Системы цифровые автоматические прогнозирования самосогревания растительного сырья АСПС-Ц

Назначение

Системы цифровые автоматические прогнозирования самосогревания растительного сырья (АСПС-Ц) (далее по тексту - системы АСПС-Ц) - это информационные измерительновычислительные системы, предназначенные для измерения температуры и прогнозирования возникновения очага самосогревания растительного сырья, хранящегося в силосах элеватора, для обеспечения безопасности технологического процесса его хранения, а также для обеспечения сохранности его качественных показателей.

Описание

В основе работы АСПС-Ц лежит принцип непрерывного измерения температуры зерновой насыпи с использованием термоподвесок цифровых ТКМ13, ТКМ14 (далее термоподвески).

АСПС-Ц относятся к проектно-компонуемым системам. В состав системы входят: термоподвески цифровые ТКМ13 или ТКМ14, автоматический конвертор I-7000 Bus Converter типа I-7561, источник постоянного тока 24 В, персональный компьютер АРМ оператора, прикладное программное обеспечение. Термоподвески конструктивно выполнены в виде кабеля, армированного несущими тросами. К кабелю присоединен электронный модуль в защитном корпусе. Чувствительные элементы размещены вдоль кабеля и защищены изоляционным материалом кабеля. В качестве чувствительных элементов применяются преобразователи температуры DS18B20 пр-ва фирмы Dallas Semiconductor, США.

Связь цифровых термоподвесок с АРМ оператора осуществляется по последовательному интерфейсу RS485-01 со скоростью 4800 бит/с по протоколу UART. Программное обеспечение верхнего уровня позволяет в интерактивном режиме осуществлять контроль за температурным режимом хранящегося растительного сырья.

Системы АСПС-Ц позволяют с автоматизированного рабочего места оператора контролировать процесс самосогревания растительного сырья в силосах элеватора, преобразовывать, хранить и формировать архив значений температурного процесса зерновых материалов

Фотография общего вида составных частей системы АСПС-Ц представлена на рис.1

Рис. 1 Составные части системы АСПС-Ц 1. Термоподвеска ТКМ14;

2. Персональный компьютер АРМ оператора;

3. Источник питания постоянного тока 24 В;

4. Конвертор I-7561;

5. Термоподвеска ТКМ13

На экранных формах АРМ оператора используется унифицированная цветовая схема отображения состояний. Отображение построено по принципу многодокументного интерфейса - каждому силосному корпусу и каждому силосу соответствует свой экран.

Программное обеспечение

Система АСПС-Ц представляет собой программно-технический комплекс (ПТК), состоящий из совокупности аппаратных средств и программного обеспечения. Программное обеспечение позволяет решать следующие основные задачи:

- выявлять положительную, устойчивую тенденцию развития температурного процесса в массе растительного сырья и сыпучих продуктов, хранящейся в силосах элеватора, на ранней стадии развития температурного процесса;

- своевременно представлять оперативному персоналу достаточную и достоверную информацию о состоянии развития температурного процесса в массе растительного сырья и сыпучих продуктов, хранящейся в силосах элеватора;

- создавать архив данных о температурном процессе в массе растительного сырья и сыпучих продуктов, хранящейся в силосах элеватора;

- проводить общий контроль работоспособности и диагностику связанных с ним возможных неисправностей в работе оборудования АСПС-Ц.

ПО АСПС-Ц является программным обеспечением средств измерений и разработано в соответствии с требованиями ГОСТ Р 8.654-2009.

ПО АСПС-Ц включает в себя следующие компоненты:

- ПО АСПС-Ц ТКМ - программное  обеспечение цифровых  термоподвесок

ТКМ13/14;

- ПО АСПС-Ц Сервер - программа для персональной ЭВМ оператора АРМ;

- ПО АСПС-Ц Клиент - программа для персональной ЭВМ оператора АРМ

Структура программного обеспечения АСПС-Ц является двухуровневой. Его нижний уровень представляет ПО АСПС-Ц ТКМ.

ПО выполняет следующие функции:

- определение, инициализация и обмен данными с цифровыми датчиками цифровой термоподвески;

- получение от цифровых датчиков температуры данных с заданной периодичностью;

- проверка целостности информационных пакетов;

- архивирование полученных данных через заданные промежутки времени;

- поддержка протокола обмена информацией с системой АСПС-Ц;

- поддержка системных функций (изменение и сохранение системного адреса, поддержка управляющих команд).

Данное программное обеспечение является встроенным и представляет собой исполняемый файл, загружаемый в энергонезависимую память управляющего микроконтроллера. ПО обеспечивает получение от цифровых датчиков температуры данных в строго определённом формате, который поддерживается программным обеспечением верхнего уровня системы АСПС-Ц

Верхний уровень программного обеспечения составляют компоненты ПО АСПС-Ц Сервер (исполняемый файл FTSBase.exe) и АСПС-Ц Клиент (исполняемый файл FTCLo-cal.exe). Указанные программы функционирует на персональной ЭВМ АРМ оператора под управлением операционной системы (Microsoft Windows XP Professional RU и выше).

Распределение функциональных возможностей между программными компонентами верхнего уровня следующее:

1. ПО АСПС-Ц Сервер проводит опрос датчиков температуры цифровых термоподвесок (чтение из оперативного запоминающего устройства микроконтроллера термоподвески результатов последних измерений температуры) в соответствии с заданным режимом опроса, первичную обработку полученных данных с последующей их записью на машинный носитель информации в виде архива. Оно позволяет также выполнять тестирование рабочего состояния ПТК и вести учёт информации, отражающей рабочие и аварийные ситуации на объектах температурного контроля.

2. ПО АСПС-Ц Клиент реализует функции взаимодействия оператора с ПТК. Оно обеспечивает отображение обобщённого температурного состояния объекта контроля (элеватора), а также данных по силосным бункерам (термоподвескам) и отдельным датчикам за выбранный интервал времени как в табличной, так и графической формах. При этом выдаётся световая индикации и звуковая сигнализация о возникающих нештатных ситуациях, производится документирование температурных данных на бумажных носителях информации. Кроме того, ПО АСПС-Ц Клиент с учётом парольного доступа позволяет вводить, редактировать и контролировать основную часть исходной информации, необходимой для работы ПТК, включать и отключать опрос датчиков как в масштабе всего элеватора, так и отдельного силосного бункера (термоподвески), при необходимости проводить опрос датчиков температуры в любом из указанных масштабов.

Идентификационные данные программного обеспечения системы АСПС-Ц приведены в таблице 1.

Таблица 1. Идентификационные данные программного обеспечения

Примечания:

(*) - в качестве цифрового идентификатора программного обеспечения используется размер исполняемого файла ТКМ14.пех (в байтах);

(** ) - в качестве цифрового идентификатора программного обеспечения используется размер исполняемого файла FTSBase.exe (в байтах), зависящий от конфигурации объектов температурного контроля;

(** *) - в качестве цифрового идентификатора программного обеспечения используется размер исполняемого файла FTCLocal.exe (в байтах), зависящий от конфигурации объектов температурного контроля.

Уровень защиты ПО АСПС-Ц от непреднамеренных и преднамеренных действий соответствует уровню «А» (по МИ 3286-2010) для встроенного ПО термоподвесок ТКМ13/14 и «С» - для ПО АСПС-Ц Сервер и ПО АСПС-Ц Клиент.

Технические характеристики

Диапазон измеряемых температур, °С: ..............................от минус 30 до плюс 50

Пределы допускаемой абсолютной погрешности, °С:

- в диапазоне свыше минус 10 до плюс 50 °С:

- в диапазоне от минус 30 до минус 10 °С:

Разрешающая способность системы АСПС-Ц, °С: .....................................0,0625

Время установления рабочего режима системы АСПС-Ц, мин, не более:

Напряжение питания системы АСПС-Ц осуществляется от сети переменного тока (220 '22) В, с частотой (50 3) Гц.

Потребляемая мощность одной термоподвески системы АСПС-Ц, В •А, не более: ..4,5

Напряжение питания постоянно тока термоподвески, В: ........................от 15 до 30

Электрическое сопротивление изоляции между экраном кабеля датчиков и металлической частью корпуса, МОм, не менее:

- 100 (при температуре от плюс 15 до плюс 35 °С и относительной влажности не более 80 %);

- 1 (при температуре плюс 35 °С относительной влажности 98 %).

Г абаритные размеры корпуса термоподвески без кабеля датчиков и без кабеля питания, мм, не более:

- для ТКМ13: ........................................................................145x140x255;

- для ТКМ14: ............................................................................40x90x115

Длина кабеля термоподвески, м, не более:

Масса термоподвески ТКМ13 при длине кабеля 40 м, кг, не более:

Масса термоподвески ТКМ14 при длине кабеля 30 м, кг, не более:

Средняя наработка до отказа, ч, не менее: ...............................................100000

Средний срок службы, лет, не менее:

Рабочие условия эксплуатации цифровых термоподвесок системы АСПС-Ц:

- температура окружающей среды, °С: ............................от минус 30 до плюс 50;

- относительная влажность, %: до 95 при температуре плюс 35 °С (без конденсации влаги);

- атмосферное давление, кПа: ....................................................от 84 до 106,7.

Знак утверждения типа

Знак утверждения типа наносится на титульный лист Руководства по эксплуатации (в правом верхнем углу) типографским способом, а также на корпус термоподвески системы при помощи наклейки.

Комплектность

В комплект поставки системы входят:

- термоподвеска цифровая ТКМ13 ДАРЦ.421451.001 (кол-во в соответствии с заказом);

- термоподвеска цифровая ТКМ14 ТКШЛ.421451.003 (кол-во в соответствии с заказом);

- ретранслятор сети 17510 (кол-во в соответствии с заказом);

- автоматический конвертор I-7561 - 1 шт.;

- источник постоянного тока 24 В (кол-во в соответствии с заказом);

- прикладное программное обеспечение на компакт-диске - 1 шт.;

- ТКШЛ.421452.002 РЭ «Системы цифровые автоматические прогнозирования самосогревания растительного сырья (АСПС-Ц). Руководство по эксплуатации» - 1 экз.;

- ТКШЛ.421452.002 МП «Системы цифровые автоматические прогнозирования самосогревания растительного сырья (АСПС-Ц). Методика поверки» - 1 экз.;

- ТКШЛ.421452.002 ПС «Системы цифровые автоматические прогнозирования самосогревания зерна (АСПС-Ц). Паспорт» -1 экз.

По дополнительному заказу:

- персональный компьютер АРМ оператора;

- комплект ЗИП.

Поверка

осуществляется по документу ТКШЛ 421452.002МП «Системы цифровые автоматические прогнозирования самосогревания растительного сырья (АСПС-Ц). Методика поверки», утвержденному с ГЦИ СИ ФГУП «ВНИИМС», 12 января 2011 г.

Основные средства поверки:

- термометр электронный лабораторный «ЛТ-300», пределы допускаемой абсолютной погрешности: ±0,05 °С в диапазоне температур от минус 50 до плюс 199,99 °С;

- камера тепла-холода или пассивный термостат.

- термостат жидкостный «ТЕРМОТЕСТ-100», диапазон воспроизводимых температур от минус 30 до плюс 100 °С, нестабильность поддержания заданной температуры ±0,01 °С;

- установка универсальная пробойная УПУ-10М;

- мегомметр М4100/3, рабочее напряжение до 500 В;

- персональный компьютер с установленным программным обеспечением.

Сведения о методиках (методах) измерений приведены в соответствующем разделе Руководства по эксплуатации на систему АСПС-Ц.

Нормативные документы

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

ГОСТ 22261-94 Средства измерения электрических и магнитных величин. Общие технические условия.

ГОСТ Р 8.654-2009 ГСИ. Требования к программному обеспечению средств измерений. Основные положения

ТУ 4258-002-14132968-2011 (ТКШЛ.421452.002 ТУ). Системы цифровые автоматические прогнозирования самосогревания растительного сырья (АСПС-Ц). Технические условия.

ГОСТ 8.558-93 ГСИ. Государственная поверочная схема для средств измерений температуры.

Рекомендации к применению

Выполнение работ по оценке соответствия промышленной продукции и продукции других видов, а также иных объектов установленным законодательством Российской Федерации обязательным требованиям.