Устройства сбора и передачи данных УСПД REC-1.Х

Назначение

Устройства сбора и передачи данных УСПД REC-1.X (далее - УСПД) предназначены для измерений силы электрического постоянного тока, электрического напряжения постоянного тока, электрической энергии и мощности, тепловой энергии, объема газа и объема воды.

Описание

Принцип действия УСПД в части каналов измерений силы электрического постоянного тока и электрического напряжения постоянного тока заключается в 12-разрядном аналогоцифровом преобразовании измеряемой величины в цифровой двоичный код и дальнейшем его преобразовании с целью передачи по открытым протоколам обмена по цифровым интерфейсам.

Принцип действия УСПД в части каналов измерений электрической энергии и мощности, тепловой энергии, объема газа и объема воды заключается в сборе данных об учёте энергоресурсов с соответствующих средств измерений (вычислителей, корректоров, расходомеров, счётчиков и др.), поддерживающих открытые протоколы обмена по цифровым интерфейсам.

УСПД предназначены для работы в составе автоматизированных информационноизмерительных систем (далее по тексту - АИИС), в частности, АИИС коммерческого учёта электрической энергии и мощности (далее по тексту АИИС КУЭ), комплексов устройств телемеханики многофункциональных и автоматизированных систем управления технологическими процессами (далее по тексту - АСУ ТП), а также для организации связи с центром сбора и обработки, хранения информации по каналам радиотелефонной связи стандарта GSM (GPRS), Ethernet (TCP/IP).

УСПД являются функционально и конструктивно законченным изделием, выполненным в пластиковом корпусе, устанавливаемым на DIN-рейку, в виде автономного блока с внешним питанием. В корпусе размещена микропроцессорная плата, предназначенная для организации работы внешних интерфейсов, а также обработки и подготовки полученных данных для хранения их во внутренней памяти УСПД и дальнейшей передаче на верхний уровень. На микропроцессорной плате установлены разъёмы для обеспечения внешних подключений и элементы индикации работы контроллера.

Возможные варианты исполнения УСПД приведены в таблице 1.

Таблица 1 - Базовые модификации УСПД REC-1.X

Лист № 2

Всего листов 8

УСПД предназначены для выполнения следующих основных функций:

1) измерительное аналого-цифровое преобразование силы электрического постоянного тока и электрического напряжения постоянного тока;

2) счет числа импульсов и преобразование числа импульсов, поступающих на вход импульсных каналов УСПД, в значение электрической энергии;

3) приём результатов измерений в виде цифрового кода от средств измерений (счётчиков, вычислителей, корректоров, расходомеров, устройств сбора и передачи данных и др., приведенных в таблице 2);

4) передача полученных результатов измерений на верхний уровень АИИС по последовательным каналам, каналам сетей стандарта Ethernet, каналам связи стандарта GSM в режиме пакетной передачи данных с использованием технологии GPRS;

5) конфигурирование (параметрирование) с помощью прикладного программного обеспечения дистанционно через сеть GSM, порт RS-485 и Ethernet; или локально через встроенную клавиатуру или оптопорт.

6) автоматический сбор данных о состоянии оборудования на контролируемых объектах (фиксирование времени включения/ отключения контролируемого оборудования, контроль уровня аналоговых параметров и фиксирование времени перехода измеряемых аналоговых параметров за установленные границы (регистратор аналоговых сигналов);

7) управление оборудованием (дискретное, характер операции включить/отключить);

8) хранение результатов измерений, состояний объектов и средств измерений в базе данных;

9) самодиагностика при включении питания или диагностика командой с сервера-сборщика;

10) возможность передачи пользователям и заинтересованным субъектам результатов измерений и данных о состоянии объектов измерений;

11) ведение системного времени и календаря (переход на летнее и зимнее время);

12) синхронизация часов;

13) предоставление пользователям и эксплуатационному персоналу регламентированного доступа к визуальным и электронным данным;

14) защиту от несанкционированного доступа, обеспеченную путем пломбирования самого УСПД и использования пароля;

15) возможность использования УСПД в качестве маршрутизатора протоколов обмена с разнотипным оборудованием (счетчики, контролеры и т.д.), и коммутатора (мультиплексора) интерфейсов, для обеспечения канала прямого доступа к интерфейсу цифрового счетчика непосредственно с сервера сборщика (сквозной канал).

Синхронизация часов реализуется с помощью системы обеспечения единого времени (СОЕВ), основанной на использовании встроенного GPS-модуля.

Устройства, с которыми УСПД поддерживает информационный обмен:

- ЭВМ (АРМ);

- многофункциональные счетчики электрической энергии;

- другие устройства, поддерживающие открытые протоколы обмена.

Количество каналов учета УСПД определяется модификацией.

УСПД обеспечивают:

- сбор информации о генерируемой электрической энергии или электропотреблении, получаемой от микропроцессорных счётчиков электрической энергии и индукционных счётчиков с датчиками импульсов;

- отображение результатов учёта на встроенном дисплее и передачу информации по цифровым каналам.

УСПД позволяют производить коррекцию часов других устройств, подключенных к нему: многофункциональных счетчиков (если данный тип счетчика поддерживает команду коррекции времени).

Лист № 3

Всего листов 8

Таблица 2 - Типы средств измерений, подключаемых к УСПД по интерфейсу RS-485

УСПД имеют в своём составе широкий набор интерфейсов, обеспечивающих взаимодействие как с оператором или обслуживающим персоналом, так и с вычислительными устройствами:

- модуль RS-232;

- пассивный оптический порт на приём;

- модуль RS-485;

- ИРПС, «токовая петля» 20 мА;

- модуль Ethernet;

а также с внешними каналообразующими устройствами:

- повторитель-разветвитель RS-485/X*RS-485 (REC-2.X и другие однотипные устройства);

- преобразователь-разветвитель интерфейса RS-232/ X*RS-485(REC-2.X и другие однотипные устройства).

Интерфейс с оператором обеспечивается встроенным двухстрочным 32-х символьным LCD-дисплеем и клавиатурой. Посредством этих элементов оператор имеет возможность считывать данные, накопленные в УСПД.

УСПД имеют интерфейсы RS-232C, RS-485, Ethernet 10/100 для подключения микропроцессорных счётчиков, и/или внешних вычислительных устройств и модули приема дискретных сигналов от датчиков типа «сухой контакт», а также выдают управляющие сигналы по каналам дискретного вывода.

Модули выбираются потребителем в зависимости от характеристик каналов связи, существующих на объекте.

Наличие каналов последовательной связи позволяет организовывать обмен со счетчиками электрической энергии и другими устройствами, поддерживающими открытые протоколы обмена.

Каналы измерений электрической энергии и мощности УСПД основаны на использовании цифровых интерфейсов для сбора параметров энергопотребления со счетчиков. Значения, полученные со счетчиков, умножаются на масштабные коэффициенты трансформаторов по току и напряжению, соответствующие данному присоединению.

УСПД поддерживает открытый протокол MODBUS RTU, а также открытые протоколы обмена с другими устройствами.

В состав основных параметров настройки УСПД входят:

- параметры последовательных интерфейсов;

- текущее (системное) время, дата;

- пароль и код оператора;

- другие параметры настройки, расчетные соотношения и константы, определяемые программным обеспечением и индивидуальными особенностями контролируемого объекта.

УСПД позволяют считывать служебные параметры (регистраторы событий) со счетчиков и других устройств и хранить их в памяти. Состав служебных параметров определяется типом применяемых устройств.

УСПД ведут собственный журнал событий. В состав служебных параметров, регистрируемых и хранимых в памяти УСПД, входят следующие основные параметры:

- включения и выключения питания: список 16 последних событий о пропадания (включения) питания УСПД, с указанием времени и даты;

- коррекция даты и текущего (системного) времени: список 16 последних сообщений об изменениях даты и времени, с указанием операторов их производивших;

- изменения базы данных параметров: список 16 последних сообщений об изменениях параметров настройки, с указанием операторов их производивших;

- состояние каналов связи: текущая информация о скорости канала, протоколе и т.д.;

- другие служебные и технологические параметры.

Служебные параметры, хранящиеся в памяти УСПД, по запросу передаются на верхний уровень сбора информации (ЭВМ).

Полный перечень информации, отображаемой на ЭВМ, определяется прикладным программным обеспечением, поставляемым с УСПД.

Лист № 5

Всего листов 8

УСПД обеспечивают автоматический переход в режим хранения информации при отключении питания и автоматический возврат в рабочий режим при восстановлении питания, с обеспечением сохранности всей имеющейся в памяти информации и непрерывной работе часов.

УСПД обеспечивают пуск в работу любого нового канала учета без нарушения работы действующих каналов.

Фотография общего вида представлены на рисунке 1.

Рисунок 1

Программное обеспечение

УСПД имеют встроенное программное обеспечение (ПО).

Идентификационные данные модулей метрологически значимого ПО приведены в таблице 3.

Таблица 3

Защита ПО и измерительной информации от непреднамеренных и преднамеренных изменений соответствует уровню «Высокий» по Р 50.2.077-2014.

Технические характеристики

Значения метрологических и технических характеристик УСПД приведены в таблице 4.

Таблица 4 - Метрологические и технические характеристики УСПД

УСПД устойчивы по критерию А к воздействию электростатических разрядов по ГОСТ 30804.4.2-2013, радиочастотного электромагнитного поля напряженностью 3 В/м в полосе частот от 80 до 1000 МГц по ГОСТ 30804.4.3-2013, наносекундных импульсных помех

Лист № 7

Всего листов 8

амплитудой 0,5 кВ частотой 5 кГц, воздействующих по цепям питания и на порты сигналов ввода/вывода по ГОСТ 30804.4.4-2013 для степени жесткости испытаний 2.

Знак утверждения типа

Знак утверждения типа наносится на корпус УСПД и эксплуатационную документацию в левый верхний угол типографским способом.

Комплектность

В комплект поставки входят:

- устройство сбора и передачи данных УСПД REC-1.X;

- сетевой источник питания;

- устройство сбора и передачи данных УСПД REC-1.X. Руководство по эксплуатации. НРЭК.465680.002 РЭ;

- устройство сбора и передачи данных УСПД REC-1.X. Руководство оператора. НРЭК.465680.002 РЭ;

- устройство сбора и передачи данных УСПД REC-1.X. Формуляр. НРЭК.465680.002 ФО;

- устройство сбора и передачи данных УСПД REC-1.X. Ведомость эксплуатационных документов. НРЭК.465680.002 ВЭ;

- устройства сбора и передачи данных УСПД REC-1.X. Методика поверки. НРЭК.465680.002 МП;

- базовый программный пакет:

а) конфигуратор устройства REC1DevConfXx.exe;

б) приложение для проверки сети устройств REC1TestXx.exe.

Поверка

осуществляется по документу НРЭК.465680.002 МП «Устройства сбора и передачи данных УСПД REC-1.X. Методика поверки», утвержденному ГЦИ СИ ФБУ «Пензенский ЦСМ» 29 октября 2014 г.

Перечень средств поверки:

- частотомер электронно-счётный Ч3-63 (№ 9084-083 в Госреестре СИ). Пределы допускаемой погрешности опорного генератора ± 1,5^10 -7;

- генератор импульсов Г5-56 (№ 5269-76 в Госреестре СИ). Диапазон воспроизведения длительности импульсов от 0,1 до 106 мкс, пределы допускаемой погрешности ± (0,1т + 3 нс);

- радиочасы РЧ-011 (№ 35682-07 в Госреестре СИ). Пределы допускаемой погрешности ± 100 мс;

- прибор для поверки вольтметров дифференциальный В1-12 (№ 6013-77 в Госреестре СИ). Диапазон воспроизведений напряжения от 10 мкВ до 10 В, пределы допускаемой погрешности ± (5-10’5ик + 10 мкВ). Диапазон воспроизведений силы постоянного тока от 100 нА до 100 мА, пределы допускаемой погрешности ± (240-41к + 1 мкА).

Сведения о методах измерений

Методика измерений приведена в разделе 3 руководства по эксплуатации.

Нормативные документы

1 ГОСТ 8.129 - 2013. ГСИ. Государственная поверочная схема для средств измерений времени и частоты.

2 ГОСТ 8.027-2001 ГСИ. Государственная поверочная схема для средств измерений постоянного электрического напряжения и электродвижущей силы.

3 ГОСТ 8.022-91 ГСИ. Государственный первичный эталон и государственная поверочная схема для средств измерений силы постоянного электрического тока в диапазоне от 1Х10-16 до 30 А.

Рекомендации к применению

При осуществлении торговли.