Контроллеры цифровые U

Назначение

Контроллеры цифровые типа U серий UT, UP, UM, UD (далее - контроллеры) предназначены для измерения сигналов напряжения и силы постоянного электрического тока, сигналов от термопар (ТП) и термопреобразователей сопротивления (ТС) различных градуировок, вычисления управляющего воздействия и выработки управляющего сигнала.

Контроллеры применяются для измерения и регулирования технологических параметров в различных отраслях промышленности.

Описание

Принцип действия контроллеров основан на измерении и преобразовании входных электрических сигналов в цифровую форму при помощи аналого-цифрового преобразователя интегрирующего типа с последующим отображением результатов измерений на цифровом дисплее и вычислением управляющего воздействия, которое после цифроаналогового преобразователя поступает на управляющий выход контроллера и далее на исполнительное устройство.

Конструктивно контроллеры выполнены в пластиковых неразборных корпусах щитового монтажа, что защищает измерительные компоненты от несанкционированного доступа. На лицевой панели расположены дисплей, светодиоды для отображения состояния устройства и функциональные клавиши для оперативного управления и настройки контроллеров. Имеются также модели шкафного исполнения, отличающиеся от аналогов отсутствием дисплея и клавиш на передней панели, при этом полностью соответствуя им функционально. Настройку таких моделей, а также стандартных контроллеров, оснащенных дисплеем, можно производить с помощью специального программного обеспечения для ПК. Связь контроллера с ПК в таком случае осуществляется либо через стандартные порты Ethernet или RS-485, либо с помощью специализированных USB-кабелей, подключаемых к сервисному порту контроллера, либо к ИК-адаптеру, который устанавливается на переднюю панель контроллера.

Контроллеры могут выполнять функцию непрерывного пропорционального - интегрального - дифференциального (ПИД) -регулирования параметров, позиционного регулирования, управления по программному шаблону, управления нагревом/охлаждением, управления с коррекцией по положению регулирующего органа. Поддерживаются такие режимы, как одноконтурный, каскадный, автоселекторный, отработка удаленной уставки, поступающей из систем верхнего уровня, и др. Контроллеры могут работать как автономно, так и синхронизированно: по равноправной (однораноговой) связи, либо в режиме «основной-подчиненный», когда один из контроллеров транслирует задание на одно или несколько подчиненных устройств. Кроме того, контроллеры могут использоваться в ручном режиме в качестве задатчиков, позволяя оператору изменять управляющее воздействие на исполнительное устройство вручную.

Контроллеры моделей UT32A, UT35A, UT52A, UT55A, UT75A, UP32A, UP35A, UP55A поддерживают программирование на языке релейно-контактной логики, позволяющее использовать основные и дополнительные аналоговые и дискретные входы и выходы в пользовательских программах реализующих различную управляющую логику по аналогии с программируемыми логическими контроллерами (ПЛК). Программируемый режим может использоваться как для вычисления входных и выходных сигналов ПИД-контура, так и независимо от него.

Различные модели контроллеров отличаются количеством входных и выходных каналов, типами измеряемых сигналов, типами дисплея, размерами встроенной энергонезависимой памяти, габаритными размерами и массой.

Лист № 2

Всего листов 12

Фотографии контроллеров, места нанесения оттисков клейм или размещения наклеек представлены на рисунках 1 - 7.

UT130

UT150

Рисунок 1 - фотографии общего вида контроллеров серий UT130, UT150

UP150                               UD310

Рисунок 2 - фотографии общего вида контроллеров серий UP150, UD310

UM33A

Рисунок 3 - фотографии общего вида контроллеров серии UM33A

UT32A

UT35A

Рисунок 3 - фотографии общего вида контроллеров серий UT32A, UT35A

UT52A

UT55A

Рисунок 4 - фотографии общего вида контроллеров серий UT52A, UT55A

UP32A

Рисунок 5 - фотографии общего вида контроллеров серий UP32A, UP35A

UP35A

UP55A

f 3 I £ Е

UT75A

Рисунок 6 - фотографии общего вида контроллеров серий UP55A, UT75A

UT32A, UT52A/MDL

UT35A, UT55A/MDL

Рисунок 6 - фотографии общего вида контроллеров серий UT32A, UT35A, UT52A, UT55A

с опцией /MDL

Место нанесения оттисков клейм или размещения наклеек

Рисунок 7 - Место нанесения оттисков клейм и размещения наклеек

Лист № 5

Всего листов 12 Программное обеспечение

Для преобразования измеренных аналоговых сигналов в цифровой код и преобразования управляющего воздействия в аналоговый сигнал используются алгоритмы, реализованные в базовом программном обеспечении (БПО) и записанные в постоянной памяти контроллеров. БПО устанавливается в энергонезависимую память на заводе-изготовителе во время производственного цикла. Оно недоступно пользователю и не подлежит изменению на протяжении всего времени функционирования прибора, что соответствует уровню защиты «высокий» в соответствии с требованиями п. 4.3 Р 50.2.077-2014.

Метрологические характеристики контроллеров нормированы с учетом влияния на них БПО.

Для конфигурирования контроллеров UT32A, UT35A, UT52A, UT55A, UT75A, UP32A, UP35A, UP55A, UM33A и просмотра данных с помощью ПК используется прикладное программное обеспечение (ППО) LL50A. ППО LL50A не имеет доступа к энергонезависимой памяти контроллеров и не позволяет заменять или корректировать БПО.

Идентификационные данные метрологически значимого ПО приведены в таблицах 1 - 2.

Таблица 1 Идентификационные данные ПО для серий UT130, UT150, UP150, UD310

Таблица 2 - Идентификационные данные ПО для серий UT35A, UT52A, UT55A, UM33A, UP35A, UP55A, UT75A, UP32A

Технические характеристики

Основные метрологические характеристики приведены в таблицах 3 - 11.

Метрологические характеристики указаны с учетом встроенного ПО.

Таблица 3 - Метрологические характеристики контроллеров серии UT130

Таблица 4 - Метрологические характеристики контроллеров серий UT150, UP 150, UD310

Продолжение таблицы 4

Пределы допускаемой абсолютной погрешности канала компенсации температуры холодного спая термопар ±2,0 °C (в диапазоне температур от 0 до плюс 50 °C).

Пределы допускаемых дополнительных погрешностей для контроллеров UT130, UT150, UP150, UD310:

а) абсолютной и/или приведенной погрешности от изменения температуры окружающей среды на 10 °C:

±20 мкВ или ±0,2 % от диапазона, выбирается наибольшее значение (с округлением до ближайшего значения е.м.р.) - для сигналов напряжения постоянного тока и термопар;

±0,5 °C - для сигналов от термопреобразователей сопротивления;

б) погрешности от колебаний напряжения питания (в пределах диапазона номинальных напряжений) на 10 В (/В): ±2 мкВ или ±0,02 % от диапазона, выбирается наибольшее значение (с округлением до ближайшего значения е.м.р.);

в) абсолютной или приведенной погрешности, обусловленной сопротивлением источника сигнала (приводится для сигналов термопар и напряжения постоянного тока): ±0,2 мкВ/1 Ом или ±0,01 %/100 Ом, выбирается наибольшее значение (с округлением до ближайшего значения е.м.р.);

г) абсолютной погрешности, обусловленной сопротивлением проводов, для сигналов термопреобразователей сопротивления: ±0,2 °C/10 Ом (с округлением до ближайшего значения е.м.р.).

Таблица 5 - Параметры входных сигналов контроллеров серий UM33A, UT32A, UT35A, UT52A, UT55A, UT75A, UP32A, UP35A, UP55A

Продолжение таблицы 5

Пределы допускаемой абсолютной погрешности канала компенсации температуры холодного спая термопар ±1,0 °C (в диапазоне температур св. 15 до 35 °C вкл.), ±1,5 °C (в диапазоне температур от минус 10 до плюс 15 °C вкл., св. плюс 35 до плюс 50 °C вкл.).

Пределы допускаемых дополнительных погрешностей для контроллеров UM33A, UT32A, UT35A, UT52A, UT55A, UT75A, UP32A, UP35A, UP55A:

а) абсолютной и/или приведенной к диапазону измерений погрешности изменения температуры окружающей среды на 10 °C:

±10 мкВ или ±0,1 % от диапазона (выбирается наибольшее значение с округлением до ближайшего значения е.м.р.) для сигналов напряжения постоянного тока и термопар;

±0,1% от диапазона для сигналов постоянного тока;

±0,5 °C - для сигналов от термопреобразователей сопротивления;

б) погрешности от колебаний напряжения питания (в пределах диапазона номинальных напряжений) на 1 В (/В): не более 0,05% от диапазона - для сигналов аналогового входа и выхода;

в) абсолютной или приведенной погрешности, обусловленной сопротивлением источника сигнала (приводится для сигналов термопар и напряжения постоянного тока):

не более 0,1 мкВ/1 Ом для сигналов термопар/мВ;

не более 0,01 %/100 Ом для сигналов напряжения постоянного тока;

г) абсолютной погрешности, обусловленной сопротивлением проводов, для сигналов термопреобразователей сопротивления: ±0,1 °C/10 Ом.

Таблица 6 - Параметры входных сигналов контроллеров серий UT52A, UT55A, UP55A с опцией /DR, UT75A (Тип 1: -5) с функцией прямого подключения 4-проводных термопреобразователей сопротивления

Таблица 7 - Параметры входных сигналов дополнительного аналогового входа контроллеров UT52A (Тип 2: -1, -2), UT55A (Тип 2: -1, -2, -4, -5, -7), UT75A (Тип 2: -1,-2,-3), UP55A (Тип 2: -1, -4),__________________________________________________________________________

Таблица 8 - Параметры входных сигналов удаленного неизолированного аналогового вхо

да контроллеров UT32A, UT35A с опцией /RSP_____________________________________

Таблица 9 - Параметры дополнительных входных сигналов контроллеров UM33A, UT32A, UT35A, UT52A, UT55A, UT75A, UP32A, UP35A с опцией /S041_______________________

Продолжение таблицы 9

Пределы допускаемой абсолютной погрешности канала компенсации температуры холодного спая термопар и пределы допускаемых дополнительных погрешностей соответствуют характеристикам, указанным для серий UT32A, UT35A, UT52A, UT55A, UT75A, UP32A, UP35A, UP55A и UM33A (примечания к таблице 5).

Таблица 10 - Параметры выходных аналоговых сигналов контроллеров типа U:

Дополнительно контроллеры могут быть оснащены импульсными или контактными выходами, метрологические характеристики которых не нормируются.

Типы и параметры импульсных/контактных выходных сигналов контроллеров серий UT130, UT150, UP150:

- импульс напряжения: в состоянии «ON» - от 12 до 18 В постоянного тока, в состоянии «OFF» - менее 0,1 В постоянного тока;

- контакт реле: нагрузочная способность - 3 А при 240 В переменного тока или 3 А при 30 В постоянного тока (с резистивной нагрузкой);

- контакт реле: нагрузочная способность - 1 А при 240 В переменного тока или 1 А при 30 В постоянного тока (с резистивной нагрузкой).

Типы и параметры импульсных/контактных выходных сигналов контроллеров серий UD310, UM33A:

- контакт реле: нагрузочная способность - 1 А при 240 В переменного тока или 1 А при 30 В постоянного тока (с резистивной нагрузкой);

Типы и параметры импульсных/контактных выходных сигналов контроллеров серий UT32A, UT35A, UT52A, UT55A, UT75A, UP32A, UP35A, UP55A:

- импульс напряжения: в состоянии «ON» - до 12 В постоянного тока включительно, в состоянии «OFF» - менее 0,1 В постоянного тока;

- контакт реле: нагрузочная способность - 3 А при 240 В переменного тока или 3 А при 30 В постоянного тока (с резистивной нагрузкой);

- контакт реле: нагрузочная способность - 1 А при 240 В переменного тока или 1 А при 30 В постоянного тока (с резистивной нагрузкой).

Таблица 11 - Габаритные размеры и масса

Таблица 12 - Рабочие условия эксплуатации

Знак утверждения типа

наносится на титульный лист руководства по эксплуатации типографским способом.

Комплектность

Комплектность в соответствии с таблицей 12.

Таблица 12

Поверка

осуществляется по МИ 2539-99 «ГСИ. Измерительные каналы контроллеров, измерительно-вычислительных, управляющих, программно-технических комплексов. Методика поверки».

Основные средства поверки:

универсальный калибратор Н4-7 (рег. № 46628-11);

магазин сопротивлений Р4831 кл. т.0,02;

цифровой мультиметр Fluke 8845А (рег. № 57943-14);

Знак утверждения типа наносится на корпус контроллера в соответствии с рисунком 7.

Сведения о методах измерений

Сведения и методиках (методах) измерений приведены в эксплуатационной документации на каждую серию контроллера.

Лист № 12

Всего листов 12

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.