Назначение
Комплексы измерительно-вычислительные и управляющие Mark* Vie, Mark* VIeS, MarkV to Mark* Vie migration (далее — ИВК) предназначены для измерений электрических сигналов и выдачи управляющих воздействий для предупреждения и защиты от аварийных ситуаций.
Описание
Принцип действия ИВК основан на измерении аналоговых входных электрических сигналов, преобразовании их в цифровой код, обработке принятых входных сигналов по заданному алгоритму с последующей их передачей к объекту управления, а также преобразовании цифровых сигналов в аналоговые управляющие сигналы.
ИВК обеспечивает выполнение следующих функций:
- измерение и контроль параметров технологического процесса в реальном масштабе времени;
- выполнение функций сигнализации и противоаварийной защиты;
- накопление, регистрацию и хранение информации о значениях технологических параметров;
- исполнение заложенных программ и алгоритмов;
- формирование выходных сигналов управления технологическими процессами и объектами в составе локальных систем автоматического управления (САУ) и автоматизированных систем управления технологическими процессами (АСУ ТП);
- вывод и отображение текущих значений параметров.
ИВК являются проектно-конфигурируемыми и компонуемыми изделиями и конструктивно представляют собой приборные шкафы.
Функционально ИВК состоят из четырех видов измерительных каналов (далее — ИК):
- ИК измерения и воспроизведения силы постоянного тока,
- ИК измерения и воспроизведения напряжения постоянного тока,
- ИК частоты,
- ИК температуры.
В состав каждого ИК входят:
- логические контроллеры типов: IS220UCSAH10A, IS420UCSBH1A, IS420UCSBH3A, IS420UCSBH4A, IS420UCSCx/y/z,
- аналоговые измерительные модули ввода/вывода типов: PAIC, РАОС, PHRA, PPRO, PRTD, PSVO, РТСС, PTUR, PVIB, РСАА, РАМС, PCLA, PGEN, PPRA, PSVP, PPDA, PUAA, YAIC, YHRA, YPRO, YTCC, YTUR, YVIB, YSIL, YUAA PMVE-MVRA, PMVE-MVRB, PMVE-MVRC, PMVE-MVRF, PMVP-MVRE.
- связующие компоненты, в качестве которых используются шины передачи данных и сетевые компоненты.
Контроллеры считывают входные данные из сети Ethernet, поступающие от первичных измерительных преобразователей (далее — ПИП) (в состав ИВК не входят) на измерительные модули. Измерительные модули ввода/вывода монтируются на плате подключения ввода/вывода с клеммниками барьерного или блочного типа. Модуль ввода/вывода включает два порта Ethernet, локальный источник питания, локальный процессор и плату сбора данных.
В зависимости от назначения ИВК производятся в пяти модификациях, включающих в себя разные наборы измерительных модулей ввода/вывода:
- ИВК Mark* VIe — в состав входят следующие типы аналоговых измерительных модулей ввода/вывода: PAIC, РАОС, PHRA, PPRO, PRTD, PSVO, РТСС, PTUR, PVIB, РСАА, РАМС, PCLA, PGEN, PPRA, PSVP, PPDA, PUAA;
- ИВК Mark* VIeS — модификация ИВК устанавливается на объектах там, где необходим повышенный контроль безопасности технологического процесса. В состав входят следующие аналоговые измерительные модули ввода/вывода: YAIC, YHRA, YPRO, YTCC, YTUR, YVIB, YSIL, YUAA, PPDA;
- ИВК MarkV to Mark* VIe migration — переходная модификация. Переход от MarkV на современную Mark* VIe происходит за счет замены трех основных компонентов: контроллеров, сетей ввода-вывода, плат ввода-вывода. В состав входят следующие аналоговые измерительные модули ввода/вывода: PMVE-MVRA, PMVE-MVRB, PMVE-MVRC, PMVE-MVRF, PMVP-MVRE;
- ИВК Mark* VIe CDM — модификация служит для контроля динамики внутреннего сгорания газовых турбин на основе аналогового измерительного модуля РАМС;
- ИВК Mark* VI to Mark VIe control platform upgrade- обновленная модификация ИВК, раннее изготовленной модификации Mark VI. Обновление происходит за счет замены устаревших клеммных плат. В состав входят аналоговые измерительные модули ввода/вывода: РАМС, PPDA, PPRO.
Компоненты ИВК изготавливаются в общепромышленном и взрывозащищенном исполнении.
Заводской номер ИВК наносится методом наклейки на корпус модуля.
Схема архитектуры комплексов измерительно-вычислительных и управляющих представлена на рисунке 1.
Внешний вид приборного шкафа представлен на рисунке 2.
Компоненты ИВК представлены на рисунке 3.
Способ пломбировки приборного шкафа ИВК и нанесение знака поверки представлен на рисунке
Рисунок 1 — Схема архитектуры комплексов измерительно-вычислительных и управляющих
Логические контроллеры
Аналоговые измерительные модули ввода/вывода
Рисунок 2 — Внешний вид приборного шкафа
Рисунок 3 — Компоненты ИВК
Рисунок 4 — Схема пломбировки от несанкционированного доступа, обозначение места нанесения знака поверки
Программное обеспечение
Программное обеспечение (ПО) ИВК обеспечивает взаимодействие операторской с системой управления ИВК Mark* Vie, Mark* VIeS, MarkV to Mark* VIe migration, связь которой осуществляется по локальной сети Ethernet.
ПО ИВК разделено на 2 части — встроенную и автономную. Встроенная часть ПО является фиксированной и может быть изменена только на заводе-изготовителе.
Все части ПО ИВК относятся к метрологически значимым.
Функции ПО обеспечивают:
- графическое отображение динамики;
- отображение сигналов тревоги;
- трендинг переменных процесса;
- меню панели управления точками;
- обеспечение защиты от несанкционированного доступа.
Уровень защиты программного обеспечения ИВК от непреднамеренных и преднамеренных — «высокий» (в соответствии с рекомендацией по метрологии Р 50.2.077-2014).
Для обеспечения защиты программного обеспечения от преднамеренных и непреднамеренных изменений в ИВК предусмотрено:
- разделение уровней доступа для различных категорий пользователей;
- защита с помощью паролей, карт-ключей и других специализированных средств;
- регистрация событий в системном журнале;
- формирование архива всех действий пользователей;
- наличие антивирусного программного обеспечения;
Для поддержания единого астрономического системного времени в системе используются сигналы от GPS часов точного времени с использованием протокола NTP Master.
Идентификационные признаки программного обеспечения приведены в таблицах 1-9.
Таблица 1 — Идентификационные данные программного обеспечения
| Идентификационное наименование ПО | Controls |
| Номер версии (идентификационный номер) ПО | V07.01* |
| Цифровой идентификатор ПО | - |
Таблица 2 — Идентификационные данные программного обеспечения
| Идентификационное наименование ПО | PAIC | РАОС | PHRA | PPRO |
| Номер версии (идентификационный номер) ПО | V07.01* |
| Цифровой идентификатор ПО | - |
Таблица 3 — Идентификационные данные программного обеспечения
| Идентификационное наименование ПО | PRTD | PSVO | РТСС | PTUR |
| Номер версии (идентификационный номер) ПО | V07.01* |
| Цифровой идентификатор ПО | - |
Таблица 4 — Идентификационные данные программного обеспечения
| Идентификационное наименование ПО | PVIB | РСАА | РАМС | PCLA |
| Номер версии (идентификационный номер) ПО | V07.01* |
| Цифровой идентификатор ПО | - |
Таблица 5 — Идентификационные данные программного обеспечения
| Идентификационное наименование ПО | PGEN | PPRA | PSVP | YAIC |
| Номер версии (идентификационный номер) ПО | V07.01* |
| Цифровой идентификатор ПО | - |
Таблица 6 — Идентификационные данные программного обеспечения
| Идентификационное наименование ПО | YHRA | YPRO | YTCC | YTUR |
| Номер версии (идентификационный номер) ПО | V07.01* |
| Цифровой идентификатор ПО | - |
Таблица 7 — Идентификационные данные программного обеспечения
| Идентификационное наименование ПО | PMVE-MVRA | PMVE-MVRB | PMVE-MVRC |
| Номер версии (идентификационный номер) ПО | V07.01* |
| Цифровой идентификатор ПО | - |
Таблица 8 — Идентификационные данные программного обеспечения
| Идентификационное наименование ПО | PMVE-MVRF | PMVP-MVRE | YVIB |
| Номер версии (идентификационный номер) ПО | V07.01* |
| Цифровой идентификатор ПО | - |
Таблица 9 — Идентификационные данные программного обеспечения
| Идентификационное наименование ПО | PPDA | PUAA | YSIL | YUAA |
| Номер версии (идентификационный номер) ПО | V07.01* |
| Цифровой идентификатор ПО | - |
(*)- и более поздние версии.
Технические характеристики
Основные метрологические и технические характеристики ИВК приведены в таблицах 10, 11, 12.
| Таблица 10 — Метрологические характеристики | ИВК (входные сигналы) |
| Тип ИК | Диапазон входного сигнала | Пределы допускаемой погрешности измерений | Тип модуля |
| ИК температуры (от термопар, тип НСХ — Е, J, К, S, Т) | от -8 до +45 мВ | ±53 мкВ ±0,14 °C ± 1,10 С (погрешность температуры холодного спая) | РТСС |
| YTCC |
| от -40 до +125 °C | ±0,5 °C | YSIL |
| от -16 до +63 мВ | ±0,1 % ±1,1° С (погрешность температуры холодного спая) | PCLA |
| ±0,1 % | РСАА |
| ±0,1 %; ±1,1 °C (погрешность температуры холодного спая) | PMVE-MVRA, PMVE-MVRC, PMVE-MVRF |
| от -20 до +95 мВ | ±0.1% (от полной шкалы) | PUAA, YUAA |
| ИК температуры (от термопреобразователей сопротивления) | от -51 до +852 °C | ±0,1 % | PCLA |
| от -51 до +700 °C | ±0,1 % | PMVE-MVRC |
| от -51 до +249 °C | ±1,1 °C | PRTD |
| от -51 до +700 °C | ±2,2 °C |
| от -51 до +260 °C | ±5,55 °C. |
| от 0 до 450 Ом | ±0,1% (от полной шкалы) | PUAA, YUAA |
| Тип ИК | Диапазон входного сигнала | Пределы допускаемой погрешности измерений | Тип модуля |
| ИК силы постоянного тока | от 0 до 20 мА | ±0,1 % (от диапазона измерений) | PAIC |
| ±0,1 % | PCLA |
| ±0,1 % (от верхнего предела) | YAIC |
| ±0,1% (от полной шкалы) | PUAA, YUAA |
| ±0,1% (от полного диапазона) | YSIL |
| от 4 до 20 мА | ±0,1 % (от диапазона измерений) | PHRA |
| ±0,1 % (от верхнего предела) | YHRA |
| ±0,1 % | PGEN |
| ±0,25 % | PCAA |
| ±0,25 % | PMVE-MVRA, PMVE-MVRC, PMVE-MVRF |
| ±0,5 % | PCAA |
| ±1 мА | ±0,1 % (от диапазона измерений) | PAIC, PHRA, YAIC, YHRA |
| от 0 до 1 А СКЗ | ±0,1 % | PGEN |
| от 0 до 5 А СКЗ | ±0,1 % | PGEN |
| Тип ИК | Диапазон входного сигнала | Пределы допускаемой погрешности измерений | Тип модуля |
| ИК напряжения постоянного тока | от 1 до 5 В | ±0,1 % (от диапазона измерений) | PAIC |
| ±0,1 % (от верхнего предела) | YAIC |
| ±5 В | ±0,1 % (от диапазона измерений) | PAIC, PHRA |
| ±0.1 % | PGEN |
| ±0,1 % | PCLA |
| ±0,1 % (от верхнего предела) | YAIC, YHRA |
| ±2 % (от верхнего предела для расчетов СКЗ) ±0,5 % (от верхнего предела амплитуд, БПФ(1) от 0 до 3,2 кГц) ±2 % (от верхнего предела амплитуд БПФ от 3,2 до 5 кГц) | РАМС |
| ±0,1% (от полной шкалы) | PUAA, YUAA |
| ±10В | ±0,1 % (от диапазона измерений) | PAIC |
| ±0,1 % (от верхнего предела) | YAIC |
| ±0,1 % | PCLA |
| ±0.1 % | PGEN |
| ±0,5 % | PCAA |
| ±2 % (от верхнего предела для расчетов СКЗ) ±0,5 % (от верхнего предела амплитуд, БПФ от 0 до 3,2 кГц) ±2 % (от верхнего предела амплитуд, БПФ от 3,2 до 5 кГц) | PAMC |
| ±0,25 % | PMVE-MVRA, PMVE-MVRC, PMVE-MVRF |
| ±0,1% (от полной шкалы) | PUAA, YUAA |
| ±1,05% (от полной шкалы) | PPDA |
| от 0 до 7,07 В СКЗ | ± 1 % (от верхнего предела) | PSVO |
| ±1 % | PCAA, PSVP |
| ±5 % | PMVE-MVRA, PMVE-MVRB |
| от 75 до 130 В СКЗ | ±0,5 % | PTUR, YTUR, PMVP-MVRE |
| от 75 до 138 В СКЗ | ±0,5% (от диапазона измерений) | YSIL |
| от 0 до 4,5 В пик | ±0,03 В (частота от 5 до 200 Гц) ±0,15 В (частота от 200 до 700 Гц) | PVIB, YVIB |
| от 0 до 3,63 В пик | ±2 % (частота от 5 до 200 Гц) ±5 % (частота от 200 до 700 Гц) | PVIB, YVIB |
| Тип ИК | Диапазон входного сигнала | Пределы допускаемой погрешности измерений | Тип модуля |
| ИК напряжения постоянного тока | от 0 до 1,5 В пик | ±0,015 В пик (частота от 10 до 350 Гц) | PVIB, YVIB |
| от -20 до -0,5 В | ±0,2 В | PVIB, YVIB |
| ±1,5 В пик | ±2% | РСАА |
| ±1,25 В | ±2 % (от верхнего предела для расчетов СКЗ) ±0,5 % (от верхнего предела амплитуд, БПФ от 0 до 3,2 кГц) ±2 % (от верхнего предела амплитуд, БПФ от 3,2 до 5 кГц) | РАМС |
| ±2,5 В | ±2 % (от верхнего предела для расчетов СКЗ) ±0,5 % (от верхнего предела амплитуд, БПФ от 0 до 3,2 кГц) ±2 % (от верхнего предела амплитуд БПФ от 3,2 до 5 кГц) | РАМС |
| от 0 до 18 В | ±0,03 В пик (частота от 0 до 60 Гц) | PMVE-MVRB |
| ±0,16 В | PMVE-MVRB |
| ИК частоты | от 2 Гц до 20 кГц | ±0,05 % (от диапазона измерений, чувствительность входного контура 27мВ) | PPRO, YPRO, YTUR |
| ±0,05 % (от измеренного значения частоты) | PSVO |
| ±0,05 % (от измеренного значения, чувствительность входного контура 27мВ) | PTUR |
| ±0,05 % (измеренного значения, чувствительность входного контура 27мВ) | РСАА |
| ±0,05 % (чувствительность входного контура 28 мВ) | PPRA |
| ±0,05 % | PSVP |
| ±0,05% (от измеренного значения, чувствительность входного контура З0мВ) | YSIL |
| от 2 до 20 кГц | ±0,05 % | PMVP-MVRE, PMVE-MVRA PMVE-MVRF |
| ±0,1 % | YVIB, PVIB |
(1) — быстрое преобразование Фурье.
Таблица 11 —
И ИВК (выходные сигналы)
| Тип ИК | Диапазон выходного сигнала | Пределы допускаемой погрешности измерений | Тип модуля |
| ИК воспроизведения силы постоянного тока | от 0 до 20 мА | ±0,5 % (нагрузочное сопротивление не более 800 Ом) | PAIC, PHRA, YHRA |
| ±0,5 % (от диапазона измерений, нагрузочное сопротивление не более 900 Ом) | РАОС |
| ±0,5 % (от верхнего предела, нагрузочное сопротивление не более 800 Ом) | YAIC |
| ±0,5 % | PMVE-MVRA, PMVE-MVRB, PMVE-MVRC, PMVE-MVRF |
| ±0,1% (от полной шкалы) | PUAA, YUAA |
| от 0 до 200 мА | ±0,5 % (от верхнего предела, нагрузочное сопротивление не более 50 Ом) | YAIC |
| ±0,5 % | PMVE-MVRA, PMVE-MVRB, PMVE-MVRF |
| ±0,5 % (нагрузочное сопротивление не более 50 Ом) | PAIC |
| ±10 мА | ±2 % (от верхнего предела) | PSVO |
| ±3,5 % | PCAA |
| ±2% | PSVP |
| ±0,5 % | PMVE-MVRA, PMVE-MVRF |
| ИК воспроизведения силы постоянного тока | ±20 мА | ±2 % (от верхнего предела) | PSVO |
| ±0,5 % | PMVE-MVRA, PMVE-MVRF |
| ±40 мА | ±2 % (от верхнего предела) | PSVO |
| ±0,5 % | PMVE-MVRA, PMVE-MVRF |
| ±80 мА | ±2 % (от верхнего предела) | PSVO |
| ±0,5 % | PMVE-MVRA, PMVE-MVRF |
| ±120 мА | ±2 % (от верхнего предела) | PSVO |
| ±0,5 % | PMVE -MVRA PMVE-MVRF |
| от 4 до 20 мА | ±0,75 % | PCAA |
| ±0,5 % (нагрузочное сопротивление не более 800 Ом) | PCLA |
| ИК воспроизведения напряжения постоянного тока | от 0 до 7 В СКЗ | ±0,14 В СКЗ (частота 3,2±0,2 кГц) | PSVO |
| от 0 до 7±0,35 В СКЗ | ±5 % | PCAA |
| от 0 до 7,07 В СКЗ | ±0,14 В СКЗ | PSVP |
Нормирование допускаемой погрешности указано без учета погрешности ПИП.
Таблица 12 — Технические характеристики ИВК
| Наименование характеристик | Значение характеристик |
| Габаритные размеры, мм, не более высота х ширина х длина | 1200x600x2300 |
| Масса, кг, не более | 550 |
| Условия эксплуатации: | |
| - температура окружающей среды, °C | от 0 до +40 |
| - относительная влажность воздуха, % | от 5 до 95 (без конденсации) |
| Напряжение питания, В: - от сети постоянного тока - от сети переменного тока - частота, Гц | 125 220±10 % 50±1 |
Знак утверждения типа
наносится на титульный лист руководства по эксплуатации типографским способом.
Комплектность
Таблица 13 — Комплектность средства измерений
| Наименование | Обозначение | Количество |
| Комплекс измерительно-вычислительный и управляющий Mark* Vie, Mark* VIeS, MarkV to Mark* VIe migration (в соответствии с заказом) | | 1 шт. |
| Том I: Руководство по эксплуатации системы. Системы управления Mark* Vie и Mark VIeS. | GEH-6721_Vol_I | 1 экз. |
| Том II: Применение общего назначения. Системы управления Mark* Vie и Mark VIeS. | GEH-6721_TII | 1 экз. |
| Руководство. Обновление управляющей платформы Mark* VI до Mark Vie. | GEH-6830E | 1 экз. |
| Руководство по эксплуатации Mark* Vie CDM на основе РАМС. (в соответствии с заказом) | GEK-SA-1044A.ru | 1 экз. |
| Программное обеспечение на диске | ControlST | 1 шт. |
| Паспорт | | 1 экз. |
Сведения о методах измерений
приведены в томе 2 руководства по эксплуатации.
Нормативные документы
ГОСТ P 51841-2001 Программируемые контроллеры. Общие технические требования и методы испытаний.
ГОСТ Р 8.596-2002 ГСИ. Метрологическое обеспечение измерительных систем. Основные положения.
ГОСТ 22261-94 Средства измерений электрических и магнитных величин. Общие технические условия.
МИ 2539-99 «ГСИ. Измерительные каналы контроллеров, измерительно-вычислительных, управляющих, программно-технических комплексов. Методика поверки».
Техническая документация фирм-изготовителей.
