Назначение
Контроллеры программируемые FA-M3 (далее по тексту - контроллеры)
предназначены для измерительного преобразования в цифровой сигнал сигналов силы и напряжения постоянного тока; сигналов от термопар и термопреобразователей сопротивления различных градуировок; для измерительного преобразования цифровых сигналов в аналоговые сигналы силы и напряжения постоянного тока; восприятия и обработки дискретных электрических сигналов; выработки управляющих и регулирующих воздействий по различным законам регулирования в виде аналоговых и дискретных сигналов.
Описание
Принцип действия контроллеров основан на преобразовании аналогового сигнала в цифровой сигнал и цифрового сигнала в аналоговый сигнал, осуществляемым
аналого-цифровым и цифро-аналоговым преобразователями соответственно.
Контроллеры программируемые FA-M3 строятся по модульному принципу.
В состав контроллеров программируемых FA-M3 могут входить следующие модули:
- F3CU04-0S, F3CU04-1S, F3CU04-0G, F3CU04-1G - модули измерительного
преобразования сигналов от термопар и термопреобразователей сопротивления, сигналов напряжения постоянного тока в цифровой сигнал, а также цифровых сигналов в аналоговый сигнал управления по законам ПИД-регулирования;
- F3HA08-0N, F3HA06-1R, F3HA12-1R - высокоскоростные модули аналогового
ввода;
- F3DA04-6R, F3DA08-5R - модули аналогового вывода;
- F3AD04-0N, F3AD04-0R, F3AD04-5R, F3AD04-0V, F3AD04-5V, F3AD08-1N,
F3AD08-1R, F3AD08-1V, F3AD08-5V, F3AD08-4W, F3AD08-4R, F3AD08-4V, F3AD08-5R,
F3AD08-6R - модули аналогового ввода;
- F3CX04-0N, F3CX04-0G - модули измерительного преобразования сигналов от
термопар и термопреобразователей сопротивления, сигналов напряжения постоянного тока.
Контроллеры применяются для построения автоматизированных систем управления и регистрации данных при различных объемах измерительной информации и территориальной разнесенности объектов, параметры которых измеряются, в различных отраслях промышленности: химической, нефтяной, нефтехимической, металлургической, машиностроительной, энергетической, пищевой, а так же в коммунальном хозяйстве.
Внешний вид контроллера и модулей представлен на рисунке 1.
Схема защиты от несанкционированного доступа представлена на рисунке 2.
Рисунок 1 - Общий вид контроллера и модулей
Рисунок 2 - Схема защиты от несанкционированного доступа
Программное обеспечение
Программное обеспечение контроллеров можно разделить на 2 группы - встроенное программное обеспечение (ВПО) и программное обеспечение (ПО), устанавливаемое на персональный компьютер.
ВПО, влияющее на метрологические характеристики, устанавливается в энергонезависимую память на заводе изготовителе во время производственного цикла. Оно недоступно пользователю и не подлежит изменению на протяжении всего времени функционирования изделия, что соответствует уровню защиты «высокий» в соответствии с п. 4.3. Р 50.2.077-2014.
ПО, устанавливаемое на персональный компьютер, не влияет на метрологические характеристики контроллеров.
Таблица 1 - Идентификационные данные ПО
| Идентификационные данные (признаки) | Значение |
| FA-M3 Средство программирования | FA-M3 Средство программирования |
| Идентификационное наименование ПО | WideField3 | BasicM3 |
| Номер версии (идентификационный номер ПО) | R2.03 и выше | R1.03 и выше |
| Цифровой идентификатор ПО | - | - |
Технические характеристики
Метрологические характеристики измерительных каналов контроллеров программируемых FA-M3 приведены в таблицах 2 и 3.
Таблица 2 - Метрологические характеристики модулей F3ADxx-xx,F3DAxx-xx, F3HAxx-xx
| Тип модуля | Количество каналов | Диапазоны преобразований аналоговых сигналов/разрядность цифровых сигналов | Пределы допускаемой приведенной погрешности при работе при температуре от +21 до +25 °С, % от диапазона | Пределы допускаемой приведенной погрешности при работе при температуре от 0 до +21 °С и от +25 до +55°С, % от диапазона |
| на входе | на выходе |
| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 |
| F3AD04-0N F3AD04-0V | 4 | от 0 до 5 В, от 1 до 5 В, от -10 до +10 В | 12 бит | ±0,2 | ±0,51) |
| F3AD08-1N F3AD08-1V | 8 |
| F3HA08-0N | от 0 до 5 В, от -10 до +10 В |
| F3AD08-4V F3AD08-4W | от 0 до 20 мА, от 4 до 20 мА |
| F3AD04-5V | 4 | от 0 до 5 В, от 1 до 5 В, от -10 до +10 В, от 0 до 10 В |
| F3AD08-5V | 8 |
| F3AD04-0R | 4 | от 0 до 5 В, от 1 до 5 В, от -10 до +10 В | 16 бит | ±0,1 | ±0,31) 2) |
| F3AD08-1R | 8 |
| F3HA06-1R | 6 | от -2,5 до +2,5 В, от 1 до 5 В, от -5 до +5 В, от 0 до 10 В, от -10 до +10 В |
| F3HA12-1R | 12 |
| F3AD08-4R | 8 | от 0 до 20 мА, от 4 до 20 мА | ±0,1 | ±0,21) |
| F3AD08-5R | от 0 до 5 В, от 1 до 5 В, от -10 до +10 В, от 0 до 10 В |
| F3AD08-6R | от 0 до 5 В, от 1 до 5 В, от -10 до +10 В, от 0 до 10 В, от 0 до 20 мА, от 4 до 20 мА |
| F3AD04-5R | 4 | от 0 до 5 В, от 1 до 5 В, от -10 до +10 В, от 0 до 10 В |
| F3DA08-5R | 8 | 16 бит | от -10 до +10 В, от 0 до 10 В, от 0 до 5 В, от 1 до 5 В | ±0,1 | ±0,3 |
Продолжение таблицы 2
| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 |
| F3DA04-6R | 4 | 16 бит | от -10 до +10 В, от 0 до 10 В, от 0 до 5 В, от 1 до 5 В | ±0,1 | ±0,3 |
| от 0 до 20 мА, от 4 до 20 мА, от - 20 до +20 мА | ±0,2 | ±0,3 |
| Примечания 1) В случае, если функция компенсации дрейфа отключена, пределы допускаемой приведённой погрешности в рабочем диапазоне температур - ±1% от диапазона преобразований. 2) Пределы допускаемой дополнительной погрешности от влияния температуры окружающей среды - ±0,01% от диапазона преобразований/°С. |
Таблица 3 - Метрологические характеристики модулей F3CX04-0N, F3CX04-0G, F3CU04-0S, F3CU04-1S, F3CU04-0G, F3CU04-1G
| Сигналы1) | Пределы допускаемой основной абсолютной погрешности Д, °C | Дополнения |
| на входе | на выходе |
| 1 | 2 | 3 | 4 |
| Сигналы от термопары типа К, °С | Пределы допускаемой дополнительной погрешности ±0,01 % от диап./°С или ±1 мкВ/°С, в зависимости от того, которая из величин больше. Пределы допускаемой абсолютной погрешности канала компенсации температуры холодного спая ±2 °C (для рабочих условий эксплуатации модулей). У модулей F3CU04-1S, F3CU04-1G на выходе от 4 до 20 мА (пределы допускаемой основной приведенной погрешности аналогового выхода ±1 % от диапазона) |
| от -200,0 до +1370,03) от -200,0 до +1000,03) от -200,0 до +500,04) | от -200,0 до +1370,0 от -200,0 до +1000,0 от -200,0 до +500,0 | ±0,5 (±2)2) |
| Сигналы от термопары типа J, °С |
| от -200,0 до +1200,05) от -200,0 до +500,06) | от -200,0 до +1200,0 от -200,0 до +500,0 | ±0,5 (±2)2) |
| Сигналы от термопары типа T7), °С |
| от -270,0 до +400,0 | от -270,0 до +400,0 | ±0,5 (±2)2) |
| Сигналы от термопар типов B8), °С |
| от 300,0 до +1600,0 | от 300,0 до +1600,0 | ±1,0 (±2)2) |
| Сигналы от термопар типов S, R9), °С |
| от 0,0 до +1600,0 | от 0,0 до +1600,0 | ±1,0 (±2)2) |
| Сигналы от термопары типа N10), °С |
| от -200,0 до +1300,0 | от -200,0 до +1300,0 | ±0,6 (±2)2) |
| Сигналы от термопары типа E11), °С |
| от -270,0 до +1000,0 | от -270,0 до +1000,0 | ±0,5 (±2)2) |
| Сигналы от термопары типа W12), °С |
| от 0,0 до +1600,0 | от 0,0 до +1600,0 | ±0,8 (±2)2) |
| Сигналы от термопары типа L13), °С |
| от -200,0 до +900,0 | от -200,0 до +900,0 | ±0,6 (±2)2) |
| Сигналы от термопары типа L (GOST) 14), °С |
| от -200,0 до +800,0 | от -200,0 до +800,0 | ±0,6 (±2)2) |
| Сигналы от термопары типа U, °С |
| от -200,0 до +400,0 | от -200,0 до +400,0 | ±0,6 (±2)2) |
| Сигналы от термопары типа Platinel 2, °С |
| от 0,0 до +1390,0 | от 0,0 до +1390,0 | ±0,6 (±2)2) |
Продолжение таблицы 3
| 1 | 2 | 3 | 4 |
| Сигналы от термопреоб | разователя сопротивления типа JPt100, °С | Пределы допускаемой дополнительной погрешности ±0,01 % от диап./°С или ±1 мкВ/°С, в зависимости от того, которая из величин больше. Пределы допускаемой абсолютной погрешности канала компенсации температуры холодного спая ±2 °C (для рабочих условий эксплуатации модулей). У модулей F3CU04-1S, F3CU04-1G на выходе от 4 до 20 мА (пределы допускаемой основной приведенной погрешности аналогового выхода ±1 % от диапазона) |
| от -200,0 до +500,0 от -200,0 до +200,0 от 0,0 до +300,0 от 0,00 до +150,00 | от -200,0 до +500,0 от -200,0 до +200,0 от 0,0 до +300,0 от 0,00 до +150,00 | ±0,4 (±2)2) ±0,4 (±2)2) ±0,3 (±2)2) ±0,20 (±0,3)2) |
| Сигналы от термопреобразователя сопротивления типа Pt100 (а=0,00385 °С-1), °С |
| от -200,0 до +850,0 от -200,0 до +500,0 от -200,0 до +200,0 от 0,0 до +300,0 от 0,00 до +150,00 | от -200,0 до +850,0 от -200,0 до +500,0 от -200,0 до +200,0 от 0,0 до +300,0 от 0,00 до +150,00 | ±0,4 (±2)2) ±0,4 (±2)2) ±0,4 (±2)2) ±0,3 (±2)2) ±0,20 (±0,3)2) |
| Сигналы от термопреобразователя сопротивления типа Pt100 (а=0,00391 °С-1)14), °С |
| от -200,0 до +850,0 от 0,00 до +150,00 | от -200,0 до +850,0 от 0,00 до +150,00 | ±0,4 (±2)2) ±0,20 (±0,3)2 |
| Сигналы от термопреобразователя сопротивления типа Cu100 (а=0,00428 °С-1)14), °С |
| от -180,0 до +200,0 | от -180,0 до +200,0 | ±0,4 (±2)2) |
| Сигналы от термопреобразователя сопротивления типа Cu50 (а=0,00428 °С-1)14), °С |
| от -180,0 до +200,0 | от -180,0 до +200,0 | ±0,5 (±2)2) |
| Стандартные сигналы15) |
| от 0 до 10 мВ, от 0 до 100 мВ, от 0 до 1 В, от 0 до 5 В, от 1 до 5 В, от 0 до 10 В | от 0 до 10,00 мВ от 0 до 100,0 мВ от 0,000 до 1,000 В от 0,000 до 5,000 В от 1,000 до 5,000 В от 0,00 до 10,00 В | ±0,1 % ±1 знак (приведенная погрешность, % от диапазона) |
| Примечания 1) Для входных сигналов от термопар и термопреобразователей сопротивления указан диапазон входного сигнала в градусах Цельсия, соответствующий входному аналоговому сигналу в «мВ» («Ом») в соответствии с номинальной статической характеристикой преобразования соответствующего типа термопары или термопреобразователя сопротивления. На выходе указаны диапазоны сигналов от термопар и термопреобразователей сопротивления в градусах Цельсия, соответствующие диапазонам выходных цифровых сигналов, и отображаемые на экране персонального компьютера; 2) В режиме низкого разрешения (далее - НР); 3) В режиме высокого разрешения (далее - ВР) в диапазоне температуры от минус 200 до 0 °C Д = ±1,0 °C; 4) В режиме ВР в диапазоне температуры от минус 200 до минус 180 °C Д = ±0,9 °C, в диапазоне от минус 180 до минус 100 °C Д = ±0,6 °C; 5) В режиме ВР в диапазоне температуры от минус 200 до минус 100 °C Д = ±1,0 °C; 6) В режиме ВР в диапазоне температуры от минус 200 до минус 150 °C Д = ±0,6 °C; 7) В режиме ВР в диапазоне температуры от минус 270 до минус 200 °C Д = ±3,5 °C (в режи ме НР Д = ±4 °C), в диапазоне температуры от минус 200 до минус 100 °C Д = ±1,0 °C; 8) В режиме ВР в диапазоне температуры от 300 до 900 °C Д = ±2,5 °C (в НР Д = ±3 °C); |
Продолжение таблицы 3
| 1 | 2 | 3 | 4 |
| 9) В режиме ВР в диапазоне температуры от 0 до 200 °C Д = ±1,5 °C; 10) В режиме ВР в диапазоне температуры от минус 200 до 0 °C Д = ±1,3 °C (в НР Д = ±3 °C); 11) В режиме ВР в диапазоне температуры от минус 270 до минус 200 °C Д = ±6,5 °C (в режиме НР Д = ±8 °C), в диапазоне температуры от минус 200 до минус 100 °C Д = ±1,0 °C; 12) В режиме ВР в диапазоне температуры от 0 до 100 °C Д = ±1,0 °C; 13) Метрологические характеристики действительны только для модулей F3CX04-0N, F3CU04-0S, F3CU04-1S; 14) Метрологические характеристики входных сигналов от термопар (номинальные статические характеристики (НСХ) по ГОСТ Р 8.585-2001) и термопреобразователей сопротивления (НСХ по ГОСТ 6651-2009) действительны только для модулей F3CX04-0G, F3CU04-0G, F3CU04-1G; 15) Значение выходного цифрового сигнала выражено в единицах входного электрического сигнала. |
Таблица 4 - Основные технические характеристики
| Наименование характеристики | Значение |
| Параметры электрического питания: - напряжение переменного тока, В - напряжение постоянного тока, В - частота переменного тока, Гц | от 85 до 264 от 15,6 до 31,2 50±3 60±3 |
| Габаритные размеры, мм, не более: (длина х ширина х высота) с 16-слотовым модулем шасси, за исключением модуля источника питания | 527х88,8х100 |
| Масса, кг, не более | 3,8 |
| Нормальные условия эксплуатации | температура окружающего воздуха, °С | от +21 до +25 |
| относительная влажность окружающего воздуха, % | от 0 до 50 |
| атмосферное давление, кПа | от 84 до 106 |
| Рабочие условия эксплуатации | температура окружающего воздуха, °С | от 0 до +55 |
| относительная влажность окружающего воздуха (без конденсации), % | от 10 до 90 |
| атмосферное давление, кПа | от 79,5 до 106,7 |
Знак утверждения типа
наносится на титульный лист руководства по эксплуатации типографским способом.
Комплектность
Таблица 5 - Комплектность контроллеров
| Наименование | Обозначение | Количество, шт. |
| Контроллер программируемый | FA-M3 | 1 в комплектности по заказу |
| Руководство по эксплуатации | Согласно заказу | 1 на поставку |
| Программное обеспечение | По заказу | 1 на поставку |
| вспомогательные модули | | По дополнительному заказу |
Поверка
осуществляется по документу МИ 2539-99 «ГСИ. Измерительные каналы контроллеров, измерительно-вычислительных, управляющих, программно-технических комплексов. Методика поверки», утвержденному ФГУП «ВНИИМС». Для проведения поверки необходимо наличие аппаратно-программного комплекса, например, персональный компьютер и ПО WideField3.
Основные средства поверки:
мера электрического сопротивления многозначная Р3026-1, регистрационный номер Федерального информационного фонда по обеспечению единства измерений (регистрационный №) 8478-04;
калибратор универсальный Н4-7, (регистрационный № 22125-01),
мультиметр цифровой прецизионный 8508А (регистрационный № 25984-14).
Допускается применение аналогичных средств поверки, обеспечивающих определение метрологических характеристик, поверяемых СИ с требуемой точностью.
Знак поверки наносится на свидетельство о поверке.
Сведения о методах измерений
приведены в эксплуатационном документе.
Нормативные документы
ГОСТ 22261-94 Средства измерений электрических и магнитных величин. Общие технические условия
ГОСТ Р 51841-2001 Программируемые контроллеры. Общие технические требования, методы испытаний
