Назначение
Системы термометрии комплексные автоматизированные КАСТ-01 (далее по тексту - системы или системы КАСТ-01) предназначены для непрерывного или циклического многозонного измерения температуры зерна и продуктов его переработки при хранении в складах силосного и напольного типа, и подачи аварийно-предупредительной сигнализации в случае превышения установленного предельного значения температуры.
Описание
Принцип действия системы основан на преобразовании кодовых сигналов от цифровых датчиков температуры DS18B20, установленных в термоподвесках типов ТП-01-XX-YY, ТПВ-01-XX-YY, ТШ-01-XX-YY (термошпага) в сигналы интерфейса RS485. По интерфейсу RS485 данные от термоподвесок поступают через блоки опроса термоподвесок БОТ-01 и БОТВ-01 в управляющий контроллер УК-01, который осуществляет отображение информации по температуре и относительной влажности, отслеживание достижения температурой заданных уставок и передачу данных в другие системы управления по интерфейсу RS485. К контроллеру УК-01 может подключаться до 512 термоподвесок типов ТП-01-XX-YY и ТШ-01-XX-YY, и не более 128 штук термоподвесок типа ТПВ-01-XX-YY.
Системы относятся к проектно-компонуемым системам. На рисунке 1 представлена структура системы КАСТ-01.
В состав системы входят:
- термоподвески типов ТП-01-XX-YY, ТШ-01-XX-YY, ТПВ-01-XX-YY;
Структура условного обозначения термоподвесок следующая: T1I-01-.XX-YY
L----количество дат чикав температуры
I----------длина термоподвескн
-------------, конструктивное исполнение ----------------термонодвескз
TI В 01 XX YY
I—---количество датчиков температуры
длина термо и од нес кн -----------конструктивное исполнение --------------- термонодвескз с одним датчиком влажности
ТШ-01-XX-YY-A/l 1
I "отсутствие параметров- стальная голова, шпзга из нержавеющей стали
А - алюминиевая галопа;
II - шлага из плас । иконой । рубы ---- количество датчиков температуры ------- длина термо шпаги ----------- конструктивное исполнение --------------термостата
- блок опроса термоподвесок БОТ-01 (для циклического опроса и передачи информации о температуре с термоподвесок типов ТП-01-XX-YY, ТШ-01-XX-YY в управляющий контроллер УК-01 по его запросу);
- блок опроса термоподвесок с датчиком влажности БОТВ-01 (для циклического опроса и передачи информации о температуре и относительной влажности с термоподвесок типа ТПВ-01-XX-YY в управляющий контроллер УК-01 по его запросу);
- управляющий контроллер УК-01 (для настройки и управления системы КАСТ-01 в целом, отображения информации о температуре и влажности внутри и вне силоса (бункера), формирования сигналов аварии при превышении установленного уровня измеряемого параметра и связи с рабочей станцией);
- ручной считыватель РС-01 (для считывания в ручном режиме информации о температуре и относительной влажности зерна с термоподвесок типов ТП-01-XX-YY, ТШ-01-XX-YY, ТПВ-01-XX-YY);
- погодная станция ПС-01 (для измерения температуры и индикации относительной влажности вне силоса (бункера) и передачи информации в управляющий контроллер по его запросу).
Системы КАСТ-01 также позволяют с автоматизированного рабочего места оператора контролировать процесс самосогревания растительного сырья в силосах элеватора, преобразовывать, хранить и формировать архив значений температурного процесса зерновых материалов.
I
I
। Рабочая станция
I
Рис.1. Структура системы КАСТ-01
На рисунках 2-4 представлены фотографии компонентов системы АСКТ-01: контроллер УК-01, БОТ-01 и термоподвеска типа ТП-01-XX-YY:
Рис.2 - УК-01 Рис.3 - БОТ-01
Рис.4 - ТП-01-XX-YY
Программное обеспечение
Программное обеспечение систем КАСТ-01 (далее ПО КАСТ-01) предназначено для обеспечения работы всех компонентов, входящих в состав системы: термоподвесок, блоков опроса термоподвесок БОТ-01 и БОТВ-01, погодной станции ПС-01, ручного считывателя РС-01, а также управляющего контроллера УК-01 в соответствии с их техническими характеристиками.
ПО КАСТ-01 является программным обеспечением средств измерений и выполнено в соответствии с требованиями ГОСТ Р 8.654-2009.
ПО КАСТ-01 является комплексом программ и включает в себя следующие программные компоненты:
- ПО БОТ-01 - программа для блока опроса термоподвесок БОТ-01 (версия не ниже 20111101), предназначена для циклического опроса данных с датчиков температуры DS18B20, подключенных к блоку БОТ-01 посредством интерфейса 1-Wire и предоставления этих данных для чтения через интерфейс RS-485;
- ПО БОТВ-01 - программа для блока опроса термоподвесок БОТВ-01 (версия не ниже 20111102), предназначена для циклического опроса данных с датчиков температуры и относительной влажности, подключенных к блоку БОТВ-01 посредством интерфейса 1-Wire и предоставления этих данных для чтения через интерфейс RS-485, чтение данных с 4-х каналов АЦП;
- ПО ПС-01 - программа для блока погодной станции ПС-01 (версия не ниже 20111103), предназначена для циклического опроса данных с датчика температуры и относительной влажности, подключенных к блоку ПС-01 посредством интерфейса 1-Wire и предоставления этих данных для чтения через интерфейс RS-485, чтение данных с 2-х каналов АЦП;
- ПО РС-01 - программа для ручного считывателя РС-01 (версия не ниже 1.0), предназначена для опроса данных с датчиков температуры и относительной влажности, подключенных к блоку РС-01 посредством интерфейса 1-Wire и сохранения этих данных для последующего просмотра.
- ПО УК-01 - программа для управляющего контроллера УК-01 (версия не ниже 1.0), предназначена для: настройки системы; непрерывного опроса блоков БОТ-01, БОТВ-01, ПС-01; считывания с них данных о температуре и влажности; индикации значений температуры и влажности; формирования сигналов тревоги при выходе контролируемых параметров за пределы установленных диапазонов; связи с рабочей станцией.
ПО КАСТ-01 является встроенным программным обеспечением для микроконтроллеров приборов БОТ-01, БОТВ-01, ПС-01, РС-01 и УК-01, куда оно записывается на этапе производства этих приборов.
ПО КАСТ-01 обеспечивает сбор данных о температуре с микросхем DS18B20 и HIH-4000-004, установленных в измерительных шлейфах термоподвесок ТП-01-XX-YY, ТШ-01-XX-YY, ТПВ-01-XX-YY и передачу их контроллеру УК-01, осуществляющему отображение данных на индикаторе, формирующему аварийно-предупредительный сигнал в случае регистрации температуры, превышающей установленные предельные значения, ретрансляцию этих данных на другие устройства.
Метрологические характеристики системы КАСТ-01 оценены с учетом влияния на них ПО КАСТ-01. Уровень защиты ПО КАСТ-01 от непреднамеренных и преднамеренных изменений соответствует уровню «А» (по МИ 3286-2010).
Взаимосвязь управляющего контроллера УК-01 и персонального компьютера обеспечивается двумя приложениями - OPC сервером LS OPC Server и клиентской программой КАСТ01. Программа OPC сервером LS OPC Server позволяет считывать заданный объем данных из управляющего контроллера УК-01 (в зависимости от конфигурации системы КАСТ-01) и предоставлять возможность стороннему программному обеспечению получить доступ к этим данным посредство протокола OPC Data Access. Клиентская программа КАСТ01 позволяет считывать заданный объем данных из системы OPC сервера (LS OPC Server), отображать полученную информацию в удобном для просмотра виде и вести базу полученных данных. Данные программные приложения не влияют на метрологические характеристики системы КАСТ-01.
Технические характеристики
Диапазон измеряемых температур системы КАСТ-01, °С............от минус 40 до плюс 70
Разрешающая способность, °С
Пределы допускаемой абсолютной погрешности, °С:
- в диапазоне от минус 40 до 0 °С и свыше плюс 50 до плюс 70 °С
- в диапазоне св. 0 до плюс 50 °С
Основные технические характеристики термоподвесок ТП-01-XX-YY приведены в таблице 1:
Таблица 1
Параметр | Значение |
Напряжение питания постоянного тока, В | 4,5 - 5,5 |
Потребляемая мощность, Вт, не более | 2 |
Длина термоподвески ТП-01-XX-YY, м | (6 - 50) ± 0,1 |
Количество датчиков температуры, шт. | 1 - 50 |
Амплитуда смещения вибрационных нагрузок, мм | 0,1 |
Температура окружающего воздуха, °С | от минус 40 до плюс 70 |
Относительная влажность окружающего воздуха, % | 5 - 98 |
Атмосферное давление, кПа (мм.рт.ст.) | 84 - 106,7 (630 - 795) |
Диапазон частот вибрационных нагрузок, Гц | 0 - 25 |
Амплитуда смещения вибрационных нагрузок, мм | 0,1 |
Степень защиты по ГОСТ 14254-96 | IP65 |
Нагрузка на разрыв, кг, не менее | 1 900 |
Г абаритные размеры, мм | 95х75хН (H= 90+1000xL, где L длина термоподвески, |
| указанная при заказе) |
Срок службы, лет | 10 |
Масса, кг, не более | 20 |
Основные технические характеристики термоподвесок ТПВ-01-XX-YY приведены в таблице 2:
Таблица 2
Параметр | Значение |
Напряжение питания постоянного тока, В | 4,5 — 5,5 |
Потребляемая мощность, Вт, не более | 2 |
Длина термоподвески ТПВ-01-XX-YY, м | (6 - 50) ± 0,1 |
Количество датчиков температуры, шт. | 1- 50 |
Расположение датчика влажности | внизу |
Диапазон показаний относительной влажности (в диапазоне температур от 0 °С до плюс 50 °С), % | 5 - 95 |
Амплитуда смещения вибрационных нагрузок, мм | 0,1 |
Температура окружающего воздуха, °С | от минус 40 до плюс 70 |
Относительная влажность окружающего воздуха, % | 5 - 98 |
Атмосферное давление, кПа (мм.рт.ст.) | 84 - 106,7 (630 - 795) |
Диапазон частот вибрационных нагрузок, Гц | 0 - 25 |
Амплитуда смещения вибрационных нагрузок, мм | 0,1 |
Степень защиты по ГОСТ 14254-96 | IP65 |
Нагрузка на разрыв, кг, не менее | 1 900 |
Г абаритные размеры, мм | 95х75хН (H= 90+1000xL, где L длина термоподвески, указанная при заказе) |
Срок службы, лет | 10 |
Масса, кг, не более | 20 |
Основные технические характеристики термоподвесок (термошпаг) ТШ-01-XX-YY приведены в таблице 3:
Таблица 3
Параметр | Значение |
Напряжение питания постоянного тока, В | 4,5 - 5,5 |
Потребляемая мощность, Вт, не более | 2 |
Длина термоподвески ТШ-01-XX-YY, м | (1- 6) ± 0,1 |
Количество датчиков температуры, шт. | 1 - 6 |
Амплитуда смещения вибрационных нагрузок, мм | 0,1 |
Температура окружающего воздуха, °С | от минус 40 до плюс 70 |
Относительная влажность окружающего воздуха, % | 5 - 95 |
Атмосферное давление, кПа (мм.рт.ст.) | 84 - 106,7 (630 - 795) |
Диапазон частот вибрационных нагрузок, Гц | 0 - 25 |
Амплитуда смещения вибрационных нагрузок, мм | 0,1 |
Степень защиты по ГОСТ 14254-96 | IP65 |
Г абаритные размеры, мм | 95x75xH (H=90+1000xL, где L длина термоподвески, указанная при заказе) |
Срок службы, лет | 10 |
Масса, кг, не более | 5 |
Основные технические характеристики блоков опроса термоподвесок БОТ-01 и БОТВ-01 приведены в таблице 4:
Таблица 4
Параметр | Значение |
Напряжение питания переменного тока, В | 187 - 242 |
Частота сети переменного тока, Гц | 49 - 51 |
Максимальная потребляемая мощность, Вт, не более | 50 |
Выходное напряжение постоянного тока для питания термоподвесок типов ТП-ОЬХХ^^ ТШ-01-XX-YY, В | 4,5 — 5,5 |
Количество подключаемых термоподвесок типов ТП-01-ХХ-YY, ТШ-01-XX-YY, шт. | 8 |
Количество подключаемых термоподвесок типа ТПВ-01-ХХ-YY, шт. | 4 |
Температура окружающего воздуха, °С | от минус 40 до плюс 50 |
Относительная влажность окружающего воздуха, % | 5 - 98 |
Атмосферное давление, кПа (мм.рт.ст.) | 84 - 106,7 (630 - 795) |
Диапазон частот вибрационных нагрузок, Гц | 0 - 25 |
Амплитуда смещения вибрационных нагрузок, мм | 0,1 |
Степень защиты по ГОСТ 14254-96 | IP54 |
Срок службы, лет | 10 |
Габаритные размеры, мм | 205x185x82 |
Масса, кг, не более | 2,5 |
Основные технические характеристики управляющего контроллера УК-01 приведены в таблице 5:
Таблица 5
Параметр | Значение |
Напряжение питания переменного тока, В | 187 - 242 |
Частота, Гц | 49 - 51 |
Потребляемая мощность, Вт, не более | 250 |
Разрядность индикации температуры | 3 |
Дискретность индикации температуры, °С | 0,1 |
Разрядность индикации влажности | 2 |
Дискретность индикации относительной влажности, % | 1 |
Интерфейс связи с рабочей станцией | Ethernet |
IP адрес (по умолчанию) | 192.168.0.129 |
Количество выходов сигнала аварии | 32 |
Тип выхода | Релейный, НО |
Нагрузочная способность выхода сигнала аварии | ~250В, 1 А |
Суммарное количество подключаемых термоподвесок типов ТП-01-XX-YY, ТПВ-01-XX-YY, термошпаг ТШ-01-XX-YY и блоков ПС-01, штук, не более | 512 |
Температура окружающего воздуха, °С | от плюс 5 до плюс 40 |
Относительная влажность окружающего воздуха, % | 5 - 98 |
Атмосферное давление, кПа (мм.рт.ст.) | 84 - 106,7 (630 - 795) |
Диапазон частот вибрационных нагрузок, Гц | 0 - 25 |
Амплитуда смещения вибрационных нагрузок, мм | 0,1 |
Степень защиты по ГОСТ 14254-96 | IP40 |
Срок службы, лет, не менее | 10 |
Г абаритные размеры, мм | 300x225x166 |
Масса, кг, не более | 5 |
Основные технические характеристики ручного считывателя РС-01 приведены в таблице 6:
Таблица 6
Параметр | Значение |
Напряжение питания постоянного тока, В | 9 |
Потребляемая мощность, Вт, не более | 5 |
Температура окружающего воздуха, °С | от плюс 5 до плюс 40 |
Относительная влажность окружающего воздуха, % | 5 - 98 |
Атмосферное давление, кПа (мм.рт.ст.) | 84 - 106,7 (630 - 795) |
Суммарное количество подключаемых термоподвесок ТП-01-ХХ-YY, ТПВ-01-XX-YY, термошпаг ТШ-01-XX-YY, шт. | 1 |
Интерфейс связи c рабочей станцией | USB |
Объем памяти (кол-во термоподвесок ТП-01-50-50), шт. | 100 |
Диапазон частот вибрационных нагрузок, Гц | 0 - 25 |
Амплитуда смещения вибрационных нагрузок, мм | 0,1 |
Степень защиты по ГОСТ 14254-96 | IP40 |
Срок службы, лет, не менее | 10 |
Г абаритные размеры , мм | 150x80x38 |
Масса, кг, не более | 0,3 |
Основные технические характеристики погодной станции ПС-01 приведены в таблице 7: Таблица 7
Параметр | Значение |
Напряжение питания переменного тока, В | 187 - 242 |
Частота сети переменного тока, Гц | 49 - 51 |
Максимальная потребляемая мощность, Вт, не более | 50 |
Диапазон измеряемых температур, °С | от минус 40 до плюс 50 |
Разрешающая способность измерения температуры, °С | 0,1 |
Пределы допускаемой абсолютной погрешности в диапазоне от минус 40 до 0 °С и свыше плюс 50 до плюс 70 °С, °С | ± 2 |
Пределы допускаемой абсолютной погрешности в диапазоне свыше 0 до плюс 50 °С, °С | ± 1 |
Диапазон показаний относительной влажности (в диапазоне температур от 0 до плюс 50 °С), % | 5 - 95 |
Температура окружающего воздуха, °С | от минус 40 до плюс 50 |
Относительная влажность окружающего воздуха, % | 5 - 98 |
Атмосферное давление, кПа (мм.рт.ст.) | 84 - 106,7 (630 - 795) |
Диапазон частот вибрационных нагрузок, Гц | 0 - 25 |
Амплитуда смещения вибрационных нагрузок, мм | 0,1 |
Степень защиты по ГОСТ 14254-96 | IP54 |
Срок службы, лет | 10 |
Г абаритные размеры (ШхВхГ), мм | 260x205x82 |
Масса, кг, не более | 2,5 |
Составные части системы (управляющий контроллер УК-01, блок опроса термоподвесок БОТ-01, блок опроса термоподвесок БОТВ-01, погодная станция ПС-01) должны иметь электрическое сопротивление изоляции между цепями (при напряжении 500 В), МОм (в нормальных климатических условиях), не менее: ........................................20
Электрическая прочность изоляции выходных электрических цепей составных частей системы в нормальных климатических условиях должна в течение 1 мин выдерживать испытательное напряжение переменного тока, В:................................................1500
Средняя наработка на отказ всех компонентов системы, ч, не менее: ............67000
Средний срок службы системы КАСТ-01, лет, не менее: ..................................10.
Знак утверждения типа
Знак утверждения типа наносится на титульные листы Руководства по эксплуатации 4222-010-88455257 РЭ и паспорта 4222-010-88455257 ПС (по центру) типографским способом, а также на корпус управляющего контроллера УК-01 системы с помощью наклейки.
Комплектность
Комплект поставки системы КАСТ-01 приведен в таблице 8:
Таблица 8
Обозначение | Наименование | Кол-во | Примечание |
ТП-01 | Термоподвеска ТП-01-XX-YY | * | Не более 512 |
ТПВ-01 | Термоподвеска ТПВ-01-XX-YY | * | Не более 128 |
ТШ-01 | Термошпага ТШ-01-XX-YY | * | Не более 512 |
БОТ-01 | Блок опроса термоподвесок БОТ-01 | * | Не более 64 |
БОТВ-01 | Блок опроса термоподвесок БОТВ-01 | * | Не более 32 |
УК-01 | Управляющий контроллер УК-01 | 1 шт. | - |
ПС-01 | Погодная станция ПС-01 | * | Не более 32 |
РС-01 | Ручной считыватель РС-01 | 1 шт. | - |
AVRProg | Программатор с программным обеспечением, имеющим приложение HashProject 2.exe | 1 шт. | Используется при поверке |
4222-010-88455257 РЭ | Руководство по эксплуатации | 1 экз. | - |
4222-010-88455257 | Паспорт | 1экз. | - |
КЭМВ 4222-01088455257 МП | Методика проверки | 1экз. | - |
Примечание:
* - количество указывается при заказе.
Поверка
осуществляется по документу КЭМВ 4222-010-88455257 МП «Системы термометрии комплексные автоматизированные КАСТ-01. Методика поверки», утвержденному ГЦИ СИ ФГУП «ВНИИМС», 04 мая 2012 г.
Основные средства поверки:
- термометр электронный лабораторный «ЛТ-300», диапазон измеряемых температур от минус 50 до плюс 300 °С, ПГ в диапазоне от минус 50 до плюс 199,99 °С: ±0,05 °С;
- камера климатическая мод. MHU-800CSSA, диапазон воспроизводимых значений температуры от минус 40 до плюс 90 °С, нестабильность поддержания заданной температуры в центре рабочего объема: ±0,1 °С;
- мегаомметр Ф4101, диапазон от 0 до 20 ГОм, ПГ: ±2,5 %, номинальное напряжение 100, 500 и 1000 В;
- установка универсальная пробойная УПУ-1М, 0,25 кВт;
- персональный компьютер с установленным программным обеспечением.
Сведения о методиках (методах) измерений приведены в соответствующем разделе Руководства по эксплуатации на систему 4222-010-88455257РЭ.
Нормативные документы
ГОСТ Р 52931-2008 Приборы контроля и регулирования технологических процессов. Общие технические условия.
ТУ 4222-010-88455257-2011. Система термометрии комплексные автоматизированные КАСТ-01. Технические условия (групповые).
ГОСТ 8.558-93 ГСИ. Государственная поверочная схема для средств измерений
температуры.
КЭМВ 4222-010-88455257МП. Системы термометрии комплексные автоматизированные КАСТ-01. Методика поверки.
Рекомендации к применению
Выполнение работ по оценке соответствия промышленной продукции и продукции других видов, а также иных объектов установленным законодательством Российской Федерации обязательным требованиям.