Назначение
Комплексы измерительно - вычислительные и управляющие STARDOM (далее -комплексы) предназначены для измерений и измерительных преобразований стандартизованных аналоговых выходных сигналов от первичных измерительных преобразователей (датчиков), 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 ПИД - регулирования, алгоритмического программного управления.
Комплексы применяются в качестве вторичной части измерительных, сетевых управляющих систем, используемых для построения автоматических и автоматизированных систем измерения, контроля, регулирования, диагностики и управления производственными процессами, технологическими линиями и агрегатами в различных отраслях промышленности.
Комплексы также применяются в составе узлов учета количества жидкости, пара, газа, тепловой энергии, нефти, нефтепродуктов и учета других материальных потоков.
Описание
Комплексы STARDOM строятся на базе автономных контроллеров FCN и FCN-RTU модульного типа, автономных контроллеров FCJ типа «все в одном», 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 человеке - 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 технологий: Ethernet, Modbus TCP, Modbus RTU, SB bus, Serial Bus RS232/RS422/RS485, Foundation Fieldbus, Profibus, HART.
Комплексы позволяют создавать как простые, так и сложные многоуровневые,
распределенные системы управления технологическими объектами различной сложности.
Комплексы STARDOM, построенные на базе автономных контроллеров FCN и FCN-RTU выполнены на базе следующих измерительно - управляющих модулей:
NFAI135 - модуль аналоговых входов 4-20 мА, 8 каналов, изолированные каналы (ток);
NFАР 135 - модуль импульсных входов, 8 каналолв, отсчет импульсов 0... 10 кГц, изолированные каналы (счет, частота);
NFAI141 - модуль аналоговых входов 4-20 мА, 16 каналов, неизолированный (ток);
NFAV141 - модуль аналоговых входов 1-5 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 4-20 мА, 16 каналов, изолированный (ток);
NFAV144 - модуль аналоговых входов минус 10 до плюс 10 В, 16 каналов, изолированный (напряжение);
NFAR181 - модуль входа RTD, 12 каналов, изолированные каналы (сигналы от термометров сопротивления);
NFAI835 - модуль аналоговых входов/выходов 4-20 мА, 4 канала вход/4 канала выход, изолированные каналы (ток);
NFAI841 - модуль аналоговых входов/выходов 4-20 мА, 8 каналов вход/ 8 каналов выход, неизолированный (ток);
NFAB841 - модуль аналоговых входов/выходов, 1-5 В вход, 4-20 мА выход, 8 каналов вход/ 8 каналов выход, неизолированный (напряжение, ток);
NFAV542 - модуль аналоговых выходов минус 10 до плюс 10 В, 16 каналов, неизолированный (напряжение);
NFAI543 - модуль аналоговых выходов 4-20 мА, 16 каналов, изолированный (ток);
NFAV544 - модуль аналоговых выходов минус 10 до плюс 10 В, 16 каналов, изолированный (напряжение);
NFDV532 - модуль импульсных выходов, 4 канала, изолированный (частота, широтно-импульсный);
NFCP050 - модуль CPU FCN-RTU со встроенными каналами в/в, 12 каналов аналоговых входов 1-5 В (напряжение), 2 канала аналоговых выходов 4-20 мА (ток), 2 канала импульсных входов 0... 10 кГц (счет, частота), 1 канал аналогового входа 1-32 В (напряжение), с функцией ведения времени;
NFCP100 - модуль CPU FCN без аналоговых входов и выходов с 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), с функцией ведения времени;.
Основные метрологические характеристики измерительных каналов (модулей) комплексов STARDOM приведены в таблице 1.
Таблица 1
| Модуль | Сигнал | Пределы допускаемой основной погрешности | Допускаемый температурный коэффициент | Входное сопротивление |
| на входе | на выходе |
| NFAI135 8 аналоговых входов поканальная гальвани-ческая развязка 2-х и 4-х проводные схемы подключения | 4...20 мА | 15 бит | ± 0,1 % от диапазона | ±0,01 %/°С | 250 Ом |
| NFAI141 16 аналоговых входов неизолированные, 2-х и 4-х проводные схемы подключения | 4...20 мА | 15 бит | ± 0,1 % от диапазона | ±0,01 %/°С | 250 Ом |
| NFAV141 16 аналоговых входов неизолированные | 1...5В | 15 бит | ±0,1 % от диапазона | ±0,01 %/°С | > 1 МОм |
| NFAV142 16 аналоговых входов неизолированные | - 10..,10В | 15 бит | ± 0,1 % от диапазона | ±0,01 %/°С | > 1 МОм |
| NFAT141 16 аналоговых входов от термопар и/или напряжения с гальва-нической развязкой | -20... 80 мВ -100...150 мВ | 15 бит | ± 0,03 % от диапазона | ± 0,003 %/ °C ± 0,0032 %/ °C | > 1 000 Ом |
| J:-40...750 °C К: -200... 1200 °C Е:-200...900 °C В: 600... 1700 °C R:0...1600°C S:0...1600°C Т:-200...350 °C N:-200... 1200 °C L:-200...800 °C | ± 0,032 % от диапазона | ± 0,003 %/ °C *) |
| NFAI143 16 аналоговых входов с гальванической развязкой 2-х и 4-х проводные схемы подключения | 4...20 мА | 16 бит | ±0,1 % от диапазона | ±0,01%/°C | 250 Ом |
| NFAV144 16 аналоговых входов с гальванической развязкой | 1...5В -10...10В | 15 бит | ±0,1 % от диапазона | ±0,01%/°C | > 1 МОм |
| NFAR181 12 аналоговых каналов с гальванической развязкой | PtlOO 0...400 Ом | 15 бит | ± 0,03 % от диапазона (0...400 Ом) | ± 0,003 %/ °C | > 2 МОм |
| NFA1835 4 аналоговых входа изолированные 4 аналоговых выхода изолированные | 4...20 мА | 15 бит | ± 0,1 % от диапазона | ± 0,01%/ °C | 250 Ом |
| 11 бит | 4...20 мА | ± 0,3 % от диапазона |
| Модуль | Сигнал | Пределы допускаемой основной погрешности | Допускаемый температурный коэффициент | Входное сопротивление |
| на входе | на выходе |
| NFAI841 8 аналоговых входов неизолированные 8 аналоговых выходов неизолированные | 4. ..20 мА | 15 бит | ± 0,1 % от диапазона | ±0,01%/°C | 250 Ом |
| 11 бит | 4...20 мА | ± 0,3 % от диапазона |
| NFAB841 8 аналоговых входов неизолированные 8 аналоговый выходов неизолированные | 1...5В | 15 бит | ±0,1 % от диапазона | ±0,01%/°C | > 1 МОм |
| И бит | 4. ..20 мА | ± 0,3 % от диапазона |
| NFAV542 16 аналоговых выходов неизолированные | 11 бит | -10..,10В | ± 0,3 % от диапазона | ±0,01%/°C | > 10 КОм |
| NFAI543 16 аналоговых выходов изолированные | 12 бит | 4...20 мА | ± 0,3 % от диапазона | ±0,01%/ °C | |
| NFAV544 16 аналоговых выходов изолированные | 12 бит | -10..,10В | ± 0,3 % от диапазона | ±0,01%/ °C | |
| NFAP135 счетный вход | Импульсы: КО... 10) кГц, Un >40 мкс | 16 бит | ± 1 имп. на 64000 имп. | - | |
| NFJT100" 6/2 аналоговых входов неизолированные 2/6 аналоговых выходов неизолированные | 1...5В | 15 бит | ± 0,3 % от диапазона | ±0,01%/ °C | > 1 МОм |
| 11 бит | 4...20 мА | ± 0,5 % от диапазона | ±0,01%/ °C | |
| NFCP050 12 аналоговых входов неизолированные 2 аналоговых выходов неизолированные 2 импульсных входов неизолированные 1 аналоговый вход неизолированный | 1...5В | 15 бит | ± 0,3 % от диапазона | ±0,01%/ °C | > 1 МОм |
| 13 бит | 4...20 мА | ± 0,5 % от диапазона | ±0,01%/°C | |
| Импульсы: КО-Ю) кГц, Un >40 мкс | 16 бит | ± 1 имп. на 64000 имп. | - | |
| 1...32В | 15 бит | ± 0,5 % от диапазона | ±0,01%/°C | > 1 МОм |
Примечания к таблице 1:
. * - погрешность канала компенсации температуры холодного спая не включена в допускаемую основную погрешность. Пределы допускаемой погрешности канала компенсации температуры холодного спая термопары (со встроенным термочувствительным элементом) для рабочих условий применения приведены в таблице 2.
** - Точность измерения текущего времени в комплексе, включая модуль CPU FCN NFCP100, определяется пределами абсолютной погрешности суточного хода часов Пределы абсолютной погрешности измерения текущего системного времени ± 3,5 с в сутки при температуре 25 °C.
Таблица 2
| Диапазон рабочих условий применения | Пределы допускаемой абсолютной погрешности канала компенсации температуры холодного спая |
| от минус 20 до +15 °C | ±2 °C |
| от 15 до 45 °C | ± 1 °C |
| от 45 до 70 °C | ±2°С |
При измерении сигналов от термопар, соответствующих области отрицательных температур, значение погрешности канала компенсации температуры холодного спая термопар из таблицы 2 следует умножать на коэффициент К= Ео /Et где Ео - приращение термо-э.д.с. на градус Цельсия в точке, соответствующей О °C, Et - 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 с HART, входящие в состав комплексов, не относятся к измерительным компонентам и не требуют сертификата утверждения типа средств измерений.
Рабочие условия:
Температура окружающей среды:
от 0 до + 60 °C для комплексов, построенных на FCJ в стандартном исполнении;
от минус 40 до + 60 °C для комплексов, построенных на FCJ в специальном исполнении по заказу (опция /ЕХТ);
от 0 до + 55 °C для комплексов, построенных на FCN;
от минус 40 до + 70 °C для комплексов, построенных на FCN-RTU;
Напряжение питания:
для комплексов, построенных на FCN:
- от 80 до 132 В переменного тока частотой от 47 до 66 Гц;
- от 170 до 264 В переменного тока частотой от 47 до 66 Гц;
- от 21,6 до 31,2 В постоянного тока.
для комплексов, построенных на FCN-RTU:
- от 10 до 30 В постоянного тока;
для комплексов, построенных на FCJ:
- 24 В ± 10 % постоянного тока.
для комплексов STARDOM:
- относительная влажность: от 5 до 95% без конденсации;
- температура транспортирования и хранения от минус 40 до +85 °C.
- градиент температуры среды в работе: в пределах ±10°С/час;
- градиент температуры среды при хранении: в пределах ±20°С/час;
- охлаждение: естественное, воздушное, минимальные зазоры сверху и снизу не менее 100 мм;
- содержание пыли в окружающем воздухе: менее 0,3 мг/мЗ;
- класс защиты от пыли и воды: IP20;
- размещение: до 2000 м над уровнем моря (до 3000 м для FCN-RTU);
- помехи электрического поля: менее 3 В/м (в диапазоне частот от 26 МГц до 1 ГГц);
- помехи магнитного поля: менее 30 А/м (перемен, тока 50 Гц), и менее 400 А/м (постоянного тока);
- электростатические разряды: менее 4 кВ (контактный разряд на поверхность корпуса) и менее 8 кВ (через воздушный промежуток);
- виброустойчивость: 0,15 мм в частотном диапазоне вибраций от 5 до 58 Гц, ускорение 9,8 м/с2 в диапазоне частот вибраций от 58 до 150 Гц;
- ударопрочность: ускорение 147 м/с2 однократного импульса удара по любой оси X, Y, Z длительностью 11 мс формы синусоидальной полуволны;
- заземление: менее 100 Ом;
Потребляемая мощность, габаритные размеры и масса - в зависимости от модификации и комплектации комплекса.
Знак утверждения типа
Знак утверждения типа наносится на титульный лист руководства по эксплуатации типографским способом.
Комплектность
Комплектность комплекса определяется индивидуальным проектом. В комплект поставки также входят:
- комплект технической документации;
- программное обеспечение, лицензии, аппаратное обеспечение
Комплектность комплекса представлена в Таблице 4.
Таблица 4. Комплектность комплексов.
| No. | Модель | Описание |
| Программное обеспечение (ПО) |
| 1 | NT20... | Носители программного обеспечения (информации) FCN/FCN-RTU/FCJ (прикладного, системного, серверного, операторского ПО и драйверов устройств и т.п., CD-ROM) |
| 2 | SSSSM01... | Носитель программного обеспечения (информации) для Foundation Fieldbus (CD-ROM) |
| 3 | SSSSM02... | Носитель программного обеспечения (информации) для Plant Resource Manager (CD-ROM) |
| 4 | SSSSD02... | Инструкция пользователю для Plant Resource Manager (CD-ROM) |
| 5 | NT711... | Лицензия на базовое программное обеспечение FCN/FCN-RTU/FCJ для одного ЦПУ |
| 6 | NT712... | Лицензия на базовое программное обеспечение FCN для дуплексного ЦПУ |
| 7 | NT3... NT6... NT7... NT8... SSS.... | Лицензии на ПО FCN/FCN-RTU/FCJ (драйверы, пакеты расширения, лицензии на инструментальное ПО, дополнительные лицензии ПО и т.п.) |
| 8 | NT225... | Дополнительные компоненты для системной карты FCN/FCN-RTU/FCJ |
| 9 | NT228... | Идентификационный модуль для эмулятора FCN/FCN-RTU/FCJ (запасные части) |
| 10 | RVSVR... | Пакет FAST/TOOLS Microsoft Windows Server (лицензия на ПО) |
| 11 | MSSVR... | Пакет FAST/TOOLS Microsoft Windows Server (лицензия на ПО) |
| 12 | UNSVR... | Пакет FAST/TOOLS LINUX& UNIX Server (лицензия на ПО) |
| No. | Модель | Описание |
| 13 | HMFST... | Пакет FAST/TOOLS станции оператора HMI для Microsoft Windows (лицензия на ПО) |
| 14 | HMIW... | Пакет USER/FAST Web-HMI Server (лицензия на ПО) |
| 15 | EQP... | FAST/TOOLS EQUIPMENT/FAST (лицензия на ПО) |
| 16 | ACCFST... | ACCESS/FAST (лицензия на ПО) |
| 17 | FAL... | Лицензии на ПО FAST/TOOLS |
| 18 | AUDFST... VBAPI... SWKIT... | Лицензии на ПО FAST/TOOLS |
| 19 | FTMAN... | Комплект Руководства Пользователя для FAST/TOOLS (на CD-ROM) |
| 20 | FTSUP... | Контракт на обслуживание для лицензии на FAST/TOOLS |
| Аппаратное обеспечение (АО) |
| 1 | NFJT100... | Автономный контроллер FCJ |
| 2 | NFBU200... | Базовый модуль для FCN |
| 3 | NFBU050... | Базовый модуль для FCN-RTU |
| 4 | NFDCV... | Заглушки свободных слотов (модулей) FCN, FCN-RTU |
| 5 | NFPW... | Модули блоков питания для FCN, FCN-RTU |
| 6 | NFCP100... | Модуль ЦПУ для FCN |
| 7 | NFCP050... | Модуль ЦПУ для FCN-RTU |
| 8 | NFSB100... | Модуль повторения шины SB для FCN |
| 9 | NFSBT... | Т-образный соединитель шины SB |
| 10 | NFCB301... | Кабель шины SB |
| И | NFA... | Модули аналоговых и импульсных входов/выходов |
| 12 | NFD... ADV... | Модули дискретных (цифровых, релейных) входов/выходов |
| 13 | NET-TAS... | Клеммные блоки (для аналоговых, дискретных, цифровых, модулей связи и др.) |
| 14 | NFCCC... | Крышки разъема MIL кабеля |
| 15 | NFL... | Модули связи и интерфейсные модули (Foundation Fieldbus, RS-232C, RS-422/RS-485) |
| 16 | AKB... KS... KMS... | Коммуникационные (соединительные) кабели |
| 17 | Al 120... | Батарея питания (запасные части) |
Спецификация большинства модулей в общем виде обозначается:
NF...-хххууу,
где:
NF... определяет базовую модель модуля комплексов STARDOM;
через дефис «-» определяются опции, расширения и дополнительные аксессуары;
ххх определяет основные опции и расширения, могут применяться различной длины символы и цифробуквенные обозначения;
ууу определяет дополнительные опции, расширения и аксессуары, могут применяться различной длины символы и цифробуквенные обозначения и/или разделенные знаками «/ », « - »;
Спецификация лицензий Программного Обеспечения и носителей информации в общем виде обозначается:
NT...xxxyyy,
где:
NT... определяет базовый тип лицензии ПО;
ххх определяет основные опции и расширения, могут применяться различной длины символы и цифробуквенные обозначения;
ууу определяет дополнительные опции, расширения, количество лицензий и др., могут применяться различной длины символы и цифробуквенные обозначения и/или разделенные знаками «/ », « - »;
Поверка
Измерительные каналы комплексов измерительно-вычислительных и управляющих STARDOM, используемые в сферах, подлежащих государственному метрологическому контролю и надзору, подлежат первичной поверке до ввода в эксплуатацию, после ремонта и периодической поверке в процессе эксплуатации.
Поверка комплексов STARDOM выполняется по документу «Комплексы измерительно-вычислительные и управляющие STARDOM, фирм Yokogawa Electric Corporation, Япония, Yokogawa Electric Asia Pte. Ltd., Сингапур, PT Yokogawa Manufacturing Batam, Индонезия. Методика поверки», утвержденной ГЦИ СИ ФГУП «ВНИИМС» в сентябре 2009 г.
Перечень основного рекомендуемого оборудования для поверки:
- калибраторы Н4-7 или аналогичный по характеристикам в режимах воспроизведения постоянного тока и напряжения;
- цифровой мультиметр FLUKE 8845А или аналогичный по характеристикам в режимах измерения постоянного тока, напряжения, сопротивления постоянному току;
- магазин сопротивлений МСР-60М или аналогичный по характеристикам.
Межповерочный интервал - 2 года.
Нормативные документы
ГОСТ Р 51841-2001 «Программируемые контроллеры. Общие технические требования и методы испытаний»;
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».
Заключение
Тип комплексов измерительно - вычислительных и управляющих STARDOM утверждён с техническими и метрологическими характеристиками, приведёнными в настоящем описании типа, метрологически обеспечен при выпуске из производства и в эксплуатации согласно государственной поверочной схеме.
