Комплексы измерительно-вычислительные и управляющие STARDOM

Назначение

Комплексы измерительно - вычислительные и управляющие STARDOM (далее -комплексы) предназначены для измерений и измерительных преобразований стандартизованных аналоговых выходных сигналов от первичных измерительных преобразователей (датчиков) в виде силы и напряжения постоянного тока, сопротивления, в том числе сигналов от термопар и термопреобразователей сопротивления, частоты периодических сигналов, вычислений и преобразований данных по различным алгоритмам на основе программных средств, регистрации и хранения измеренных и вычисленных значений, приема и обработки дискретных, цифровых и кодированных сигналов, формирования управляющих, аварийных аналоговых, цифровых, кодированных и дискретных сигналов на основе измерений и вычислений параметров технологических процессов, многоконтурного пропорционального -интегрального - дифференциального (ПИД) - регулирования, алгоритмического программного управления.

Описание

Комплексы применяются в качестве вторичной части измерительных, сетевых управляющих и телеметрических систем сбора и передачи данных, используемых для построения автоматических и автоматизированных систем измерения, контроля, регулирования, автоматических систем пожаротушения, диагностики и управления производственными процессами, технологическими линиями и агрегатами, высокоскоростным управлением турбомашинами и другие применения в различных отраслях промышленности.

Комплексы также применяются в составе узлов учета количества жидкости, пара, газа, тепловой энергии, электрической энергии, нефти, нефтепродуктов и др.

Комплексы STARDOM строятся на базе автономных контроллеров FCN, FCN-500 и FCN-RTU модульного типа, автономных контроллеров FCJ, а также, могут включать в себя различное периферийное оборудование, операторские станции, серверы баз данных с системным и прикладным программным обеспечением, различные библиотеки и модули программ, обеспечивающие разнообразную математическую обработку измерительной и другой информации, архивирование данных, быстрый обмен и передачу информации между различными сетевыми уровнями системы и периферийного оборудования, автоматизированную настройку контуров управления, обеспечения человеко - машинных интерфейсов и передачи информационных данных по различным сетевым протоколам.

Для связи с компонентами, периферийными устройствами, интеллектуальными датчиками и сторонними системами управления комплексы имеют встроенную поддержку сетевых протоколов и технологий: Ethernet, Modbus TCP, Modbus RTU, OPC, SB-bus, Serial Bus RS232/RS422/RS485, Foundation Fieldbus, Profibus, CANopen, DNP3, HART и других.

Комплексы позволяют создавать как простые, так и сложные многоуровневые, распределенные системы управления технологическими объектами различной сложности.

Комплексы STARDOM, построенные на базе автономных модульных контроллеров FCN и FCN-500 могут расширяться до 25 штук, а при использовании модуля интерфейса с шиной Е2 до 79 штук, аналоговыми, дискретными, коммуникационными модулями и другими модулями (контроллеры FCN-RTU - до 3 или 8 штук модулями в зависимости от комплектации).

Комплексы STARDOM, построенные на базе автономных контроллеров FCN, FCN-500 и FCN-RTU выполнены на базе следующих измерительно - управляющих модулей:

NFAI135 - модуль аналоговых входов от 4 до 20 мА, 8 каналов, изолированные каналы (ток);

NFAP135 - модуль импульсных входов, 8 каналов, отсчет импульсов от 0 до 10 кГц, изолированные каналы (счет, частота);

NFAF135 - модуль частотных входов, 8 каналов, измерение частоты прямоугольных импульсов от 0,1 до 10 кГц, изолированные каналы (частота);

NFAI141 - модуль аналоговых входов от 4 до 20 мА, 16 каналов, неизолированный (ток);

NFAV141 - модуль аналоговых входов от 1 до 5 В, 16 каналов, неизолированный (напряжение);

NFAV142 - модуль аналоговых входов минус 10 до плюс 10 В, 16 каналов, неизолированный (напряжение);

NFAT141 - модуль входа ТС/мВ, 16 каналов, изолированный (сигналы от термопар, напряжение);

NFAI143 - модуль аналоговых входов от 4 до 20 мА, 16 каналов, изолированный (ток);

NFAV144 - модуль аналоговых входов от минус 10 до плюс 10 В или от 1 до 5 В (программно конфигурируется), 16 каналов, изолированный (напряжение);

NFAR181 - модуль входа RTD, 12 каналов, изолированные каналы (сигналы от термометров сопротивления, 2-х или 3-х проводное подключение);

NFAI835 - модуль аналоговых входов/выходов от 4 до 20 мА, 4 канала вход/4 канала выход, изолированные каналы (ток);

NFAI841 - модуль аналоговых входов/выходов от 4 до 20 мА, 8 каналов вход/ 8 каналов выход, неизолированный (ток);

NFAB841 - модуль аналоговых входов/выходов, от 1 до 5 В вход, от 4 до 20 мА выход, 8 каналов вход/ 8 каналов выход, неизолированный (напряжение, ток);

NFAV542 - модуль аналоговых выходов от минус 10 до плюс 10 В, 16 каналов, неизолированный (напряжение);

NFAI543 - модуль аналоговых выходов от 4 до 20 мА, 16 каналов, изолированный (ток);

NFAV544 - модуль аналоговых выходов от минус 10 до плюс 10 В, 16 каналов, изолированный (напряжение);

NFDV532 - модуль импульсных выходов, 4 канала, изолированные каналы (частота, широтноимпульсный);

NFGS813 - сервомодуль для турбомашин со встроенными каналами входа/выхода, 4 изолированных канала входов сигнала от линейного регулируемого дифференциального трансформатора сервоклапана, 4 изолированных канала входов от 1 до 5 В (напряжение), 2 изолированных канала выходов аппаратного контура ПИД регулирования от минус 50 до плюс 50 мА (ток);

NFGP813 - высокоскоростной модуль защиты для турбомашин со встроенными каналами входа/выхода, 6 изолированных канала входов от 1 до 5 В (напряжение), 4 изолированных канала входов от 50 Гц до 25 кГц или от 0,04 Гц до 2 кГц (частота);

NFCP050 - модуль CPU FCN-RTU со встроенными каналами входа/выхода, 12 каналов аналоговых дифференциальных входов от 1 до 5 В (напряжение), 2 канала аналоговых выходов от 4 до 20 мА (ток), 2 канала импульсных входов от 0 до 10 кГц (счет, частота), 1 канал аналогового входа от 1 до 32 В (напряжение), c функцией ведения времени;

NFCP100 - модуль CPU FCN без аналоговых входов и выходов c функцией ведения времени;

NFCP501 - модуль CPU FCN-500 без аналоговых входов и выходов c функцией ведения времени;

NFCP502 - модуль CPU FCN-500 без аналоговых входов и выходов c функцией ведения времени;

Комплексы STARDOM, построенные на базе автономных контроллеров FCJ выполнены на базе следующих измерительно - управляющих модулей:

NFJT100 - модуль FCJ типа «все в одном» со встроенными каналами аналогового ввода/вывода: аналоговый вход - 6 или 2 канала (напряжение), аналоговый выход -2 или 6 канала (ток), c функцией ведения времени.

Общий вид комплексов приведён на рисунках 1 - 3.

Рисунок 1 - Общий вид комплекса на базе контроллеров FCN

Рисунок 2 - Общий вид комплексов на базе контроллеров FCN-500/FCN-RTU

Рисунок 3 - Общий вид комплекса на базе контроллеров FCJ

Программное обеспечение

Программное обеспечение комплексов можно разделить на 3 группы - встроенное (системное) программное обеспечение (ВПО) контроллеров, прикладное программное обеспечение, разрабатываемое пользователем с помощью специализированных инструментальных средств и загружаемое в контроллер (ППО) и программное обеспечение (ПО), устанавливаемое на персональный компьютер.

ВПО, влияющее на метрологические характеристики, устанавливается в энергонезависимую память на заводе изготовителе во время производственного цикла. Оно недоступно пользователю и не подлежит изменению на протяжении всего времени функционирования изделия, что соответствует уровню защиты «высокий» в соответствии с п.п. 4.3, 4.5 Р.50.2.077-2014.

Метрологические характеристики измерительных модулей, указанные в таблицах 2, 3, нормированы с учетом ВПО.

ППО, разрабатываемое пользователем и загружаемое в контроллер не влияет на метрологические характеристики модулей, но, в зависимости от алгоритмов обработки выходных данных модулей, может их преобразовывать и производить изменение по реализованным различным алгоритмам обработки данных. В случае, когда ППО производит вторичную обработку и изменение метрологических данных модулей, необходимо проводить аттестацию алгоритмов ППО (или метрологически значимой части кода ППО, если возможно его разделение) согласно МИ 2174-91, МИ 2955-2010, ГОСТ Р 8.596-2002.

В случае, когда ППО не производит вторичную обработку и изменение метрологических данных модулей аттестация алгоритмов ППО не требуется или в зависимости от требований пользователя (Технического задания или других требований) может проводиться добровольная сертификация ПО СИ разработанного ППО.

Инструментальные средства среды разработки ППО контроллеров Stardom имеют встроенную криптографическую и парольную защиту разрабатываемого ППО, что соответствует уровню защиты «высокий» в соответствии с п. 4.5 Р.50.2.077-2014.

ПО, устанавливаемое на персональный компьютер, не влияет на метрологические характеристики модулей.

Таблица 1 - Идентификационные данные ПО

Технические характеристики

Метрологические характеристики измерительных каналов (модулей) комплексов STARDOM приведены в таблице 2.

Таблица 2

Таблица 3 - Пределы допускаемой погрешности канала компенсации температуры холодного спая термопары для рабочих условий применения

При измерении сигналов от термопар, соответствующих области отрицательных температур, значение погрешности канала компенсации температуры холодного спая термопар из таблицы 3 следует умножать на коэффициент К= Ео /Е где Ео - приращение термо-э.д.с. на градус Цельсия в точке, соответствующей 0 °С, Е - приращение термо - э.д.с. на градус Цельсия в точке, соответствующей значению измеряемой температуры t из области отрицательных температур.

Бинарные (дискретные) модули, источники питания, процессоры, коммуникационные модули, модули c цифровыми протоколами передачи данных (HART, Foundation Fieldbus, Modbus, Profibus, CANopen, OPC и другие цифровые протоколы связи), входящие в состав комплексов, не относятся к измерительным компонентам, не требуют свидетельства утверждения типа средств измерений и не требуют первичной или периодической поверки. При вводе комплексов в эксплуатацию, должны проводиться испытания в части правильного функционирования компонент и модулей с цифровыми протоколами передачи данных, проверки целостности передаваемых по цифровым протоколам и линиям связи метрологических данных и отсутствия ошибок их передачи.

Таблица 4 - Основные технические характеристики

Потребляемая мощность, габаритные размеры и масса - в зависимости от модификации и комплектации комплекса.

Знак утверждения типа

наносится на титульный лист руководства по эксплуатации типографским способом или методом наклейки.

Комплектность

Комплектность комплекса определяется индивидуальным проектом.

Таблица 5 - Комплектность комплексов

Поверка

осуществляется по документу МП 27611-14 «Комплексы измерительно-вычислительные и управляющие STARDOM. Методика поверки с изменением № 1», утвержденному ФГУП «ВНИИМС» 16.11.2016 г.

Основные средства поверки:

калибратор-вольтметр универсальный В1-28 (регистрационный № 10759-86);

калибратор электрических сигналов СА150 (регистрационный № 53468-13);

мера электрического сопротивления постоянного тока многозначная Р3026-1 (регистрационный № 56523-14);

частотомер электронно-счётный Ч3-63 (регистрационный № 9084-83);

генератор сигналов Г5-60 (регистрационный № 5463-76).

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 Р 52931-2008 Приборы контроля и регулирования технологических процессов.

Общие технические условия

ГОСТ Р 8.596-2002 ГСИ. Метрологическое обеспечение измерительных систем. Основные положения

Техническая документация фирмы-изготовителя