Назначение
Модули контроллеров универсальных КУПРИМ (далее - модули КУПРИМ) предназначены для измерений напряжения и силы постоянного тока, сигналов от термоэлектрических преобразователей и термопреобразователей сопротивления, частоты периодических сигналов, а также формирования аналоговых выходных сигналов напряжения и силы постоянного тока.
Описание
Принцип действия модулей КУПРИМ основан на аналого-цифровом преобразовании (АЦП) входного аналогового сигнала в цифровой код, с последующей передачей цифрового значения преобразованного сигнала по системной шине в модуль управляющий с контролем целостности пакетов данных, обработке цифрового значения модулем управляющим в соответствии с функциональным алгоритмом и формировании выходных электрических сигналов модулями контроллера на базе цифро-аналогового преобразования (ЦАП) сигналов.
Модули КУПРИМ предназначены для построения аппаратуры систем безопасности, систем управления оборудованием нормальной эксплуатации автоматизированных систем управления объектов ответственного применения.
Модули КУПРИМ входят в состав Контроллеров универсальных КУПРИМ (далее -контроллеры КУПРИМ), которые являются модульно-компонуемыми многоканальными изделиями, конструктивно они выполнены в стандарте «Евромеханика» и позволяют в составе одного каркаса соединить до двадцати модулей КУПРИМ. Функциональность контроллеров КУПРИМ определяется набором установленных в каркас модулей КУПРИМ.
В зависимости от требований проекта, в составе контроллеров КУПРИМ применяются:
- каркас объединительный (КО.1);
- модули управляющие (МУ);
- модули расширения (МР);
- модули ввода-вывода сигналов (МВВС).
МВВС разделяются на следующие типы модулей:
- модули приема аналоговых сигналов (МПА) - предназначены для аналого-цифровых преобразований (АЦП) сигналов силы и напряжения постоянного тока;
- модули вывода аналоговых сигналов (МВА) - предназначены для цифро-аналогового преобразования (ЦАП) сигналов силы и напряжения постоянного тока;
- модули последовательных интерфейсов - универсальные (МПИ-У) - предназначены для измерений частоты периодических сигналов;
- модули приема сигналов температурных датчиков (МПТ) - предназначены для аналого-цифрового преобразования сигналов от термоэлектрических преобразователей (ТП) и термопреобразователей сопротивлений (ТС).
МР предназначены для дублированного ввода питания в контроллер и аналого-цифрового преобразования (АЦП) значения питающего напряжения постоянного тока.
МВВС и МР обеспечивают самодиагностику в фоновом режиме; индикацию состояния; возможность «горячей» замены и резервированного ввода\вывода сигналов. Защита модулей от несанкционированного доступа обеспечивается в составе конструктива (стойки\шкафа) путем запирания дверей конструктива на ключ, а также контроля открытия дверей.
Внутренняя связь между МУ и МВВС в составе одного КО.1 осуществляется на основе системной шины данных. Подключение внешних периферийных устройств к МУ осуществляется по интерфейсу USB, подключение внешнего сетевого оборудования и ПК к МУ осуществляется по сети Ethernet.
Внешний вид КО.1 с установленными модулями представлен на рисунке 1. Внешний вид модулей КУПРИМ представлен на рисунках 2 - 3. Заводские номера (в формате цифрового кода) наносятся на плату в виде информационных наклеек, места их нанесения представлены на рисунках 2 - 3. Знаки поверки и утверждения типа на платы модулей КУПРИМ не наносятся.
Пломбировка модулей КУПРИМ не предусмотрена.
Рисунок 1 - Внешний вид КО.1 с установленными модулями
Место нанесения заводского номера
Рисунок 2 - Внешний вид модулей МПА, МВА, МПИ-У
Место нанесения заводского номера
Рисунок 3 - Внешний вид модулей МПТ, МР, МУ
Программное обеспечение
Программное обеспечение (ПО) модулей КУПРИМ состоит из системного программного обеспечения (СПО) и прикладного программного обеспечения (ППО) модулей МУ, а также встроенного программного обеспечения (ВПО) модулей МВВС и МР.
ППО и СПО не являются метрологически значимыми.
СПО включает в себя среду исполнения, которая обеспечивает исполнение загружаемого в контроллер функционального алгоритма.
ВПО модулей является метрологически значимой частью ПО контроллеров.
ВПО модулей осуществляет функции сбора, обработки, преобразования и хранения измерительной информации. Данные передаются в СПО через внутреннюю цифровую системную шину данных контроллера с обеспечением контроля целостности передаваемых данных.
ВПО загружается на плату модулей МВВС с помощью специального программатора при изготовлении. ППО, СПО и ВПО недоступны для коррекции конечным пользователем поскольку перед началом эксплуатации на объекте с контроллеров удаляются все исходные коды ПО и удаляются все средства компиляции.
Уровень защиты ПО контроллеров «высокий» в соответствии Р 50.2.077-2014.
Идентификационные данные ВПО приведены в таблице 1.
Таблица 1 - Идентификационные данные ВПО______________________________________
| Идентификационные данные (признаки) | Значения |
| Идентификационное наименование ПО | «MPA» | «MVA» | «MPT» | «MPI-U» | «MR» |
| Номер версии (идентификационный номер) ПО, не ниже | 1.0.0 | 1.0.0 | 1.0.0 | 1.0.0 | 1.0.0 |
Технические характеристики
Метрологические и технические характеристики модулей КУПРИМ представлены в таблицах 2 - 5.
Таблица 2 - Метрологические характеристики модулей КУПРИМ. __________________
| Тип модуля | Количество ИК | Диапазон измерений 1 | Пределы допускаемых основных погрешностей | Пределы допускаемых дополнительных погрешностей |
| МПА | 8 | от 0 до 20 мА; от 0 до 10 В | Y = ±0,05 % | Y = ±0,075 % /10 °С |
| МВА | 8 | от 0 до 20 мА; от 0 до 10 В | Y = ±0,1 % | Y = ±0,05 % /10 °С Y = ±0,15 % /10 °С |
| МР | 2 | от 18 до 36 В | Д = ±0,5 В | Д = ±0,2 В /10 °С |
| МПИ-У | 8 | от 1 Гц до 1 МГ ц | Д = ±1,0 Гц | Д = ±1,5 Гц /10 °С |
| МПТ | 8 | См. таблицы 3-4 |
| Нормальные условия эксплуатации: |
| - температура окружающей среды, °С - относительная влажность воздуха при температуре +20°С, % - атмосферное давление, кПа | от +20 до +30 до 60 от 84,0 до 106,7 |
| Примечания: В таблице приняты следующие обозначения: Y - пределы допускаемых приведенных к диапазону измерений погрешностей Д - пределы допускаемых абсолютных погрешностей 1 - для МВА - диапазон воспроизведений |
Таблица 3 - Метрологические характеристики модулей МПТ в части АЦП сигналов от термоэлектрических преобразователей (ТП) по ГОСТ Р 8.585__________________________
| Тип ТП | Диапазон измерений | Пределы допускаемых основных абсолютных погрешностей | Пределы допускаемых дополнительных абсолютных погрешностей |
| А1 | от 0 до +2500 °С | ±2,5 °С | ±1,25 °С / 10 °С |
| B | от +250 до +1820 °С | ±2,0 °С | ±1,00 °С / 10 °С |
| J | от -210 до +1200 °С | ±1,0 °С | ±0,75 °С / 10 °С |
| K | от -200 до +1372 °С | ±1,0 °С | ±0,75 °С / 10 °С |
| L | от -200 до +800 °С | ±0,8 °С | ±0,75 °С / 10 °С |
| S | от -50 до +1760°С | ±1,5 °С | ±1,00 °С / 10 °С |
| Нормальные условия эксплуатации: |
| - температура окружающей среды, °С - относительная влажность воздуха при температуре +20°С, % - атмосферное давление, кПа | от +20 до +30 до 60 от 84,0 до 106,7 |
Таблица 4 - Метрологические характеристики модулей МПТ в части АЦП сигналов от термопреобразователей сопротивлений (ТС) по ГОСТ 6651___________________________
| Тип ТС | Диапазон измерений | Пределы допускаемых основных абсолютных погрешностей | Пределы допускаемых дополнительных абсолютных погрешностей |
| 4-х проводна я схема подкл. | 3-х проводна я схема подкл. | 2-х проводна я схема подкл. |
| 50П (а=0,00391) | от -200 до +850 °С | ±0,3 °С | ±0,4 °С | ±0,5 °С | ±0,2 °С / 10 °С |
| 100П (а=0,00391) | от -200 до +850 °С | ±0,5 °С | ±0,5 °С | ±0,5 °С | ±0,3 °С / 10 °С |
| Pt100 (а=0,00385) | от -200 до +850 °С | ±0,5 °С | ±0,5 °С | ±0,5 °С | ±0,3 °С / 10 °С |
| 50М (а=0,00428) | от -180 до +200 °С | ±0,2 °С | ±0,3 °С | ±0,3 °С | ±0,1 °С / 10 °С |
| 100М (а=0,00428) | от -180 до +200 °С | ±0,2 °С | ±0,3 °С | ±0,3 °С | ±0,1 °С / 10 °С |
| 50М (а=0,00426) | от -50 до +200 °С | ±0,2 °С | ±0,3 °С | ±0,3 °С | ±0,1 °С / 10 °С |
| 100М (а=0,00426) | от -50 до +200 °С | ±0,2 °С | ±0,3 °С | ±0,3 °С | ±0,1 °С / 10 °С |
______________________Нормальные условия эксплуатации:
- температура окружающей среды, °С
- относительная влажность воздуха при температуре +20°С, %
- атмосферное давление, кПа
Таблица 5 - Технические характеристики
| Наименование параметра | Значение |
| Нормальные условия применения |
| Температура окружающей среды, °С | от +20 до +30 |
| Относительная влажность воздуха при температуре +20°С, % | до 60 |
| Атмосферное давление, кПа | от 84,0 до 106,7 |
| Рабочие условия применения |
| Температура окружающей среды, °С | от +1 до +55 |
| Относительная влажность воздуха при температуре +25°С, % | до 80 |
| Атмосферное давление, кПа | от 84,0 до 106,7 |
Таблица 6 - Показатели надежности
| Наименование параметра | Значение |
| Среднее время наработки модулей на отказ, ч, не менее | 150000 |
| Средний срок службы, лет, не менее | 30 |
Знак утверждения типа
наносится на титульный лист руководства по эксплуатации Контроллера универсального КУПРИМ типографским способом.
Комплектность
Таблица 7 - Комплектность модулей КУПРИМ____________________________________
| Наименование | Обозначение | Количество |
| Модуль МПА | еЦ5.008.221 | 1 шт. |
| Паспорт модуля МПА | еЦ5.008.221 ПС | 1 шт. |
| Модуль МВА | еЦ5.008.220 | 1 шт. |
| Паспорт модуля МВА | еЦ5.008.220 ПС | 1 шт. |
| Модуль МР | еЦ5.008.224 | 1 шт. |
| Паспорт модуля МР | еЦ5.008.224 ПС | 1 шт. |
| Модуль МПИ-У | еЦ5.008.222 | 1 шт. |
| Паспорт модуля МПИ-У | еЦ5.008.222 ПС | 1 шт. |
| Модуль МПТ | еЦ5.008.223 | 1 шт. |
| Паспорт модуля МПТ | еЦ5.008.223 ПС | 1 шт. |
| Контроллер универсальный КУПРИМ. Руководство по эксплуатации | еЦ3.031.703 РЭ | 1 шт. |
| Паспорт модулей КУПРИМ | еЦ3.031.703 ПС | 1 шт. |
Сведения о методах измерений
приведены в руководстве по эксплуатации «Контроллер универсальный КУПРИМ. Руководство по эксплуатации», в разделе «Описание модулей и блоков контроллера».
от +20 до +30 до 60 от 84,0 до 106,7
Нормативные документы
ГОСТ 22261-94 «ГСИ. Средства измерений электрических и магнитных величин. Общие технические условия»
Приказ Росстандарта от 28 июня 2023 г. № 1520 «Об утверждении государственной поверочной схемы для средств измерений постоянного электрического напряжения и электродвижущей силы»
Приказ Росстандарта от 01 октября 2018 г. № 2091 «Об утверждении государственной поверочной схемы для средств измерений силы постоянного электрического тока в диапазоне от 1-10’16 до 100 А»
Приказ Росстандарта от 26 сентября 2022 г. № 2360 «Об утверждении государственной поверочной схемы для средств измерений времени и частоты»
Приказ Росстандарта от 30 декабря 2019 г. № 3456 «Об утверждении государственной поверочной схемы для средств измерений электрического сопротивления постоянного и переменного тока»
Контроллер универсальный КУПРИМ. Технические условия. еЦ3.031.703 ТУ
