП) в одном конструктивном модуле. ПИК-УВП обеспечивает первичную обработку входных сигналов от подключаемых к нему преобразователей расхода, давления, температуры и питание этих преобразователей. БВ обеспечивает выполнение всех вычислений, хранение полученной информации и работу с внешними устройствами. По результатам измерений УВП-280 обеспечивает:

• вычисление расхода и количества измеряемой среды методом переменного перепада давлений при применении сужающих устройств по ГОСТ 8.563.1 и МИ2588, осредняющих напорных трубок ANNUBAR, ITABAR, а также при применении преобразователей расхода с частотным и токовым выходными сигналами, преобразователей объема (массы) с числоимпульсным выходным сигналом;
• вычисление свойств природного газа по ГОСТ 30319.1 и ГОСТ 30319.2, сухого воздуха по ГСССД МР 112 – 03, влажного нефтяного газа по ГСССД МР 113  03, нефти, бензина, мазута, реактивного топлива по МИ 2632;
• вычисление тепловой энергии и тепловой мощности по каждому трубопроводу, а также в открытых и закрытых системах теплоснабжения в соответствии с МИ 2412 и МИ 2451;
• вычисление массы нефти брутто по ГОСТ 8.565-2002;
• вычисление массы нефти нетто на основе рассчитанной массы нефти брутто, с учетом влажности нефти, объемной доли свободного газа, относительной плотности растворенного газа, объемной доли растворенного газа, массовой доли механических примесей, концентрации хлористых солей по алгоритму МИ 2693-2001.

Вычислитель УВП-280 совместно с датчиками расхода, давления и температуры внесен в Госреестр средств измерений как счетчик УВП-281 под № 19434-01.Счетчик УВП-281 разрешен к применению Госэнергонадзором (экспертное заключение №154-ТС). При помощи 6-ти кнопочной клавиатуры на ЖК-индикатор вычислителя выводится информация о текущих режимах работы и параметрах измеряемой среды по каждому трубопроводу. Настройка вычислителя на конкретные параметры расходомерного узла производится с персонального компьютера, работающего под управлением операционной системой Microsoft Windows 95 или выше. Для этого производится запуск программы локального пульта управления, при помощи которой в режиме «подсказки» пользователь описывает параметры всех датчиков, трубопровода и измеряемой среды. Вычислитель программируется на любые конфигурации трубопроводов с использованием всех имеющихся входов, предназначенных для подключения первичных преобразователей. Отсутствие жесткой привязки входов вычислителя и типов датчиков позволяет запрограммировать вычислитель на любые возможные конфигурации трубопроводов при оптимальном использовании всех ресурсов вычислителя. После запуска на коммерческий учет корректировка параметров системы блокируется. Разрешается (после введения пароля с клавиатуры вычислителя) лишь корректировка плотности газа или его компонентного состава, барометрического давления, текущего времени. При этом все вносимые изменения фиксируются в архиве вычислителя. Конфигурация архивов (список накапливаемых параметров, отчетный час, часовой/двухчасовой архив и т.п.) может изменяться при помощи программы локального пульта управления. По всем заданным трубопроводам вычислитель накапливает следующие архивы:

• суточные значения количества и времени нештатных ситуаций по каждому трубопроводу не менее чем за последние 50 суток;
• среднечасовые значения текущих параметров (расход, давление, температура) по каждому — трубопроводу за последние 35 суток;
• изменение плотности или компонентного состава газа (не менее 200 последних изменений);
• время начала, тип и время окончания последних 200 нештатных ситуаций.

Нештатными ситуациями считаются следующие:

• выход датчиков за номинальный диапазон;
• неисправность датчиков (в т.ч. короткое замыкание, обрыв, неверная полярность, несоответствие показаний датчиков перепада давления друг другу);
• отсутствие сетевого питания вычислителя;
• выход расхода за номинальный диапазон;
• ошибка параметров измеряемой среды;
• время настройки датчиков.

В случае возникновения нештатной ситуации вычислитель производит учет расхода по договорному значению, заданному в карте параметров. Договорное значение может равняться фиксированному значению или значению расхода на момент возникновения нештатной ситуации. При возникновении нештатной ситуации на индикатор вычислителя один раз в 10 секунд выводится сообщение об ошибке с указанием номера трубопровода, на котором возникли ошибки. Конкретный тип ошибок, вызвавших нештатную ситуацию, можно просмотреть на индикаторе. Для технологического контроля текущих параметров в вычислителе можно задать границы диапазона изменения выбранного параметра при помощи уставок. При выходе параметра за заданные уставки выдается сообщение на индикатор вычислителя, и это событие фиксируется в архиве. При этом вычислитель ведет расчет расхода как в штатном режиме. Все параметры узлов учета и архивы, хранящихся в вычислителе, могут быть выведены на принтер или компьютер. Для подключения принтера вычислитель имеет параллельный порт CENTRONICS. Связь вычислителя с компьютером осуществляется по интерфейсу RS-232 или RS-485, Ethernet при применении адаптеров. Переход с интерфейса RS-232 на RS-485 и обратно производится при помощи адаптеров А232/485, поставляемых с вычислителем по заказу. Использование интерфейса RS-485 позволяет увеличить длину связи до 1500 метров. При помощи программы локального пульта управления, входящей в комплект поставки вычислителя, на монитор компьютера может быть выведена информация из вычислителя по заказу оператора. Затем эта информация может быть выведена на принтер, подключенный к компьютеру. Вычислители могут объединяться между собой в локальную сеть и далее с компьютером по интерфейсу RS-485 через адаптеры RS-232/RS-485, по сети Ethernet через адаптеры IP/RS232, через коммутируемую телефонную линию через внешний модем. Такая локальная сеть сертифицирована как средство измерения и может использоваться при коммерческих расчетах между поставщиком и потребителем. Вычислитель УВП-280 может работать в качестве терминального контроллера в составе аппаратно-программного комплекса для автоматизации учета энергоресурсов «Телескоп+», сертифицированного как средство измерения. Поверка вычислителя выполняется имитационным методом, т.е. в вычислителе имитируются тестовые расходомерные узлы, а сигналы от датчиков имитируются подачей эталонных электрических сигналов. При этом для проведения поверки необходимы лишь универсальные измерительные приборы и оборудование. Вычислитель внесен в Госреестр средств измерений под № 18379-04.

Межповерочный интервал — 4 года.