Комплексы программно-технические средств автоматизированного управления (ПТК САУ)

Назначение

Комплексы программно-технические средств автоматизированного управления (ПТК САУ) (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, аналогоцифровом преобразовании входных аналоговых сигналов, их обработке, регистрации и передаче по локальной сети, и цифроаналоговом преобразовании для формирования аналоговых сигналов индикации и управления.

В состав комплексов входят следующие технические средства:

- Шкаф базовый ШБ САУ КТПС-ПН. Шкаф предназначен для установки блоков сбора и выдачи аналоговых и дискретных сигналов, источников вторичного электропитания, контроллеров управления, подключения входных и выходных внешних цепей.

- Шкаф сервер ШС САУ. Шкаф предназначен для сбора данных от ШБ САУ, хранения полученных данных, их отображения и передача потребителям по цифровым линиям связи. Данные функции реализуются на базе промышленных ЭВМ и мониторе, размещаемых в шкафу

- Блоки сбора и выдачи аналоговых и дискретных сигналов, служебные блоки,

контроллеры управления, источники питания, сетевые устройства.

- Стенды. Предназначены для проверки и отладки аппаратуры.

- Кабели ЛВС, сигнальные кабели и кабели питания

К основным измерительным компонентам комплексов относятся аналоговые функциональные блоки БСА ТП, БСА ТС, БСА Т, БСА Н, БВА Т, БВА Н.

Блок сбора аналоговых токовых сигналов с функциями расширенной диагностики БСА Т предназначен для приема унифицированных аналоговых сигналов постоянного тока с гальваническим разделением входных цепей. Блок обеспечивает:

1) прием унифицированных аналоговых сигналов (0-5) мА, (0-20) мА, (4-20) мА, по шестнадцати гальванически изолированным каналам,

2) преобразование аналоговых сигналов в цифровое значение;

3) выдачу цифровых значений сигналов в контроллеры управления.

Блок выдачи аналоговых токовых сигналов с функциями расширенной диагностики БВА Т предназначен для выдачи унифицированных аналоговых сигналов постоянного тока с гальваническим разделением выходных цепей. Блок обеспечивает:

1) приём из контроллеров управления шкафа цифровых сигналов;

2) преобразование цифровых сигналов в унифицированные аналоговые сигналы

(0-5) мА, (0-20) мА, (4-20) мА;

3) выдачу унифицированных токовых сигналов по шестнадцати гальванически изолированным каналам потребителям. Нагрузочная способность каждого канала не более 400 Ом

Блок сбора аналоговых сигналов напряжения постоянного тока с функциями расширенной диагностики БСА Н предназначен для приема унифицированных аналоговых сигналов напряжения с гальваническим разделением входных цепей. Блок обеспечивает:

1) прием унифицированных аналоговых сигналов (0-10) В или (2-10) В, по шестнадцати

гальванически изолированным каналам,

2) преобразование аналоговых сигналов в цифровое значение;

3) выдачу цифровых значений сигналов в контроллеры управления.

Блок выдачи аналоговых сигналов напряжения постоянного тока с функциями расширенной диагностики БВА Н предназначен для выдачи унифицированных аналоговых сигналов напряжения с гальваническим разделением выходных цепей. Блок обеспечивает:

1) приём из контроллеров управления шкафа цифровых сигналов;

2) преобразование цифровых сигналов в унифицированные аналоговые сигналы

(0-10) В или (2-10) В;

3) выдачу унифицированных сигналов напряжения постоянного тока по шестнадцати гальванически изолированным каналам потребителям. Нагрузочная способность каждого канала не менее 10 кОм.

Блок сбора аналоговых сигналов от термоэлектрических преобразователей (ТП) с функциями расширенной диагностики БСА ТП предназначен для приема аналоговых сигналов напряжения от термоэлектрических преобразователей с гальваническим разделением входных цепей. Блок обеспечивает:

1) прием сигналов от ТП стандартных градуировок по ГОСТ Р 8.585-2001 в диапазоне

от минус 10 до плюс 70 мВ по шестнадцати гальванически изолированным каналам;

2) преобразование аналоговых сигналов в цифровое значение;

3) выдачу цифровых значений сигналов в контроллеры управления.

Блок сбора аналоговых сигналов от термопреобразователей сопротивления (ТС) с функциями расширенной диагностики БСА ТС предназначен для приёма сигналов от ТС с гальваническим разделением входных цепей. Блок обеспечивает:

1) прием сигналов от ТС в диапазоне от 0 до 300 Ом по восьми гальванически

изолированным каналам;

2) питание ТС током 1 мА по каждому входу;

3) преобразование аналоговых сигналов в цифровое значение;

4) выдачу цифровых значений сигналов в контроллеры управления .

Контроллеры управления ШБ САУ предназначены:

- для приёма цифровых сигналов пропорциональных значениям тока и напряжения от блоков сбора;

- для линеаризации сигналов от ТП и ТС в соответствии со стандартными градуировками для ТП по ГОСТ Р 8.585-2001, для ТС градуировок Гр21, Гр23 по ГОСТ 6651-78, градуировок 50П, 50М, 100П и 100М по ГОСТ 6651-94, ГОСТ Р 8.625-2006, ГОСТ 6651-2009 или ТС любых других типов (по дополнительному согласованию);

- для преобразования принятых сигналов в физические величины значений технологических параметров в соответствии с заданными диапазонами;

- для обработки принятых сигналов в соответствии с заданными алгоритмами;

- для формирования цифровых сигналов и их передачи в блоки вывода;

- для передачи информации о значениях технологических параметров в шкаф сервер для хранения и дальнейшей передачи потребителям по цифровым линиям связи.

На базе перечисленных блоков и контроллера управления могут быть образованы

измерительные каналы аналоговых сигналов.

Фотография общего вида комплексов представлена на рисунке 1.

Пломбировка комплексов не предусмотрена.

Рисунок 1 - Фотография общего вида комплексов

Программное обеспечение

ПО комплексов подразделяется на две группы - резидентное программное обеспечение (РПО), устанавливаемое в функциональные блоки, контроллеры управления 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.

Таблица 1 - Идентификационные данные РПО обеспечения

Уровень защиты от непреднамеренных и преднамеренных изменений РПО - «высокий», внешнего ПО - «высокий» в соответствии с Р.50.2.077-2014.

Технические характеристики

Метрологические характеристики измерительных каналов (ИК) комплексов (таблица 3) определяются метрологическими характеристиками блоков, приведенных в таблице 2.

Таблица 2 - Основные метрологические характеристики измерительных блоков комплекса

Таблица 3 - Состав и метрологические характеристики измерительных каналов комплексов

Примечания

1 Комплексы осуществляют измерение сигналов от ТС с НСХ:

50П (W100=1,3910), 100П (W100=1,3910), 50П (W100=1,3850), 100П (W100=1,3850) от минус 200 до + 600 °С; 50М (W100=1,4280), 100М (W100=1,4280) от минус 200 до +200 °С. Возможно подключение ТС сопротивлением от 0 до 300 Ом с другими НСХ.

2 Комплексы осуществляют измерение сигналов от ТП с НСХ: ТХА (К) от минус 270 до + 1370 °С, ТХК (L) от минус 200 до + 800 °С. Возможно подключение ТП с термоЭДС от минус 10 до плюс 70 мВ с другими НСХ. В таблице 3 значение погрешности указано 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

- относительная влажность

- атмосферное давление

- параметры вибрации

от 5 до 50 °С (УХЛ 4.2);

от 40 до 90 % без конденсации;

от 84 до 107 кПа;

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

220133 В частотой (50+1) Гц.

Напряжение питания блоков           (24+2,4) В;

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

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

Таблица 4 - Комплектность

Поверка

осуществляется по документу ПЮИЖ 2.009.051 ПМ1 «Комплексы программно-технические средств автоматизированного управления (ПТК САУ). Методика поверки» с изменением № 1, утвержденному ФГУП «ВНИИМС» 31.01.2017 г.

Основные средства поверки:

- стенд проверки аналоговых блоков СПАБ-М ПЮИЖ 3.051.001, либо стенд проверки блоков СПАБ-Д ПЮИЖ 3.051.022, либо устройство проверки и настройки УПН ПЮИЖ 3.051.016, в состав которого включены эталоны:

- калибратор-измеритель унифицированных сигналов эталонный ИКСУ-260 (рег. № 35062-07): пределы допускаемой основной погрешности в режиме измерения/ воспроизведения силы постоянного тока I в диапазоне от 0 до 25 мА Д= ±(10’4-I + 1 мкА), напряжения постоянного тока U в диапазоне от - 10 до +100 мВ Д= ±(7-10’5-|U| + 3 мкВ), в режиме воспроизведения сопротивления постоянному току в диапазоне от 0 до 180 Ом Д= ±0,015 Ом, в диапазоне от 180 до 320 Ом Д= ±0,025 Ом;

- вольтметр универсальный цифровой GDM-8246 (рег. № 34295-07), пределы допускаемой основной погрешности в режиме измерения напряжения постоянного тока U в диапазоне от 0 до 5 В Д= ±(2^10-4^U+0,2 мВ); в диапазоне от 0 до 50 В Д= ±(2- 10-4/U+ 4 мВ) В.

- вольтметр универсальный цифровой GDM-78341 (рег. № 5773-14), пределы допускаемой основной погрешности в режиме измерений напряжения постоянного U Д= ±(2^10-4/U+4 е.м.р.)

Допускается применение аналогичных средств поверки, обеспечивающих определение метрологических характеристик поверяемых СИ с требуемой точностью.

Знак поверки наносится на свидетельство о поверке.

Сведения о методах измерений

приведены в эксплуатационном документе.

Нормативные документы

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

ГОСТ 25804.4-83 Аппаратура, приборы, устройства и оборудование систем управления технологическими процессами атомных электростанций. Общие конструктивно-технические требования

ТУ 4252-001-00226939-2013 Программно-технический комплекс средств автоматизированного управления. Технические условия.