Назначение
Контроллеры программируемые с измерительными каналами серий 2000, 3000 (далее -контроллеры) предназначены для измерений и измерительных преобразований стандартизованных аналоговых выходных сигналов датчиков, приема и обработки дискретных сигналов, формирования управляющих аналоговых и дискретных сигналов на основе измерений параметров технологических процессов, и применяются в качестве вторичных измерительных приборов и промежуточных измерительных преобразователей для построения вторичной части измерительных систем, используемых для автоматизации технологических процессов в различных отраслях промышленности.
Описание
Принцип действия контроллеров основан на преобразовании аналоговых сигналов силы, напряжения постоянного электрического тока и сопротивления, в том числе сигналов от термопар (ТП) и термопреобразователей сопротивления (ТС) в цифровой код, и цифроаналоговое преобразование после математической обработки измерительной информации в микропроцессоре контроллера в значения силы и напряжения постоянного тока.
Контроллеры программируемые с измерительными каналами серий 2000, 3000 построены по модульному принципу и конструктивно оформлены в виде вторичных цифровых измерительных приборов с индикацией результата измерения на экране от 4 до 5 цифр.
Имеющиеся модификации контроллеров серии 2000 (моделей 2100 (2108, 2108i, 2116, 2116i, 2132, 2132i), 2200 (2204e, 2208e, 2216e), 2400 (2404, 2404f, 2408, 2408f, 2408i, 2416), 2604, 2704 и серии 3000 (модели 3204, 3208, 32h8, 3216, 3216i, 3504, 3508) образуют типоразмерный ряд и отличаются друг от друга габаритными размерами и количеством воспринимаемых и управляющих сигналов, мощностью микропроцессора, наличием различных протоколов передачи данных, функциональными возможностями: объемом информации, отображаемой на экране, горизонтальной или вертикальной его компоновкой, управляющими возможностями, количеством задаваемых уставок и т. п.
Контроллеры предназначены для встраивания в панель управления.
Дисплеи контроллеров по контуру снабжены уплотнительной прокладкой, что обеспечивает защиту передней панели контроллеров IP65 по ГОСТ 14254-96.
Из числа контроллеров серии 3000 модели 3216 снабжены стандартными интерфейсными шинами RS232 и RS485 и пороговыми устройствами сигнализации, модели 3504 имеют возможность подключения до 3-х дополнительных модулей ввода-вывода аналоговых и цифровых сигналов, а модели 3508 - до 6, модели контроллеров 3504 и 3508 имеют расширенный набор интерфейсов, помимо RS232 и RS485 - Profibus, DeviceNet, Ethernet 10base, расширенные возможности представления данных на дисплее в виде многоцветных графиков.
В зависимости от модели контроллеры оснащены интерфейсами Modbus, EIA232, EIA485, EIA422, RS232, RS485, RS422.
Для некоторых модификаций контроллеров программа, заложенная в память микропроцессора, позволяет осуществлять пропорционально-интегрально-дифференцирующее регулирование (ПИД-регулирование).
Общий вид контроллеров представлен на рисунках 1 - 4.
Программное обеспечение
Встроенное программное обеспечение (ПО) - микропрограммное ПО загружается в постоянную память контроллеров на заводе-изготовителе во время производственного цикла, и защищено паролем от несанкционированного доступа. Метрологические характеристики контроллеров, указанные в таблицах 3-4, приведены с учетом его влияния.
Идентификационные данные встроенного ПО приведены в таблицах 1, 2.
Таблица 1 - Идентификационные данные ПО контроллеров серии 2000
Идентифи
Значение
кационные
данные
Идентификационное наименование ПО
отсутствует
2408i
(pro
fibus)
2408i
2604
2704
V3.02
и
выше
V3.22
и
выше
V6.20
и
выше
V6.51
и
выше
V4.32 и выше
Номер версии (идентификационный номер) ПО
| 2108, | | | |
| 2116, | | 2204, | 2404, |
| 2116i, | 2108i | 2208, | 2408, |
| 2132, | | 2216 | 2416 |
| 2132i | | | |
| V1.43 | V1.00 | V4.01 | V4.12 |
| и | и | и | и |
| выше | выше | выше | выше |
| 2408, | 2408, | 2408, |
| 2404 | 2404 | 2404 |
| (4 prog- | (4 pro- | (20 prog |
| ram) | fibus) | ram) |
V4.62 и выше
Цифровой идентификатор ПО
Примечание - приведены варианты контроллеров с расширенными возможностями программирования и передачи данных 2404 (4 program), 2404 (4 profibus),
2404 (20 program) 2408i (profibus)._
| Идентиф икационные данные | Значение |
| Идентиф икационное наименование ПО | отсутствует |
| Номер версии (идентификационный номер) ПО | 3204, 3208, 3216 | 3204, 3208, 3216 VP option | 32h8i, 3216i | 3504, 3508 |
| v2.13 или выше | v2.32 или выше | v1.02 или v1.03 или выше | v3.30 или выше |
| Цифровой идентификатор ПО | - |
Конфигурирование контроллеров может быть осуществлено с передней панели, вместе с тем имеется возможность конфигурирования контроллеров посредством внешнего ПО, устанавливаемого на ПК - iTools, не являющимся метрологически значимым, имеющим более широкие возможности конфигурирования контроллеров, формирования многоступенчатой системы защиты, а также представления данных.
Уровень защиты встроенного ПО от непреднамеренных и преднамеренных изменений -«средний» в соответствии с Р 50.2.077-2014.
Технические характеристики
Основные метрологические и технические характеристик контроллеров представлены в таблицах 3 - 5.
| Таблица 3 - М | етрологические технические характеристики контроллеров серии 2000 |
| Измеряемый параметр | Сигналы | Пределы допускаемой основной абсолютной погрешности измерения параметра | Допускаемый температурный коэффициент, на °С |
| на входе | на выходе |
| модели 2100 |
| Напряжение высокого уровня | от 0 до 10 В | Индикация 4 десятичных цифр | ±(4 мВ+0,0025 Х) | ±(0,1 мВ+0,00035 Х) |
| Напряжение низкого уровня | от -10 до +80 мВ | ±(20 мкВ+0,0025 | Х| ) | ±(0,2 мкВ+0,00008 | Х| ) |
| Сила постоянного тока | от 0 до 20 мА, от 4 до 20 мА | ±(0,01 мА+(0,0025 + +0,01•5oш1)•Х) | ±(0,1 мкА+(0,00008 + +0,01К^) Х) |
| Сигналы (Ом) от ТС типа Pt100 | от -200 до +850 °С | ±(0,5 °С + 0,0025 11| ) °С | ±(0,015 °С+0,0001 | t| ) |
| Сигналы (мВ) от ТП | См. таблицу 5 | ±(F1 + 0,0025| t| + +1,2 °С) 2 | ±(F 5+ +0,00008 | t| +0,07 °С)2 |
| Измеряемый параметр | Сигналы | Пределы допускаемой основной абсолютной погрешности измерения параметра | Допускаемый температурный коэффициент, на °С |
| на входе | на выходе |
| модели 2200 |
| Напряжение высокого уровня | от 0 до 10 В | Индикация 4 десятичных цифр | ±(2 мВ+0,0025 Х) | ±(0,1 мВ+0,0003 Х) |
| Напряжение низкого уровня | от -10 до +80 мВ | ±(10 мкВ+0,0025 | Х| ) | ±(0,2 мкВ+0,00008 | Х| ) |
| Сила постоянного тока | от 0 до 20 мА | ±(4 мкА+(0,0025+ +0,015ош) Х) | ±(0,1 мкА+(0,00008 + +0,01•Ktш) Х) |
| Сигналы (Ом) от ТС типа Pt 100 | от -200 до +850 °С, (от 0 до 400 Ом) | ±(0,5 °С+0,0025 11| ) | ±(0,015 °С+0,0001 | t| ) |
| Сигналы (мВ) от ТП | См. таблицу 5 | ±(F1+0,0025 | t| )+ +1,2 °С) 2 | ±(F5+0,00008 | t| + +0,03°С) 2 |
| Выход постоянного тока | 10 бит | от 0 до 20 мА4 | ±(0,2 мА+0,02 I) | ±(12 мкА+0,0008 I) |
| модели 2400 |
| Напряжение высокого уровня | от 0 до 10 В | Индикация 4 десятичных цифр | ±(2 мВ+0,002 Х) | ±(0,1 мВ+0,0002 Х) |
| Напряжение низкого уровня | от -100 до +100 мВ | ±(10 мкВ+0,002 | Х | ) | ±(0,2 мкВ+0,00004 | Х| ) |
| Токовый вход | от 0 до 20 мА | ±(4 мкА+(0,0025+ +0,01-5ош) Х | ±(0,1 мкА+(0,00004 + +0,01Кш) Х) |
| Сигналы (Ом) от ТС Pt 100 | от -200 до +850 °С | ±(0,5 °С+0,0015 | t| ) | ±(0,015 °С+0,00005 | t| ) |
| Сигналы (мВ) от ТП | См. таблицу 5 | ±(F2+0,002 | t| ) + +1,2 °С) 2 | ±(F5+0,00004 | t| + + 0,03 °С) 2 |
| Измеряемый параметр | Сигналы | Пределы допускаемой основной абсолютной погрешности измерения параметра | Допускаемый температурный коэффициент, на °С |
| на входе | на выходе |
| Аналоговый выход управляю щий | 10 бит | от 0 до 20 мА3 от 0 до 10 В3 | ±2,5 % диапазона (приведенной, в рабочих условиях применения) |
| Аналоговый выход ретрансля ционный | 11 бит | от 0 до 20 мА3 от 0 до 10 В3 | ±0,5 % диапазона (приведенной, в рабочих условиях применения) |
| модели 2604, 2704 |
| 1 Высокоточный вход/модуль; модуль для двух входов с общей отрицательной входной клеммой (precision PVinput, dual (probe) input) |
| Напряжение низкого и высокого уровня | от 0 до 2 В | Индикация 5 десятичных цифр | ±(0,5 мВ+0,0005 X) | ±(0,05 мВ+0,00003 X) |
| от 0 до 10 В | ±(0,5 мВ+0,001 X) | ±(0,1 мВ+0,0001 X) |
| от -40 до +40 мВ; от -80 до +80 мВ | ±(1,5 мкВ+0,0005 I X ) | ±(0,05 мкВ+0,00003 I X ) |
| Токовый вход | от 0 до 20 мА | ±(1 мкА+(0,0005+ +0,01-5om) X) | ±(0,02 мкА+(0,00003 + +0.01Kta) X) |
| Сигналы (Ом) от ТС Pt 100 | от -200 до +850 °С | ±(0,1 °С+0,0004 Itl) | ±(0,006 °С+0,00007 I tI ) |
| Сигналы (мВ) от ТП | См. таблицу 5 | ± (F3+0,0005 I tl + +0,7 °С) 2 | ±(F6+0,00003I tI + +0,03°С) 2 |
| 2 Аналоговый вход неизолированный |
| Аналоговый вход (1, неизолированный) | от -10 до +10 В | Индикация 5 десятичных цифр | ±(1,5 мВ+0,001 I XI ) | ±(0,1 мВ+0,00006 I Х I ) |
| от 0 до 20 мА (Дш = 100 Ом) | ±(15 мкА+(0,001+ +0,01-5ош) X) | ±(1 мкА+(0,00006+ +0,01Kta) Х) |
| Измеряемый параметр | Сигналы | Пределы допускаемой основной абсолютной погрешности измерения параметра | Допускаемый температурный коэффициент, на °С |
| на входе | на выходе |
| 3 Модуль аналоговых входов |
| Аналоговый вход (до 4 модулей одновременно) | от 0 до 2 В | Индикация 5 десятичных цифр | ±(2 мВ+0,002 X) | ±(0,1 мВ+0,00004 X) |
| от 0 до 10 В | ±(2 мВ+0,002 X) | ±(0,1 мВ+0,0002 X) |
| от -100 до +100 мВ | ±(10 мкВ+0,002 |Х|) | ±(0,2 мкВ+0,00004 | X ) |
| от 0 до 20 мА | ±(4 мкА+(0,002 Х + +0,01-5сш) Х) | ±( 1 мкА+(0,00004 + +0,01Kta) Х) |
| Сигналы (Ом) от ТС Pt100 | от -200 до +850 °С | ±(0,4 °С+0,0015| t| ) | ±(0,015 °С+0,00005 | t| ) |
| Сигналы (мВ) от ТП | См. таблицу 5 | ±(F3+0,002 | t| + +2,2 °С) 2 | ±(F5+0,00004 | t| + +0,04 °С) 2 |
| 4 Модули аналогового вывода |
| Модули аналогового выхода (ретрансля ционного) | 11 бит | от 0 до 20 мА; от 0 до 10 В | ±0,5 % диапазона (приведенной, в рабочих условиях применения) |
| Модули аналогового выхода (управляю- шего) | 11 бит | от 0 до 20 мА; от 0 до 10 В | ±2,5 % диапазона (приведенной, в рабочих условиях применения) |
| Двойной выход постоянного тока | 11 бит | от 4 до 20 мА4 | ±1,0 % диапазона (приведенной. в рабочих условиях применения) |
| Выход постоянного тока высокого разрешения | 15 бит | от 4 до 20 мА4 | ±1,0 % диапазона (приведенной, в рабочих условиях применения) |
| Таблица 4 - М | етрологические характеристики контроллеров серии 3000 |
| Измеряемый параметр | Сигналы | Пределы допускаемой основной абсолютной погрешности измерения параметра | Допускаемый температурный коэффициент на °С |
| на входе | на выходе |
| модели 3204, 3208, 32h8i, 3216, 3216i |
| Токовый вход | от 0/4 до 20 мА | 14 бит | ±(2 мкА+(0,0025 + +0,01-5сш) Х) | ±(0,2 мкА+(0,00006 + +0,01Kta ) Х) |
| Напряжение низкого уровня | от -10 до +80 мВ | 14 бит +знак | ±(5 мкВ+0,0025 | Х| ) | ±(0,5 мкВ+0,00005| X ) |
| Сигналы (Ом) от ТС Pt100 | от -200 до +850 °С | ±(0,06 °С+0,0025 11| ) | ±(0,01 °С+0,0001 | t| ) |
| Сигналы (мВ) от ТП | См. таблицу 5 | ±(F4 +0,0025| t| + +1,2 °С) | ±(F7+0,00005 • | t| + +0,03 °С) |
| от трансформаторов тока | от 0 до 50 мА (среднеквадратическое значение) частотой от 48 до 62 Гц | Показания от 0 до 10 А, от 0 до 25 А, от 0 до 50 А, от 0 до 100 А | 4 % от показаний в диапазоне от 0,05 до 50 мА (относительной, в рабочих условиях применения) |
| Аналоговый выход | 13 бит | от 0 до 20 мА (R < 500 Ом) | ±(100 мкА+0,01 I) для ОР1, ОР2. ±(50 мкА+0,01 I) для ОР3 (в модели 3216 отсутствует) | ±(4 мкА+0,0002 I) |
| Вход удаленной уставки | от 0 до 10 В | 14 бит | ±(0,5 мВ + 0,0025 Х) | ±(50 мкВ+0,00015 | X ) |
| от 0 до 20 мА | ±(2 мкА +(0,0025 + +0,01-5ош) Х) | ±(0,2 мкА+(0,00015 + +0,01•Ktш ) Х) |
| модели 3504, 3508 |
| Для постоянно установленного блока (PV-input) |
| Токовый вход | от 0 до 20 мА | 14 бит | ±(0,001 диапазона+ +0,01-5сш) | ±(0,0001 диап.+ +0,01Kta) |
| Напряжение низкого уровня | от -40 до +40 мВ | 16 бит | ±(5 мкВ+0,0006 | Х| ) | ±(0,2 мкВ+0,00003 Х) |
| от -80 до +80 мВ | ±(8 мкВ+0,0006 | X ) | ±(0,2 мкВ+0,00003 Х) |
| от 0 до 2,0 В | ±(0,45 мВ+0,0005 X) | ±(0,13 мВ+0,00003 Х) |
| Напряжение высокого уровня | от 0 до 10 В | ±(1,5 мВ+0,0007 X) | ±(0,066 мВ+0,00006 Х) |
| ТС Pt100 | от -200 до +850 °С | ±(0,35 °С+ 0,00025| t| ) | ±(0,01 °С+0,000025 | t | ) |
| ТП | См. таблицу 5 | 16 бит | ±(F4+0,0006 | t| +1,2 °С) | ±(F5+0,00003 | t| + +0,03 °С) |
| Измеряемый параметр | Сигналы | Пределы допускаемой основной абсолютной погрешности измерения параметра | Допускаемый температурный коэффициент на °С |
| на входе | на выходе |
| Для сменных модулей аналоговых сигналов |
| Напряжение низкого уровня | от -100 до +100 мВ | 16 бит | ±(10 мкВ+0,002 | Х| ) | ±(0,2 мкВ+0,00004 | X ) |
| Напряжение низкого уровня | от 0 до 2 В | 16 бит | ±(2,0 мВ+0,002 X) | ±(0,1 мВ+0,00004 X) |
| Напряжение высокого уровня | от 0 до 10 В | 15,4 бит | ±(2,0 мВ+0,002 X) | ±(0,1 мВ+0,0002 X) |
| ТС Pt100 | от 0 до 400 Ом от -200 до +850 °С | 14 бит | ±(0,4 °С+0,0015 |t|) | ±(0,015 °С+0,00005 | t| ) |
| ТП | См. таблицу 6 | 16 бит | ±(F2+0,002 | t| +1,2 °С) | ±(F 5+ +0,00004 | t| +0,04°С) |
| Аналоговый выход управляю щий | 10 бит | от 0 до 20 мА3 от 0 до 10 В3 | ±2,5 % диапазона (приведенной, в рабочих условиях применения) |
| Аналоговый выход ретрансля ционный | 11 бит | от 0 до 20 мА3 от 0 до 10 В3 | ±0,5 % диапазона (приведенной, в рабочих условиях применения) |
Примечания к таблицам 3-4:
Обозначения в таблицах:
Х, | Х| - измеренное значение входного сигнала и измеренное значение входного сигнала по модулю, соответственно, в единицах диапазона измерений; t - показание в °С, 11| - показание в °С по модулю ;
Fi- - значения температур рабочих концов ТП (типы термопар - см. таблицу 5), соответствующих U термоэ.д.с по номинальной статической характеристике согласно ГОСТ Р 8.585-2001:_
| Fi, °С | F1 | F 2 | F3 | F4 | F 5 | F6 | F7 |
| итермоэ.д.с, мкВ | 20 | 10 | 1,5 | 5 | 0,2 | 0,05 | 0,5 |
I- измеренное на выходе канала контроллера значение силы постоянного тока, мА.
1 В каналах измерения тока используется устанавливаемый при монтаже контроллера внешний шунт номиналом 2,49 Ом и 5ош= ±1 %, Кш=±0,005 %/°С. Для более точных измерений возможен заказ шунта с 8ОТ =±0,1 %, Kta=±0,0015 %/°С (5ош - пределы допускаемой основной относительной погрешности шунта, %; Kta- температурный коэффициент сопротивления шунта, %/°С).
2 Пределы допускаемой основной погрешности и температурные коэффициенты для каналов измерения сигналов термопар указаны с учетом погрешности канала компенсации температуры холодного спая.
3 В каналах выхода аналоговых сигналов тока Янагр < 600 Ом, напряжения - Кнагр > 500 Ом.
4 В каналах выхода аналоговых сигналов тока напряжение не должно превышать 20 В.
| сигналов термопа | р контроллеров серий 2000 и 3000 |
| Тип ТП | Диапазон измерений, °С |
| | Для контроллеров серии 2000 | Для контроллеров серии 3000 |
| B | от 0 до 1820 |
| E | от -200 (для серии 2400 от -250) до +1000 | - |
| J | от -210 до +1200 |
| К | от -200 до +1372 |
| L | от -200 до +900 |
| N | от -200 до +1300 |
| R | от -50 до +1768 (для серии 2400 до 1700) | от -50 до +1700 |
| S | от -50 до +1768 |
| T | от -200 до +400 |
Таблица 6 - Технические характеристики контроллеров
| Параметр | Модель контроллера | Значение |
| Нормальная температура окружающего воздуха, °С | Серии 2000, 3000 | от +23 до +27 |
| Температура окружающего воздуха в рабочих условиях применения, °С | 2108, 2116, 2132, 2108i, 2116i, 2132i 2204е, 2208е, 2216е, серия 2400; 3204, 3208, 32h8i, 3216, 3216i | от 0 до +55 |
| 2604, 2704, 3504, 3508 | от 0 до +50 |
| Относительная влажность среды без конденсации, % | 2204е, 2208е, 2216е 2416, 3204, 3208, 32h8i, 3216, 3216i | от 5 до 90 |
| 2108, 2108i, 2116, 2116i, 2132, 2132i, 2404, 2408, 2416, 2604, 2704, 3505, 3508 | от 5 до 95 |
| Высота над уровнем моря, м, не более | Серии 2000, 3000 | 2000 |
| Напряжение питания переменного тока, В частотой от 48 до 62 Гц | 2108, 2108i, 2204е, 2208е, 2216е | от 85 до 264+Ю% |
| 2116, 2116i, 2132, 2132i | от (100 до 240) ±15 % 24+10% 24 -15% |
| 2416 | от 85 до 264 от 20 до 29 (опция) |
| 3204, 3208, 32h8i, 3504, 3508 | (от 100 до 230) ±15 % 24+10% 24 -15% |
| Параметр | Модель контроллера | Значение |
| Напряжение питания переменного тока, В частотой от 48 до 62 Гц | 2404, 2408 2604,2704, 3216, 3216i | (от 100 до 230) -15% |
| 24+10% 24-15% |
| 3204, 3208,32h8i, 3504, 3508 | (от 100 до 230) -15% |
| 24+20% 24-15% |
| Напряжение питания постоянного тока, В | 2132, 2132i,2116, 2116i | 24+20% 24-15% |
| 3216, 3216i, 2604,2704 |
| 3204, 3208,32h8i, 3504, 3508 | 24+20% 24 -15% ±5 % пульсации напряжения |
| 2416 | от 20 до 29 |
| Г абаритные размеры, ширина х высота х глубина, мм, не более | 2108, 2108i | 96х48х103 |
| 2116, 2116i | 24х48х103 |
| 2132, 2132i, 2216е | 48х48х103 |
| 2204е | 96х96х103 |
| 2208е | 48х96х103 |
| 2404, 2604, 2704, 3504 | 96х96х150 |
| 2408, 3508 | 48х96х150 |
| 2416 | 48х48х150 |
| 3216 | 48х48х90 |
| 3204 | 96х96х90 |
| 3208 | 48х96х90 |
| 32h8 | 96х48х90 |
| Масса, кг, не более | 2108, 2108i | 0,4 |
| 2116, 2116i, 2132, 2132i | 0,4 |
| 2204е, 2704, 2604, 3508 | 0,6 |
| 2208е, 3504 | 0,4 |
| 2216е, 2416, 3216 | 0,25 |
| 2404 | 0,44 |
| 2408 | 0,67 |
| 3204, 3208, 32h8i, 3126i | 0,7 |
Знак утверждения типа
наносится на титульный лист руководства по эксплуатации типографским способом. Комплектность средства измерений
Таблица 7 - Комплектность контроллеров
| Наименование | Количество, шт. |
| Контроллер программируемый с измерительными каналами серий 2000, 3000 в исполнении и комплектности согласно заказу | 1 |
| Руководство по эксплуатации контроллеров программируемых с измерительными каналами серий 2000, 3000 | 1 |
| Комплект ЗИП | 1 |
Поверка
осуществляется по МИ 2539-99 «ГСИ. Измерительные каналы контроллеров, измерительновычислительных, управляющих, программно-технических комплексов. Методика поверки». Основные средства поверки:
- калибратор универсальный Н4-7, (регистрационный номер в Федеральном информационном фонде 22125-01);
- мультиметр цифровой Fluke 8845А (регистрационный номер в Федеральном информационном фонде 36395-07).
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 Р 51841-2001 Программируемые контроллеры. Общие технические требования и методы испытаний
ГОСТ Р 52931-2008 Приборы контроля и регулирования технологических процессов. Общие технические условия
Техническая документация фирмы-изготовителя
67822-17: Описание типа СИСкачать304.8 Кб