Комплексы технико-программных средств повышенной надежности, 53874-13

Назначение

Комплексы технико-программных средств повышенной надёжности (далее -комплексы) предназначены для измерений силы и напряжения постоянного тока, сигналов от термопар (ТП) и термопреобразователей сопротивления (ТС), сопротивления резистивных датчиков; преобразования их в аналоговые сигналы стандартных диапазонов, размножения аналоговых сигналов, приема и обработки дискретных сигналов; они также обеспечивают обработку аналоговой и дискретной информации о состоянии технологического процесса в соответствии с заданными алгоритмами с целью формирования управляющих и регулирующих воздействий на технологический объект и контроля его работы.

Описание

Принцип действия комплексов в части измерений основан на аналоговом, аналого-цифровом преобразовании входных аналоговых сигналов, их обработке, регистрации и передаче по локальной сети, и цифроаналоговом преобразовании для формирования аналоговых сигналов индикации и управления.

Комплексы относятся к агрегатированным, проектно-компонуемым устройствам, построенным на базе

-    функциональных блоков - дискретных, аналоговых и служебных, размещаемых в шкафах: аналоговые функциональные блоки - в шкафах токовых сигналов ШТС КТПС-ПН, все остальных виды функциональных блоков - в шкафах базовых ШБ КТПС-ПН, в каждом из шкафов имеются также источники вторичного электропитания, периферийные контроллеры (ПК), промышленные ЭВМ;

-    концентратора (КЦ) для сбора и обработки данных, полученных от функциональных блоков, оперативного хранения и передачи информации на верхний уровень АСУ ТП;

-    шлюза для информационной стыковки комплекса с системами верхнего уровня.

К основным измерительным компонентам комплексов относятся аналоговые функциональные блоки БСА1, БСА-С, НПТ1, НПТ1-С, НПТ2, НПТ2-С, АПВ1, АПВ2, АПВ3, АПВ4.

Комплексы характеризуются повышенной безопасностью и надёжностью функционирования:

-    повышение безотказности достигается использованием резервирования на всех уровнях - на уровне блоков, шкафов, управляющих станций (концентраторов) и шлюзов, а также использованием дублированных сетей передачи информации и сигналов управления;

-    повышение ремонтопригодности достигается использованием развитых средств диагностики, реализованной «горячей» заменой отказавших блоков, поставляемым в комплекте набором стендов для автоматизированной проверки и отладки технических средств.

Блоки сбора аналоговых сигналов с диагностикой и резервированием БСА1 предназначены для приема унифицированных аналоговых сигналов постоянного тока или напряжения. Они обеспечивают:

• прием унифицированных аналоговых сигналов в диапазонах от 0 до 5 мА, от 0 до 20 мА, от 4 до 20 мА, от 0 до 10 В или от 2 до 10 В по восьми гальванически изолированным каналам;

•    преобразование аналоговых сигналов в цифровое значение;

•    подключение измерительных преобразователей по двухпроводной схеме;

•    питание измерительных преобразователей гальванически изолированным напряжением 24 В и током до 25 мА для каждого канала;

•    выдачу цифровых значений сигналов в локальную сеть функциональных блоков (ЛСФБ).

Блоки сбора аналоговых сигналов с диагностикой и резервированием БСА-С предназначены для приема унифицированных аналоговых сигналов постоянного тока или напряжения и обеспечивают:

•    прием унифицированных аналоговых сигналов в диапазонах от 0 до 5 мА, от 0 до 20 мА, от 4 до 20 мА, от 0 до 10 В или от 2 до 10 В по двенадцати гальванически изолированным каналам;

•    преобразование аналоговых сигналов в цифровое значение;

•    подключение измерительных преобразователей по двухпроводной схеме;

•    выдачу цифровых значений сигналов в ЛСФБ.

Блоки аналоговых преобразований и вычислений АПВ1, АПВ2, АПВ3, АПВ4 предназначены для приема унифицированных аналоговых сигналов постоянного тока или напряжения и реализации функций математических преобразований над принятыми сигналами, они обеспечивают:

•    прием унифицированных аналоговых сигналов в диапазонах от 0 до 5 мА, от

0 до 20 мА, от 4 до 20 мА, от 0 до 10 В или от 2 до 10 В и их преобразование для АПВ1 -по четырем, АПВ2 - по пяти, АПВ3 - по шести, АПВ4 - по трем гальванически изолированным каналам;

•    подключение измерительных преобразователей к блокам АПВ1 - АПВ3 по двухпроводной схеме, к блокам АПВ4 - по двух- или трехпроводной схеме;

•    питание измерительных преобразователей (для блоков АПВ1 и АПВ4) гальванически изолированным напряжением 24 В и током до 25 мА для каждого канала;

•    выдачу выходных унифицированных сигналов постоянного тока в диапазонах от 0 до 5 мА (нагрузочная способность не более 1,2 кОм), от 0 до 20 мА, от 4 до 20 мА (нагрузочная способность не более 300 Ом) или от 0 (2) до 10 В (нагрузочная способность не менее 10 кОм) с гальваническим разделением для АПВ1 - по четырем, АПВ2 - по трем, АПВ3 - по двум, АПВ4 - по трем каналам;

•    "размножение" выходных аналоговых сигналов на четыре выхода в диапазонах от 0 до 5 мА (нагрузочная способность не более 1,2 кОм), от 0 до 20 мА, от 4 до 20 мА (нагрузочная способность не более 300 Ом) без гальванического разделения для каждого выходного канала;

•    гальваническое разделение цепей вход/выход, вход/вход, 1 выход/4 выхода каждого канала;

•    выдачу цифровых значений выходных сигналов в ЛСФБ.

Блоки нормирующего преобразователя температуры НПТ1 предназначены для приема и преобразования сигналов термопреобразователей сопротивления (ТС) со стандартными номинальными статическими характеристиками (НСХ) по ГОСТ 6651-2009 сопротивлением от 0 до 310 Ом (возможно подключение ТС с другими НСХ). Они обеспечивают:

•    прием сигналов от ТС по трем гальванически изолированным каналам;

•    подключение ТС по четырехпроводной схеме;

•    питание ТС током 1 мА по каждому входу;

•    преобразование сопротивления ТС в унифицированный сигнал в диапазонах от 0 до 5 мА (нагрузочная способность не более 1,2 кОм), от 0 до 20 мА, от 4 до 20 мА (нагрузочная способность не более 300 Ом) или от 0 (2) до 10 В (нагрузочная способность не менее 10 кОм) для гальванически изолированных выходов;

•    линейную зависимость выходного сигнала от температуры ТС;

•    гальваническое разделение вход/выход, вход/вход, 1 выход/4 выхода в каждом канале;

•    "размножение" выходных аналоговых сигналов на четыре выхода в диапазонах от 0 до 5 мА (нагрузочная способность не более 1,2 кОм), от 0 до 20 мА, от 4 до 20 мА (нагрузочная способность не более 300 Ом) без гальванического разделения для каждого выходного канала;

•    выдачу цифровых значений выходных сигналов в ЛСФБ.

Блоки нормирующего преобразователя температуры НПТ1-С предназначены для приема и преобразования сигналов ТС сопротивлением от 0 до 310 Ом.

Они обеспечивают:

прием сигналов от ТС по шести гальванически изолированным каналам; подключение ТС по четырехпроводной схеме; питание ТС током 1 мА по каждому входу; преобразование сопротивления ТС в цифровой сигнал; линейную зависимость выходного сигнала от сопротивления ТС; выдачу цифровых значений сигналов в ЛСФБ.

Блоки нормирующего преобразователя температуры НПТ2 предназначены для приема и преобразования сигналов термоэлектрических преобразователей (ТП) со стандартными номинальными статическими характеристиками по ГОСТ Р 8.585-2001 (возможно подключение ТП с другими НСХ).

Они обеспечивают:

•    прием сигналов от ТП, включенных по двухпроводной схеме по трем гальванически изолированным каналам;

•    прием унифицированного токового сигнала в диапазоне от 4 до 20 мА, по двухпроводной схеме, по 1 гальванически изолированному каналу (для канала компенсации температуры холодных спаев ТП);

•    преобразование сигналов от ТП в унифицированный сигнал в диапазонах от

0 до 5 мА (нагрузочная способность не более 1,2 кОм), от 0 до 20 мА, от 4 до 20 мА (нагрузочная способность не более 300 Ом) или от 0 (2) до 10 В (нагрузочная способность не менее 10 кОм) для гальванически изолированных выходов;

•    компенсацию температуры холодных спаев;

•    линейную зависимость выходного сигнала от температуры ТП;

•    гальваническое разделение вход/выход, вход/вход, 1 выход/4 выхода в каждом канале;

•    "размножение" выходных аналоговых сигналов на четыре выхода в диапазонах от 0 до 5 мА (нагрузочная способность не более 1,2 кОм), от 0 до 20 мА, от 4 до 20 мА (нагрузочная способность не более 300 Ом) без гальванического разделения для каждого выходного канала;

•    выдачу цифровых значений выходных сигналов в ЛСФБ.

Блоки нормирующего преобразователя температуры НПТ2-С предназначены для приема и преобразования сигналов ТП с термо-ЭДС (ТЭДС) от минус 10 до плюс 70 мВ.

Блоки обеспечивают:

•    прием сигналов ТП по двенадцати гальванически изолированным каналам;

•    преобразование ТЭДС ТП в цифровой сигнал;

•    линейную зависимость выходного сигнала от ТЭДС ТП;

• выдачу цифровых значений сигналов в ЛСФБ.

На базе перечисленных блоков и концентратора в комплексах образованы измерительные каналы аналоговых сигналов.

Фото общего вида комплексов представлено на рисунке 1.

Программное обеспечение

комплексов подразделяется на две группы - резидентное программное обеспечение (РПО), устанавливаемое в функциональные блоки и промышленные ЭВМ, и внешнее ПО, устанавливаемое на стендовое оборудование.

РПО устанавливается в энергонезависимую память в производственном цикле на заводе-изготовителе. РПО и внешнее ПО не может быть модифицировано в составе комплекса. Модификация программного обеспечения может быть выполнена только авторизованным пользователем с помощью стендового оборудования и специального ПО, защищенного паролем.

Метрологические характеристики комплексов нормированы с учетом РПО измерительных блоков. Внешнее ПО не влияет на метрологические характеристики комплексов и блоков.

Т аблица 1 - Идентификационные данные РПО обеспечения

Уровень защиты от непреднамеренных и преднамеренных изменений РПО -«А», внешнего ПО - «С» по МИ3286-2010.

Технические характеристики

Метрологические характеристики измерительных каналов (ИК) комплексов технико-программных средств повышенной надёжности определяются метрологическими характеристиками блоков, приведенных в таблице 2.

1) пределы допускаемой основной приведенной погрешности в % верхней границы

диапазона измерений, для НПТ2-С - диапазона измерений;

2)    возможно подключение ТС сопротивлением от 0 до 310 Ом с другими НСХ;

3)    возможно подключение ТП с термоЭДС от минус 10 до плюс 70 мВ с другими НСХ;

4)    без учета погрешности канала компенсации температуры холодных спаев термопар.

Пределы допускаемой дополнительной погрешности ИК комплексов от изменения температуры окружающей среды на каждые 10 °С не превышают половины основной.

Рабочие условия применения:

-    температура окружающей среды    от 5 до 50 °С (УХЛ 4.2);

-    относительная влажность    от 40 до 90 % без конденсации;

-    атмосферное давление    от 84 до 107 кПа;

-    параметры вибрации    от 0,5 до 25 Гц;

амплитуда смещения не более 0,1 мм;

-    сейсмостойкость при землетрясении интенсивностью 8 баллов по шкале MSK-64 и уровне установки над нулевой отметкой до 24 м по ГОСТ 29075-91.

Напряжение сети переменного тока 220-23 В частотой (50±1) Гц.

Напряжение питания блоков    (5,7 ± 0,285) В и (12 ± 0,6) В;

Мощность, потребляемая от сети    питания, габаритные размеры и масса определяется конфигурацией комплекса.

Знак утверждения типа

Знак утверждения типа наносится автоматизированным (машинным) способом на титульные листы руководств по эксплуатации и паспортов аналоговых блоков и методом лазерной гравировки на планку задней двери шкафов комплексов.

Комплектность

В комплект поставки входят:

-    комплекс технико-программных средств повышенной надёжности - в соответствии со спецификацией заказа, техническим заданием;

-    комплект технической документации в бумажном и электронном виде в соответствии с договором,

-    методика поверки ПЮИЖ 2.009.031 ПМ1;

-    стенды проверки блоков,

-    упаковка.

Поверка

осуществляется по документу ПЮИЖ 2.009.031 ПМ1 «Комплексы технико-программных средств повышенной надёжности. Методика поверки», утвержденному ГЦИ СИ ФГУП «ВНИИМС» 26 февраля 2013 г.

Перечень основного поверочного оборудования:

-    стенды проверки функциональных аналоговых блоков СПАБ ПЮИЖ 3.051.001 и СПАБ-С ПЮИЖ 3.051.012, в состав которых включены эталоны:

-    калибратор-измеритель унифицированных сигналов эталонный ИКСУ-260; пределы допускаемой основной погрешности в режиме измерения/воспроизведения силы постоянного тока I в диапазоне 0-25 мА ±(10-4I + 1 мкА);

напряжения постоянного тока U в диапазоне - 10 до 100 мВ ±(710-5|U| + 3 мкВ), в режиме воспроизведения сопротивления постоянному току в диапазоне 0-180 Ом ±0,015 Ом, в диапазоне 180-320 Ом ±0,025 Ом;

-    вольтметр универсальный цифровой GDM-8246, пределы допускаемой основной погрешности в режиме измерения напряжения постоянного тока U в диапазоне 0-5 В ±(2 10-4U+0,2 мВ); в диапазоне 0-50 В±(210-4и+4 мВ) В.

Сведения о методах измерений

Методы измерений изложены в документах:

Нормативные и технические документы, устанавливающие требования к комплексам технико-программных средств повышенной надёжности

ГОСТ 29075-91 Системы ядерного приборостроения для атомных станций. Общие требования.

ОТТ 08042462 Приборы и средства автоматизации для атомных станций Общие технические требования

ТУ 4024-028-00226939-2013 Комплексы технико-программных средств повышенной надежности. Технические условия.

Рекомендации к применению

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