Назначение
Контроллеры многофункциональные КР-500, КР-500М (далее контроллеры) предназначены для измерения и измерительного преобразования стандартизованных аналоговых выходных сигналов датчиков в виде напряжения и силы постоянного тока, сигналов термопар и термопреобразователей сопротивления, резистивных датчиков; приема и обработки дискретных сигналов; формирования управляющих аналоговых и дискретных сигналов по различным законам регулирования на основе измеренных параметров технологических процессов; передачи по запросу предварительно обработанной информации по каналам связи устройствам верхнего уровня.
Контроллеры применяются в составе распределенных и локальных систем управления технологическими процессами, выполнения технологических защит в энергетике, металлургии, химической, нефтехимической и других отраслях промышленности, включая атомные электростанции (контроллер КР-500М).
Описание
Контроллеры относятся к агрегатированным, проектно-компонуемым устройствам и в зависимости от решаемых задач состоят из блоков контроллера БК-500, миниконтроллера МК-500, микроконтроллера ШМК-Д, пульта контроллера, модулей устройств связи с объектом (УСО-Д), блоков питания и ряда дополнительных устройств и блоков (фото общего вида контроллеров и измерительных модулей представлены на рисунках 1, 2).
Блоки контроллера БК-500 являются основной составной частью контроллеров и содержат центральный процессор и цифровые каналы связи с УСО-Д, с другими контроллерами и компьютерами.
Миниконтроллеры МК-500 предназначены для построения систем автоматизации технологических процессов малого (по числу входов-выходов) объема.
Микроконтроллеры ШМК-Д - специализированные устройства управления оборудованием. Кроме функции ввода/вывода сигналов, они реализуют алгоритмы управления конкретными устройствами или подсистемами (исполнительными механизмами, задвижками, подсистемами удаленных УСО-Д и т.д.), получая обобщенные команды от центрального процессора по резервированным цифровым каналам связи.
Модули УСО-Д осуществляют функции ввода/вывода аналоговых и дискретных сигналов, их обработку и обмен по цифровому каналу с центральным процессором.
Устройства контроллера конструктивно выполнены в компактных легкосъемных корпусах из полимерного материала, предназначенных для монтажа на рейку DIN-35.
Внешние подключения устройств контроллера осуществляются через штекерные разъемы с клеммами под винт и клеммные колодки, что позволяет проводить замену модулей без демонтажа внешних цепей, допускается горячая замена модулей в процессе эксплуатации контроллеров.
Конструкция контроллеров позволяет встраивать их в стандартные электротехнические, монтажные шкафы или другое монтажное оборудование, защищающее от воздействия внешней среды, обеспечивающее подвод сигнальных проводов и ограничивающее доступ к контроллеру.
Рисунок 1 Фото общего вида контроллеров многофункциональных КР-500, КР-500М
Рисунок 2 Фото общего вида измерительных модулей контроллеров КР-500, КР-500М и миниконтроллеров МК-500 с обозначением мест для пломбировки и оттисков клейм или наклеек
Программное обеспечение
контроллеров делится на две группы - резидентное программное обеспечение (РПО) и внешнее, устанавливаемое на персональный компьютер.
РПО, являющееся метрологически значимым, устанавливается в энергонезависимую память измерительных модулей контроллеров (модулей УСО-Д) и составных модулей миниконтроллера МК-500 (модулей МЦ-10 и МР-10) в производственном цикле на заводе-изготовителе и в процессе эксплуатации изменению не подлежит (уровень защиты - «А» по МИ3286-2010).
Метрологические характеристики измерительных модулей, указанные в таблицах 24, нормированы с учетом РПО.
Внешнее программное обеспечение «КОНТРАСТ», не влияющее на метрологические характеристики, содержит широкий спектр инструментальных средств для работы с контроллерами. Оно позволяет выполнять:
- конфигурирование и настройку параметров модулей, блоков контроллера (выбор количества используемых измерительных каналов, диапазона измерения или воспроизведения сигналов, тип подключаемого измерительного преобразователя (датчика) и др.);
- конфигурирование систем промышленной связи на основе стандарта Ethernet; программирование логических задач контроллеров на языках ФАБЛ (класс FBD - Function Block Diagram) и ПроТекст (класс ST - Structured Text);
- тестирование проектов, выполнение пусконаладочных работ и обслуживание
готовой системы;
- установку парольной защиты от несанкционированного доступа.
Программное обеспечение «КОНТРАСТ» не даёт доступа к РПО измерительных модулей. Уровень защиты ПО «КОНТРАСТ - «С» по МИ3286-2010.
Идентификационные данные программного обеспечения контроллеров приведены в таблице 1.
Таблица 1. Идентификационные данные программного обеспечения
| Наименование программного обеспечения | Идентификационное наименование программного обеспечения | Номер версии (идентификационный номер программного обеспечения) | Цифровой идентификатор программного обеспечения | Алгоритм вычисления цифрового идентификатора |
| РПО модулей МАС-Д и МДА-Д 460.КГЖТ.50002-024 | MASMDA | 024 | 0xCBA1 | КС* |
| РПО модуля МАВ-Д 460.КГЖТ.50008-09 | MAV-D | 009 | 0x7677 |
| РПО модулей МАУ-Д, МТС-Д, МРС-Д, МВА-Д 460.КГЖТ.50006-20 | MAU-D | 020 | 0x803D |
| РПО МК-500-10 (МЦ -10) 460.КГЖТ.500043-38 | MC10 | 001 | 0x39A5 |
| РПО модуля МР-10 460.КГЖТ.500041-38 | MR10 | 020 | 0xED34 |
| Программное обеспечение КОНТРАСТ 460.КГЖТ.50001-02 | КОНТРАСТ 2010 | 2.0 | 0x3794 |
* - КС - контрольная сумма - двухбайтовая переменная, равная дополнительному коду суммы байтов с учётом переноса.
Технические характеристики
Метрологические характеристики измерительных каналов (ИК) контроллеров определяются метрологическими характеристиками модулей, приведенных в таблице 2.
Таблица 2 - Основные метрологические характеристики
| Измерительные модули | Диапазоны входных сигналов | Диапазоны выходных сигналов | Пределы допускаемой основной приведенной погрешности | Пределы допускаемой дополнит. погрешности от температуры, %/10 ОС | Входное сопротивление/ Rh выходной цепи, Ом |
| МДА-Д-01...05 | 0 - 5 мА 0 - 20 мА 4 - 20 мА 0 - 10 В | 0 - 100% 16 бит | ± 0,1% | ± 0,1% | (100±3) Ом (100±з) Ом (100±з) Ом не менее 10 кОм |
| МВА-Д-00...03 | 0 - 100% 18 бит |
| МАС-Д-01...05 | 0 - 5 мА 0 - 20 мА 4 - 20 мА 0 - 10 В | 0 - 100% 16 бит | ± 0,1% | ± 0,1% | (100±3) Ом (100±з) Ом (100±3) Ом не менее 10 кОм |
| 0 - 100% 15 бит | 0 - 5 мА | ± 0,5% | ± 0,25% | Rh < 2 кОм |
| 0 - 20 мА, 4 - 20 мА | Rh<0,5 кОм |
| МК-500 (с модулями МЦ-10, 11; МР-10) | 0 - 5 мА 0 - 20 мА 4 - 20 мА | 0 - 100% 16 бит | ± 0,1% | ± 0,1% | (150±2) Ом |
| 0 - 100% 15 бит | 0 - 5 мА | ± 0,5% | ± 0,25% | Rh< 2 кОм |
| 0 - 20 мА 4 - 20 мА | Rh< 0,5 кОм |
| МАВ-Д-00 | 0 - 100% 15 бит | 0 - 5 мА | ± 0,5% | ± 0,25% | Rh < 2 кОм |
| 0 - 20 мА, 4 - 20 мА | Rh< 0,5 кОм |
| МРС-Д-00, 01 | 0 - 365 Ом от термопреобразователей сопротивления по ГОСТ 6651-2009 -см. табл. 3. | 0 - 100% диапазона, 18 бит | ± 0,1% | ± 0,1% | не менее 100 МОм |
| МТС-Д1)-00, 01 | от -100 до 100 мВ Термопары по ГОСТ Р 8.5852001 см. табл. 4. | 0 - 100% диапазона, 18 бит | ± 0,1% | ± 0,1% | не менее 100 МОм |
Окончание таблицы 2
| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 |
| МАУ-Д1)-00, 01 | 0 - 365 Ом 0 - 100 мВ | 0 - 100% 18 бит | ± 0,1% | ± 0,1% | не менее 100 МОм |
| 0 - 5 мА 0 - 20 мА/ 4 - 20 мА | (56±1) Ом |
| 0 - 10 В | 50,5 кОм |
| Т ермопреобразо-ватели сопротивления по ГОСТ 6651-2009 см. табл. 3. Термопары по ГОСТ Р 8.585 2001 см. табл. 4. | не менее 100 МОм |
Примечание:
1) Пределы допускаемой погрешности указаны без учета погрешности канала компенсации температуры холодного спая термопар. Пределы абсолютной погрешности внутреннего канала компенсации ± 0,5°С. Имеется возможность подключения внешнего канала компенсации температуры холодного спая.
Таблица 3 - Диапазоны и пределы допускаемых погрешностей измерения сигналов от термопреобразователей сопротивления по ГОСТ 6651-2009
| Обозначение типа сигналов от ТС | Диапазоны преобразования, °С | Пределы допускаемой основной абсолютной погрешности, °С |
| 50П | от -200 до +750 | ± 0,95 |
| 100П | от -200 до +750 | ± 0,95 |
| Pt50 | от -200 до +750 | ± 0,95 |
| Pt100 | от -200 до +750 | ± 0,95 |
| 50М, а=0,00428 | от -180 до +200 | ± 0,38 |
| 100М, а=0,00428 | от -180 до +200 | ± 0,38 |
| 100Н | от -60 до +180 | ± 0,24 |
| 50М, а=0,00426 | от -50 до +200 | ± 0,25 |
| 100М, а=0,00426 | от -50 до +200 | ± 0,25 |
Таблица 4 - Диапазоны и пределы допускаемых погрешностей измерения сигналов
| от термопар по ГОСТ | Р 8.585-2001 |
| Обозначение типа термопар | Диапазоны преобразования, ° С | Пределы допускаемой абсолютной основной погрешности, °С |
| ТХК (l) | от -200 до +800 | ± 1,0 |
| ТХА (К) | от -200 до +1372 | ± 1,57 |
| ТПП (S) | от -50 до +1768 | ± 1,82 |
| ТВР (А-1) | от 0 до +2500 | ± 2,5 |
| ТВР (А-2) | от 0 до +1800 | ± 1,8 |
| ТВР (А-3) | от 0 до +1800 | ± 1,8 |
| ТПП® | от -50 до +1768 | ± 1,82 |
| ТПР(В) | от +200 до +1820 | ± 1,62 |
| Обозначение типа термопар | Диапазоны преобразования, ° С | Пределы допускаемой абсолютной основной погрешности, °С |
| ТЖК(Д) | от -210 до +1200 | + 1,41 |
| ТМК(Т) | от -200 до +400 | + 0,6 |
| ТХКн(Е) | от -200 до +1000 | + 1,2 |
| THH(N) | от - 200 до +1300 | + 1,5 |
| ТМК(М) | от -200 до +100 | + 0,3 |
| Примечание - Пределы допускаемой погрешности указаны без учета погрешности канала компенсации температуры холодного спая термопар. Пределы абсолютной погрешности внутреннего канала компенсации + 0,5°С. Имеется возможность подключения внешнего канала компенсации температуры холодного спая. |
Пределы допускаемой дополнительной погрешности от изменения температуры окружающей среды на каждые 10 °С для каналов измерения сигналов термопар и термопреобразователей сопротивления (см. таблицы 3,4) не превышают основной.
Модули ввода/вывода дискретных сигналов, блоки контроллера, пульт контроллера, преобразователи интерфейсов, источники питания, входящие в состав контроллеров, не являются измерительными компонентами и не требуют свидетельства утверждения типа.
Рабочие условия применения:
- температура окружающей среды
- относительная влажность
- атмосферное давление
- параметры вибрации
от 1 до 50 °С (УХЛ4.2);
от 30 до 80 % без конденсации;
от 86 до 106,7 кПа;
от 0,5 до 50 Гц;
амплитуда смещения не более 0,15 мм;
- для контроллеров КР-500М сейсмостойкость при землетрясении интенсивностью 7 баллов по шкале MSK-64 и уровне установки над нулевой отметкой до 35 м по ГОСТ 29075-91.
Напряжение питания контроллеров (24+6) В;
при использовании блоков питания
БП-4М15, БП-Г, ББП-24, БП-50
напряжение сети переменного тока 220133 В частотой (50+1) Гц.
Мощность, потребляемая от сети питания, габаритные размеры и масса определяется конфигурацией контроллера.
Знак утверждения типа
Знак утверждения типа наносится на модули УСО-Д контроллеров КР-500, КР-500М, содержащие измерительные каналы, миниконтроллер МК-500 и на эксплуатационную документацию типографическим способом.
Комплектность
В комплект поставки входят:
1) для контроллера многофункционального КР-500:
- контроллер многофункциональный КР-500 в заказной конфигурации;
- паспорт КГЖТ.421457.005 ПС;
- руководство по эксплуатации КГЖТ.421457.005 РЭ;
- инструкция «Контроллеры многофункциональные КР-500, КР-500М. Методика поверки». КГЖТ.421457.005 И1;
- ведомость эксплуатационных документов КГЖТ 421457.005ВЭ,
- эксплуатационные документы в соответствии с ведомостью эксплуатационных документов КГЖТ 421457.005ВЭ.
2) для контроллера многофункционального КР-500М:
- контроллер многофункциональный КР-500М в заказной конфигурации;
- паспорт КГЖТ.421457.007 ПС;
- руководство по эксплуатации КГЖТ.421457.007 РЭ;
- инструкция «Контроллеры многофункциональные КР-500, КР-500М. Методика поверки». КГЖТ.421457.005 И1;
- ведомость эксплуатационных документов КГЖТ 421457.007ВЭ,
- эксплуатационные документы в соответствии с ведомостью эксплуатационных документов КГЖТ 421457.007ВЭ.
Поверка
осуществляется по документу «Контроллеры многофункциональные КР-500, КР-500М. Методика поверки». КГЖТ.421457.005 И1, утвержденной ГЦИ СИ ВНИИМС «12» июля 2011 г.
Перечень основного поверочного оборудования:
- калибратор универсальный Н4-6:
погрешность воспроизведения силы постоянного тока: (0,005 % I + 0.002 % 1п);
погрешность воспроизведения напряжения постоянного тока:
(0,002 % U + 0,0002 % U);
где U, I - установленные значения напряжения (тока),
ип, 1п - пределы диапазона воспроизведения напряжения (тока);
- вольтметр универсальный В7-78/1:
погрешность измерения силы постоянного тока 10 мА (100 мА):
(0,05 % I изм + 20 (5) е.м.р.) (е.м.р. -единица младшего значащего разряда);
погрешность измерения напряжения постоянного тока 0,1 В (10 В):
( 0,005 (0,0035) % иизм + 35 (5) е.м.р.);
погрешность измерения сопротивления: (0,01 % R изм + 10 е.м.р.);
где иизм, 1изм, R изм - значения измеряемого напряжения (тока, сопротивления);
- магазин сопротивлений Р4831 кл. т. 0,02;
- катушки электрического сопротивления Р321 (10 Ом, кл. т. 0,01), Р331 (1 кОм
кл. т. 0,01);
- термометр лабораторный ТЛ-4, диапазон измерения от 0 до 55 oC, цена деления 0,1 oC.
Сведения о методах измерений
- в части 1 КГЖТ.421457.005 РЭ «Контроллер многофункциональный КР-500. Руководство по эксплуатации».
- в части 1 КГЖТ.421457.007 РЭ «Контроллер многофункциональный КР-500М. Руководство по эксплуатации».
Нормативные документы
«Контроллеры многофункциональные КР-500. Технические условия
КГЖТ.421457.005 ТУ.
«Контроллеры многофункциональные КР-500М. Технические условия
КГЖТ.421457.007 ТУ.
ГОСТ Р 52931-2008 Приборы контроля и регулирования технологических процессов.
Общие технические условия.
ГОСТ Р 51841-2001 (МЭК 61131-2) Программируемые контроллеры. Общие технические требования и методы испытаний.
ГОСТ 22261-94 Средства измерения электрических и магнитных величин. Общие технические условия.
ГОСТ 29075-91 Системы ядерного приборостроения для атомных станций. Общие требования.
Рекомендации к применению
- выполнение работ по обеспечению безопасных условий и охраны труда;
- осуществление производственного контроля за соблюдением установленных законодательством Российской Федерации требований промышленной безопасности к эксплуатации опасного производственного объекта.
