Система автоматизированная информационно-измерительная ИС-24

Назначение

Система автоматизированная информационно-измерительная «ИС-24» (далее по тексту - система, АИИС) предназначена для измерений параметров технологических процессов стендовых испытаний газогенераторов (ГГ) (далее - объект испытания): абсолютного, избыточного и разности давлений газообразных и жидких сред; температуры газообразных (в том числе воздуха) сред; относительной влажности; частоту переменного тока, соответствующую частоте вращения роторов; массового расхода топлива; расхода воздуха, отбираемого из газотурбинного двигателя (ГТД) на нужды летательного аппарата (ЛА); напряжения и силы постоянного тока, а также для отображения и документирования результатов измерений и расчетных величин при испытаниях на стенде № 24 ПАО «ОДК-Сатурн», г. Рыбинск.

Описание

Принцип действия АИИС при измерении физических величин (массового расхода, давления, температуры, относительной влажности, напряжения и силы постоянного тока) основан на преобразовании измеряемых физических величин первичными измерительными преобразователями (ПП) в электрические сигналы, функционально связанные с измеряемыми физическими величинами, с последующим преобразованием, нормализацией и передачей их по каналам связи в измерительные модули комплекса измерительно-вычислительного «ИВК-24» (регистрационный номер в Федеральном информационном фонде 54378-13, далее - ИВК) для цифрового преобразования и регистрации измеренных величин с последующей передачей для отображения средствами вычислительной техники.

Конструктивно АИИС представляет собой автоматизированное рабочее место операторов, рассчитанное на работу трех операторов и пять шкафов системы сбора данных (далее - ССД) с установленными в них модулями стандартов PXI, SCXI, CRIO, объединенных локальной сетью Ethernet, комплекта ПП, комплекта кабелей:

-шкаф приборный 1 ИНСИ.425833.100.00 - устанавливается в помещении пультовой. Предназначен для размещения следующего оборудования: рабочей станции «Сервер», системы сбора данных № 1 (далее - ССД1), источника питания РРЕ-3323, коммутаторов сети Ethernet, переключатель KVM, станция синхронизации и точного времени GP Starplus, измеритель влажности и температуры ИВТМ-7, источников питания 24 В постоянного тока для питания аппаратуры системы;

- шкаф приборный 2 ИНСИ.425833.200.00 - устанавливается в помещении пультовой. Предназначен для размещения следующего оборудования: рабочей станции «система записи», системы сбора данных № 2 (далее - ССД2), источника питания РРЕ-3323, сервера интерфейсов RS-232/485, коммутаторов Cisco;

- шкаф кроссовый ИНСИ.425833.300.00 - устанавливается в помещении пультовой. Предназначен для размещения следующего оборудования: ряды DIN-реек с клеммами для подключения преобразователей давления, нормализаторов частотных сигналов FL157A;

- шкаф термостанционный ИНСИ.425833.400.00 - устанавливается в помещении бокса. Предназначен для размещения оборудования сбора, обработки и передачи информации о температуре - управляемый коммутатор и температурные станции для подключения преобразователей термоэлектрических. Шкаф оснащён системой обогрева и вентиляции, для обеспечения нормальных условий работы установленного в него оборудования;

- шкаф давлений ИНСИ.425833.500.00 - устанавливается в помещении бокса. Предназначен для размещения следующего оборудования: системы сбора данных № 3 (далее ССДЗ), ряд DIN-реек с клеммами для подключения первичных преобразователей и нормализаторов частотных сигналов FL157A;

- шкаф температурных параметров ИНСИ.425833.600.00 - устанавливается в помещении бокса и предназначен для подключения преобразователей термоэлектрических;

- автоматизированное рабочее место операторов ИНСИ.425833.700.00 - устанавливается в пультовой и представляет собой пультовую секцию с установленными в ней: персональными компьютерами - 3 шт., мониторами - 7 шт. и барометром цифровым БРС-1М.

АИИС питается от источника бесперебойного питания Powercom VGD-8K31.

Функционально АИИС включает в себя измерительные каналы (ИК) разделенные на две группы:

Первая группа - ИК физических величин, состоящие из ПП, преобразующие измеряемые физические величины в электрические сигналы и вторичной аппаратуры для последующего измерения этих электрических сигналов и пересчета их в значения физических величин. К ней относятся:

- ИК массового расхода;

- ИК абсолютных, избыточных и разности давлений газообразных и жидких сред;

- ИК температуры, измеренной ПП термоэлектрического типа ТХА (K), ТХК (L);

- ИК температуры атмосферного воздуха;

- ИК относительной влажности;

- ИК напряжения и силы постоянного тока.

Вторая группа - ИК физических величин, состоящие только из вторичной аппаратуры измерений электрических параметров, соответствующих значениям физических параметров, рассчитываемых по известным градуировочным характеристикам ПП, не входящих в состав АИИС. К этим ИК относятся:

- ИК частоты переменного тока, соответствующей частоте вращения роторов;

- ИК напряжения постоянного тока, соответствующего значениям температуры газообразных сред, температуры корпусов и деталей в диапазоне преобразований ПП термоэлектрического типа ТХА (К) и ТХК (L).

По условиям эксплуатации система удовлетворяет требованиям гр. УХЛ 4.2 по ГОСТ 15150-69 с диапазоном рабочих температур от 10 до 30 °С и относительной влажностью окружающего воздуха от 30 до 80 % при температуре 25 °С без предъявления требований по механическим воздействиям.

Защита от несанкционированного доступа к компонентам системы обеспечивается:

- запиранием ключом замка на дверях стоек приборных (рисунок 8);

- запиранием ключом замка на дверях шкафа кроссового (рисунок 6);

- наклеиванием наклейки (рисунок 7) на двери шкафа кроссового и на остальные компоненты системы.

Общий вид составных частей средства измерений представлен на рисунках 1 - 8.

Места расположения наклеек и запирания стойки приборной АИИС показаны на рисунке 7.

Рисунок 2 - Шкаф приборный 1 и 2

Рисунок 1 - Автоматизированное рабочее место операторов

Рисунок 4 - Преобразователь расхода массового. Вид внешний

Рисунок 3 - Шкаф термостанции АИИС

Рисунок 6 - Замок и ключ шкафа кроссового. Вид внешний

Рисунок 5 - Датчик перепада давления АРС-2000PD. Вид внешний

Место нанесения знака утверждения типа

Место запирания

Рисунок 8 - Замок двери стойки приборной АИИС. Вид внешний

Рисунок 7 - Места расположения наклеек и запирания стойки приборной АИИС

Программное обеспечение

Включает общее и функциональное программное обеспечение (ПО).

В состав общего ПО (ОПО) входит операционная система Windows 7 (32-разрядная) и программные утилиты «Панель управления» и «Конфигуратор».

В состав функционального ПО (ФПО) входит:

Сервер параметров (Insysserver.exe) центральный модуль, который в реальном масштабе времени выполняет следующие функции:

непрерывный прием измеренных данных от всех ССД;

вычисление расчетных параметров в соответствии с заданными формулами и полиномами;

запись измеренных и расчетных данных в файлы;

передачу значений измеренных и расчетных параметров клиентам верхнего уровня;

прием и передачу служебно-информационных сообщений.

Библиотека вычисления расчетных параметров (модуль расчета Insysserver.exe) предназначена для вычисления расчетных параметров в соответствии с заданными формулами;

Библиотека настройки аппаратной части ИК (ПО ССД - ssd_pxi_rt.dll, ssd_pxi_rt.dll, startup.rtexe) выполняет следующие функции:

настройку аппаратной части ИК в соответствии с конфигурацией;

выполнение опроса ИК с заданной периодичностью и передачу измеренных данных на сервер в реальном масштабе времени.

ПО метрологических исследований (Metrology.exe) используется при выполнении поверок и контроля точности ИК, а также для формирования протоколов метрологических испытаний.

ФПО ИС имеет метрологически значимую часть.

Метрологически значимая часть ПО АИИС и измеренные данные достаточно защищены с помощью специальных средств защиты от непреднамеренных и преднамеренных изменений.

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

Идентификационные данные программного обеспечения (ПО) приведены в таблице 1.

Алгоритм вычисления идентификатора ПО - CRC32.

Таблица 1 - Идентификационные данные программного обеспечения

Технические характеристики

Основные метрологические характеристики (МХ) АИИС приведены в таблице 2.

Таблица 2 - МХ АИИС

Примечания:

1 ВП - верхний предел измерения;

2 ИЗ - измеряемое значение;

Y - приведенная погрешность, %;

6 - относительная погрешность, %;

Д - абсолютная погрешность в единицах измеряемой величины.

Таблица 3 - Основные технические характеристики

Знак утверждения типа

наносится типографским способом на титульный лист руководства по эксплуатации и на верхний левый угол шкафа приборного в виде наклейки.

Комплектность

Таблица 4 - Комплектность средства измерений

Поверка

осуществляется по документу МП-ИС-24 «Инструкция. Система автоматизированная информационно-измерительная «ИС-24». Методика поверки», утвержденному ФГУП «ЦИАМ им. П.И. Баранова» 25 июня 2019 г.

Основные средства поверки:

- Калибратор-измеритель унифицированных сигналов прецизионный «ЭЛЕМЕР-ИКСУ-2012» (ИКСУ-2012) (регистрационный номер в Федеральном информационном фонде 56318-14);

- генератор сигналов низкочастотный ГЗ-136 (регистрационный номер в Федеральном информационном фонде 44849-10);

- калибратор давлений DPI 615 (регистрационный номер в Федеральном информационном фонде 16347-09).

Допускается применение аналогичных средств поверки, обеспечивающих определение метрологических характеристик поверяемой Системы с требуемой точностью.

Знак поверки наносится на свидетельство о поверке.

Сведения о методах измерений

приведены в эксплуатационном документе.

Нормативные документы

ОСТ 1 01021-93. Стенды испытательные авиационных газотурбинных двигателей. Общие требования