Назначение
Система управления нагревом с измерительными каналами энергетических параметров (далее - СУ) предназначена для измерений напряжений постоянного тока, силы постоянного тока.
Описание
Принцип действия СУ основан на передаче параметров электрических сигналов (напряжение постоянного тока, сила постоянного тока) с выходов первичных измерительных преобразователей (ПИП) через нормализаторы и блоки гальванической развязки в измерительные модули, с преобразованием в этих модулях параметров электрических сигналов в цифровую форму и дальнейшей передачей через локальную вычислительную сеть (ЛВС) для обработки и регистрации средствами вычислительной техники.
СУ входит в состав «Автоматизированной системы управления испытаниями и технологическими системами, сбора и обработки информации».
Конструктивно СУ состоит из:
— ПИП, установленных в каналах управления нагревом;
— кабелей для передачи сигналов от ПИП;
— шкафа СУ, в которой установлены аппаратных средства гальванической развязки и нормализации сигналов для подачи на измерительные модули;
— стойки СУ, в которой установлены шасси NI cRIO-9145 с измерительными модулями NI 9205, коммутатор ЛВС;
и использует общие с другими подсистемами «Автоматизированной системы управления испытаниями и технологическими системами, сбора и обработки информации»:
— контроллер NI сRЮ-9030 для управления шасси NI cRIO-9145;
— восемь установленных в пультовой рабочих мест операторов на основе PromPC;
— рабочую станцию системного оператора.
Функционально СУ включает в себя следующие измерительные каналы (ИК):
— ИК напряжения постоянного тока в диапазоне от 0 до 900 В;
— ИК силы постоянного тока в диапазоне от 0 до 5000 А;
— ИК напряжения постоянного тока в диапазоне от 0 до 20 В.
ИК напряжения постоянного тока в диапазоне от 0 до 900 В
Двадцать четыре ИК этого типа реализуются ПИП «CV3-1000», блоками гальванической развязки МЕ-116 и модулями NI 9205, установленными в слоты 1 и 2 шасси NI cRIO-9145. Каждый ИК данного типа работает следующим образом. Напряжение постоянного тока преобразуется ПИП CV3-1000 в сигнал в форме напряжения постоянного тока, и с выхода ПИП подаётся через кабель на вход блока гальванической развязки МЕ-116, а с выхода последнего - на вход измерительного модуля NI 9205, который выполняет аналого-цифровое преобразование напряжения с частотой взятия отсчётов до 5000 Гц. Отсчёты в цифровой форме контроллером NI cRIO-9030 шасси NI cRIO-9145, в котором установлен модуль NI 9205, под управлением плагина «Плагин разбора Udp пакета (2634)» программы «Recorder» передаются через ЛВС на PromPC рабочего места оператора для регистрации, обработки и отображения.
ИК силы постоянного тока в диапазоне от 0 до 5000 А
Двадцать четыре ИК данной группы реализуются ПИП «75ШИС 5кА», блоками гальванической развязки GSU-0.1 и модулями NI 9205, установленными в слоты 3 и 4 шасси NI cRIO-9145. Каждый ИК данного типа работает следующим образом. Сила постоянного тока преобразуется ПИП 75ШИС в сигнал в форме напряжения постоянного тока, и с выхода ПИП подаётся через кабель на вход блока гальванической развязки GSU-0.1, а с выхода последнего -на вход измерительного модуля NI 9205, который выполняет аналого-цифровое преобразование напряжения с частотой взятия отсчётов до 5000 Гц. Отсчёты в цифровой форме контроллером NI cRIO-9030 шасси NI cRIO-9145, в котором установлен модуль NI 9205, под управлением плагина «Плагин разбора Udp пакета (2634)» программы «Recorder» передаются через ЛВС на PromPC рабочего места оператора для регистрации, обработки и отображения.
ИК напряжения постоянного тока в диапазоне от 0 до 20 В
Двенадцать ИК данной группы реализуются ПИП в виде делителей напряжения, установленных в выходных цепях каналов управления нагревом, блоками гальванической развязки МЕ-116 и модулем NI 9205, установленным в слот 5 шасси NI cRIO-9145. Каждый ИК данного типа работает следующим образом. Сигнал в форме напряжения постоянного тока поступает на делитель напряжения и далее в форме напряжения постоянного тока подаётся через кабель на вход блока гальванической развязки МЕ-116, а с выхода последнего - на вход измерительного модуля NI 9205, который выполняет аналого-цифровое преобразование напряжения с частотой взятия отсчётов 100 Гц. Отсчёты в цифровой форме контроллером NI cRIO-9030 шасси NI cRIO-9145, в котором установлен модуль NI 9205, под управлением плагина «Плагин разбора Udp пакета (2634)» программы «Recorder» передаются через ЛВС на PromPC рабочего места оператора для регистрации, обработки и отображения.
Общий вид составных частей СУ представлен на рисунках 1 - 11. Место расположения знака утверждения типа показано на рисунке 1.
Заводская маркировка на стойку наносится в форме информационной таблички, содержащей заводской номер и буквенно-цифровое обозначение компонента системы (рисунок 9).
Защита от несанкционированного доступа к компонентам СУ обеспечивается:
- ограничением доступа к месту установки системы;
- закрытием стойки СУ специальным замком (рисунок 2).
Нанесение знака поверки на средство измерений не предусмотрено.
Место нанесения знака утверждения типа
Рисунок 2 - Стойка СУ. Замок двери
Рисунок 3 - Шасси NI cRIO-9145 с измерительными модулями NI 9205
Рисунок 4 - Шкаф СУ. Общий вид
Рисунок 5 - Модуль гальванической развязки
МЕ-116
Рисунок 6 - Блоки гальванической развязки GSU-0.1
Рисунок 7 - Первичные измерительные преобразователи CV3-1000
Рисунок 8 - ПИП «75ШИС 5кА»
Автоматизированная система управления испытаниями и технологическими системами, сбора и обработки информации БЛИЖ 401202.300.634
Система управления нагревом с измерительными каналами энергетических параметров
БЛИЖ.401202.013.634
Рисунок 9 - Сто
3-№ 001 Гадвыпусм 2021
Стойка СУ БЛИЖ 423819 006.010
Зае № 263402 Год впуска 2021
Рисунок 10 - Шкаф СУ. Маркировка
заводская
Рисунок 11 - Рабочие места операторов
Программное обеспечение
Программное обеспечение (далее по тексту - ПО) включает общее и функциональное ПО.
В состав общего ПО входит операционная система Windows 10 «Pro» (64-разрядная).
В состав функционального ПО (далее - ФПО) входят:
— программа управляющая National Instruments «Measurement & Automation Explorer», метрологически значимой частью которой является драйвер NI-RIO;
— программа управления комплексом MIC «Recorder», метрологически значимой частью которой является программный модуль scales.dll.
Идентификационные данные ФПО приведены в Таблице 1.
Таблица 1- Идентификационные данные ФПО
| Идентификационные данные (признаки) | Значение |
| Программа управляющая National Instruments «Measurement & Automation Explorer» |
| Идентификационное наименование ПО | NI-RIO |
| Номер версии | Не ниже 14.0.1 |
| Программа управления комплексом MIC «Recorder» |
| Идентификационное наименование ПО | scales.dll |
| Номер версии (идентификационный номер) ПО | 1.0.0.8 |
| Цифровой идентификатор ПО | 24CBC163 |
| Алгоритм вычисления идентификатора ПО | CRC32 |
Уровень защиты ПО и измерительной информации «средний» в соответствии с Р 50.2.077-2014.
Технические характеристики
Таблица 2 - Метрологические характеристики
| Наименование измерительных каналов | Измеряемая величина | Диапазон измерений | Пределы допускаемой приведенной (к диапазону измерений) погрешности измерительного канала, % | Количество ИК |
| ИК напряжения постоянного тока |
| UH01 - UH24 | Напряжение постоянного тока | от 0 до 900 В | ±1,0 | 24 |
| ИК силы постоянного тока |
| IH01 - 1Н24 | Сила постоянного тока | от 0 до 5000 А | ±1,0 | 24 |
| ИК напряжения постоянного тока |
| UL01 - UL12 | Напряжение постоянного тока | от 0 до 20 В | ±0,5 | 12 |
Таблица 3 - Основные технические характеристики
| Наименование характеристики | Значение |
| Параметры электрического питания: - напряжение переменного тока, В - частота переменного тока, Гц | 230±23 50±1 |
| Потребляемая мощность, Вт, не более | 1500 |
| Габаритные размеры составных частей средства измерений, (ширина х высота х глубина), мм, не более: - стойка СУ - шкаф СУ | 825х2140х825 1204х2102х388 |
| Масса составных частей, кг, не более: - стойка СУ - шкаф СУ | 230 300 |
| Условия эксплуатации: - температура воздуха, °С - относительная влажность воздуха, при температуре плюс 25 °С, % - атмосферное давление, кПа | от +10 до +30 от 30 до 80 от 84 до 106 |
Знак утверждения типа
наносится на верхний левый угол передней панели стойки СУ в виде наклейки.
Комплектность
Комплектность средства измерений приведена в таблице 4.
Таблица 4 - Комплектность средства измерений
| Наименование | Обозначение | Кол-во, шт/экз. |
| Система управления нагревом с измерительными каналами энергетических параметров | - | 1 |
| Стойка СУ | - | 1 |
| Шкаф СУ | - | 1 |
| Шунт измерительный стационарный взаимозаменяемый 75.ШИС (Госреестр № 78710-20) | 75ШИС 5кА | 24 |
| Преобразователь напряжения измерительный аналого-цифровой NI 9205 (Госреестр № 39965-08) | - | 5 |
| Комплект кабелей | - | 1 |
| Система управления нагревом с измерительными каналами энергетических параметров. Формуляр | БЛИЖ.401202.013.634 ФО | 1 |
| Система управления нагревом с измерительными каналами энергетических параметров. Руководство по эксплуатации | БЛИЖ.401202.013.634 РЭ | 1 |
Сведения о методах измерений
приведены в разделе 1 руководства по эксплуатации БЛИЖ.401202.013.634 РЭ.
Нормативные документы
Приказ Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 28 июля 2023 г. № 1520 «Об утверждении государственной поверочной схемы для средств измерений постоянного электрического напряжения и электродвижущей силы»;
Приказ Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 1 октября 2018 г. № 2091 «Об утверждении государственной поверочной схемы для средств измерений силы постоянного электрического тока в диапазоне от 1 •IO-16 до 100 А».
