Назначение
Контроллеры модульные противоаварийной защиты, регистрации и управления БАЗИС-100 (далее по тексту - контроллеры БАЗИС-100 или контроллеры) предназначены для измерений сигналов напряжения и силы постоянного тока (в том числе сигналов от пассивных токовых датчиков), сигналов от термопар, термопреобразователей сопротивления, расположенных во взрывоопасных зонах; архивирования информации и индикации на цветном графическом дисплее; приема информации от других модулей и контроллеров серии БАЗИС; реализации блокировок и управляющих сигналов по запрограммированным алгоритмам; регулирования по ПИД и другим законам; звуковой и световой сигнализации при срабатывании технологических уставок, передачи информации о нарушениях на внешние сигнальные табло; связи с другими устройствами через интерфейсы RS-485, Ethernet.
Контроллеры БАЗИС-100 могут применяться в системах противоаварийной защиты и автоматического управления технологическими установками и агрегатами в нефтеперерабатывающей, химической и других отраслях промышленности.
Описание
Контроллеры БАЗИС-100 строятся на базе микропроцессорных однокристальных микроконтроллеров, имеют гибкую структуру, позволяющую выполнять различные комбинации функций для разных технологических объектов. Модули контроллеров БАЗИС-100 имеют искробезопасное и обыкновенное (без искрозащиты) исполнения. Различные модификации контроллеров БАЗИС-100 по функциональному назначению формируются путем набора соответствующих аппаратных модулей. Конкретная модификация модуля записывается в виде “B100.N”, где N - цифро-буквенный код, описывающий вид, конструктивные и программные особенности модуля, а также его исполнение.
Измерение входных сигналов от аналоговых датчиков осуществляется модулями входных каналов различного вида (измерительными модулями), содержащими аналогоцифровой преобразователь. Используются входные модули с однотипными каналами и комбинированные. С помощью специальных модулей сопряжения осуществляется наращивание структуры контроллеров БАЗИС-100.
Общий вид измерительных модулей контроллеров БАЗИС-100 показан на рисунке 1.
Контроллер строится по модульному принципу. Модуль — минимальная неделимая единица контроллера, выполняющая однотипные функции. Модули контроллера объединяются в сегменты. Сегмент контроллера — это группа модулей, связываемых между собой с помощью сетевого CAN-интерфейса под управлением модуля процессора. С помощью специальных модулей сопряжения осуществляется наращивание структуры контроллеров БАЗИС-100.
Контроллер в своем составе может иметь следующие основные виды модулей:
• входных аналоговых или двухпозиционных каналов (ВК);
• выходных управляющих токовых или дискретных каналов (УК);
• процессорный (ПР);
• коммуникационный (МК);
• источник питания (ИП);
• панель управления (ПУ);
• расположенный во взрывоопасной зоне (МИЗ).
Программное обеспечение
Структура программного обеспечения (ПО) контроллеров БАЗИС-100 определяется их технической структурой:
- метрологически значимая часть состоит из следующих подпрограмм, реализуемых в измерительных модулях:
подпрограмма измерения аналоговых сигналов;
подпрограмма обработки аналоговых сигналов и хранения значений;
подпрограмма передачи значений по цифровому интерфейсу (CAN, RS-485);
- метрологически незначимая часть: ПО верхнего уровня контроллеров БАЗИС-100 (обеспечивает работу модуля процессора), ПО неметрологических модулей нижнего уровня (модулей дискретного ввода/вывода, управления и других), метрологически незначимая часть ПО измерительных модулей (подпрограмма общего функционирования измерительного модуля).
Таблица 2 Идентификационные данные метрологически значимого ПО контроллера
| Наименование ПО | Идентификационное наименование ПО | Номер версии ПО | Цифровой идентификатор ПО | Алгоритм вычисления цифрового идентификатора |
| Подпрограмма измерения аналоговых сигналов | measurement | 1.00 | D2D9A20A | CRC32 |
| Подпрограмма обработки аналоговых сигналов и хранения значений | processing | 1.00 | 62D2A767 | CRC32 |
| Подпрограмма передачи значений | transmission | 1.00 | A3D44D25 | CRC32 |
Относительная погрешность вычислений ПО измерительных модулей контроллеров БАЗИС-100 включена в допускаемую абсолютную погрешность.
ПО модулей контроллеров БАЗИС-100 хранится в микросхеме энергонезависимой памяти, запаянной на печатной плате.
Для предотвращения несанкционированного доступа к элементам измерительных модулей контроллеров БАЗИС-100, они пломбируются саморазрушающимися наклейками следующим образом (рисунок 2): а) правый нижний крепежный винт передней панели и боковая стенка корпуса; б) два верхних крепежных винта задней панели.
ПО измерительных модулей контроллеров БАЗИС-100 недоступно для изменения без разборки корпуса модуля либо применения специальных программно-аппаратных средств прошивки (программаторов), используемых при изготовлении.
Уровень защиты ПО контроллеров БАЗИС-100 от непреднамеренных и преднамеренных изменений в соответствии с МИ 3286-2010 — «А».
Рисунок 1 — Общий вид контроллера БАЗИС-100
Рисунок 2 — Пломбирование измерительных модулей контроллера БАЗИС-100: а) пломбирование передней панели; б) пломбирование задней панели
Технические характеристики
Основные метрологические характеристики измерительных каналов (ИК) контроллеров БАЗИС-100 представлены в таблице 1.
В таблице 1 номинальные статические характеристики (НСХ) термопар по ГОСТ Р 8.585-2001, НСХ термопреобразователей сопротивления по ГОСТ 6651-2009.
лист № 4
всего листов 7
Таблица 1 -Метрологические характеристики ИК контроллеров БАЗИС-100
| Входной сигнал | Диапазон входного сигнала | Выходной сигнал | Пределы допускаемой приведённой (абсолютной) погрешности, приведённой |
| Сигналы от термопар *) | L | минус 7,831 - минус 3,005 мВ (минус 150 - минус 50 °C) | 16 бит | ± 0,7 % (± 0,7 °C) |
| минус 3,005 - 18,642 мВ (свыше минус 50 до 250 °C) | ± 0,17 % (± 0,5 °C) |
| 18,642 - 57,859 мВ (свыше 250 до 700 °C) | ± 0,18 % (± 0,8 °C) |
| K | минус 4,913 - 16,397 мВ (минус 150 - 400 °C) | ± 0,18 % (± 0,8 °C) |
| 16,397 - 41,276 мВ (свыше 400 до 1000 °C) | ± 0,18 % (± 1,2 °C) |
| 41,276 - 52,410 мВ (свыше 1000 до 1300 °C) | ± 0,2 % (± 1,9 °C) |
| N | минус 3,336 - 47,513 мВ (минус 150 - 1300 °C) | ± 0,09 % (± 1,3 °C) |
| B | 1,242 - 13,591 мВ (500 - 1800 °C) | ±0,34 % (± 4,4 °C) |
| S | 1,441 - 16,777 мВ (200 - 1600 °C) | ± 0,23 % (± 3,2 °C) |
| R | 1,469 - 18,849 мВ (200 - 1600 °C) | ± 0,19 % (± 2,6 °C) |
| A1 | 0 - 20,589 мВ (0 - 1300 °C) | ± 0,18 % (± 2,4 °C) |
| 20,589 - 33,640 мВ (свыше 1300 до 2500 °C) | ± 0,34 % (± 4,1 °С) |
| A2, A3 | A2: 0 - 20,774 мВ A3: 0 - 20,407 мВ (0 - 1300 °C) | ± 0,18 % (± 2,4 °C) |
| A2: 20,774 - 27,232 мВ A3: 20,407 - 26,773 мВ (свыше 1300 до 1800 °C) | ± 0,76 % (± 3,8 °C) |
| E | минус 7,279 - минус 2,787 мВ (минус 150 - минус 50 °C) | ± 1,1 % (± 1,1 °C) |
| минус 2,787 - 13,421 мВ (свыше минус 50 до 200 °C) | ± 0,28 % (± 0,7 °C) |
| 13,421 - 76,373 мВ (свыше 200 до 1000 °C) | ± 0,11 % (± 0,9 °C) |
| T | -4,648 - 0 мВ (минус 150 - 0 °C) | ± 0,6 % (± 0,9 °C) |
| 0 - 20,872 мВ (свыше 0 до 400 °C) | ± 0,18 % (± 0,7 °C) |
| J | минус 4,633 - 33,102 мВ (минус 100 - 600 °C) | ± 0,11 % (± 0,8 °C) |
| 33,102 - 69,553 мВ (свыше 600 до 1200 °C) | ± 0,2 % (± 1,2 °C) |
| Сигналы от термопреобразователей сопротивления | 10П | 1,72 - 13,91 Ом (минус 200 - 100 °C) | 16 бит | ± 0,33 % (± 1,0 °C) |
| 13,91 - 24,94 Ом (100 - 400 °C) | ± 0,5 % (±1,5 °C) |
| 24,94 - 39,52 Ом (свыше 400 до 850 °C) | ± 0,44 % (±2,0 °C) |
| Входной сигнал | Диапазон входного сигнала | Выходной сигнал | Пределы допускаемой приведённой (абсолютной) погрешности, приведённой |
| Сигналы от термопреобразователей сопротивления | 50П | 8,62 - 69,56 Ом (минус 200 - 100 °C) | 16 бит | ± 0,17 % (± 0,5 °C) |
| 69,56 - 124,71 Ом (100 - 400 °C) | ± 0,23 % (± 0,7 °C) |
| 50П | 124,71 - 197,58 Ом (свыше 400 до 850 °C) | ± 0,22 % (± 1,0 °C) |
| 100П | 17,24 - 139,11 Ом (минус 200 - 100 °C) | ± 0,17 % (± 0,5 °C) |
| 139,11 - 249,41 Ом (100 - 400 °C) | ± 0,23 % (± 0,7 °C) |
| 249,41 - 395,16 Ом (свыше 400 до 850 °C) | ± 0,22 % (± 1,0 °C) |
| 10М | 2,05 - 12,14 Ом (минус 180 - 50 °C) | ± 0,35 % (± 0,8 °C) |
| 12,14 - 18,56 Ом (свыше 50 до 200 °C) | ± 0,8 % (± 1,2 °C) |
| 50М | 10,27 - 60,7 Ом (минус 180 - 50 °C) | ± 0,13 % (± 0,3 °C) |
| 60,7 - 92,8 Ом (свыше 50 до 200 °C) | ± 0,27 % (± 0,4 °C) |
| 100М | 20,53 - 121,40 Ом (минус 180 - 50 °C) | ± 0,13 % (± 0,3 °C) |
| 121,40 - 185,60 Ом (свыше 50 до 200 °C) | ± 0,27 % (± 0,4 °C) |
| 100Н | 69,45 - 223,21 Ом (минус 60 - 180 °C) | ± 0,13 % (± 0,3 °C) |
| Сигналы силы постоянного тока от датчиков с вых. сигналом силы постоянного тока | 0 - 20 мА 4 - 20 мА 0 - 5 мА 1 - 5 мА | ± 0,25 %(± 0,05 мА) ± 0,31 % (± 0,05 мА) ± 1,0 % (± 0,05 мА) ± 1,25 % (± 0,05 мА) |
| Сигналы напряжения постоянного тока от датчиков с вых. сигналом напряжения постоянного тока | 0 - 100 мВ | ± 0,2 % (± 0,2 мВ) |
| 0 - 1 В | ± 0,2 % (± 0,002 В) |
| 0 - 10 В | ± 0,2 % (± 0,02 В) |
Примечания
*) В таблице 1 для сигналов от термопар пределы допускаемой приведённой (абсолютной) погрешности, приведённой к выходу, указаны с учетом погрешности канала компенсации температуры холодного спая, но без учета погрешности компенсационного термопреобразователя сопротивления. Пределы допускаемой абсолютной погрешности компенсационного термопреобразователя сопротивления (100П, класс В, поставляется в комплекте с контроллером) ±0,5 °C.
Рабочие условия применения:
- температура окружающего воздуха от 5 до 40 °С;
- относительная влажность до 75% при 30 °С и более низких
температурах без конденсации влаги;
- атмосферное давление от 84 до 106,7 кПа;
- напряжение питания от сети переменного тока 220 B ± 10%;
лист № 6
всего листов 7
- частота питающего напряжения (50 ± 1) Гц.
Питание основных модулей контроллеров БАЗИС-100 осуществляется от сети постоянного тока 24 В.
Для модуля питания при напряжении сети переменного тока 220 В:
- выходное напряжение постоянного тока 24 В ± 5%;
- выходная мощность, не менее 25 В^А.
Габаритные размеры, масса, потребляемая мощность контроллера зависят от комплекта модулей, входящих в состав контроллера.
Знак утверждения типа
Знак утверждения типа наносится на измерительные модули контроллеров методом наклейки и на титульные листы эксплуатационной документации типографским способом.
Комплектность
В комплект поставки контроллера БАЗИС-100 входят:
- комплект модулей из набора по документации 5ДА2.407.017 в соответствии
с заказом потребителя;
- комплект монтажных и запасных частей 1 комплект;
- руководство по эксплуатации 5ДА2.407.017 РЭ 1 экз;
- методика поверки измерительных каналов (5ДА2.407.017 МП) 1 экз.;
- паспорт (5ДА2.407.017 ПС), включающий перечень всех модулей
и их заводские номера 1 экз.;
- программа автономной поверки измерительных каналов отдельного
модуля на электронном носителе 1 экз.;
- программа конфигурирования и чтения архивов на электронном носителе 1 экз.
Поверка
осуществляется по документу «Контроллеры модульные противоаварийной защиты, регистрации и управления БАЗИС-100. Методика поверки. 5ДА2.407.017 МП», утвержденному ГЦИ СИ ФГУП «ВНИИМС» 21.02.2011 г.
Основное оборудование для поверки: магазин сопротивлений МСР-60М (кл. т. 0,02), вольтметр В7-34А (кл. т. 0,0015/0,002), калибратор программируемый П320 (кл. т. 0,002), либо другие средства измерений, имеющие соответствующие характеристики.
Сведения о методах измерений
Сведения о методиках (методах) измерений изложены в разделе 8 документа «Контроллер модульный противоаварийной защиты, регистрации и управления БАЗИС-100. 5ДА2.407.017 РЭ1. Руководство по эксплуатации. Книга 1».
Нормативные документы
ГОСТ Р 52931-2008 Приборы контроля и регулирования технологических процессов.
Общие технические условия.
ГОСТ 26.011-80 Средства измерений и автоматизации. Сигналы тока и напряжения электрические непрерывные входные и выходные.
ГОСТ Р 8.585-2001 Государственная система обеспечения единства измерений. Термопары. Номинальные статические характеристики преобразования.
лист № 7 всего листов 7 ГОСТ 6651-2009 Государственная система обеспечения единства измерений. Термопреобразователи сопротивления из платины, меди и никеля. Общие технические требования и методы испытаний.
ТУ4210-017-35846590-10 (5ДА2.407.017 ТУ) Модульный контроллер противоава-рийной защиты, регистрации и управления БАЗИС-100. Технические условия.
Рекомендации к применению
осуществление производственного контроля за соблюдением установленных законодательством Российской Федерации требований промышленной безопасности к эксплуатации опасного производственного объекта.
