Назначение
Комплексы измерительно-вычислительные и управляющие OC 6000e, ОС 6000е Nexus (далее - ИВК) предназначены для измерения электрических сигналов напряжения, силы постоянного и переменного токов, частоты, сопротивления току их преобразования в цифровой код, соответствующий измеряемому физическому параметру и выдачи управляющих воздействий для предупреждения и защиты от аварийных ситуаций.
Описание
Принцип действия ИВК основан на измерении 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.
Архитектура ИВК подразделяется на три уровня:
1-ый уровень - автоматизированное рабочее место (далее - АРМ).
АРМ обеспечивает возможность управления и контроля технологическим процессом при помощи рабочих станций на базе Windows, включая станции оператора, инженера, архивного хранения данных и станцию для оптимизации технологического процесса. Все станции АРМ выполняют функции резервирования друг для друга. Уровень АРМ и уровень управления технологическими процессами взаимодействуют по резервированной сети UDH управления технологическим процессом в реальном времени. На всех узлах данной сети используется протокол NTP.
2-ой уровень - уровень управления технологическими процессами на основе логических контроллеров.
Логические контроллеры представляют собой интегрированный автономный компьютер, выполняющий восприятие и обработку измерительной информации, выработку управляющих сигналов на первичные датчики (преобразователи) и исполнительные механизмы в виде аналоговых и дискретных сигналов.
3-ий уровень - уровень ввода/вывода данных технологического процесса на основе модулей ввода/вывода.
Модули ввода/вывода служат для преобразования полученной информации от первичных датчиков (преобразователей) (в состав ИВК не входят) и ее передачи на 2-ой уровень, и наоборот.
Взаимодействие между вторым и третьем уровнем осуществляется через Ethernet, IONet по протоколу IEC1588 (для ИВК ОС 6000е) или последовательный порт связи с разъемом DB-9 (для ИВК ОС6000е Nexus).
В составе ИВК также предусмотрены распределенные модули. Это дает возможность пользователю располагать модули ввода/вывода в любом месте предприятия, что минимизирует требования к сигнальным кабелям и значительно снижает уровень электромагнитных помех.
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 и переменного токов,
- ИК частоты,
- ИК температуры.
В состав каждого ИК входят:
- логические контроллеры;
- модули измерительные аналоговые ввода/вывода;
- модули дискретные ввода/вывода
- связующие компоненты, в качестве которых используются шины передачи данных и сетевые компоненты.
ИВК производятся в двух модификациях OC 6000e и ОС 6000е Nexus, отличающиеся скоростью передачи информации, входящими компонентами, потребляемой мощностью.
Рисунок 1 - Схема архитектуры комплексов измерительно-вычислительных и управляющих OC 6000e, ОС 6000е Nexus.
Рисунок 2 - Внешний вид приборного шкафа ИВК OC 6000e, ОС 6000е Nexus.
Логический контроллер
Модули измерительные аналоговые ввода/вывода
Рисунок 3 - Компоненты ИВК.
Рисунок 4 - Автоматизированное рабочее место оператора.
Программное обеспечение
Программное обеспечение (далее - ПО) ИВК обеспечивает взаимодействие операторской с системой управления технологическим процессом ИВК OC 6000e, ОС 6000е Nexus, 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 изменений по МИ 3286-2010 - «С».
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.
Идентификационные признаки программного обеспечения приведены в таблице 1.
Таблица 1 - идентификационные признаки._____________________________________
| Наименование ПО | Идентификационное наименование ПО | Номер версии (идентификационный номер) ПО* | Цифровой идентификатор ПО (контрольная сумма исполняемого кода) | Алгоритм цифрового идентификатора ПО |
| MPC | MPC | 2.5.0 | - | CRC16 |
| ОС QNX | ОС QNX | 6.3.0 | - | - |
| BASELOAD-P2-V010305B | BASELOAD-P2- V010305B | - | - | - |
| FIRMWARE_P 2_V010002B | FIRMWARE_P2 _V010002B | - | - | - |
(*)-----г-----------------------------
- и более поздние версии.
Технические характеристики
Метрологические и технические характеристики ИВК представлены в таблицах 2, 3, 4.
Таблица 2 - Метрологические характеристики измерительных каналов ввода ИВК ОС 6000е, ОС 6000е Nexus.
| Тип ИК | Диапазон входного сигнала | Пределы допускаемой погрешности | Тип модуля |
| ИВК OC 6000e |
| ИК силы постоянного тока | от 0(4) до 20 мА | Y = ± 0,1 % | MAI10 MVP10 MVP11 MAI12 |
| от 0 до 20 мА | MSP10 |
| ИК температуры (от термопар типов T, J, E, K, N, B, R, S) | от минус 60 до плюс 60 мВ | Y = ± 0,2 % | MAI20 MAI22 |
| ИК температуры (от термопреобразователей сопротивления типов Pt10, Pt100, Cu50, Cu100) | от минус 200 до плюс 850 °C |
| ИК напряжения постоянного тока | от 0(1) до 5 В | Y = ± 0,1 % | MAI10 MVP10 MVP11 MAI12 |
| от 0 до 5 В | MSP10 |
| от минус 5 до плюс 5 В | MAI10 MVP10 MVP11 MAI12 |
| от минус 10 до плюс 10 В | MAI10 MAI12 |
| ИК напряжения переменного тока | от 5 до 20 В | Y = ± 0,1 % | MVP10 MVP11 |
| от 40 мВ до 110 В | в диапазоне от 15 до 135 Гц Л = ± 0,002 Гц в диапазоне от 0,01 до 340 Гц Л = ± 0,01 Гц | MSP10 |
| ИК частоты | от 0 Гц до 20 кГц | Y = ± 0,01 % | MSP10 |
| ИВК OC 6000e Nexus |
| ИК силы постоянного тока | от 0(4) до 20 мА | Y = ± 0,1 % | MAI50 MAI52 MSP50 MVP50 MHT50 |
| Тип ИК | Диапазон входного сигнала | Пределы допускаемой погрешности | Тип модуля |
| ИК напряжения постоянного тока | от минус 5 до плюс 5 В | Y = ± 0,1 % | MAI50 MAI52 MVP50 MHT50 |
| от минус 10 до плюс 10 В | MAI50 MAI52 MSP50 MVP50 MHT50 |
| ИК температуры (от термопар типов T, J, E, K, N, B, R, S) | от 0 до плюс 128 мВ | Y = ± 0,2 % | MAI51 |
| ИК температуры (от термопреобразователей сопротивления типов Pt10, Pt100, Cu10, Cu50, Cu100) | от минус 200 до плюс 850 °C | Y = ± 0,2 % | MAI51 |
| ИК частоты | от 50 мВ СКЗ до 40 В СКЗ | Y = ± 0,01% | MSP50 |
| от 3,5 до 7,0 В СКЗ | Y = ± 0,25 % | MVP50 |
| от 1 Гц до 20 кГц | в диапазоне от 1 до 10 Гц Л = ± 0,01 Гц | MLP50 |
| в диапазоне от 10 до 500 Гц Л = ±0,05 Гц |
| в диапазоне от 500 до 1000 Гц Л = ± 0,5 Гц |
| в диапазоне от 1000 до 5000 Гц Л = ± 1 Гц |
| в диапазоне от 5000 до 10 000 Гц Л= ± 2 Гц |
| свыше 10000 Гц Л = ± 5 Гц |
Таблица 3 - Метрологические характеристики измерительных каналов вывода ИВК ОС 6000е, ОС 6000е Nexus.
| Тип ИК | Диапазон выходного сигнала | Пределы допускаемой погрешности | Тип модуля |
| ИВК OC 6000e |
| ИК воспроизведения силы постоянного тока | от 0(4) до 20 мА | Y = ± 0,2 % | MAO10 |
| от минус 40 до плюс 40 мА | Y = ± 0,2 % | MVP10 |
| от минус 400 до плюс 400 мА | Y = ± 0,2 % | MVP11 |
| ИК воспроизведения напряжения постоянного тока | от 0 до 5 В | Y = ± 0,2 % | MAO10 MVP10 MVP11 |
| от 0 до 10 В | Y = ± 0,2 % | MAO10 |
| ИК воспроизведения частоты | от 0 Гц до 20 кГц | Y = ± 0,01 % | MSP10 |
| ИВК OC 6000e Nexus |
| ИК воспроизведения силы постоянного тока | от 0(4) до 20 мА | Y = ±0,1 % | МАО50 |
| ИК воспроизведения силы постоянного тока | от минус 40 до плюс 40 мА | Y = ± 0,5 % | MVP50 |
| ИК воспроизведения напряжения постоянного тока | от 0(1) до 5 В | Y = ± 0,1 % | МАО50 |
| от 0 до 5 В | Y = ± 0,01% | MVP50 |
| ИК воспроизведения напряжения переменного тока | от минус 10 до плюс 10 В | Y = ± 0,5 % | MVP50 |
Нормирование допускаемой погрешности указано без учета погрешности первичных датчиков (преобразователей).
Таблица 4 - Технические характеристики ИВК ОС 6000е, ОС 6000е Nexus.
| ИВК ОС 6000е | ИВК ОС 6000е Nexus |
| Условия эксплуатации: | | |
| - температура окружающей среды, °С | | |
| контроллеры | от 0 до плюс 65 | от 0 до плюс 60 |
| модули | от минус 30 до плюс 65 | от минус 30 до плюс 60 |
| - относительная влажность воздуха, % | от 10 до 95 (без конденсации) | от 5 до 95 (без конденсации) |
| Напряжение питания, В | |
| - постоянный ток | 24 |
| - переменный ток - частота, Гц | 110-240 50/60 |
| Габаритные размеры (ш х г х в), мм, не более | 800 х 600 х 2200 |
| Масса, кг, не более | 200 |
| Потребляемая мощность, Вт, не более | 720 | 480 |
| Наработка на отказ, час | 400000 |
Знак утверждения типа
Знак утверждения типа наносится на приборный шкаф в виде наклейки, на титульный лист руководства по эксплуатации типографским способом.
Комплектность
Комплекс измерительно-вычислительный и управляющий OC 6000e, ОС 6000е Nexus 1 шт.
Руководство по эксплуатации 1 экз.
Руководство по аппаратному обеспечению 1 экз.
Монитор 1 шт.
Программное обеспечение на диске 1 шт.
Поверка
осуществляется в соответствии с документом МИ 2539-99 «ГСИ. Измерительные каналы контроллеров, измерительно-вычислительных, управляющих, программно-технических комплексов. Методика поверки», утвержденным ФГУП ВНИИМС 16 июня 1999 г. с изменением № 1, утвержденным ФГУП «ВНИИМС» 28.11.2011 г.
Основные средства поверки:
Калибратор многофункциональный цифровой Additel (ГР № 54357-13):
- воспроизведение силы постоянного тока с диапазоном от 0 до 22 мА, пределы допускаемой абсолютной погрешности ± (0,0002х1изм + 0,0011) мА;
- измерение частоты электрических сигналов с диапазоном от 1 до 50000 Гц, пределы допускаемой абсолютной погрешности ± (0,000005 XFU3M + 0,1) Гц;
Измеритель параметров процессов Fluke 787 (ГР № 52020-12):
- измерение силы постоянного тока с диапазоном от минус 1 до 1 А, пределы допускаемой абсолютной погрешности ± (0,002х I + 0,002 А), где I - показание измерителя.
Калибратор процессов многофункциональный Fluke 725, 726 (ГР № 52221-12):
- воспроизведение напряжения постоянного тока с диапазоном от минус 10 до 10 В, пределы допускаемой основной погрешности ± (0,0002xU+0,002 В), где U - показания калибратора;
- измерение напряжения постоянного тока с диапазоном от минус 30 до 30 В, пределы допускаемой основной погрешности ± (0,0001 xU+0,002 В), где U - показания калибратора;
- измерение и воспроизведение напряжения постоянного тока с диапазоном от минус 20 до 20 В, пределы допускаемой основной погрешности ± (0,0001 xU+0,002 В), где U - показания калибратора;
- электрическое сопротивление с диапазоном от 0 до 400 Ом, пределы допускаемой основной погрешности ± (0,00015 х R+0,05 Ом), где R - показатель калибратора.
Калибратор многофункциональный Fluke 5700А, 5720А с усилителем Fluke 5725A (ГР 52495-13):
- воспроизведение напряжения переменного тока с диапазоном от 0 до 220 В, частота от 40 Гц до 20 кГц, пределы допускаемой основной погрешности ±(10-6xU+52+60 мкВ), где U -показания калибратора.
Сведения о методах измерений
приведены в соответствующем разделе Руководства по эксплуатации.
Нормативные документы
Техническая документация фирм-изготовителей.
Рекомендации к применению
Осуществление производственного контроля за соблюдением установленных законодательством Российской Федерации требований промышленной безопасности к эксплуатации опасного производственного объекта (в составе измерительных систем и комплексов).
