Вычислитель расхода SFC3000

Что такое вычислитель расхода SFC3000?

SFC3000 обрабатывает сигналы измерительных линий, рассчитывает приведённый объём, массу и энергию среды и документирует результат отчётами и журналами, пригодными для проверки. Прибор не ограничивается расчётом по одной линии: он работает как контроллер узла, формирует суммы по линиям, выдаёт команды клапанам и передаёт данные в системы верхнего уровня.

Платформа построена на модульной структуре плат. Шасси несёт до шести пользовательских плат: для измерительных линий устанавливаются платы ввода/вывода линии, для связи — платы последовательных интерфейсов и Ethernet. Каждая плата линии с резервированными входами полностью обслуживает коммерческий учёт одной линии; в некоммерческих применениях та же плата может использоваться для двух линий. При пяти платах линий достигается ёмкость коммерческого учёта по пяти линиям, причём разные типы счётчиков работают в одном шасси совместно.

Цветной сенсорный экран VGA 5,7 дюйма на лицевой панели, клавиатура QWERTY и поворотный орган навигации 360° упрощают работу с меню на объекте. Яркие светодиодные индикаторы делают состояние прибора заметным на расстоянии. Локальная настройка и выгрузка данных выполняются через высокоскоростной порт USB на лицевой панели с помощью программного обеспечения для Windows; для дистанционного доступа применяются платы последовательных интерфейсов и Ethernet.

Принцип работы и вычислительная платформа

Прибор ведёт измерительную цепочку с вычислительной мощностью, распределённой по платам:

1. Чтение сигналов с объекта: Плата линии собирает данные счётчиков, датчиков и анализаторов через импульсные и частотные входы, контуры HART (Highway Addressable Remote Transducer), прямой четырёхпроводной вход ТС (PRT, platinum resistance thermometer) и последовательный канал.

2. Предварительная обработка на плате: Каждая сменная плата выполняет функции измерения, связи и ввода/вывода собственным 32-разрядным процессором, благодаря чему центральный процессор остаётся занят расчётом и отображением.

3. Применение стандартных расчётов: Центральный 32-разрядный процессор выполняет приведение и суммирование по методу, соответствующему среде, в арифметике двойной точности (64 бит); время цикла составляет полсекунды.

4. Архивирование, отчёты и связь: Результаты заносятся в журналы аварийных сообщений, событий и измерений; отчёты выводятся на принтер или в сеть, данные передаются на верхний уровень по Modbus.

Архитектура плат линий и структура процессоров

Распределённая структура процессоров не допускает падения вычислительной производительности при увеличении числа линий. Шесть слотов шасси распределяются между платами измерения и связи; когда для поверочных установок требуется много сигналов от клапанов, коммутационная плата линии добавляет дискретные входы и выходы. Подробные характеристики ввода/вывода по каждому варианту плат приведены на странице опциональных плат.

Расчёты для газа

Для осушенного и влажного природного газа доступны методы ISO 5167, AGA 3, EN 12213-2 (AGA 8), AGA 10, ISO 6976, PTZ, NX19, EN 12213-3 (SGERG) и ISO 20765, а также расчёт по измеренной плотности. Поэтому объём и энергию на газовых линиях — как с перепадом давления, так и с импульсными и ультразвуковыми счётчиками — считает один и тот же прибор. Поддерживаются также расчёты по азоту, пару и выбросам CO2.

Расчёты для жидкостей, СПГ и СПБТ

Для жидких углеводородов применяются методы API 11.2.1, API 11.2.2, API 12.2.5.3 (54A), ASTM D1250 (54), API 12:2004, GPA TR25 и GPA TR27 (24E, 54E, 60E), а также OIML R022; поддерживается работа с несколькими продуктами. Для СПГ и СПБТ используется ISO 6578. Измеряются и неуглеводородные жидкости, например вода.

Поверочные установки и контроль счётчиков

Для контроля счётчиков поддерживаются двунаправленные и однонаправленные шаровые поверочные установки, малообъёмные установки, контрольный счётчик и методы двойной хронометрии. Команды клапанам и сигналы синхронизации, нужные в цикле поверочной установки, проходят через дискретные входы и выходы плат линий; первый дискретный выход платы линии может передавать выходную частоту поверочной установки.

Функции контроля и управления станцией

Прибор может вести журналы аварийных сообщений, событий и измерений, отчёты на принтер, отображение мнемосхемы системы, сетевой обмен, функции управления станцией, команды клапанам и дистанционную эксплуатацию, сервисные функции, сумму по линиям, ПИД-регулирование (пропорционально-интегрально-дифференциальное) и отбор проб, а также управление партионным наливом. Экран свободно конфигурируется: задаются мнемосхемы, тренды и графики, а также варианты языка интерфейса.

Опциональная карта SD на 2 ГБ расширяет ёмкость журналов аварийных сообщений, аудита и измерений; карта находится в слоте на задней панели прибора и читается на персональном компьютере.

Ключевые особенности

·         Пять коммерческих линий: Установка до пяти плат линий в шасси даёт коммерческий учёт по пяти линиям; в некоммерческих применениях — две линии на плату.

·         Работа со смешанными счётчиками: Турбинные, роторные, объёмные, ультразвуковые, кориолисовые счётчики и элементы перепада давления применяются совместно в одном шасси.

·         Распределённая вычислительная мощность: 32-разрядный процессор на каждой сменной плате и отдельный центральный 32-разрядный процессор; расчёт с двойной точностью (64 бит) и цикл 0,5 секунды.

·         Цветной сенсорный экран: Цветной экран VGA 5,7 дюйма высокого разрешения, клавиатура QWERTY, поворотная навигация 360° и яркие светодиодные индикаторы.

·         Доступ через USB на объекте: Высокоскоростной порт USB на лицевой панели; настройка, выгрузка данных и диагностика программой для Windows.

·         Широкая библиотека расчётов: Методы AGA, ISO, EN, API, ASTM, GPA и OIML для газа, жидкостей, СПГ и СПБТ, пара и азота.

·         Методы поверочных установок: Контроль счётчиков шаровыми и малообъёмными поверочными установками, контрольным счётчиком и двойной хронометрией.

·         Гибкая связь: Последовательные порты RS232/RS485 до 38400 бод, Ethernet 10/100, Modbus в режиме ведущего и ведомого устройства, Modbus по TCP/IP, веб-сервер и сетевой принтер.

·         Архивы и журнал аудита: Журналы аварийных сообщений, событий и измерений; расширение опциональной картой SD на 2 ГБ; переключатели режима и защиты на задней панели.

·         Компактное шасси: Шасси 3U половинной ширины формата 19 дюймов, габариты 130 × 210 × 240 мм, масса около 2,0 кг; щитовой или стоечный монтаж.

·         Вспомогательный выход питания: Выход 24 В 500 мА помогает питать подключённые приборы на объекте.

·         Стойкость к условиям эксплуатации: Класс условий M2/E2; работа при относительной влажности до 90 % без конденсации.

Технические характеристики

Ниже приведены характеристики, опубликованные производителем изделия.

Основные преимущества

· Экономия места в щите: Пять линий и оперативный контроль узла размещаются в одном шасси половинной ширины, поэтому объём щита и количество кабельных связей сокращаются.

· Единое решение для смешанных узлов: Ультразвуковые, турбинные и диафрагменные линии ведутся одним прибором, что снижает запас частей и объём обучения персонала.

· Согласованность расчётов: Арифметика двойной точности и цикл в полсекунды помогают сохранять согласованность сумм при быстро меняющемся расходе.

· Быстрое вмешательство на объекте: Доступ через USB на лицевой панели, сенсорный экран и структура на сменных платах сокращают время настройки и устранения отказов.

· Прослеживаемый коммерческий учёт: Журналы аварийных сообщений, событий и аудита вместе с отчётами упрощают последующую проверку коммерческого измерения.

· Область законодательной метрологии: Позиции соответствия, оценённые в рамках MID для корректора объёма газа и для жидкостей, кроме воды.

Области применения

Прибор применяется при измерении осушенного и влажного природного газа, жидких углеводородов, других газов и жидкостей, в том числе воды.

Узлы учёта природного газа

Расчёт объёма, приведённого по давлению и температуре, и расчёт энергии; сумма по станции, ввод резервной линии и отчётность по линиям на многолинейных узлах. Функция корректора объёма газа оценена в рамках MID.

Линии передачи жидких углеводородов

Приведение к стандартному объёму на линиях нефти и нефтепродуктов, работа с несколькими продуктами, партионный налив и регулярный контроль счётчиков поверочной установкой.

Терминалы СПГ и СПБТ

Расчёт по методу ISO 6578 для сжиженных газов; записи и отчёты коммерческого учёта при передаче продукта на суда и автоцистерны.

Вспомогательные среды и учёт выбросов

Измерение на линиях азота и пара и поддержка расчётов выбросов CO2; контроль внутреннего потребления на предприятии.

Конфигурирование и критерии выбора

Правильная конфигурация определяется совместной оценкой числа линий и сигналов с объекта.

Число линий и подбор плат

·         Число коммерческих линий и линии, которые планируется добавить позже

·         Тип счётчика по каждой линии и потребность в резервированных входах

·         Дополнительные дискретные входы и выходы для работы с поверочной установкой

·         Баланс между числом плат связи и остатком свободных слотов

Потребности по сигналам и связи

·         Интерфейс счётчика: импульс, частота, энкодер или последовательный канал

·         Число контуров HART и применение многопараметрических датчиков

·         Потребность в прямом входе ТС (PRT)

·         Протокол верхнего уровня: Modbus по последовательной линии, Modbus TCP или оба варианта

Условия в щите и на объекте

·         Соответствие температуры в щите пределам аналоговых входов и входов HART

·         Компоновка щита формата 19 дюймов и тип монтажа

·         Классификация взрывоопасной зоны и потребность в разделителях

·         План резервных плат и запасных частей

Число слотов ограничено, поэтому распределение плат линий и плат связи планируют в начале проекта; иначе для добавления линий впоследствии может потребоваться второе шасси.

Соответствие и законодательная метрология

Для прибора опубликованы следующие позиции соответствия:

·         MID 2004/22/EC: Область корректоров объёма газа; применяется совместно с EN 12405-1:2005.

·         MID WELMEC 8.8: Измерение жидкостей, кроме воды; оценка с опорой на OIML R117-1:2007.

·         Директива ЭМС 2004/104/EC: Область электромагнитной совместимости.

·         LVD 2006/95/EC: Область директивы по низковольтному оборудованию; EN 61010-1:2001 (2-е издание).

·         Классы условий эксплуатации: Механический и электромагнитный классы M2/E2.

·         Стандарты сигналов: Для импульсных и частотных входов применяются ISO 6551 или API, глава 5.5.

Поставка и пусконаладка силами TLY Enerji

TLY Enerji поставляет вычислитель расхода SFC3000 в Türkiye и сопровождает его инженерной поддержкой, охватывающей точку измерения целиком. В начале проекта совместно оцениваются число линий, типы счётчиков, выбор датчиков и метод расчёта; на этой основе готовятся конфигурация плат и перечень сигналов ввода/вывода.

Формируется документация, нужная для проектирования щита, схем подключений на объекте и архитектуры связи. На этапе пусконаладки оказывается поддержка по настройке прибора, проверке расчётов, шаблонам отчётов и интеграции с системой верхнего уровня; для операторов и служб обслуживания планируется обучение работе с прибором.

В период эксплуатации обеспечивается планирование резервных плат и запасных частей, хранение резервных копий конфигурации и техническая поддержка при отказах. Для действующих узлов готовятся предложения по модернизации при расхождениях в расчётах, нехватке архивных данных или проблемах со связью.

· Определение конфигурации линий и состава плат

· Перечень сигналов ввода/вывода и документация по щиту

· Настройка, проверка расчётов и шаблоны отчётов

· Пусконаладка, обучение и интеграция с верхним уровнем

· Планирование запасных частей и технического обслуживания

Часто задаваемые вопросы

Сколько измерительных линий может вести SFC3000?

В шасси устанавливается до пяти плат линий, поэтому один прибор обеспечивает коммерческий учёт по пяти линиям. В некоммерческих применениях одна плата линии может обслуживать две линии. Всего шасси несёт до шести пользовательских плат, поэтому распределение плат линий и плат связи планируют совместно.

С какими типами счётчиков он работает?

Поддерживаются турбинные, роторные и объёмные счётчики (импульс высокой и низкой частоты, а также энкодерного типа), ультразвуковые счётчики (подсчёт импульсов или последовательный канал), элементы перепада давления — диафрагма, труба Вентури, V-конус и сопло — и кориолисовые счётчики. Разные типы допускается применять совместно в одном шасси.

Какие стандарты расчёта он содержит?

По газу это ISO 5167, AGA 3, EN 12213-2 (AGA 8), AGA 10, ISO 6976, PTZ, NX19, EN 12213-3 (SGERG) и ISO 20765; по жидкостям — API 11.2.1, API 11.2.2, API 12.2.5.3 (54A), ASTM D1250 (54), API 12:2004, GPA TR25, серия GPA TR27 и OIML R022. Для СПГ и СПБТ применяется ISO 6578.

Как прибор подключается к системе верхнего уровня?

Через плату связи доступны последовательные порты RS232/RS485 со скоростью до 38400 бод; плата Ethernet даёт подключение 10/100, Modbus по TCP/IP, функции веб-сервера и печать по сети. Если топология требует двух портов Ethernet, применяется плата с двумя сетевыми портами.

Как выполняется настройка?

Локальная настройка и выгрузка данных выполняются через высокоскоростной порт USB на лицевой панели с помощью поставляемого с изделием программного обеспечения для Windows. Дистанционная настройка и диагностика возможны по Ethernet. Экран свободно конфигурируется: задаются мнемосхемы, отображение трендов и варианты языка интерфейса.

Можно ли монтировать прибор во взрывоопасной зоне?

Обозначение «Ex~i» в названии изделия входит в фирменное наименование производителя; опубликованного кода сертификата ATEX или IECEx для прибора не существует. Поэтому на объектах с классификацией взрывоопасных зон прибор размещают в щите во взрывобезопасной зоне, а для сигналов с объекта проектируют подходящие разделительные решения.

Поддерживается ли контроль счётчиков поверочной установкой?

Да. Поддерживаются двунаправленные и однонаправленные шаровые поверочные установки, малообъёмные установки, контрольный счётчик и методы двойной хронометрии. Для множества сигналов от клапанов, требуемых в цикле поверочной установки, коммутационная плата линии добавляет дискретные входы и выходы.