Отказ датчика в АСУ ТП, как правило, приводит к остановке технологического процесса. Грамотный метод решения такой проблемы - это замена неисправного прибора на исправный. Конечно, при отсутствии в комплекте ЗИП необходимого оборудования для оперативного восстановления работоспособности производства применяются временные меры:
- замещение внутри микропроцессорной системы управления значения сигнала от неисправного сенсора на необходимое штатное значение,
- программное отключение в АСУ алгоритмов с отказавшим прибором,
- установка задатчика сигнала с необходимым значением взамен неисправного сенсора,
- иные технические решения.
Такие методы мы считаем полумерами и возможными к применению только в тех случаях, когда не нарушается безопасность эксплуатации оборудования. Поэтому мы выступаем за восстановление штатной работоспособности автоматизированной системы за счет установки исправного первичного преобразователя.
Даже в этом случае имеются нюансы. Поясним. Все зарубежное оборудование, эксплуатируемое в России, имеет высокий уровень автоматизации и выполнено с применением «западных» комплектующих, в том числе иностранных первичных преобразователей. В настоящий момент российские предприятия в той или иной степени испытывают сложности с приобретением зарубежных средств измерения, которые связаны с:
- высокой стоимостью,
- длительными сроками поставки,
- отсутствием гарантии и сервисного обслуживания в России.
В настоящий момент самым эффективным методом решения задачи повышения ремонтопригодности иностранных АСУ ТП является замена первичных преобразователей западного производства на российские аналоги.
Обращаем внимание, что базовым и юридически значимым фактором для замены ранее установленного средства измерения на российский аналог является наличие у нового датчика действующих «разрешающих» документов (сертификатов, свидетельств, протоколов и т.д.), которые гарантируют соответствие первичного преобразователя условиям его применения. Таких документов и требований достаточно много. Они будут рассмотрены в отдельных статьях с анализом самих нормативных требований. Примеры таких требований:
- регламенты Таможенного союза,
- взрывозащищенность электрооборудования,
- метрологические документы,
- нормы противопожарной защиты,
- отраслевые правила в атомной энергетике, железнодорожном или морском транспорте
и многие иные.
В этой статье остановимся на параметрах, которые являются определяющими, но не единственными, при выборе общепромышленного датчика. При этом считаем, что рассматриваемые средства измерения обладают необходимыми юридически и технически значимыми документами для эксплуатации в выбранных условиях и/или автоматизированных системах управления.
Итак, мы считаем, что при выборе аналога первичного преобразователя для АСУ ТП необходимо обратить внимание на соответствие прибора следующим требованиям и параметрам:
- Тип/метод/способ/стандарт присоединения к технологическому процессу.
- Диапазон значений физических величин измеряемого технологического параметра.
- Перегрузочная способность средства измерения – способность выдерживать отклонения значений физических величин от штатных, которые могут возникать в месте установки в аварийных ситуациях.
- Габаритные размеры сенсора и условия установки.
- Стойкость первичного преобразователя к агрессивным средам (кислотам, щелочам, солям), которые могут быть в точке установки во время эксплуатации.
- Диапазон физических величин во время штатной эксплуатации, например: температура, давление, уровень напряженности электромагнитного поля, скорость потока, наличие механических примесей и т.д.
- Диапазон температур и давления наружного воздуха в месте установки.
- Соответствие корпуса датчика условиям и внешним средам, в которых он будет эксплуатироваться. Например, использование корпуса из нержавеющей стали при наличии паров агрессивных сред.
- Соответствие корпуса нового датчика необходимому уровню пыле-влагозащиты в месте установки, чтобы при необходимости исключить попадание пыли и влаги в корпус прибора.
- Тип выходного сигнала датчика. Например: токовый, напряжение, цифровой, дискретный, сопротивление и т.д.
- Диапазон выходного сигнала датчика. Он должен совпадать с диапазоном вторичного прибора или модуля ввода аналогового сигнала АСУ ТП.
- Разъем датчика должен обеспечивать подключение существующего кабеля или должна иметься возможность замены существующего кабеля на новый, соответствующий разъему датчика. Необходимо учитывать следующие параметры кабеля: количество проводников, площадь сечения проводника, диаметр оболочки кабеля, много- или одножильные проводники, наличие брони кабеля.
- Соответствие по параметрам энергоснабжения: уровень напряжения, вид тока (постоянный/переменный), потребляемая мощность, тип подключения (двухпроводный, трехпроводный) для средств измерения с электрическим питанием.
- Соответствие характеристик сжатого воздуха для датчиков с пневматическим питанием.
- Точность измерения для первичных преобразователей. При этом для различных задач и условий эксплуатации могут предъявляться требования соответствия различным метрологическим параметрам, определяющим точность. Например: основная абсолютная погрешность, приведенная погрешность, дополнительная температурная погрешность погрешности и т.д.
- Динамические характеристики, то есть возможные запаздывания в формировании или в передаче выходного сигнала средства измерения.
- Уровень вибрации.
- Для приборов с «цифровым» сигналом должны выполняться требования по соответствию:
- протокола обмена данными,
- интерфейса связи,
- параметрам настройки интерфейса,
- адресу устройства,
- типу передаваемых данных,
- адресации данных в протоколе,
- иные специфические требования.
Безусловно, существуют и другие характеристики, которые необходимо учитывать при выборе отдельных видов средств измерения. Например:
- входное и выходное сопротивление для тензопреобразователей,
- электромагнитная проницаемость жидкости для электромагнитных расходомеров,
- вязкость жидкости для механических расходомеров.
Как видите, перечень параметров при выборе датчика можно увеличить. Думаем, что как минимум втрое! Если же учитывать требования безопасности, в том числе отраслевые, то перечень увеличится минимум в десять раз! Однако, эти не указанные параметры относятся к отдельным классам средств измерений, поэтому не включены в общий перечень, приведенный в этой статье.
Все же для исключения ошибок при выборе средства измерения советуем:
- обращаться к инструкции по эксплуатации на конкретный датчик.
- пользоваться услугами профессионалов!
