Назначение
Контроллеры ControlWave (далее по тексту - контроллеры) предназначены для измерений выходных сигналов в виде напряжения и силы постоянного тока, частоты следования импульсов, электрического сопротивления постоянного тока, регистрации сигналов датчиков, в том числе с удаленных объектов, сбора и обработки цифровой и дискретной информации, воспроизведения напряжения и силы постоянного тока для локального управления и регулирования с возможностью резервирования контроллера.
Описание
Контроллеры построены по модульному принципу, имеют модульную или моноблочную структуру, и состоят из соединенных согласно требуемой конфигурации блоков и модулей из числа следующих:
- модуль питания/задания последовательности (PSSM);
- модуль центрального процессора (CPU);
- интерфейсные модули для связи с центральными контроллерами;
- модули ввода/вывода аналоговых и дискретных сигналов, устанавливаемые на пассивные базовые блоки;
- блок расширения ввода/вывода ControlWave;
- модули/блоки удаленного ввода/вывода ControlWave Ethernet;
- сервер-модуль, завершающий конфигурацию устройства.
Дополнительно контроллеры ControlWave имеют исполнение с возможностью резервирования ControlWave Redundant (далее по тексту - ControlWave RED), в этом случае они состоят из соединенных согласно требуемой конфигурации блоков и модулей из числа следующих:
- два модуля центрального процессора (CPU);
- два модуля питания/задания последовательности (PSSM);
- модуль переключения резервирования системы связи с центральным процессором (CCRS);
- интерфейсные модули для связи с центральными контроллерами;
- модули ввода/вывода аналоговых и дискретных сигналов, устанавливаемые на пассивные базовые блоки;
- расширительный блок ввода/вывода ControlWave;
- модули/блоки удаленного ввода/вывода ControlWave Ethernet;
- сервер-модуль, завершающий конфигурацию устройства.
Модули электронные и технологические контроллеров устанавливаются на базовые блоки - терминальные блоки, представляющие собой 4-х или 8-и слотовые шасси, которые осуществляют подключение внешних соединений к электронным модулям, и формируют заднюю шину, посредством которой осуществляется обмен данными между интерфейсным и сигнальными модулями. В блоках удаленного ввода/вывода ControlWave Ethernet модули монтируются на DIN-рейку.
В случае исполнения ControlWave RED, используют два ЦП, связанных с одними и теми же физическими устройствами удаленного ввода/вывода. Один ЦП находится в работе, в то время как второй служит для горячего резервирования. Модуль переключения резервирования системы связи с центральным процессором (CCRS), обеспечивает разрешение конфликтов между двумя процессорами. Если модуль CCRS обнаруживает сбой включенного блока, он переключается на резервный блок без прерывания функций управления и связи.
На основе контроллеров могут быть построены многоуровневые информационные измерительные и распределенные системы различной размерности с открытой архитектурой, которые проектируются для конкретных объектов, применяются в качестве измерительных и управляющих систем, используемых для автоматизации технологических процессов в различных отраслях промышленности и обеспечивают:
- измерение выходных сигналов датчиков технологических параметров в виде силы и напряжения постоянного тока в диапазонах от 1 до 5 В, от 4 до 20 мА, сигналов термопар различных градуировок по ГОСТ Р 8.585-2001 и термопреобразователей сопротивления типа Pt100 по ГОСТ 6651-2009 с преобразованием результата измерения в температуру;
- счет импульсов;
- регистрацию, хранение и обработку полученной измерительной информации;
- выработку управляющих воздействий в виде дискретных либо аналоговых сигналов;
- обеспечивают обмен данными по сети при работе контроллеров в системах по протоколам Modbus, Ethernet и в системе Network 3000.
Контроллеры используют Ethernet-протокол для связи с устройствами управления и с блоками удаленного ввода/вывода. В контроллерах предусмотрено сохранение данных при нарушениях в процессе передачи данных, при ее возобновлении данные передаются.
Доступ к модулям ввода/вывода к клеммным блокам для подключения сигналов ввода/вывода ограничивается конструктивными решениями самих модулей: специальными фиксаторами, крепежными элементами и защитными панелями. Ограничение доступа к элементам настройки и электронным платам выполнено путем монтажа в изолированных запираемых оболочках (шкафы, запираемое помещение с аппаратными средствами), а также установкой дополнительных средств защиты, осуществляемой эксплуатирующей организацией в виде ключа безопасности.
в)
Программное обеспечение
Программное обеспечение (далее по тексту - ПО) контроллеров состоит из встроенного ПО и внешнего ПО.
Встроенное ПО, влияющее на метрологические характеристики, идентификационные данные которого приведены в таблице 1, устанавливается в энергонезависимую память измерительных модулей контроллеров в производственном цикле на заводе-изготовителе и в процессе эксплуатации изменению не подлежит.
Влияние встроенного ПО учтено при нормировании метрологических характеристик контроллеров ControlWave с блоками удаленного ввода/вывода ControlWave Ethernet.
Контроллеры имеют защиту встроенного ПО от непреднамеренных и преднамеренных изменений, реализованную изготовителем на этапе производства путем установки системы защиты микроконтроллеров от чтения и записи.
Внешнее ПО OpenBSI Utilities/BSI Config, не влияющее на метрологические характеристики, идентификационные данные которого описаны в таблице 1, содержит широкий спектр инструментальных средств для работы с контроллерами ControlWave и с блоками удаленного ввода/вывода ControlWave Ethernet. Оно позволяет выполнять:
- конфигурирование и настройку параметров модулей, центральных процессоров (выбор количества используемых измерительных каналов, диапазон измерения или воспроизведения сигналов, тип подключаемого измерительного преобразователя (датчика) и др.);
- конфигурирование системы промышленной связи на основе интерфейсов RS-232, RS-485;
- конфигурирование систем промышленной связи на основе стандарта Ethernet;
- программирование логических задач контроллеров;
- тестирование программ, выполнение пуско-наладочных работ и обслуживание готовой системы;
- установку парольной защиты от несанкционированного доступа.
Команды и данные, переданные через интерфейсы связи, не оказывают влияние на достоверность результатов измерений.
Внешнее ПО OpenBSI Utilities/BSI Config не даёт доступ к встроенному ПО и не позволяет вносить изменения.
Средства защиты внешнего ПО от несанкционированного доступа, преднамеренных и непреднамеренных изменений интегрированы в пакеты программного обеспечения. Защита обеспечивается интерфейсом администрирования пользователей.
Таблица 1 - Идентификационные данные ПО
| Идентификационные данные (признаки) | Значение |
| Встроенное ПО | Внешнее ПО OpenBSI Utilities/ BSI Config |
| Идентификационное наименование ПО | CWPXXXX.bin1) CWPXXXX.cab1) | 395575-02-82) |
| Номер версии (идентификационный номер) ПО | не ниже 5.XX1) | не ниже 5.X1) |
| Цифровой идентификатор ПО | - |
| Примечания: 1) символ X может обозначать любую комбинацию букв и/или цифр или отсутсвие таковых 2) идентификационное наименование ПО может меняться в любом формате в зависимости от номера версии ПО |
Уровень защиты встроенного ПО от непреднамеренных и преднамеренных изменений -«высокий» в соответствии с рекомендациями Р 50.2.077-2014.
Таблица 2 - Метрологические характеристики контроллеров
| Входные сигналы | Выходные сигналы | Пределы допускаемой основной приведенной к диапазону измерений погрешности измерений при нормальных условиях измерений (20±5 °С) | Пределы допускаемой дополнительной приведенной к диапазону измерений погрешности измерений в рабочих условиях измерений в температурном диапазоне, °С |
| от минус 20 до плюс 70 | от минус 40 до плюс 70 |
| (1-5) В, (4-20) мА (8 или 16 каналов) | 14 бит | ±0,1 % | ±0,2 % | ±0,3 % |
| 12 бит (8 или 14 каналов) | (4-20) мА, (1-5) В1) | ±0,1 % | ±0,2 % | ±0,3 % |
| Счет импульсов частотой (0-10) кГц | 16 бит | ±1 имп. на 65536 имп. 2) |
| Примечания: 1) при индуктивной нагрузке выхода аналогового сигнала напряжения следует учитывать активное сопротивление 5 Ом модуль, подключаемого последовательно к индуктивности; 2) Пределы допускаемой абсолютной погрешности измерений |
Таблица 3 - Метрологические характеристики при измерении температуры
| Источник сигнала | | Наименование характеристики |
| Диапазон измерений, °C | Пределы допускаемой основной абсолютной погрешности измерений при нормальных условиях измерений (20±5 °С), °C 1) | Пределы допускаемой дополнительной абсолютной погрешности измерений в рабочих условиях измерений в температурном диапазоне от - 20 до 70 °С, °С | Разрешение, °C |
| Значение |
| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 |
| Термопара типа В (ТПР) 2) | от 100 до 200 включ. | ±8,0 | ±16,0 | 2,00 |
| св. 200 до 390 включ. | ±4,0 | ±8,0 | 1,00 |
| св. 390 до 840 включ. | ±2,0 | ±4,0 | 0,50 |
| св. 840 до 1820 | ±1,0 | ±2,0 | 0,20 |
| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 |
| Термопара типа R (ТПП) 2) | от -50 до 50 включ. | ±2,0 | ±4,0 | 0,40 |
| св. 50 до 1720 | ±1,0 | ±2,0 | 0,17 |
| Термопара типа S (ТПП) 2) | от -50 до 50 включ. | ±2,0 | ±4,0 | 0,37 |
| св. 50 до 1760 | ±1,0 | ±2,0 | 0,18 |
| Термопара типа N (ТНН) 2) | от -270 до -260 включ. | ±8,0 | ±10,0 | 1,50 |
| св. -260 до -250 включ. | ±4,0 | ±8,0 | 0,75 |
| св. -250 до -230 включ. | ±2,0 | ±4,0 | 0,50 |
| св. -230 до -150 включ. | ±1,0 | ±2,0 | 0,25 |
| св. -150 до 1300 | ±0,5 | ±1,0 | 0,09 |
| Термопара типа J (ТЖК) 2) | от -210 до 190 включ. | ±0,75 | ±1,5 | 0,08 |
| св. 190 до 1200 | ±0,5 | ±1,0 | 0,11 |
| Термопара типа E (ТХКн) 2) | от -270 до -260 включ. | ±3,0 | ±6,0 | 1,00 |
| св. -260 до -225 включ. | ±1,0 | ±2,0 | 0,25 |
| св. -225 до -200 включ. | ±0,75 | ±1,5 | 0,08 |
| св. -200 до 1000 | ±0,5 | ±1,0 | 0,09 |
| Термопара типа K (ТХА) 2) | от -270 до -260 включ. | ±5,0 | ±10,0 | 2,00 |
| св. -260 до -245 включ. | ±2,0 | ±4,0 | 0,56 |
| св. -245 до -180 включ. | ±1,0 | ±2,0 | 0,25 |
| св. -180 до -145 включ. | ±0,75 | ±1,5 | 0,08 |
| св. -145 до 1372 | ±0,5 | ±1,0 | 0,14 |
| Термопара типа T (ТМК) 2) | от -270 до -260 включ. | ±4,0 | ±8,0 | 1,50 |
| св. -260 до -250 включ. | ±2,0 | ±4,0 | 0,38 |
| св. -250 до -180 включ. | ±1,0 | ±2,0 | 0,18 |
| св. -180 до -135 включ. | ±0,75 | ±1,5 | 0,08 |
| св. -135 до -400 | ±0,5 | ±1,0 | 0,06 |
| Термопре образо-ватель сопротивления Pt100 3) | от-200 до -80 | ±2,5 | ±3,0 | ±3,0 |
| от -80 до 850 | ±0,5 | ±1,0 | ±1,0 |
| Низко вольтовый источник напря жения | от -10 до +10 мВ | ±0,025 %(2) | ±0,05 %(2) | 1,2 мкВ |
| Примечания: 1) Пределы допускаемой погрешности компенсации холодного спая ±1 °C. Пределы допускаемой погрешности термопар указаны без учета погрешности компенсации холодного спая; 2) В соответствии с ГОСТ Р 8.585-2001 3) В соответствии с ГОСТ 6651-2009 с температурным коэффициентом а = 0,00385 °С-1 |
| Наименование характеристики | Значение |
| Параметры электрического питания: напряжение постоянного тока, В: | |
| - контроллера ControlWave | от 22,2 до 30,0 |
| - в исполнении ControlWave RED | от 10,6 до 30,0 |
| - модулей / блоков ControlWave Ethernet | от 10,0 до 30,0 |
| Потребляемая мощность базового модуля, В А, не более | 24 |
| Габаритные размеры средства измерений, мм, не более: - контроллера ControlWave: | |
| высота | 177 |
| ширина | 483 |
| длина | 127 |
| - в исполнении ControlWave RED: | |
| - высота | 311 |
| ширина | 483 |
| длина | 127 |
| - модули / блоки ControlWave Ethernet: | |
| высота | 85 |
| ширина | 105 |
| - длина | 125 |
| Масса, кг, не более: | |
| - контроллера ControlWave: | 5,9 |
| - в исполнении ControlWave RED | 4,5 |
| - модулей / блоков ControlWave Ethernet | 2 |
| Нормальные условия измерений: | |
| - температура окружающего воздуха, °C | 20±5 |
| - относительная влажность воздуха, % | не более 80 |
| - атмосферное давление, кПа | от 84 до 106,7 |
| Рабочие условия измерений: - температура окружающей среды, °C: | |
| - контроллер ControlWave | от -40 до +70 |
| - в исполнении ControlWave RED | от -40 до +70 |
| - модули / блоки ControlWave Ethernet | от -30 до +70 |
| - температура хранения, °C: | |
| - контроллер ControlWave | от -40 до +85 |
| - в исполнении ControlWave RED | от -40 до +85 |
| - модули / блоки ControlWave Ethernet | от -40 до +85 |
| относительная влажность, %: | от 5 до 95 2) от 15 до 95 2) |
| - контроллер ControlWave |
| - в исполнении ControlWave RED |
| - модули / блоки ControlWave Ethernet | от 5 до 95 2) |
| Cредний срок службы, лет, не менее | 15 |
| Cредняя наработка на отказ, ч, не менее | 100000 |
| Примечания: | |
| без учета массы устанавливаемых модулей ввода/вывода, в зависимости от комплектации; |
| 2) без конденсации |
Знак утверждения типа
наносится на титульный лист эксплуатационной документации средства измерений типографским способом.
Комплектность
Таблица 5 - Комплектность контроллеров
| Наименование | Обозначение | Количество |
| Контроллер | ControlWave | в соответсвии с заказом |
| Методика поверки | МИ 2539-99 с Изменением №2 | 1 экз. 1 2) |
| Комплект эксплуатационной документации | Руководство по эксплуатации | 1 комп.2) |
| Программное обеспечение | В соответсвии с заказом | В соответсвии с заказом |
| Паспорт | - | 1 экз. |
| Примечания: 1) Допускается прилагать 1 экземпляр (комплект) на каждые 10 контроллеров, поставляемых в один адрес. 2) Допускается поставка на электронном носителе. |
Поверка
осуществляется по документу МИ 2539-99 «Измерительные каналы контроллеров, измерительно-вычислительных, управляющих, программно-технических комплексов. Методика поверки» с изменением №2 от 01 июня 2018 г.
Основные средства поверки:
- калибратор универсальный Н4-17 (регистрационный номер в Федеральном информационном фонде 46628-11);
- магазин сопротивления Р4831 (регистрационный номер в Федеральном информационном фонде 38510-08);
- мультиметр В7-64/1 (регистрационный номер в Федеральном информационном фонде 16688-97);
- частотомер электронно-счетный Ч3-63/3 (регистрационный номер в Федеральном информационном фонде № 32499-06);
- генератор импульсов Г5-82 (регистрационный номер в Федеральном информационном фонде № 8598-82).
Допускается применение аналогичных средств поверки, обеспечивающих определение метрологических характеристик поверяемых СИ с требуемой точностью.
Знак поверки наносится на свидетельство о поверке и (или) паспорт средства измерений.
Сведения о методах измерений
приведены в эксплуатационном документе.
Нормативные документы, устанавливающие требования к контроллерам ControlWave
ГОСТ 22261-94 Средства измерения электрических и магнитных величин. Общие технические условия
ГОСТ Р 52931-2008 Приборы контроля и регулирования технологических процессов. Общие технические условия
ГОСТ 6651-2009 Государственная система обеспечения единства измерений. Термопреобразователи сопротивления из платины, меди и никеля. Общие технические требования и методы испытаний
ГОСТ Р 8.585-2001 Государственная система обеспечения единства измерений. Термопары. Номинальные статические характеристики преобразования Техническая документация изготовителя
78905-20: Описание типа СИСкачать139.6 Кб