Назначение
Системы удалённого ввода-вывода Excom - комплексы программно-технические, предназначенные для измерений, измерительных преобразований и гальванической развязки стандартизованных аналоговых выходных сигналов датчиков в виде напряжения и силы постоянного тока, сопротивления, сигналов термоэлектрических преобразователей (ТП) и термопреобразователей сопротивления (ТС), частоты импульсов прямоугольной формы, формирования управляющих аналоговых сигналов по различным законам регулирования на основе измерений параметров технологических процессов; устанавливаются во
взрывоопасных зонах.
Описание
Системы удалённого ввода-вывода Excom (далее - системы) могут быть использованы для построения распределенных и локальных систем автоматического управления (регулирования) или логико-программного управления технологическими процессами АСУ ТП, выполнения технологических защит, сбора и обработки информации в энергетике, металлургии, химической, нефтехимической и других отраслях промышленности.
Состав систем определяется заказом в соответствии с параметрами технологического объекта. Системы представляют собой модульные структуры, состоящие из: модулей источников питания, модулей связи (шлюзов), модулей ввода-вывода аналоговых и дискретных сигналов, которые устанавливаются в модульную стойку. Модульная стойка представляет собой кросс-плату с размещенными на ней: системой полозьев-держателей для установки модулей, клеммными разъемами для установки модулей источников питания, клеммными разъемами для подключения сигналов полевых приборов.
В состав систем входят модули следующих типов:
AI401Ex - 4-канальный модуль аналоговых входов (от 0/4 до 20 мА), служит для подключения 2-х проводных измерительных преобразователей (активный вход/пассивный датчик) и 4-х проводных датчиков (пассивный вход/активный датчик), искробезопасные входные цепи;
AI41Ex - 4-канальный модуль аналоговых входов (от 0/4 до 20 мА, от 0/2 до 10 В), служит для подключения 4-х проводных датчиков (пассивный вход/активный датчик), искробезопасные входные цепи;
AI401-N - 4-канальный модуль аналоговых входов (от 0/4 до 20 мА), служит для подключения 2-х проводных измерительных преобразователей (активный вход/пассивный датчик) и 4-х проводных датчиков (пассивный вход/активный датчик);
AI41-N - 4-канальный модуль аналоговых входов (от 0/4 до 20 мА, от 0/2 до 10 В), служит для подключения 4-х проводных датчиков (пассивный вход /активный датчик);
AIH40Ex - 4-канальный модуль аналоговых входов (от 0/4 до 20 мА), служит для подключения 2-х проводных измерительных преобразователей (активный вход/пассивный датчик), поддержка HART протокола, искробезопасные входные цепи;
AIH41Ex - 4-канальный модуль аналоговых входов, служит для подключения 4-х проводных измерительных преобразователей (пассивный вход/активный датчик), поддержка HART протокола, искробезопасные входные цепи;
AIH40-N - 4-канальный модуль аналоговых входов, служит для подключения 2-х проводных измерительных преобразователей (активный вход/пассивный датчик), поддержка HART протокола;
AIH41-N - 4-канальный модуль аналоговых входов, служит для подключения 4-х проводных измерительных преобразователей (пассивный вход/активный датчик), поддержка HART протокола;
AI43Ex - 4-канальный модуль преобразователя сигналов потенциометров, служит для подключения потенциометров диапазона от 400 Ом до 12 кОм по трех- или четырехпроводной схеме, искробезопасные входные цепи;
AI43-N - 4-канальный модуль преобразователя сигналов потенциометров, служит для подключения потенциометров диапазона от 400 Ом до 12 кОм по трех- или четырехпроводной схеме;
AO401Ex - 4-канальный модуль аналоговых выходов (от 0/4 до 20 мА), служит для подключения аналоговых исполнительных устройств, таких, как управляющие вентили или индикаторы процесса, искробезопасные выходные цепи;
AOH40Ex - 4-канальный модуль аналоговых выходов (от 0/4 до 20 мА), служит для подключения аналоговых исполнительных устройств, таких, как управляющие вентили или индикаторы процесса, поддержка HART протокола, искробезопасные выходные цепи;
AO401-N - 4-канальный модуль аналоговых выходов (от 0/4 до 20 мА), служит для подключения аналоговых исполнительных устройств, таких, как управляющие вентили или индикаторы процесса;
AOH40-N - 4-канальный модуль аналоговых выходов (от 0/4 до 20 мА), служит для подключения аналоговых исполнительных устройств, таких, как управляющие вентили или индикаторы процесса, поддержка HART протокола;
TI40Ex - 4-канальный модуль преобразователя сигналов датчиков температуры, служит для подключения по двух-, трех- и четырехпроводным схемам термопреобразователей сопротивления типов Pt100, 100П, Pt200, Pt400, Pt1000, Ni100 и Cu100, а также для подключения термоэлектрических преобразователей (термопар) типов B, E, J, K, L, N, R, S, T, искробезопасные входные цепи;
TI40-N - 4-канальный модуль преобразователя сигналов датчиков температуры, служит для подключения по двух-, трех- и четырехпроводным схемам термопреобразователей сопротивления типов Pt100, 100П, Pt200, Pt400, Pt1000, Ni100 и Cu100, а также для подключения термоэлектрических преобразователей (термопар) типов B, E, J, K, L, N, R, S, T;
DF20Ex - 2-канальный модуль частотного преобразователя сигналов, служит для подсчета количества импульсов или измерения частоты следования импульсов в диапазоне от 0,1 Гц до 4 кГц с датчиков, имеющих дискретные выходы стандарта NAMUR (EN 60947-5-6), искробезопасные входные цепи.
DF20-N - 2-канальный модуль частотного преобразователя сигналов, служит для подсчета количества импульсов или измерения частоты следования импульсов в диапазоне от 0,1 Гц до 4 кГц с датчиков, имеющих дискретные выходы стандарта NAMUR (EN 60947-5-6).
TI-CJC-x - пассивные модули внешней термокомпенсации холодного спая (Pt100) для использования совместно с модулями термопреобразователей TI40Ex, TI40-N в режиме измерения сигналов термопар.
Фотография общего вида системы приведена на рисунке 1.
Рисунок 1 - Фотография общего вида
Программное обеспечение
Программное обеспечение (ПО) систем удалённого ввода-вывода Excom можно разделить на 2 группы:
- встроенное программное обеспечение (ВПО);
- автономное программное обеспечение (ПО), устанавливаемое на персональный компьютер.
ВПО, влияющее на метрологические характеристики, устанавливается в энергонезависимую память измерительных модулей контроллеров в производственном цикле на заводе-изготовителе и в процессе эксплуатации изменению не подлежит (уровень защиты «А» - по МИ 3286-2010).
Метрологические характеристики измерительных модулей с каналами ввода-вывода, указанные в таблице 2, нормированы с учетом ВПО.
Автономное ПО устанавливается на персональный компьютер и представляет собой конфигурационные файлы с расширением .gsd (GSD файлы), инсталлируемые в рамках утилит аппаратного конфигурирования, входящих в состав ПО для программирования современных РСУ/ПЛК систем управления технологическими процессами. GSD файлы позволяют, в том числе, производить конфигурирование и настройку параметров модулей аналогового ввода/вывода, входящих в состав систем Excom, таких как: тип и диапазон измерения входных сигналов, разрешение, выбор схемы подключения и др..
Идентификационные данные встроенной и автономной групп ПО приведены в таблице 1.
Таблица 1 - идентификационные данные ПО
| Наименование ПО | Идентификационн ое наименование ПО | Номер версии | Цифровой идентификатор ПО (контрольная сумма) | Алгоритм вычисления цифрового идентификатора ПО |
| ВПО | ВПО | FW х.х.х.х | не определен | не определен |
| Конфигурационный файл GSD V1.3.0 для I/O Excom | GSD_excom_130 | 1.3.0 | не определен | не определен |
| Конфигурационный файл GSD V1.6.x для I/O Excom | GSD_excom_16x | 1.6.x | не определен | не определен |
| Конфигурационный файл GSD V2.0.x для I/O Excom | GS D_excom_20x | 2.0.x | не определен | не определен |
Технические характеристики
Метрологические характеристики модулей аналоговых входов/выходов систем Excom приведены в таблице 2.
Таблица 2 - Метрологические характеристики модулей аналогового ввода/вывода систем
Excom
| Модуль | Диапазон входного сигнала | Диапазон выходного сигнала | Пределы допускаемой основной приведенной погрешности, уо, % | Пределы допускаемой дополнит. погрешности от изменения температуры, млн-1/ °С | Кол-во каналов модуля |
| Модули ввода |
| AI401EX, AI401-N, | 0 (4) - 20 мА | 14 бит | ± 0,05 | ± 50 | 4 |
| AI41EX, AI41-N | 0 (4) - 20 мА, 0(2) - 10 В | ± 0,1 |
| AIH40EX, AIH41EX, AIH40-N, AIH41-N ( HART протокол) | 0 (4) - 20 мА |
| AI43EX, AI43-N | 400 - 12000 Ом | 14 бит | ± 0,1 | ± 50 | 4 |
| TI40EX, TI40N | Pt100 (-200 + 850 °C) 100П (-200 + 850 °C) Pt200 (-200 + 850 °C) Pt400 (-200 + 850 °C) Pt1000 (-200 + 850 °C) Cu100 (-60 + 200 °C) Ni100 (-60 + 180 °C) | 16 бит | ± 0,05 % | ± 50 | 4 |
Продолжение таблицы 2
| Модуль | Диапазон входного сигнала | Диапазон выходного сигнала | Пределы допускаемой основной приведенной погрешности, уо, % | Пределы допускаемой дополнит. погрешности от изменения температуры, млн-1/ °С | Кол-во каналов модуля |
| TI40EX, TI40N | ТП типа B (0 + 1820 °C) ТП типа Е (-270 + 1000 °C) ТП типа J (210 + 1200 °C) ТП типа K (-217 + 1372 °C) ТП типа L (-200 + 900 °C) ТП типа L (-200 + 800 °C) ТП типа N (-270 + 1300 °C) ТП типа R (-50 + 1768 °C) ТП типа S (-50 + 1768 °C) ТП типа T (-270 + 400 °C) ± 75 мВ ± 1,2 В 0 - 30 Ом 0 - 300 Ом 0 - 3 кОм | 16 бит | ± 0,05%*, ± 0,1%** | ± 50 | 4 |
| DF20EX, DF20-N | 0,1 - 4000 Гц | 30 бит | ± 1 % | ± 50 | 2 |
Окончание таблицы 2
| Модуль | Диапазон входного сигнала | Диапазон выходного сигнала | Пределы допускаемой основной приведенной погрешности, уо, % | Пределы допускаемой дополнит. погрешности от изменения температуры, млн-1/ °С | Кол-во каналов модуля |
| Модули вывода |
| AOH40EX, AOH40-N, (HART протокол) | 13 бит | 0 (4) — 20 мА | ± 0,1 | ± 50 | 4 |
| AO401EX, AO401-N | 13 бит | 0 (4) — 20 мА | ± 0,05 | ± 50 | 4 |
Примечания:
«Jo о о .. о
* - пределы допускаемой основной приведённой погрешности каналов компенсации
температуры свободных (холодных) концов термопары для электронных модулей термопреобразователей TI40Ex, TI40-N ± 0,05 % (при использовании дополнительных
пассивных модулей внешней термокомпенсации TI-CJC-x).
* * - пределы допускаемой основной приведенной погрешности для модулей температурных преобразователей в режиме измерения сигналов с термоэлектрических преобразователей (термопар) уосн равна сумме погрешности канала компенсации температуры свободных (холодных) концов термопары yCJC и погрешности канала измерения
сигналов с термопар уизм:
уосн (±0,1 %) = yCJC (±0,05 %) +уизм (±0,05 %)
Рабочие условия применения.
Температура окружающей среды: от минус 20 до плюс 60 °С;
Относительная влажность: 95 % без конденсации влаги;
Атмосферное давление: от 86 до 106,7 кПа;
Напряжение питания (в зависимости от модификации): от 19,5 до 32 В постоянного тока, от 200 до 250 В переменного тока, от 100 до 125 В переменного тока.
Потребляемая мощность определяется составом систем Excom.
Габаритные размеры модулей, мм: 103 x 118 x 18
Масса модулей, кг: не более 0,138
Средний срок службы, лет: 15.
Знак утверждения типа
наносится на титульный лист руководства по эксплуатации типографским способом.
Комплектность
Комплектность поставки приведена в таблице 3 (*, **).
Таблица 3
| Обозначение | Наименование | Кол. * |
| MT18-C024 | Модульная стойка на 16 элементов, питание 24 В постоянного тока, зажимные терминалы для подсоединения сигнальных линий | 1 |
| GDP-IS/FW2.1 | Модуль контроллера шины PROFIBUS-DP (slave), мах. скорость обмена 1.5 MBaud | 1 |
| PSD24EX | Блок питания 24 В постоянного тока, для установки на модульную стойку (МТ9-xxx, MT18-xxx) | 1 |
| SC12EX | Конвертор физическиих уровней шины RS485/RS485-IS для PROFIBUS-DP | 1 |
| D9T-RS485 | Коннектор типа D-SUB (RS485) для PROFIBUS-DP шины; с встроенным терминатором | 2 |
| D9T-RS485IS | Коннектор типа D-SUB (RS485-IS) для PROFIBUS-DP шины; с встроенным терминатором | 2 |
| BM1 | Модуль-заглушка для неиспользуемых слотов модульной стойки | 1 |
| BM-PS | Крышка для неиспользуемого слота питания модульной стойки | 1 |
| MODEX filter | Фильтр питания 24В постоянного тока | 1 |
| KABEL451-xM | PROFIBUS кабель, 2 x 0.34 mm2 | x |
| Руководство по эксплуатации | «Системы удалённого ввода-вывода Excom. Руководство по эксплуатации» | 1 |
* Конфигурация и состав определяются требованиями заказчика.
* * В таблице 3 приведена одна из допустимых типовых конфигураций системы Excom без учета электронных модулей ввода-вывода аналоговых и дискретных сигналов, модулей входов для измерения сигналов с термопар/термосопротивлений, частотных модулей.
Поверка
осуществляется по МИ 2539-99 «ГСИ. Измерительные каналы контроллеров, измерительновычислительных, управляющих, программно-технических комплексов. Методика поверки» с изменением №1.
Перечень основных средств поверки: калибратор-вольтметр универсальный В1-28 (AU= ±(0,003%U+0,0003%UM); AI= ±(0,006%I+0,002%IM)), магазин сопротивлений Р 4831 (кл.т. 0,02), частотомер электронно-счётный Ч3-63, генератор сигналов Г5-60 (погрешность установки длительности A=(10-6t + 10 нс)).
Сведения о методах измерений
Метод измерений приведён в руководстве по эксплуатации «Системы удалённого ввода-вывода Excom. Руководство по эксплуатации».
Нормативные документы
ГОСТ Р 52931-2008
ГОСТ Р 8.596-2002
«Приборы контроля и регулирования технологических процессов. Общие технические условия»
«ГСИ. Метрологическое обеспечение измерительных систем. Основные положения»
Рекомендации к применению
- осуществление производственного контроля за соблюдением установленных законодательством Российской Федерации требований промышленной безопасности к эксплуатации опасного производственного объекта.
