Назначение
Программно-технические средства ТПТС-НТ на базе модулей ТПТС55 предназначены для воспроизведения сигналов напряжения постоянного тока; воспроизведения сигналов силы постоянного тока; измерений сигналов от датчиков с выходами напряжения постоянного тока; измерений сигналов от датчиков с выходами силы постоянного тока; измерений сигналов от термоэлектрических преобразователей (ТП); измерений сигналов от термопреобразователей сопротивления (ТС); измерений сигналов частоты последовательности импульсных сигналов.
Модули ТПТС55 предназначены для работы в составе ТПТС-НТ. К модулям ТПТС55 относятся модули ввода унифицированных сигналов тока ТПТС55.1661; модули ввода сигналов ТП, ТС и унифицированных сигналов тока и напряжения ТПТС55.1662; модули вывода унифицированных аналоговых сигналов ТПТС55.1663; модули ввода импульсных сигналов ТПТС55.1672. ТПТС-НТ применяются для компоновки по проектной документации программно-технических комплексов для применения в АСУ ТП: системах автоматизации, системах контроля и управления, информационных и управляющих системах, а также системах безопасности объектов атомной и тепловой энергетики и других отраслей промышленности.
Описание
ТПТС-НТ на базе модулей ТПТС55 осуществляют связь с технологическим объектом и воспринимают аналоговую и дискретную информацию о состоянии технологического процесса, осуществляют ее обработку с целью выработки сигналов необходимых для формирования управляющих и регулирующих воздействий на технологический объект и контроля его работы. Модули ТПТС55 осуществляют измерение и воспроизведение аналоговых сигналов.
Группы модулей ТПТС55, обладающих одним и тем же наименованием и обозначением, имеют одинаковые конструкцию и технические характеристики, включая метрологические. В модулях ТПТС55 предусмотрена защита от несанкционированного изменения структур (настроек) в условиях эксплуатации, что позволяет применять их в системах безопасности.
Модули ТПТС55.1661 осуществляют измерение унифицированных сигналов силы постоянного тока. Значение унифицированного сигнала силы постоянного тока на входе модуля преобразуются с помощью его АЦП в 14-битный двоичный код. Микроконтроллер модуля под управлением встроенного программного обеспечения (ВПО) выполняет преобразование кода АЦП в измеренное значение унифицированного сигнала силы постоянного тока. Пределы погрешности измерения унифицированного сигнала силы постоянного тока приведены в таблице
2. Измеренное значение унифицированного сигнала силы постоянного тока преобразуется модулем в числовое значение. Предел погрешности этого преобразования пренебрежимо мал относительно предела погрешности измерения унифицированного сигнала силы постоянного тока.
Модули ТПТС55.1662 осуществляют измерение сигналов термоэлектрических преобразователей, термопреобразователей сопротивления, унифицированных сигналов силы и напряжения постоянного тока.
Значения входных унифицированных сигналов силы и напряжения постоянного тока модуля ТПТС55.1662 преобразуются с помощью его АЦП в 16-битные двоичные коды. Микроконтроллер модуля под управлением ВПО выполняет преобразование кодов АЦП в измеренные значения унифицированных сигналов силы и напряжения постоянного тока. Пределы погрешности измерения унифицированных сигналов силы и напряжения постоянного тока приведены в таблице 2. Измеренные значения унифицированных сигналов силы и напряжения постоянного тока преобразуются модулем в числовое значение. Предел погрешности этого преобразования
Значение сигнала от ТС на входе модуля ТПТС55.1662 преобразуются с помощью его АЦП в 16-битный двоичный код. Микроконтроллер модуля под управлением ВПО выполняет преобразование кода АТ ЦП в измеренное значение сигнала от ТС. Пределы погрешности измерения сигнала от ТС приведены в таблице 2. Измеренное значение сигнала преобразуется модулем в значение температуры согласно номинальным статическим характеристикам преобразования, указанным в ГОСТ 6651-2009. Предел погрешности, вносимой модулем при выполнении этого преобразования, пренебрежимо мал относительно погрешности измерения сигнала от ТС.
Значение сигнала от ТП на входе модуля ТПТС55.1662 преобразуются с помощью его АЦП в 16-битный двоичный код. Микроконтроллер модуля под управлением ВПО выполняет преобразование кода АЦП в измеренное значение сигнала от ТП. Пределы погрешности измерения сигнала от ТП приведены в таблице 2. Измеренное значение выходного сигнала от ТП преобразуется модулем в значение температуры согласно номинальным статическим характеристикам преобразования, указанным в ГОСТ Р 8.585-2001. Пределы погрешности, вносимой модулем при выполнении этого преобразования, представлены в таблице 3.
Модули ТПТС55.1663 осуществляют воспроизведение унифицированных сигналов силы и напряжения постоянного тока. Микроконтроллер модуля под управлением ВПО выполняет преобразование заданных числовых значений в значения унифицированных выходных сигналов силы и напряжения постоянного тока. Эти значения преобразуются в двоичные 14битные коды. Предел погрешности преобразований пренебрежимо мал относительно предела погрешности воспроизведения сигналов силы и напряжения постоянного тока. Далее модуль при помощи ЦАП по двоичным кодам воспроизводит значения унифицированных сигналов силы и напряжения постоянного тока на своих выходах. Пределы погрешности воспроизведения унифицированных сигналов силы и напряжения постоянного тока представлены в таблице 2.
Модули ТПТС55.1672 под управлением ВПО осуществляют измерение частоты входных импульсных сигналов. Пределы погрешности измерения частоты входных импульсных сигналов, указанны в таблице 2.
Модули ТПТС55 могут быть использованы в не резервированных и резервированных режимах.
Программное обеспечение
Идентификационные данные программного обеспечения (ПО) указаны в таблице 1. Возможности, средства и интерфейсы для изменения ПО отсутствуют. Защита программного обеспечения от непреднамеренных и преднамеренных изменений соответствует уровню «С» по МИ 3286-2010. Программное обеспечение не влияет на МХ модулей ТПТС55 за исключением части ПО модуля ТПТС55.1662, выполняющей преобразование измеренного значения сигнала ТП в значение температуры. Погрешность этого преобразования представлена в таблице 3.
Таблица 1 - Идентификационные данные программного обеспечения
| Наименование ПО | Идентификационное наименование ПО | Номер версии (идентификационный номер) ПО | Цифровой идентификатор ПО (контрольная сумма) | Алгоритм вычисления цифрового идентификатора |
| | fw 1661.bin | 4 | B3D98419 | CRC32 |
| | fw 1662.bin | 4 | CA730131 | CRC32 |
| | fw 1663.bin | 4 | D6818977 | CRC32 |
| | fw 1672.bin | 4 | 554C5DAF | CRC32 |
Метрологические характеристики ТПТС-НТ полностью определяются метрологическими характеристиками модулей ТПТС55.
_Таблица 2 - Метрологические характеристики модулей ТПТС55_
| Обозначение и наименование модуля ТПТС55 | Режимы измерений/ воспроизведе ния | Разряд ность АЦП/ЦАП | Диапазоны измерений/ воспроизведения сигналов | Пределы допускаемой основной погрешности 5 - относительна Y - погрешность верхнему значен измерений/восп | Пределы допускаемой дополнительной температурной погрешности (при температуре окружающего воздуха от плюс 1 до плюс 55 °С) ш погрешность; приведенная к ию диапазона роизведения |
| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 |
| Модуль ввода унифицированных сигналов тока ТПТС55.1661 | измерение унифицированных сигналов силы постоянного тока | 14 | от 0 до 20 мА от 4 до 20 мА | у: ±0,20 % (при температуре окружающего воздуха от плюс 10 до плюс 45 °С) | у: ±0,010 %/°С |
| Модуль ввода сигналов термоэлектрических преобразователей, тер-мопреобра-зователей сопротивления и унифицированных сигналов тока и напряжения ТПТС55.1662 | измерение унифицированных сигналов силы постоянного тока | 16 | от 0 до 20 мА от 4 до 20 мА | у: ±0,20 % (при температуре окружающего воздуха от плюс 10 до плюс 45 °С) | у: ±0,0030 %/°С |
| измерение унифицированных сигналов напряжения постоянного тока | 16 | от 0 до 10 B от 2 до 10 В | у: ±0,20 % (при температуре окружающего воздуха от плюс 10 до плюс 45 °С) | у:±0,0050 %/°С |
| измерение сигналов ТП | 16 | от минус 0,038 до плюс 0,038 В от минус 0,077 до плюс 0,077 В | у: ±0,020 % (при температуре окружающего воздуха 25 ± 3 °С) | у: ±0,0020 %/°С |
| измерение сигналов ТС | 16 | от 10 до 125 Ом от 10 до 250 Ом от 10 до 500 Ом | у: ±0,020 % (при температуре окружающего воздуха 25 ± 3 °С) | у: ±0,0020 %/ °С |
| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 |
| Модуль вывода унифицированных аналоговых сигналов ТПТС55.1663 | воспроизведение унифицированных сигналов силы постоянного тока | 14 | от 0 до 20 мА от 4 до 20 мА | у: ±0,20 % (при температуре окружающего воздуха от плюс 10 до плюс 45 °С) | у: ±0,015 %/°С |
| воспроизведение унифицированных сигналов напряжения постоянного тока | 14 | от 0 до 10 B от 2 до 10 В | у: ±0,20 % (при температуре окружающего воздуха от плюс 10 до плюс 45 °С) | у: ±0,0070 %/°С |
| Модуль ввода импульсных сигналов ТПТС55.1672 | измерение частоты импульсных сигналов | - | от 0,0001 до 150-кГц | 5: [0,002+(4 10-6/ Тсч)] % где Тсч - время измерения в сек. (при температуре окружающего воздуха 25 ± 3 °С) | 5: ±0,00010 %/°С |
Примечание - Пределы допускаемой основной и дополнительной погрешностей модуля ТПТС55.1662 в режиме измерений сигналов от ТП даны без учета предела погрешности компенсации температуры холодного спая. Предел погрешности компенсации температуры холодного спая ТП не нормируется. В программно - технических комплексах, компенсация температуры холодного спая в месте подключения ТП может осуществляться одним из следующих способов: термостатированием; с использованием схемы аппаратной компенсации; измерением температуры холодного спая ТП с помощью ТС. Предел погрешности компенсации температуры холодного спая ТП определяется выбранным способом компенсации. Для модуля ТПТС55.1662 в режимах измерений сигналов от ТП и ТС при относительной влажности воздуха более 80 % предел допускаемой дополнительной погрешности из-за повышенной влажности равен пределу допускаемой основной погрешности.
Температура окружающего воздуха в рабочих условиях
Относительная влажность воздуха
Атмосферное давление Габаритные размеры Масса
- от 1 до 40 °С для ТПТС-НТ;
- от 1 до 55 °С для модулей ТПТС55;
- до 80 % при температуре до 25 °С (без конденсации влаги);
- от 84,0 до 106,7 кПа;
-1050х510х2295 мм;
- не более 350 кг;
- 30 лет для ТПТС-НТ (при условии
замены элементов, отказавших или выработавших свой ресурс);
- 15 лет для модулей ТПТС55
Таблица 3 - Пределы погрешности преобразования модулем ТПТС55.1662 измеренного значения сигнала от ТП в значение температуры._
| Тип ТП | Предел погрешности по входу модуля в % от предела основной погрешности модуля ТПТС55.1662 |
| R | ±13 |
| S | ±17 |
| B, E, A-1, A-2, A-3 | ±4,0 |
| J | ±8,0 |
| T, N, M | 0 |
| K | ±9,0 |
| L | ±5,0 |
Знак утверждения типа
Знак утверждения типа наносится на корпус ТПТС-НТ и/или на модули ТПТС55 и/или титульные листы эксплуатационной документации.
Комплектность
1. Средство программно-техническое ТПТС-НТ (конфигурация согласно заказу).
2. Формуляр (для каждого конкретного проекта в формуляре на каждое исполнение средства программно-технического ТПТС-НТ указывается состав модулей ТПТС55).
3. Руководство по эксплуатации.
4. Методика поверки.
Поверка
осуществляется в соответствии с методикой поверки МП 56645-14 «Средства программнотехнические ТПТС-НТ на базе модулей ТПТС55. Методика поверки. ТПТС55 МП», утвержденной ФГУП «ВНИИМС» 20 декабря 2013 г. При первичной и периодической поверке ТПТС-НТ допускается поверять отдельно модули ТПТС55.
Таблица 4 - Перечень основного оборудования для поверки
| Диапазон измерений (или воспроизведения) | Предел основной допускаемой погрешности А - абсолютная погрешность, 5 - относительная погрешность | Предел дополнительной допускаемой погрешности А - абсолютная погрешность, 5 - относительная погрешность |
| 1 | 2 | 3 |
| 1. Калибратор универсальный Fluke 5520A |
| Воспроизведение напряжения постоянного тока |
| от 0 до 0,3299999 В | А: ±(0,00002 U + 0,000001 В), при температуре окружающего воздуха (23±5) °С | Не более значения основной погрешности на каждые 10 °C, при температуре окружающего воздуха от 0 до 50 °С |
| от 0 до 32,99999 В | А: ±(0,00012 U + 0,000020 В), при температуре (23±5) °С |
| Воспроизведение силы постоянного тока |
| от 0 до 32,9999 мА | А: ±(0,00010 1 + 0,00000025 А), при температуре окружающего воздуха (23±5) °С | Не более значения основной погрешности на каждые 10 °C, при температуре окружающего воздуха от 0 до 50 °С |
| 1 | 2 | 3 |
| Воспроизведение сопротивления постоянному току |
| от 0 до 10,9999 Ом | A: ±(0,000040 R + 0,0010 Ом), при температуре окружающего воздуха (23±5) °С | Не более значения основной погрешности на каждые 10 °С, при температуре окружающего воздуха от 0 до 50 °С |
| от 11 до 32,9999 Ом | A: ±(0,000030 R + 0,0015 Ом), при температуре окружающего воздуха (23±5) °С |
| от 33 до 109,9999 Ом | A: ±(0,000028 R + 0,0014 Ом), при температуре окружающего воздуха (23±5) °С |
| 110 до 329,9999 Ом | A: ±(0,000028 R + 0,0020 Ом), при температуре окружающего воздуха (23±5) °С |
| 330 до 1099,999 Ом | A: ±(0,000028 R + 0,0020 Ом), при температуре окружающего воздуха (23±5) °С |
| 2. Калибратор универсальный Н4-16 |
| Воспроизведение напряжения постоянного тока |
| от -20 до +20 В | A: ±(0,00002 U + 0,000020 В), при температуре окружающего воздуха (23±5) °С | ±0,0000021 U В/°С, при температуре окружающего воздуха от 5 до 40 °С |
| Воспроизведение силы постоянного тока |
| от -20 до +20 мА | A: ±(0,00005 1 + 0,00000010 А), при температуре окружающего воздуха (23±5) °С | Не более значения предела основной погрешности на каждые 10 °С, при температуре окружающего воздуха от 5 до 40 °С |
| 3. Мультиметры Agilent 34410A, Agilent 34411A, Agilent 34401A |
| Измерение напряжения постоянного тока |
| от 0 до 10 В | A: ±(0,000035 U + 0,00005 В), при температуре окружающего воздуха (22±5) °С | A: ±(0,000005 U + 0,00001 В) В/°С, при температуре окружающего воздуха от 0 до 55 °С |
| Измерение силы постоянного тока |
| от 0 до 10 мА | A: ±(0,0005 I + 200 10-8 А), при температуре окружающего воздуха (22±5) °С | A: ±(0,00002-1 + 20 10-8 А) А/°С, при температуре окружающего воздуха от 0 до 55 °С |
| от 0 до 100 мА | A: ±(0,0005 I + 500 10-8 А), при температуре окружающего воздуха (22±5) °С | A: ±(0,00002 I + 50 10-8 А) А/°С, при температуре окружающего воздуха от 0 до 55 °С |
| 4. Генератор сигналов сложной формы Tektronix AFG3011 |
| от 0,001 до 5 106 Гц | 5: ±0,0002 %, при температуре окружающего воздуха от 0 до 55 °С | |
| U - измеряемое (или воспроизводимое) значение напряжения, В; I - измеряемое (или воспроизводимое) значение силы тока, А; R - измеряемое (или воспроизводимое) значение сопротивления, Ом. |
Сведения о методах измерений
Метод измерений приведен в ТПТС55.1000 ТУ.
Нормативные и технические документы, устанавливающие требования к средствам программно-техническим ТПТС-НТ на базе модулей ТПТС55
ГОСТ Р 8.596-2002 ГСИ. Метрологическое обеспечение измерительных систем. Основные
положения.
Системы ядерного приборостроения для атомных станций. Общие технические требования.
ГОСТ 29075-91
ГОСТ 8.009-84 ГОСТ Р 8.585-2001
ГОСТ 6651-2009
ТПТС55.1000 ТУ
ГСИ. Нормируемые метрологические характеристики средств измерений. ГСИ. Термопары. Номинальные статические характеристики преобразования.
ГСИ Термопреобразователи сопротивления из платины меди и никеля. Общие технические требования и методы испытаний.
Модули ТПТС55. Общие технические условия
Рекомендации к применению
Осуществление производственного контроля за соблюдением установленных законодательством Российской Федерации требований промышленной безопасности к эксплуатации опасного производственного объекта.
