Модули ввода аналоговых сигналов ЭНМВ-3

Назначение

Модули ввода аналоговых сигналов ЭНМВ-3 (далее - модули ЭНМВ-3) предназначены для измерений сигналов напряжения и силы постоянного тока и передачи результатов измерений по цифровым интерфейсам Ethernet в автоматизированные системы управления и системы мониторинга переходных режимов электростанций, подстанций , распределительных пунктов генерирующих, сетевых энергетических компаний и промышленных предприятий.

Описание

Принцип работы модулей ЭНМВ-3 основан на аналого-цифровом преобразовании входных сигналов напряжения и силы постоянного тока и передаче данных на микроконтроллер. Микроконтроллер обеспечивает обработку полученных значений от аналогоцифрового преобразователя (далее - АЦП) и обмен данными с внешними системами по цифровым интерфейсам RS-485, Ethernet и USB. На базе микроконтроллера реализована поддержка часов реального времени. Серийный номер, служебная информация, калибровочные коэффициенты, устанавливаемые при заводской настройке, а также настройки пользователя хранятся в энергонезависимой памяти.

Конструктивно модули ЭНМВ-3 выполнены в металлическом корпусе. На корпусе предусмотрен крепеж для монтажа на DIN-рейку. На боковых панелях модуля ЭНМВ-3 расположены клеммы для подключения входных сигналов, питания и интерфейсов.

Модуль ЭНМВ-3 оснащен одним или несколькими аналоговыми входами, двумя портами Ethernet, интерфейсами RS-485 и USB. По интерфейсам Ethernet происходит передача результатов измерений аналоговых сигналов по протоколам ГОСТ Р МЭК 60870-5-104-2004, IEEE C37.118.2. Интерфейс RS-485 используется для синхронизации внутренних часов модуля ЭНМВ-3 от БКВ ЭНКС-2 по протоколу IRIG-A. Интерфейс USB предназначен для конфигурирования, считывания измеряемых параметров, обновления микропрограммы. Аналоговые входы имеют гальванические развязки цепей друг с другом и от остальных цепей прибора.

Конструкция модулей ЭНМВ-3 обеспечивает ограничение доступа к определенным частям в целях предотвращения несанкционированной настройки и вмешательства путем пломбировки. Пломбировка производится на боковых панелях модулей ЭНМВ-3. Маркирование (заводской номер, год выпуска) производится на передней панели модулей ЭНМВ-3.

Модули ЭНМВ-3 выпускаются в нескольких вариантах исполнения, отличающихся напряжением питания, количеством аналоговых входов и номинальными значениями входных сигналов напряжения и силы постоянного тока.

Рисунок 1 - Общий вид модулей ЭНМВ-3

Программное обеспечение

В модулях ЭНМВ-3 управление АЦП, обработку результатов измерений, обмен информацией с внешними системами и управление работой обеспечивает микроконтроллер, в который в процессе изготовления модуля ЭНМВ-3 загружается встроенное программное обеспечение «Модуль ввода аналоговых сигналов ЭНМВ-3» (микропрограмма), которое является метрологически значимым.

Влияние программного обеспечения (далее - ПО) учтено при нормировании метрологических и технических характеристик модулей ЭНМВ-3.

Встроенное ПО аппаратно защищено от случайных и преднамеренных изменений, что исключает возможность его несанкционированной настройки и вмешательства, приводящих к искажению результатов измерений. Для защиты ПО применяются следующие меры: отсутствие возможности изменения ПО без вскрытия пломбируемых боковых панелей модулей ЭНМВ-3, наличие встроенных средств защиты ПО микроконтроллера (шифрование микропрограммы перед записью в микроконтроллер с невозможностью раскодирования при считывании). Идентификационные данные ПО приведены в таблице 1.

Таблица 1

Указанное ПО является метрологически значимым, встроенным (инсталлированным) в модуль ЭНМВ-3. Уровень защиты ПО от непреднамеренных и преднамеренных изменений в соответствии с рекомендацией Р 50.2.077-2014 соответствует высокому уровню защиты.

Модуль ЭНМВ-3 поддерживает следующие протоколы обмена данными: ГОСТ Р МЭК 60870-5-104-2004, IEEE C37.118.2, IRIG-A.

Для настройки модуля ЭНМВ-3 и считывания результатов измерений предназначено ПО «ES Конфигуратор». ПО «ES Конфигуратор» не является метрологически значимым.

Технические характеристики

Основные метрологические характеристики модулей ЭНМВ-3 в зависимости от модификации приведены в таблице 2.

Таблица 2

Пределы допускаемой дополнительной погрешности измерений, вызванной отклонением температуры окружающего воздуха от нормальной, не превышают +0,05 % на каждые 10 °С.

Рабочие условия применения:

- температура окружающего воздуха от минус 40 до 70 °С (нормальное значение температуры от 15 до 25 °С);

- относительная влажность воздуха от 5 до 95 % (нормальное значение относительной влажности от 30 до 80 %);

- атмосферное давление от 84 до 106 кПа (от 630 до 795 мм рт. ст.).

Напряжение питания:

- для варианта исполнения ЭНМВ-3-Х/Х-220-А1Е4х2: от сети переменного тока частотой (50 ± 5) Гц, напряжением от 100 до 240 В при потребляемой мощности не более 10 В А или от сети постоянного тока напряжением от 120 до 370 В при потребляемой мощности не более 10 Вт;

- для варианта исполнения ЭНМВ-3-Х/Х-24-А1Е4х2: от сети постоянного тока напряжением от 18 до 36 В при потребляемой мощности не более 10 Вт.

Масса модуля, кг, не более......................................................................0,5;

Габаритные размеры (длина х ширина х высота), мм, не более.............188х 109x35;

Средний срок службы, лет, не менее...........................................................15;

Средняя наработка на отказ, ч, не менее................................................100000.

Знак утверждения типа

наносится на титульные листы руководства по эксплуатации и формуляра типографским способом и на переднюю панель модуля ЭНМВ-3 в виде наклейки.

Комплектность

Таблица 3

Поверка

осуществляется по документу ЭНМВ.422181.001 МП «Модули ввода аналоговых сигналов ЭНМВ-3. Методика поверки», утвержденному ФГУП «ВНИИМС» в 2015 г.

Основные средства поверки:

- прибор для поверки вольтметров дифференциальный В1-12 (рег. № в Федеральном информационном фонде 6013-77), пределы допускаемой основной погрешности воспроизведения силы постоянного тока в диапазоне до 10 мА: ±(0,015 % I + 100 нА), в диапазоне до 100 мА: ±(0,025 % I + 1 мкА), воспроизведения напряжения постоянного тока в диапазоне до 1 В: ±(0,005 % U + 10 мкВ), в диапазоне до 10 В: ±(0,005 % U + 30 мкВ), в диапазоне до 100 В: ±(0,005 % U + 300 мкВ), в диапазоне до 1000 В: ±(0,01 % U), где I, U -воспроизводимые значения силы и напряжения постоянного тока.

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

Знак поверки наносится на корпус модуля ЭНМВ-3, и/или свидетельство о поверке, и/или формуляр ЭНМВ.422181.001 ФО в соответствующие разделы (раздел 6 «Сведения о первичной поверке», раздел 7«Сведения о периодической поверке»).

Сведения о методах измерений

приведены в эксплуатационном документе.

Нормативные документы

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

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

ТУ 4221-819-53329198-13 Модули ввода аналоговых сигналов ЭНМВ-3. Технические условия