Под измерительным каналом (ИК) понимается последовательное соединение технических устройств (измерительных, вычислительных, связующих) — компонентов системы, выполняющих законченную функцию от восприятия измеряемой величины до получения результата ее измерения, выражаемого числом или соответствующим ему кодом (ГОСТ Р 8.596-2002).

В ИК входят все агрегатные средства измерений и линии связи от первичного измерительного преобразователя (одного или нескольких) до средства представления информации включительно.

Типовая схема ИК приведена на рисунке 1, представленном выше.

В состав измерительных каналов входят следующие типы ИК:

1.Каналы измерения физических величин:

— каналы измерения давления;

— каналы измерения температуры;

— каналы измерения расхода;

— и т.д.

2 Каналы цифро-аналогового преобразования.

Также ИК подразделяются по типу использования:

— ИК подлежит поверке (относится к СГРОЕИ);

— ИК подлежит калибровке (не относится к СГРОЕИ).

СГРОЕИ — это аббревиатура, которая означает «сфера государственного регулирования обеспечения единства измерений».

Состав, численность и квалификация персонала устанавливаются штатным расписанием и определяются исходя из применяемых технологических процессов с учётом объёмов работ по обслуживанию и ремонту оборудования. К работе с системой допускается оперативный технологический персонал, изучивший эксплуатационную документацию на АСУТП, техническую документацию, поставленную вместе с системой и другими составными частями АСУТП, прошедший курс обучения в соответствие с утверждённой программой и сдавший экзамен на право эксплуатации АСУТП.

В качестве пользователей некоторых компонентов программного обеспечения АСУТП могут выступать метрологи, специально обученный и подготовленный персонал.

В АСУТП для персонала предусматривается два уровня доступа:

− уровень оператора-машиниста;

− уровень административного доступа (инженер службы КИПиА, инженера по

сопровождению АСУТП).

Уровень доступа оператора-машиниста разрешает:

− управление основным и вспомогательным оборудованием в режимах нормальной эксплуатации, пуска, останова и в аварийных ситуациях;

− решение расчётных задач (вывод результатов расчётов по требованию на экраны мониторов и принтер);

− доступ к архивам технологических и расчётных параметров, событий и действий операторов;

− доступ к данным о состоянии оборудования и составление отчётных документов.

Уровень административного доступа (инженер службы КИПиА, инженера по сопровождению АСДУ) кроме операций доступных оператору-машинисту разрешает:

− контроль работы технических и программных средств АСУТП;

− администрирование ЛВС в части обработки информации АСУТП;

− выяснение причин сбоев в работе оборудования;

− внесение изменений в конфигурации программного обеспечения АРМ и

контроллеров;

− архивирование и документирование.

К обслуживанию АСУТП с уровнем доступа оператора или с уровнем административного доступа допускаются специалисты, прошедшие обучение, после сдачи соответствующего экзамена.

Порядок проверки знаний персонала и допуска его к работе:

Периодическая проверка знаний персоналом требований безопасной эксплуатации АСУТП происходит в сроки и согласно требованиям, установленным на объекте.

Уровень квалификации подтверждается соответствующими тестовыми экзаменами.

Персонал, выполняющий электрические работы, должен обладать соответствующими допусками. Правильное функционирование и эксплуатация АСУТП установки достигается выполнением персоналом следующих положений:

− строгое соблюдение и выполнение регламента технического обслуживания и должностных инструкций;

− знание и выполнение требований «Правил технической эксплуатации электроустановок потребителей», правил технической эксплуатации компонентов АСУТП;

− тщательное изучение документации технического обеспечения АСУТП, сопроводительных и эксплуатационных документов.

Поверка каналов измерения (ИК) для поддержания качества АСУТП.

На этапе промышленной эксплуатации проводятся поверка ИК (относящихся к СГРОЕИ) или калибровка ИК (не относящихся к СГРОЕИ), входящих в состав АСУТП.

СГРОЕИ — это аббревиатура, которая означает «сфера государственного регулирования обеспечения единства измерений».

Поверка/калибровка ИК осуществляется по методике разработанной под конкретный ПТК АСУТП, утвержденной  ГЦИ  СИ  ФГУП «ВНИИМС».

Перечень рекомендуемого основного оборудования для поверки:

− Калибратор многофункциональный портативный Метран 510-ПКМ.

− Магазин сопротивлений Р4831 класс точности 0,02/2*10^-6 с  диапазоном

установки (0,001…10000,0) Ом.

− Мультиметр многоканальный прецизионный Метран 514-ММП.

− Калибратор многофункциональный MC5-R, изготовитель OY BEAMEX AB, в  режиме воспроизведения сигнала напряжения с характеристиками.

Допускается использовать другие эталоны, если в каждой проверяемой точке они обеспечивают задание (измерение) необходимых входных (выходных) сигналов  ИК контроллера с погрешностью, не превышающей 1/5 предела допускаемой  основной погрешности ИК контроллера. Если такие эталоны отсутствуют, можно использовать эталоны, обеспечивающие погрешность задания (измерения)  сигналов, не превышающую 1/3 предела допускаемой основной погрешности ИК контроллера, при этом должен вводиться контрольный допуск, равный 0,8 предела допускаемой основной погрешности ИК контроллера.

Сведения об обеспечении заданных в техническом задании (ТЗ) потребительских  характеристик АСУТП, определяющих качество.

Соответствие требованиям по надежности:

Надежность АСУТП в целом обеспечивается:

− надежностью отдельных компонентов системы;

− резервированием отдельных компонентов системы и линий связи;

− распределением и резервированием системы хранения данных.

АСУТП характеризуется следующими показателями надежности:

− наработка на отказ по каждому каналу сбора, обработки, передачи и представления информации – не менее 5000 часов;

− время восстановления различных технических средств автоматизации после отказа – не более 12-ти часов, а ключевых компонентов не более одного часа при наличии ЗИП;

− срок службы комплекса с учетом замены отказавших частей – не менее 10 лет.

Соответствие требованиям по безопасности

АСУТП рассчитана для работы в непрерывном режиме с регламентными  работами в период остановки и ревизий установки.

В случае отказа отдельных устройств АСУТП обеспечивает возможность поддержания установившегося режима работы технологического оборудования  до устранения неисправностей.

Компоновка составных частей системы обеспечивает свободный  доступ для монтажа, наладки, замены или ремонта.

Технические средства АСУТП, находящиеся под напряжением, защищены от  случайного прикосновения к ним обслуживающего персонала и подлежат  защитному заземлению согласно ГОСТ 12.1.030. Места подключения защитного заземления располагаются на  видном  месте  и  четко  обозначаются.  Инструкции по эксплуатации технических  средств включают специальные  пункты  требований по безопасности монтажа, эксплуатации и технического обслуживания.

По устойчивости к электромагнитным  помехам  устройства  АСУТП  соответствуют ГОСТ CISPR 24-2013.

Соответствие требованиям по эргономике и технической эстетике:

Представление информации оператору о параметрах осуществляется в  физических единицах контролируемых параметров в цифровом и графическом виде.

Экранные формы спроектированы с учетом требований унификации.

Размещение технических средств и их  конструктивное исполнение, обеспечивает

безопасность и удобство работы персонала в соответствии с требованиями  эргономики, установленными:

− ГОСТ 21829 – для средств представления зрительной информации;

− ГОСТ 22269 – для рабочих мест.

Соответствие требованиям по защите информации от несанкционированного доступа:

С целью защиты информации от несанкционированного доступа предусмотрены:

− операционная система с администрированием и с возможностью предоставления права доступа к информации для каждого пользователя, с  протоколированием обращений и выхода из системы лиц, которым предоставлено право доступа к файловой системе;

− протоколирование действий персонала по управлению работой системы.

Все программное обеспечение технических средств АСУТП не имеет функций, требующих соединений с Интернетом, в том числе для подтверждения лицензии или активации.

Шкафы ПТК (программно-технический комплекс) с размещенными в них  техническими средствами системы, с целью предотвращения несанкционированного доступа, оснащены замками.

Соответствие требованиям по сохранности информации при авариях:

Для обеспечения сохранности информации при потере электропитания, питание

устройств, входящих в АСУТП, осуществляется через источники бесперебойного питания.

Программные средств обеспечивают дублирование информации на резервные

устройства хранения с последующим восстановлением.

Соответствие требованиям по стандартизации и унификации:

АСУТП создается на основе действующих стандартов и норм.

Унификация в части программного обеспечения предполагает:

− применение стандартных открытых протоколов;

− использование методов структурного программирования, модульного принципа

построения программных компонентов и на единообразные связи между  программными модулями на основе единых программных интерфейсов.

Унификация технических средств обеспечивается использованием:

− средств вычислительной техники, имеющих единую систему интерфейсов;

− стандартных линий связи (RS-485, Ethernet и т.п.);

− единых способов и средств передачи информации в пределах всей системы.

В качестве АРМ используются программно-конфигурируемые, IBM PC совместимые компьютеры.

Измерение параметров технологического процесса производится средствами, внесенными в «Государственный реестр средств измерений».

Требования к импульсным линиям до измерительных датчиков, на примере узла коммерческого учета теплоносителя, расхода пара.

Прокладку импульсных линий к датчикам давления и датчикам перепада давления выполняется в соответствии с требованиями ГОСТ 8.586.5 2005.

Длина импульсных линий не должна превышать 16 м. Во избежание искажения перепада давления, возникающего из-за разности температуры трубок, две соединительные трубки должны располагаться рядом. Диаметр условного прохода импульсных линий к датчикам давления и датчикам перепада давления должен быть одинаковый на всем их протяжении. Для предотвращения конденсации среды, внутренний диаметр соединительных трубок должен составлять 12 мм. Соединительные трубки устанавливаются с уклоном к горизонтали более чем 1:12. Такой уклон обеспечивает движение конденсата и твердых частиц вниз до отстойных камер.

В соответствии с п. 6.2.1.2  ГОСТ 8.586.5 2005, допускается подключение к одному сужающему устройству двух или более датчиков перепада давления.

В соответствии с п. 6.2.2 ГОСТ 8.586.5 2005, для отделения средств измерений от измерительных трубопроводов применяются разъединительные шаровые краны или игольчатые вентили. Разъединительные краны рекомендуется помещать на соединительных трубках непосредственно у места их соединения с измерительным трубопроводом. Площадь проходного сечения крана должна быть не менее 64% площади сечения соединительной трубки. В рабочем режиме разъединительные краны должны быть полностью открыты.

В соответствии с п. 6.2.4. ГОСТ 8.586.5 2005, для осаждения взвеси или влаги, в нижних точках импульсных линий к датчикам давления и датчикам перепада давления устанавливаются отстойные камеры. Вверху отстойных камер предусмотрено свободное пространство, обеспечивающее доступ к продувочному шаровому крану.

Пример заказной спецификации на импульсные линии:

1. Труба холоднодеформированная 16х2 мм. Ст. 20, ГОСТ 8734-75.
2. Вентиль запорный игольчатый DN15 ВТ-5, штуцерно-ниппельное соединение, материал — сталь 20, покрытие Ц6.хр, Рр — 25 Мпа, Тр — 300 °С, Dу — 15 мм.
3. Комплект монтажных частей — гайка М20х1,5, ниппель, прокладка Ф-4У В 15
4. Сосуд уравнительный СУ-6,3-2-А, условное давление 25 МПа, исполнение 2, сталь 20 по ГОСТ 1050-88