Назначение
Каналы измерительные (электрическая часть) единичного экземпляра комплекта аппаратуры управления РМ одноканального КАУ1 (далее - ИК КАУ1) предназначены для измерений электрического сопротивления постоянного тока, постоянного и переменного электрического напряжения, в том числе электрических сигналов тензометрических и мостовых первичных измерительных преобразователей физических величин, частоты периодических электрических сигналов, силы постоянного электрического тока, относительного сопротивления потенциометрических датчиков.
Описание
Принцип действия ИК КАУ1 основан на аналого-цифровом преобразовании электрических сигналов, пропорциональных измеряемым параметрам рулевых машин (далее - РМ), с последующей регистрацией, обработкой и визуализацией измерительной информации.
Конструктивно ИК КАУ1 смонтированы в приборной стойке открытого типа на колёсах, в которой размещены стабилизатор напряжения Ресанта АСН-2000Н/1-Ц Lux и съёмные блоки управления РМ № 1, № 2 и № 3, связанные кабельными переходниками.
В блоке управления РМ № 1 установлены источники питания MEAN WELL MDR-20-5, MEAN WELL MDR-60-24, MEAN WELL MDR-60-12 и MEAN WELL SDR-240-24, осуществляющие преобразование сетевого напряжения в стабилизированное постоянное напряжение для питания компонентов ИК КАУ1 и элементов автоматики объекта управления.
В блоках управления РМ № 2 и № 3 установлены сетевой индустриальный контроллер СИКОН-СМ1 и модули связи с объектом управления.
Измерительные преобразования сигналов осуществляются следующим образом:
- сигналы электрического сопротивления преобразуются в частоту в преобразователе сопротивления в частоту-код ПСЧК или в аналого-частотных преобразователях АЧП5-03.Ех и АЧП5-04.Ех;
- сигналы переменного электрического напряжения поступают в электронную схему, реализующую функцию выпрямления напряжения, с выхода которой сигнал постоянного электрического напряжения поступает в аналого-частотный преобразователь АЧП6-06.Ех и преобразуется в частоту;
- сигналы постоянного электрического напряжения преобразуются в частоту в аналого-частотном преобразователе АЧП6-08.Ех;
- сигналы тензометрических и мостовых первичных измерительных преобразователей физических величин преобразуются в цифровой код в модуле ввода сигналов тензодатчиков Reallab! NLS-1SG, с выхода которого результаты измерений по интерфейсу RS-485 поступают в контроллер СИКОН-СМ1;
- периодические электрические сигналы частоты преобразуются в цифровой код в модуле преобразования сигналов с датчиков оборотов ПО1-Н.Ех, а также в модуле связи с контроллером частотном МСКЧ6 напрямую или через нормализатор сигнала одноканальный ME-402;
- сигналы силы постоянного электрического тока поступают в контроллер через модуль усилителя формирователя тока МУФТ3;
- сигналы относительного сопротивления потенциометрических датчиков преобразуются в частоту в аналого-частотных преобразователях АЧП6.Ех.
Частотные сигналы от аналого-частотных преобразователей поступают в модуль связи с контроллером частотный МСКЧ6, который осуществляет их аналого-цифровое преобразование и передачу по последовательному периферийному интерфейсу SPI в контроллер СИКОН-СМ1.
ИК КАУ1 оснащены кабельными переходниками для подключения РМ и датчиков контроля.
В состав ИК КАУ1 также входит автоматизированное рабочее место (далее - АРМ) оператора, связанное с блоком управления РМ № 2 по проводной сети Ethernet, оборудованное с использованием подкатного стола. АРМ предназначено для отображения в реальном времени и регистрации параметров РМ, а также формирования команд управления РМ.
ИК КАУ1 реализуют следующие измерительные функции:
- прием и аналого-цифровое преобразование аналоговых электрических сигналов, пропорциональных измеряемым параметрам РМ;
- регистрацию и отображение измерительной информации на экране монитора АРМ оператора.
Общий вид приборной стойки ИК КАУ1 представлен на рисунке 1.
Заводской номер в виде цифро-буквенного обозначения, состоящего из арабских цифр и разделительного символа «/», наносится типографским способом на табличку, наклеиваемую в верхнем левом углу приборной стойки в соответствии с рисунком 2.
Пломбирование ИК КАУ1 не предусмотрено.
Нанесение знака поверки на ИК КАУ1 не предусмотрено.
К средствам измерений данного типа относится ИК КАУ1, заводской номер 170/2026.
Рисунок 1 - Общий вид приборной стойки ИК КАУ1
дне
CIOWKA Г^НБО^ИЛ*
Место нанесения заводского номера и знака утверждения типа
Рисунок 2 - Место нанесения заводского номера и знака утверждения типа
Программное обеспечение
Программное обеспечение (далее - ПО) ИК КАУ1 включает в себя:
- системное ПО контроллеров СИКОН-СМ1 (операционная система Voyage Linux);
- рабочее ПО контроллеров СИКОН-СМ1, обеспечивающее обмен данными с модулями ввода-вывода и передачу данных регистрации;
- программу подготовки исходных данных, предназначенную для настройки контроллеров, сетевых интерфейсов, адресации каналов ввода/вывода, характеристик датчиков и преобразователей, а также данных для расчета первичных и вторичных параметров;
- ПО «Пульт контроля и управления» (далее - ПКУ), устанавливаемое на АРМ и осуществляющее организацию связи с контроллерами, прием, обработку и вывод на отображение измерительной информации;
- программу пульта оператора, обеспечивающую отображение результатов измерений в настраиваемом графическом виде;
- библиотеку TX_KAU1.dll, реализующую функции обработки измерительной информации.
К метрологически значимой части ПО относится библиотека TX_KAU1.dll. Остальные компоненты ПО являются метрологически незначимыми.
Защита ПО от непреднамеренных и преднамеренных изменений реализована следующим образом:
- целостность библиотеки TX_KAU1.dll контролируется по контрольной сумме, вычисляемой при каждом запуске системы; при обнаружении несоответствия выдается предупреждение и блокируется выполнение измерительных функций;
- физический доступ к блокам управления РМ № 1, № 2, № 3 ограничен конструкцией корпусов, закрываемых на резьбовые соединения, что препятствует оперативному несанкционированному вмешательству и требует применения специального инструмента;
- ИК КАУ1 эксплуатируются на объекте с контролируемым доступом (закрытая территория), что ограничивает круг лиц, имеющих физический доступ к оборудованию.
Метрологические характеристики ИК КАУ1, указанные в разделе «Метрологические и технические характеристики», нормированы с учетом влияния ПО.
Уровень защиты ПО ИК КАУ1 от непреднамеренных и преднамеренных изменений «средний» в соответствии с Р 50.2.077-2014.
Идентификационные данные метрологически значимой части ПО ИК КАУ1 приведены в таблице 1.
Таблица 1 - Идентификационные данные ПО
| Идентификационные данные (признаки) | Значение |
| Идентификационное наименование ПО | TX_KAU1.dll |
| Номер версии (идентификационный номер) ПО | не ниже 1.0.1 |
| Цифровой идентификатор ПО | DB171FD0 |
| Алгоритм вычисления цифрового идентификатора ПО | CRC32 (IEEE 1059-1993) |
| Примечание - Номер версии относится к метрологически незначимой части ПО (интерфейсной части пульта оператора) и может изменяться; метрологически значимая библиотека TX_KAU1.dll при этом остаётся неизменной, её целостность подтверждается цифровым идентификатором |
Технические характеристики
Таблица 2 - Метрологические характеристики
| Измеряемая величина | Диапазон измерений | Состав ИК | Количество ИК | Пределы допускаемой погрешности ИК в условиях эксплуатации 1 |
| Электрическое сопротивление постоянного тока | от 1 до 650 Ом | АЧП5-04.Ех => МСКЧ6 => СИКОН-СМ1 => АРМ | 1 | Yвп = ±1,0 % |
| от 1 до 100 кОм | ПСЧК => МСКЧ6 => СИКОН-СМ1 => АРМ | 1 | Yвп = ±1,0 % |
| от 1 до 150 Ом | АЧП5-03.Ех => МСКЧ6 => СИКОН-СМ1 => АРМ | 1 | Yвп = ±1,0 % |
| Постоянное электрическое напряжение | от 0 до 10 В | АЧП6-08.Ех => МСКЧ6 => СИКОН-СМ1 => АРМ | 2 | Yди = ±0,3 % |
| Постоянное электрическое напряжение (сигналы тензо- и мостовых преобразователей) | от -15 до +15 мВ | NLS-1SG => СИКОН-СМ1 => АРМ | 2 | Yди = ±1,0 % |
| Переменное электрическое напряжение | от 0,8 до 5,0 В | Схема выпрямления напряжения => АЧП6-06.Ех => МСКЧ6 => СИКОН-СМ1 => АРМ | 2 | Yвп = ±0,1 % |
| Частота периодических электрических сигналов | от 100 до 12000 Гц | ПО1-М-01.Ех => СИКОН-СМ1 => АРМ | 1 | Yвп = ±1,0 % |
| от 2000 до 10000 Гц | МСКЧ6 => СИКОН-СМ1 => АРМ | 2 | Yвп = ±0,5 % |
| от 14000 до 22000 Гц | МЕ-402 => МСКЧ6 => СИКОН-СМ1 => АРМ | 6 | Yвп = ±0,5 % |
| Сила постоянного электрического тока | от -30 до +30 мА | МУФТ3 => СИКОН-СМ1 => АРМ | 1 | Yди = ±0,5 % |
| Относительное сопротивление потенциометрических датчиков | от 0 до 100 % | АЧПб.Ех => МСКЧ6 => СИКОН-СМ1 => АРМ | 1 | Yди = ±0,5 % |
Примечания:
1 Приняты следующие условные обозначения пределов допускаемой приведенной
погрешности:
Yen - приведенная к значению верхнего предела диапазона измерений;
Yди - приведенная к диапазону измерений (разности значений верхнего и нижнего пределов)
Таблица 3 - Технические характеристики
| Наименование характеристики | Значение |
| Напряжение питания от сети переменного тока, В | от 207 до 253 |
| Условия эксплуатации: - температура окружающей среды, °С - относительная влажность (при температуре +25 °С), % - атмосферное давление, кПа | от +15 до +35 не более 80 от 84 до 107 |
| Габаритные размеры приборной стойки (глубинахширинахвысота), мм, не более | 709х585х1400 |
| Масса приборной стойки, кг, не более | 150 |
Таблица 4 - Показатели надежности
| Наименование характеристики | Значение |
| Среднее время работы за 1 год, ч | 1250 |
| Срок службы, лет | 10 |
| Ресурс изделия, ч | 12500 |
Знак утверждения типа
наносится методом лазерной печати, либо другим типографским способом, на титульный лист руководства по эксплуатации, а также на корпус приборной стойки в соответствии с рисунком 2.
Комплектность
Таблица 5 - Комплектность средства измерений
| Наименование | Обозначение | Количество, шт./экз. |
| Каналы измерительные (электрическая часть) единичного экземпляра комплекта аппаратуры управления РМ одноканального КАУ1 | - | 1 |
| Комплект ЗИП | БСЖК.421413.170 ЗИ | 1 |
| Руководство по эксплуатации | БСЖК.421413.170 РЭ | 1 |
| Формуляр | БСЖК.421413.170 ФО | 1 |
Сведения о методах измерений
приведены в разделе 1.2 «Описание и работа составных частей КАУ1» руководства по эксплуатации БСЖК.421413.170 РЭ.
Нормативные документы
ГОСТ Р 8.596-2002 «ГСИ. Метрологическое обеспечение измерительных систем. Основные положения»;
ГОСТ 22261-94 «Средства измерений электрических и магнитных величин. Общие технические условия»;
Приказ Росстандарта от 30.12.2019 г. № 3456 «Об утверждении государственной поверочной схемы для средств измерений электрического сопротивления постоянного и переменного тока»;
Приказ Росстандарта от 28.07.2023 г. № 1520 «Государственная поверочная схема для средств измерений постоянного электрического напряжения и электродвижущей силы»;
Приказ Росстандарта от 18.08.2023 г. № 1706 «Об утверждении государственной поверочной схемы для средств измерений переменного электрического напряжения до 1000 В в диапазоне частот от 1-10-1 до 2409 Гц»;
Приказ Росстандарта от 26.09.2022 г. № 2360 «Государственная поверочная схема для средств измерений времени и частоты»;
Приказ Росстандарта от 01.10.2018 г. № 2091 «Государственная поверочная схема для средств измерений силы постоянного электрического тока в диапазоне от 1-10-16 до 100 А».
