Комплексы программно-аппаратных средств телемеханики SIMATIC RTU. Характеристики, описание, методика поверки.
Госреестр средств измерений РФ на основании сведений из ФГИС “АРШИН”

Комплексы программно-аппаратных средств телемеханики SIMATIC RTU

Основные
Тип SIMATIC RTU
Год регистрации 2009
Дата протокола 13д от 24.12.09 п.54801 от 27.01.05 п.09
Класс СИ 34.01.05
Номер сертификата 19740/2
Срок действия сертификата 01.01.2015
Страна-производитель  Россия 
Технические условия на выпуск ТУ 4232-001-45999840-2003
Тип сертификата (C - серия/E - партия) С

Назначение

Комплексы программно-аппаратных средств телемеханики «SIMATIC RTU» (далее-комплексы) предназначены для непрерывного телеизмерения, контроля, регистрации и обработки сигналов датчиков технологических процессов, имеющих унифицированные стандартные электрические выходные сигналы. Комплексы также выполняют прием и обработку дискретных телесигналов о состоянии оборудования, формируют сигналы телерегулирования и телеуправления работой технологического оборудования.

Комплексы предназначены для применения в составе АСУ ТП различных отраслей промышленности, системах противоаварийной защиты технологического оборудования, системах контроля и учета энергоресурсов на транспорте, в коммунальном хозяйстве и т. п.

Описание

Комплексы «SIMATIC RTU» разработаны на основе программируемых контроллеров производства фирмы Siemens AG, Германия. Принцип действия комплексов основан на телеизмерении текущих и интегральных значений технологических параметров, по результатам обработки которых с помощью программного обеспечения (ПО) формируются сигналы телеуправления. По результатам телеизмерений технологических параметров выполняется:

- телеуправление технологическими процессами в реальном масштабе времени;

- предупредительная и аварийная телесигнализация при выходе технологических параметров за установленные границы или обнаружении неисправностей в работе оборудования;

- накопления числоимпульсной информации о генерируемой и потребляемой энергии, энергоресурсах, ее параметрах;

- телесигнализация положения регулирующих устройств оборудования;

- накопление, регистрация, хранение и вывод на печать поступающей телеинформации;

- обнаружение нештатных ситуаций (аварии, критические значения параметров).

Основными составляющими измерительных каналов комплексов являются модули ввода-вывода аналоговых сигналов из состава программируемых контроллеров Simatic S7-200, Simatic S7-300 и системы отображения информации, в качестве которой используются промышленные IBM-совместимые компьютеры (модификацией не ниже Pentium 400 с one-

рационной системой не ниже Windows ХР). Для ввода и вывода сигналов могут использоваться как модули программируемых контроллеров обычного, так и модули взрывобезопасного исполнения.

Обработка аналоговой и дискретной информации о технологических процессах происходит в измерительных каналах следующим образом:

- электрические сигналы от первичных измерительных преобразователей (датчиков) поступают на входы модулей аналого-цифрового преобразования программируемых контроллеров Simatic S7-200 или Simatic S7-300;

- полученные цифровые коды, преобразованные посредством технических и программных компонентов контроллера и комплекса в значения физических параметров технологических процессов, отображаются на мнемосхемах мониторов рабочих станций операторов.

- часть полученных цифровых кодов после преобразования поступает на выходы каналов вывода аналоговых сигналов телеуправления унифицированных диапазонов.

Измерительная информация о параметрах технологических процессов представляется на мнемосхемах мониторов комплексов в виде: числовых значений, гистограмм, трендов, текстов, рисунков и цветовой окраски элементов мнемосхем.

Передача измерительной информации в компьютер осуществляется по интерфейсам связи RS-232, RS-422, RS-485, Profibus или Ethernet.

Комплексы обеспечивают передачу данных по следующим каналам связи:

- выделенная линия;

- коммутируемая линия;

- канал GSM;

- канал GPRS;

- канал Ethernet.

Для программирования и конфигурирования комплексов используется пакет программ SCADA WinCC. Поставляемое с комплексами ПО содержит:

- функциональные блоки для считывания телесигналов,

- формирование команд управления и конфигурирования;

- ведение базы данных о состоянии всех параметров технологических процессов;

- прием данных, поступающих от абонентских блоков потребления энергии и энергоресурсов в реальном времени;

- ведение статистической информации о работе отдельных потребителей;

- хранение поступивших данных в локальном архиве;

- управление работой энергосети или другим технологическим процессом.

Различие конкретных исполнений комплексов между собой заключается в номенклатуре типов и количестве однотипных измерительных каналов, а также составе ПО, ориентированного на конкретный тип оборудования.

Конструктивно все модули программируемых контроллеров скомпонованы в шкафах фирм Siemens, Schneider Electric на профильных шинах. Наличие съемных фронтальных соединителей позволяет, при необходимости, производить быструю замену модулей без демонтажа внешних цепей.

Технические характеристики

Наименование измерительных каналов ввода/вывода

Диапазоны изменения сигналов

Пределы допускаемой основной приведенной погрешности, %

Тип аналогового модуля

Пределы дополнительной погрешности в рабочих условиях, %

на входе

на выходе

Каналы телеизмерения технологических параметров

Каналы измерения силы постоянного тока

0..20 мА

12 двоичных разрядов

±0,1

контроллер S7-200, модули

0,005%/°С

ЕМ 231

±0,05

ЕМ 235

±20 мА

11 двоичных разрядов + знак

±0,9

контроллер S7-300

Модуль SM331

± 1,0

0..20 мА/50 Ом 4..20 мА/50 Ом ±20 мА/50 Ом

±0,7

0..20 мА/50 Ом

4..20 мА/50 Ом ±20 мА/50 Ом

9/12/14 двоичных разрядов + знак

±0,5

0,005%/°С

0..20 мА 4..20 мА ±20 мА.

15 бит + знак

±0,05

±0,3

0..20 мА

4..20 мА ±20мА

12 бит + знак

±0,3

±0,5

0..20 мА

4..20 мА

10...15 бит +знак

±0,1

Модуль SM 331 исполнения ExibllC

±0,45

Каналы измерения напряжения

±2,5 /±5 В, 0..5 В, 0..10В.

12 бит

±0,1

контроллер S7-200, модуль ЕМ 231

0,005%/°С

0..50 мВ

12 бит

±0,25

Программируемый контроллер S7-200, модуль ЕМ 235

0,005%/°С

0..100 мВ

±0,20

0..500 мВ 0..1/0..5/0..10В.

±0,05

±25 мВ

±0,25

±50 мВ

±0,20

±100 мВ

±0,10

±250/±500 мВ

± 1/±2,5/±5/± 10 В

±0,05

±10 В/100 кОм

11 бит +знак

±0,9

Программируемый контроллер S7-300 Модуль SM331

± 1,0

0..10 В/100 кОм

±0,7

±50/±500 мВ

12 бит +знак

±0,4

±0,6

±1В,±10В, 1..5В, 0..10В

±0,3

±0,5

±250/±500 мВ ±1 В

9/12/14 бит +знак

±0,4

0,005%/°С

±2,5 В, 0..10В, 1..5 В, ±5 В, ±10 В

±0,6

±5/±10В, 1..5В,

15 бит+знак

±0,05

±0,3

Наименование измерительных каналов ввода/вывода

Диапазоны изменения сигналов

Пределы допускаемой основной приведенной погрешности, %

Тип аналогового модуля

Пределы дополнительной погрешности в рабочих условиях, %

на входе

на выходе

Pt 100/200/ 500

Pt 1000

Pt 10000

Си 9,035

Ni 100/120/1000 150/300/600 Ом

12 бит

±1,0 °C ±1,0 °C ± 4,0 °C ± 2,8 °C ± 0,6 °C ±0,1 %

Программируемый контроллер S7-200 Модуль ЕМ 231

0,005%/°С

Каналы преобразования сигналов термопреобразователей сопротивления

Pt 100/200

Pt 500/1000 Си 10 Ni 120/200/ 500

Ni1000 150/300/600 Ом

15 двоичных разрядов +знак

± 0,5°С

± 0,05 %

Программируемый контроллер S7-300 Модуль SM331

0,005%/°С

Pt 100/200, Ni 100 150/300/600 Ом

10...15 бит +знак

±0,018

Модуль SM331 исполнения ExibllC

±0,09

±80 мВ,

S (400.. 1768,0 °C)

T (-255,0..+400 °C)

R (400..1768,0 °C)

E (-255,0..1000,0 °C)

N (0,0.. 1300 °C)

J (-150.. 1200,0 °C)

K(-200.. 1300 °C)

15 бит +знак

±0,10%

±3,7 °C ±1,4 °C

±3,7 °C ±1,3 °C

±1,6 °C ±1,5 °C

±1,7 °C

контроллер S7-200, модуль ЕМ 231 Погрешность внутренней компенсации температуры холодного спая не более

1,5 °C

0,005%/°С

Каналы преобразования термоэдс

S (-50.-100,0 °C) S (100-1768,0 °C) T (-270,0..-200,0 °C) T (-200,0..400°C) R (-50-100,0 °C) R (100-1768,0 °C) E (-270,0..-200,0°C) E (-200,0..1000,0°C) N (-270,0..-200,0°C) N (-200-1300 °C) J (-210„-150,0°C) J (-150-1200,0°C) К (-270..-200 °C) К(-200-1372 °C) U (-150..+400 °C) U(-200..-150 °C) L(-200..-150 °C) L (-150..+900 °C), В (45..+200°C), В (+200..+1802°C)

15 бит+знак

±0,5 °C ±0,2 °C ±0,5 °C ±0,2 °C ±0,5°С ±0,2 °C ±0,5 °C ±0,2 °C ±1,0 °C ±0,2 °C ±0,5 °C ±0,2 °C ±1,0 °C ±0,2 °C ±0,2 °C ±0,5 °C ±0,5 °C ±0,2 °C

±0,5 °C ±0,3 °C

контроллер S7-300 модуль SM 331

Погрешность внутренней компенсации температуры холодного спая не более 1,0 °C

0,005%/°С

Каналы преобразования термоэдс

B, S, T, R, E, N, J, K,U,L

10...15 бит +знак

±0,018

Модуль SM 331 исполнения ExibllC

±0,09

Время обновления данных телесигналов

Текущие значения

10 мс, не более

Все типы модулей S-200, S-300

Наименование измерительных каналов ввода/вывода

Диапазоны изменения сигналов

Пределы допускаемой основной приведенной погрешности, %

Тип аналогового модуля

Пределы дополнительной погрешности в рабочих условиях, %

на входе

на выходе

Каналы телеуправления технологическими параметрами

Каналы вывода сигналов

12 бит по напряжению, 11 - по току

±10 В

0..20 мА

±0,5

контроллер S7-200, модуль ЕМ 231

0,005%/°С

12 бит

0..10В, 1..5 В, ±10 В.

±0,2

контроллер S7-300 Модуль SM332

±0,5

±20 мА

±0,3

±0,6

0..20,4..20 мА

±0,15

±0,55

15 бит

О..1ОВ,1..5В ±10 В

±0,01

±0,55

±20 мА, 0..20 мА

4..20 мА

±0,01

±0,18

0..20,4..20 мА

±0,2

±0,55

0..20,4..20 мА

±0,15

±0,55

15 двоичных разрядов

0..20 мА

4..20 мА

0,2 %

Модуль SM 332 исполнения ExibllC

0,55 %

Каналы телеизмерения и телеуправления технологическими параметрами

Каналы ввода-вывода аналоговых сигналов

0-50/100/ 500 мВ 0-1/5/10 В; ±25/±50/±100 мВ.

±250/±500 мВ, ±1/±2,5/±5 В, ±10 В, 0..20 мА

12 бит

±0,5

контроллер S7-200, Модуль ЕМ 235

±0,2

12 бит по напряжению, 11 - по току

±10 В 0..20 мА

0..10В

0..20 мА

8 бит

±0,7

±0,6

контроллер S7-300 Модуль SM 334

±0,9

±0,8

8 двоичных раз рядов

0..10В

0..20 мА

±0,4

±0,8

±0,6

±1,0

0..10В

12 бит

±0,5

±0,7

±0,8

±1,0

Pt 100 (-12О..13О°С)

12 бит

0..10В

±0,85

±1,0

±1/±2,5/±10 В, 0..2 В,0..10В.

13 бит+знак

±0,13

контроллер S7-300 Модуль SM 335

±0,15

±10 мА, 0..20 мА, 4..20мА

±0,10

±0,25

12 бит

±10 В, 0..10В

±0,20

±0,5

Примечания

1 Каналы дискретных сигналов, входящие в состав комплексов, не являются измерительными.

2 Погрешность измерительных каналов температуры нормированы в абсолютных значениях.

3 Номинальные статические характеристики преобразования термоэдс соответствуют ГОСТ Р 8.585-2001, кроме L.

лист № 6

всего листов 7

Электропитание комплексов при наличии блоков питания SITOP:

- напряжение переменного тока            от 93 до 264 В, частотой от 47 до 63 Гц;

- напряжением постоянного тока             от 110 до 350 В.

Потребляемая мощность, габаритные размеры и масса определяются составом Ком

плекса.

Рабочие условия эксплуатации:

- температура

от +0 до +60 °C;

от -25 до +70 °C до 95%(при температуре +30 °C и более низких температурах, без конденсации влаги);

от 84 до 106,7 кПа

для исполнения модулей SIPLUS

- относительная влажность

- атмосферное давление

Знак утверждения типа

Знак утверждения типа наносится на шильдик шкафа комплекса и на титульный лист Руководства по эксплуатации офсетным методом.

Комплектность

Наименование и условное обозначение

Количество

Примечание

Комплекс программно-аппаратных средств телемеханики «SIMATIC RTU»

1 шт

Согласно заказной спецификации.

Комплект ЗИП согласно ведомости ЗИП

1 комплект

Комплект эксплуатационных документов согласно ведомости эксплуатационных документов

1 комплект

Инструкция «ГСИ. Комплексы программноаппаратных средств телемеханики «SIMATIC RTU». Методика поверки» ПРНХ. 401250.25 МП 12

1 шт

Поверка

Комплексы, 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 проводится по Инструкции «Комплексы программно-аппаратных средств телемеханики «SIMATIC RTU». Методика поверки» ПРНХ.401250.025 МП12, утвержденной ГЦИ СИ ФГУП «ВНИИМС» 10.12.2004.

Основное поверочное оборудование: калибратор многофункциональный MCX-IIR, основные технические характеристики:

- измерение силы постоянного тока в диапазоне 0...52 мА, пределы допускаемой погрешности ± (0,0001 1ИЗм + 0,003) мА;

- воспроизведение силы постоянного тока в диапазоне 0...24 мА, пределы допускаемой погрешности ± 0,004 мА;

- измерение напряжения постоянного тока в диапазоне 0...6 В, пределы допускаемой основной погрешности ± (0,00009-UBOCnp. + 0,0003) В;

- измерение напряжения постоянного тока в диапазоне 6...60 В, пределы допускав-мой основной погрешности ± (0,00009-UBOCnp. + 0,003) В;

- воспроизведение напряжения постоянного тока в диапазоне 0...12 В, пределы допускаемой основной погрешности ± (0,00004-UBOCnp.+ 0,0003) В;

- измерение и воспроизведение сигналов термопар в диапазоне от -270 до +2320 °C, пределы допускаемой основной погрешности ±(0,2+2,5) °C.

Межповерочный интервал - 2 года.

Нормативные документы

ГОСТ 26.205-88. Комплексы и устройства телемеханики.

ГОСТ Р МЭК 870-1-95. Устройства и системы телемеханики. Общие положения.

ГОСТ Р МЭК 870-4-93. Устройства и системы телемеханики. Технические требования.

ГОСТ Р 52931-2008. Приборы контроля и регулирования технологических процессов. Общие технические условия.

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

Заключение

Тип комплексов программно-аппаратных средств телемеханики «SIMATIC RTU» утвержден с техническими и метрологическими характеристиками, приведенными в настоящем описании типа, метрологически обеспечен при выпуске из производства и в эксплуатации согласно государственным поверочным схемам.

Развернуть полное описание