Назначение
Контроллеры программируемые ЭЛПК-04 (далее - контроллер) предназначены для измерений, регистрации и обработки электрических сигналов, характеризующих состояние технологических объектов, а также для выдачи электрических сигналов управления на указанные объекты.
Описание
Контроллер построен по модульному принципу и представляет собой многофункциональный проектно-компонуемый комплекс программно-технических средств, имеющий большую гибкость при конфигурировании, что позволяет потребителю методом проектной компоновки выбирать необходимый аппаратный состав для решения различных задач управления, а также быстро перестраивать или наращивать контроллер в случае изменения параметров объекта управления. Конструкция контроллера позволяет встраивать его в стандартные монтажные шкафы или другое монтажное оборудование, защищающее от воздействий внешней среды. Контроллеры применяются в составе распределенных или локальных автономных АСУ ТП в качестве элемента нижнего уровня.
В состав контроллера входят:
блок системный LCBS-15-1 или LPBS-6 - обеспечивает прием и обработку информации, поступающей от модулей устройств связи с объектом (УСО), управление работой модулей УСО по шине IDO (разработка фирмы «ЭЛНА» на основе USB 2.0), регистрация и хранение информации, обмен информацией с внешними устройствами;
модули УСО:
- модуль ввода/вывода аналоговый 4-канальный 1ОА-4к, который обеспечивает:
- измерение сигналов силы постоянного тока по ГОСТ 26.011-80 (в режимах активного источника тока или токопотребляющего датчика);
- измерение сигналов от термопреобразователей сопротивления (RTD) с номинальной статической характеристикой (НСХ) по ГОСТ 6651-2009 по трехпроводной схеме подключения 100П (Pt 100);
- измерение сигналов от термопар с НСХ по ГОСТ Р 8.585-2001 типа К (ТХА);
- воспроизведение сигналов силы постоянного тока.
- модуль измерения частоты IF-1K - обеспечивает измерение частоты синусоидального сигнала (в том числе искаженной формы);
- модуль ввода/вывода дискретный 8-канальный IOD-8K - обеспечивает приём дискретных сигналов от двухпозиционных датчиков типа «сухой контакт» напряжением 24 В постоянного тока и 220 В переменного тока, воспроизведение дискретных сигналов постоянного, переменного тока (до 120 мА);
- модуль вывода дискретный 4-канальный ОШ-4К - обеспечивает воспроизведение дискретных сигналов силы и напряжения постоянного тока 1А, 300 В;
- модуль вывода дискретный 5(6)-канальный ОШ-5(6)К -обеспечивает воспроизведение дискретных сигналов силы и напряжения постоянного тока 30 В, 3А, силы и напряжения переменного тока 250 В, 3А.
Система автодиагностики и конструкция контроллера обеспечивают «горячую» замену неисправного модуля на новый без отключения питания.
Для увеличения числа каналов ввода/вывода блоки системные могут объединяться в локальную сеть Ethernet.
Блок системный контроллера обеспечивает поддержку языков программирования в соответствии со стандартом IEC 1131-3.
Общий вид контроллера представлен на рисунке 1.
Рисунок 1 - Общий вид контроллера
Программное обеспечение
Программное обеспечение (ПО) ЭЛПК-04 состоит из.
1) ПО модулей УСО (прошивки) - формирует результаты измерений и передает в программу МЛП-2 в физических единицах (мА, градусы Цельсия и т.д).
2) Системное и пользовательское ПО блока системного - не является метрологически значимым, т.к. не выполняет преобразований из кода АЦП в физические единицы и не выполняет преобразований выходных значений в коды ЦАП.
Идентификация прошивок модулей УСО выполняется автоматически программой МЛП-2 и доступна оператору в окне «модули потока».
В контроллере ЭЛПК-04 обеспечивается постоянный контроль связи БС с модулями УСО. В случае сбоя, приводящего к временному или постоянному нарушению связи с модулем, формируется сообщение об ошибке с указанием номера модуля. Ведется статистика количества отказов по каждому модулю и контроллеру в целом.
Защита ПО и данных от непреднамеренных и преднамеренных изменений:
1) Защита ПО модулей УСО обеспечена на аппаратном уровне: исполняемые программы хранятся в ППЗУ модулей и недоступны для изменения по интерфейсу IDO;
2) В программе МЛП-2 предусмотрена защита паролем от действий, которые могут влиять на метрологически значимые параметры ПО (калибровочные коэффициенты);
Защита программы МЛП-2 обеспечена средствами операционной системы: исполняемые файлы имеют атрибут «только для чтения», обеспечивающий защиту от случайных ошибок пользователя. Программа МЛП-2 является "закрытой"; пользователь не может выполнить никаких изменений или дополнений программы. Исходный код не предоставляется пользователю;
3) Защита данных, полученных с объекта, обеспечена использованием специального протокола для связи с модулями УСО, а также аппаратными средствами интерфейса USB-2.0 (входит в состав IDO), которые включают в себя несколько уровней защит;
4) Результаты измерений не хранятся на флеш-диске БС в виде текстовых файлов;
5) Защита составных частей контроллера ЭЛПК-04 от несанкционированного вскрытия обеспечивается голографическими наклейками с пломбирующим эффектом, наклеиваемыми на элементы крепежа.
Уровень защиты ПО контроллера ЭЛПК-04 от непреднамеренных и преднамеренных
изменений соответствует высокому уровню по Р 50.2.077-2014.
Таблица 1 - Идентификационные данные ПО ЭЛПК-4
| Идентификационные данные (признаки) | Значение (для следующих типов модулей) |
| IOA-4k | IOD-8K | OID-4K | OID-5(6)K | IF-1 |
| Идентификационное наименование ПО | ЛДАР.758010.1 55.05.01 | ЛДАР.758010.1 64.05.01 | ЛДАР.758010.0 86.05.01 | ЛДАР.758010.1 61.05.01 | ЛДАР.758010. 157.05.01 |
| Номер версии (идентификационный номер ПО) | V0.30 | V0.11 | V0.01 | V0.01 | V0.12 |
| Цифровой идентификатор ПО | EFAC26957D4E 50AE039DFFD E6AC08C2F | 1D6F5F19C3F8 D9E0BB670DE 45A4A37CC | 24A28CDD725 2BC24AED4B4 EE5B803982 | D5126E2E10CB 5CDDE79DC2A 3A7FBDD7B | DFA39576BA3 0D4EAE50AC 82A24A54962 |
| Алгоритм вычисления цифрового идентификатора ПО | md5 | md5 | md5 | md5 | md5 |
Технические характеристики
Таблица 2 - Основные метрологические характеристики модулей, входящих в состав контроллера___________________________________________________________________________
| Тип модуля, число каналов | Тип, диапазон изменений входного/выходного сигнала | Пределы допуск. основной приведенной погрешности, у, % от диапазона входного/выходного сигнала | Пределы допуск. дополнительной погрешности, вызванной изменения темп. окр. среды на каждые 10 °С |
| ЮА-4к (4 канала) | Входные сигналы силы постоянного тока от 4 до 20 мА | ± 0,1 | у |
| Входные сигналы RTD - 100П (Pt 100): от 0 до 200°С | ± 0,2 | У |
| Входные сигналы ТХА: от минус 100 до 1100 °C | ± 0,1* | У |
| Выходные сигналы силы постоянного тока от 4 до 20 мА | ± 0,1 | У |
| IF-1k (1 канал) | Входные сигналы частоты от 55 до 16000 Гц | ± 0,05 |
Примечание - * погрешность ИК указана без учета погрешности компенсации холодного спая. Пределы допускаемой абсолютной погрешности канала компенсации холодного спая со встроенным датчиком температуры ±1,5 °С.
Таблица 3 - Масса и габаритные размеры составных частей контроллера
| Г абаритные размеры (ШхВхГ), мм | Масса, кг |
| Блок системный LPBS-15-1 | 35х403х84 * | 1,75 |
| Блок системный LPBS-6 | 35х215х84 * | 1,15 |
| Модули IOA-4k, IOD-8K, OID-4K, OID-5(6)K, IF-1 | 85х27х135 | 0,35 |
| Примечание -* без учета креплений |
Время установления рабочего режима, мин, не более Продолжительность непрерывной работы
1
не ограничено
Питание от источника постоянного тока, В 24 ± 5
Средняя наработка на отказ, ч, не менее 100000
Рабочие условия эксплуатации:
- температура окружающего воздуха от +5°С до + 50°С;
(нормальное значение (20 ± 5) °С)
- относительная влажность воздуха до 95% при температуре +35 °С и более низких без конденсации влаги;
- атмосферное давление от 84 кПа до 106,7 кПа.
Знак утверждения типа
Знак утверждения типа наносится на титульный лист руководства по эксплуатации ЛДАР.467414.000 РЭ типографским способом.
Комплектность
Комплект поставки контроллеров представлен в таблице 4. Таблица 4
| Обозначение | Наименование | Кол-во | Примечание |
| ЛДАР.467414.026 | Контроллер программируемый ЭЛПК-04 | 1 шт. | Состав по карте заказа |
| ЛДАР.467414.026 ДЗ | Карта заказа | 1 шт. | |
| ЛДАР. 467414.026 ПС | Паспорт | 1 шт. | |
| ЛДАР.467414.026 РЭ | Руководство по эксплуатации | 1 шт. | |
| ЛДАР. 467414.026 МП | Методика поверки | 1 шт. | |
| Комплект ЗИП | 1 шт. | По согласованию с заказчиком |
| ЛДАР.467414.026.05.02 | CD диск с системным ПО | 1 шт. | |
Поверка
осуществляется в соответствии с документом «Контроллер программируемый ЭЛПК-04. Методика поверки. ЛДАР.467414.026 МП», согласованным ФГУП «ВНИИМС» 20.10.2010 г.
Основное поверочное оборудование:
- калибратор электрических сигналов СА71 (пределы допускаемой основной погрешности в режиме воспроизведения сигналов напряжения постоянного тока в диапазоне от минус 10 до 110 мВ: ±(0,02 % X + 15 мкВ), в режиме воспроизведения сигналов силы постоянного тока в диапазоне от 4 до 20 мА: ±(0,025 % X + 3 мкА), в режиме воспроизведения сигналов от термопреобразователей сопротивления типа Pt100: ±(0,025 % X + 0,3 °С), в режиме измерений сигналов силы постоянного тока в диапазоне от 4 до 20 мА: ±(0,025 % X + 4 мкА), где Х -значение измеряемой или воспроизводимой величины, деленной на 100 %);
- генератор сигналов специальной формы GFG-82100 (диапазон воспроизводимых частот от 0,1 Гц до 100 кГц, пределы допускаемой абсолютной погрешности установки частоты от ±0,0001 Гц до 10 Гц, в зависимости от поддиапазона воспроизводимых частот).
Сведения о методах измерений
Методы измерений изложены в документе ЛДАР.467414.026 РЭ.
Нормативные документы
ГОСТ Р 51841-2001 Программируемые контроллеры. Общие технические требова
ния и методы испытаний;
ГОСТ Р 52931-2008 Приборы контроля и регулирования технологических процес
сов. Общие технические условия;
ТУ 4252-004-17478251-10 Контроллеры программируемые ЭЛПК-04. Технические условия
