Комплексы измерительно-вычислительные и управляющие STARDOM, 27611-14

Назначение

Комплексы измерительно - вычислительные и управляющие STARDOM (далее -комплексы) предназначены для измерений и измерительных преобразований стандартизованных аналоговых выходных сигналов от первичных измерительных преобразователей (датчиков) в виде силы и напряжения постоянного тока, сопротивления, в том числе сигналов от термопар и термопреобразователей сопротивления, частоты периодических сигналов, вычислений и преобразований данных по различным алгоритмам на основе программных средств, регистрации и хранения измеренных и вычисленных значений, приема и обработки дискретных, цифровых и кодированных сигналов, формирования управляющих, аварийных аналоговых, цифровых, кодированных и дискретных сигналов на основе измерений и вычислений параметров технологических процессов, многоконтурного ПИД - регулирования, алгоритмического программного управления.

Описание

Комплексы применяются в качестве вторичной части измерительных, сетевых управляющих и телеметрических систем сбора и передачи данных, используемых для построения автоматических и автоматизированных систем измерения, контроля, регулирования, автоматических систем пожаротушения, диагностики и управления производственными процессами, технологическими линиями и агрегатами, высокоскоростным управлением турбомашинами и другие применения в различных отраслях промышленности.

Комплексы также применяются в составе узлов учета количества жидкости, пара, газа, тепловой энергии, электрической энергии, нефти, нефтепродуктов и др.

Комплексы STARDOM строятся на базе автономных контроллеров FCN и FCN-RTU модульного типа, автономных контроллеров FCJ, а также, могут включать в себя различное периферийное оборудование, операторские станции, серверы баз данных с системным и прикладным программным обеспечением, различные библиотеки и модули программ, обеспечивающие разнообразную математическую обработку измерительной и другой информации, архивирование данных, быстрый обмен и передачу информации между различными сетевыми уровнями системы и периферийного оборудования, автоматизированную настройку контуров управления, обеспечения человеко - машинных интерфейсов и передачи информационных данных по различным сетевым протоколам.

Для связи с компонентами, периферийными устройствами, интеллектуальными датчиками и сторонними системами управления комплексы имеют встроенную поддержку сетевых протоколов и технологий: Ethernet, Modbus TCP, Modbus RTU, OPC, SB-bus, Serial Bus RS232/RS422/RS485, Foundation Fieldbus, Profibus, CANopen, DNP3, HART и других.

Комплексы позволяют создавать как простые, так и сложные многоуровневые, распределенные системы управления технологическими объектами различной сложности.

Комплексы STARDOM, построенные на базе автономных модульных контроллеров FCN могут расширяться до 25 шт. аналоговыми, дискретными, коммуникационными модулями и другими модулями (контроллеры FCN-RTU - до 3 или 8 шт. модулями в зависимости от комплектации).

Комплексы STARDOM, построенные на базе автономных контроллеров FCN и FCN-RTU выполнены на базе следующих измерительно - управляющих модулей:

NFAI135 - модуль аналоговых входов от 4 до 20 мА, 8 каналов, изолированные каналы (ток);

NFAP135 - модуль импульсных входов, 8 каналов, отсчет импульсов от 0 до 10 кГц, изолированные каналы (счет, частота);

Лист № 2 Всего листов 14

NFAF135 - модуль частотных входов, 8 каналов, измерение частоты прямоугольных импульсов от 0,1 до 10 кГц, изолированные каналы (частота);

NFAI141 - модуль аналоговых входов от 4 до 20 мА, 16 каналов, неизолированный (ток);

NFAV141 - модуль аналоговых входов от 1 до 5 В, 16 каналов, неизолированный (напряжение);

NFAV142 - модуль аналоговых входов минус 10 до плюс 10 В, 16 каналов, неизолированный (напряжение);

NFAT141 - модуль входа ТС/мВ, 16 каналов, изолированный (сигналы от термопар, напряжение);

NFAI143 - модуль аналоговых входов от 4до 20 мА, 16 каналов, изолированный (ток);

NFAV144 - модуль аналоговых входов от минус 10 до плюс 10 В или от 1 до 5 В (программно конфигурируется), 16 каналов, изолированный (напряжение);

NFAR181 - модуль входа RTD, 12 каналов, изолированные каналы (сигналы от термометров сопротивления, 2-х или 3-х проводное подключение);

NFAI835 - модуль аналоговых входов/выходов от 4 до 20 мА, 4 канала вход/4 канала выход, изолированные каналы (ток);

NFAI841 - модуль аналоговых входов/выходов от 4 до 20 мА, 8 каналов вход/ 8 каналов выход, неизолированный (ток);

NFAB841 - модуль аналоговых входов/выходов, от 1 до 5 В вход, от 4 до 20 мА выход, 8 каналов вход/ 8 каналов выход, неизолированный (напряжение, ток);

NFAV542 - модуль аналоговых выходов от минус 10 до плюс 10 В, 16 каналов, неизолированный (напряжение);

NFAI543 - модуль аналоговых выходов от 4 до 20 мА, 16 каналов, изолированный (ток);

NFAV544 - модуль аналоговых выходов от минус 10 до плюс 10 В, 16 каналов, изолированный (напряжение);

NFDV532 - модуль импульсных выходов, 4 канала, изолированные каналы (частота, широтно-импульсный);

NFGS813 - сервомодуль для турбомашин со встроенными каналами входа/выхода, 4 изолированных канала входов сигнала от линейного регулируемого дифференциального трансформатора сервоклапана, 4 изолированных канала входов от 1 до 5 В (напряжение), 2 изолированных канала выходов аппаратного контура ПИД регулирования от минус 50 до плюс 50 мА (ток);

NFGP813 - высокоскоростной модуль защиты для турбомашин со встроенными каналами входа/выхода, 6 изолированных канала входов от 1 до 5 В (напряжение), 4 изолированных канала входов от 50 Гц до 25 кГц или от 0,04 Гц до 2 кГц (частота);

NFCP050 - модуль CPU FCN-RTU со встроенными каналами в/в, 12 каналов аналоговых дифференциальных входов от 1 до 5 В (напряжение), 2 канала аналоговых выходов от 4 до 20 мА (ток), 2 канала импульсных входов от 0 до 10 кГц (счет, частота), 1 канал аналогового входа от 1 до 32 В (напряжение), c функцией ведения времени;

NFCP100 - модуль CPU FCN без аналоговых входов и выходов c функцией ведения времени.

Комплексы STARDOM, построенные на базе автономных контроллеров FCJ выполнены на базе следующих измерительно - управляющих модулей:

NFJT100 - модуль FCJ типа «все в одном» со встроенными каналами аналогового ввода/вывода: аналоговый вход - 6 или 2 канала (напряжение), аналоговый выход -

2 или 6 канала (ток), c функцией ведения времени.

Программное обеспечение

Программное обеспечение комплексов можно разделить на 3 группы - встроенное (системное) программное обеспечение (ВПО) контроллеров, прикладное программное обеспечение, разрабатываемое пользователем с помощью специализированных инструментальных средств и загружаемое в контроллер (ППО) и программное обеспечение (ПО), устанавливаемое на персональный компьютер.

ВПО, влияющее на метрологические характеристики, устанавливается в энергонезависимую память на заводе изготовителе во время производственного цикла. Оно недоступно пользователю и не подлежит изменению на протяжении всего времени функционирования изделия, что соответствует уровню защиты «высокий» в соответствии с п.п. 4.3, 4.5 Р.50.2.077-2014.

Метрологические характеристики измерительных модулей, указанные в таблицах 2,

3, нормированы с учетом ВПО.

ППО, разрабатываемое пользователем и загружаемое в контроллер не влияет на метрологические характеристики модулей, но, в зависимости от алгоритмов обработки выходных данных модулей, может их преобразовывать и производить изменение по реализованным различным алгоритмам обработки данных. В случае, когда ППО производит вторичную обработку и изменение метрологических данных модулей, необходимо проводить аттеста-

Лист № 4 Всего листов 14

цию алгоритмов ППО (или метрологически значимой части кода ППО, если возможно его разделение) согласно МИ 2174-91, МИ 2955-2010, ГОСТ Р 8.596-2002.

В случае, когда ППО не производит вторичную обработку и изменение метрологических данных модулей аттестация алгоритмов ППО не требуется или в зависимости от требований пользователя (Технического задания или других требований) может проводиться добровольная сертификация ПО СИ разработанного ППО.

Инструментальные средства среды разработки ППО контроллеров Stardom имеют встроенную криптографическую и парольную защиту разрабатываемого ППО, что соответствует уровню защиты «высокий» в соответствии с п. 4.5 Р.50.2.077-2014.

ПО, устанавливаемое на персональный компьютер, не влияет на метрологические характеристики модулей.

Таблица 1 - Идентификационные данные ПО

Технические характеристики

Основные метрологические характеристики измерительных каналов (модулей) комплексов STARDOM приведены в таблице 2.

Таблица 2

Продолжение таблицы 2

Таблица 3

Лист № 10 Всего листов 14

При измерении сигналов от термопар, соответствующих области отрицательных температур, значение погрешности канала компенсации температуры холодного спая термопар из таблицы 3 следует умножать на коэффициент К= Ео /Е где Ео - приращение термо-э.д.с. на градус Цельсия в точке, соответствующей 0 °С, Е - приращение термо - э.д.с. на градус Цельсия в точке, соответствующей значению измеряемой температуры t из области отрицательных температур.

Бинарные (дискретные) модули, источники питания, процессоры, коммуникационные модули, модули с цифровыми протоколами передачи данных (HART, Foundation Fieldbus, Modbus, Profibus, CANopen, OPC и другие цифровые протоколы связи), входящие в состав комплексов, не относятся к измерительным компонентам, не требуют свидетельства утверждения типа средств измерений и не требуют первичной или периодической поверки. При вводе комплексов в эксплуатацию, должны проводиться испытания в части правильного функционирования компонент и модулей с цифровыми протоколами передачи данных, проверки целостности передаваемых по цифровым протоколам и линиям связи метрологических данных и отсутствия ошибок их передачи.

Рабочие условия применения:

-    температура окружающей среды:

от 0 до + 60 °С для комплексов, построенных на FCJ в стандартном исполнении;

от минус 40 до + 60 °С для комплексов, построенных на FCJ в специальном исполнении по заказу (опция /EXT);

от 0 до + 55 °С для комплексов, построенных на FCN;

от минус 40 до + 70 °С для комплексов, построенных на FCN-RTU (при комплектации базовым модулем NFBU050 с расширением до 3 шт. модулей);

от минус 20 до + 70 °С для комплексов, построенных на FCN-RTU (при комплектации базовым модулем NFBU200 с расширением до 8 шт. модулей);

-    относительная влажность: от 5 до 95% без конденсации;

Напряжение питания:

для комплексов, построенных на FCN:

-    от 80 до 132 В переменного тока частотой от 47 до 66 Гц;

-    от 170 до 264 В переменного тока частотой от 47 до 66 Гц;

-    от 21,6 до 31,2 В постоянного тока.

для комплексов, построенных на FCN-RTU:

-    от 10 до 30 В постоянного тока;

-    от 21,6 до 31,2 В постоянного тока.

для комплексов, построенных на FCJ:

-    24 В ± 10 % постоянного тока.

для комплексов STARDOM:

-    относительная влажность: от 5 до 95 % без конденсации;

-    температура транспортирования и хранения от минус 40 до +85 °С.

-    градиент температуры среды в работе: в пределах ± 10 °С/ч;

-    градиент температуры среды при хранении: в пределах ± 20 °С/ч;

-    охлаждение: естественное, воздушное, минимальные зазоры сверху и снизу не менее 100 мм;

-    содержание пыли в окружающем воздухе: менее 0,3 мг/м ;

-    класс защиты от пыли и воды: IP20;

-    размещение: до 2000 м над уровнем моря (до 3000 м для FCN-RTU);

-    помехи электрического поля: менее 3 В/м (в диапазоне частот от 26 МГц до 1 ГГц);

-    помехи магнитного поля: менее 30 А/м (перемен. тока 50 Гц), и менее 400 А/м (постоянного тока);

-    электростатические разряды: менее 4 кВ (контактный разряд на поверхность корпуса) и менее 8 кВ (через воздушный промежуток);

Лист № 11 Всего листов 14

-    виб^роустойчивость: 0,15 мм в частотном диапазоне вибраций от 5 до 58 Гц, ускорение 9,8 м/с в диапазоне частот вибраций от 58 до 150 Гц;

-    ударопрочность: ускорение 147 м/с однократного импульса удара по любой оси X, Y, Z длительностью 11 мс формы синусоидальной полуволны;

-    заземление: менее 100 Ом.

Потребляемая мощность, габаритные размеры и масса - в зависимости от модификации и комплектации комплекса.

Знак утверждения типа

Знак утверждения типа наносится на титульный лист руководства по эксплуатации типографским способом или методом наклейки.

Комплектность

Комплектность комплекса определяется индивидуальным проектом. В комплект поставки также входят:

-    комплект технической документации;

-    программное обеспечение, лицензии, аппаратное обеспечение Комплектность комплекса представлена в таблице 4.

Таблица 4. Комплектность комплексов.

Спецификация большинства модулей в общем виде обозначается:

NF...-xxxyyy,

где:

NF... определяет базовую модель модуля комплексов STARDOM;

через дефис «-» определяются опции, расширения и дополнительные аксессуары; ххх определяет основные опции и расширения, могут применяться различной длины символы и цифробуквенные обозначения; yyy определяет дополнительные опции, расширения и аксессуары, могут применяться различной длины символы и цифробуквенные обозначения и/или разделенные знаками « / », « - ».

Спецификация лицензий программного обеспечения и носителей информации в общем виде обозначается:

NT...xxxyyy,

где:

NT... определяет базовый тип лицензии ПО;

ххх определяет основные опции и расширения, могут применяться различной длины символы и цифробуквенные обозначения; yyy определяет дополнительные опции, расширения, количество лицензий и др., могут применяться различной длины символы и цифробуквенные обозначения и/или разделенные знаками « / », « - ».

Поверка

осуществляется по документу МП 27611-14 «Комплексы измерительно-вычислительные и управляющие STARDOM. Методика поверки», утвержденному ФГУП «ВНИИМС» 01.09.2014 г.

Перечень основных средств поверки: калибратор-вольтметр универсальный В1-28 (Ди= ±(0,003%и+0,0003%им); Ai= ±(0,006%I+0,002%Iм)), мера электрического сопротивления постоянного тока многозначная Р 3026-1 (кл.т. 0,002/1,5• 10-6), частотомер электронносчётный Ч3-63, генератор сигналов Г5-60 (погрешность установки длительности A=(10-6t + 10 нс)).

Сведения о методах измерений

Методы измерений изложены в руководстве по эксплуатации.

Нормативные и технические документы, устанавливающие требования к комплексам измерительно - вычислительным и управляющим STARDOM

ГОСТ Р 52931-2008 «Приборы контроля и регулирования технологических процессов. Общие технические условия»;

ГОСТ Р 8.596-2002 «ГСИ. Метрологическое обеспечение измерительных систем. Основные положения».

Техническая документация фирмы-изготовителя.

Рекомендации к применению

- осуществление производственного контроля за соблюдением установленных законодательством Российской Федерации требований промышленной безопасности к эксплуатации опасного производственного объекта.