Описание метрологической службы ОАО «Северные МН». Структура метрологической службы, страница 14

В [12] установлено, что ТЗ на АСУ ТП должен содержать раздел с требованиями к точностным характеристикам каналов управления и при проведении метрологической экспертизы необходимо "проверить наличие исчерпывающего перечня ИК и каналов управления и метрологических требований к ним, описаний методик и средств калибровки ИК и их компонентов и методик расчета MX АСУ ТП (или погрешности измерений) по MX ее компонентов".

Исходя из выше изложенного, необходимость применения экспериментальных методов определения неопределенностей ИК обусловлена особенностями ИИС и АСУ ТП, не позволяющими применить к ним традиционные методы оценки точности и метрологического обслуживания. К этим особенностям относятся:

-  блочно-модульный принцип построения систем и формирования структуры ИК;

-  ИИС, АСУ ТП как единое законченное изделие создается на объекте эксплуатации путем монтажа и наладки, прохождения контрольных испытаний, опытной эксплуатации, приемочных испытаний и сдачей в промышленную эксплуатацию;

-  комплектация ИК непосредственно на объекте эксплуатации из измерительных компонентов (средств измерений) разных изготовителей и, как следствие, с различными нормированными MX и методами их метрологического обслуживания (множественность типов СИ);

-  гибкость (переменность) структуры ИК и системы в целом, наращивание и конфигурирование в процессе эксплуатации;

-  существенное пространственное распределение компонентов канала, находящихся в различных условиях эксплуатации и, как следствие, наличие протяженных линий связи;

-  неразрывность привязки к конкретному объекту, жесткая связь ПИП с объектом, невозможность демонтажа ПИП;

-  включение в структуру ИК технических средств, не являющихся средствами измерений (средств автоматизации, линий связи, HART устройств и т.п.);

-  взаимное влияние канала на канал (корреляция неопределенностей ИК).

В расчетных методах предполагают определенную идеализацию характеристик системы, например, линейность функций преобразования измерительных преобразователей, отсутствие корреляции. Расчетные методы требуют большого объема априорной информации, такой как сведения о структуре и законах распределения неопределенностей, входных и выходных импедансах, точностных характеристиках линий связи и других компонентов ИК, не относящихся к категории СИ. Эта информация может отсутствовать, быть неполной и недостоверной, и тогда исходные данные для расчета формируют на основе предположений или на основе метода аналогий.

При расчетах оперируют с числовыми значениями величин и их неопределенностями, в большинстве случаев приближенными. Таким образом, в исходных данных для расчета уже содержатся неопределенности, которые могут увеличиваться за счет неопределенностей процедур вычислений (алгоритма вычислений), таких как округление, аппроксимация, линеаризация, статистическая обработка данных вследствие ограниченного количества исходных данных.

В процедурах метрологического обслуживания ИИС и АСУ ТП (испытания, метрологическая аттестация, поверка и калибровка, сертификация), как правило, применяется покомпонентный (поэлементный) метод, т.е. определяются MX отдельных компонентов ИК (ПИП, НП, УСПД, модулей ввода/вывода ПК и т.д.), а неопределенность ИК рассчитывается суммированием неопределенностей компонентов с учетом законов формирования суммарной неопределенности ИК.

Для расчета неопределенностей ИК применяются три метода:

1.  Расчет проводится на основе метрологических характеристик, нормированных в НТД на измерительные компоненты (как правило, предельно-допускаемых значений основной и дополнительных неопределенностей для реальных условий эксплуатации компонентов ИК). При этом должна быть обеспечена экспериментальная проверка посредством процедур поверки или калибровки MX всех компонентов ИК, нормы на которые используются при расчете [4].

Практическая реализация этого метода осложнена из-за отсутствия норм неопределенностей связующих компонентов и методики их экспериментальной оценки.