Назначение
Стойка технологической автоматики СТА-1 (далее - стойка) предназначена для измерения унифицированных сигналов силы постоянного тока, сигналов термопреобразователей сопротивления, воспроизведения сигналов силы постоянного тока, а также для формирования сигналов управления технологическим оборудованием по контролируемым параметрам и визуального отображения информации.
Описание
Стойка построена на базе контроллеров программируемых SIMATIC S7-300, внесенных в Государственный реестр средств измерений (регистрационный номер 15772-11).
Входные величины приходят на клеммы стойки СТА-1, а затем поступают на входы двух контроллеров программируемых SIMATIC S7-300 и модулей ввода аналоговых измерительных МВА8. Отображение измеренных величин осуществляется на панели оператора стойки и щитовых приборах. Панель оператора стойки связана с контроллерами по закрытому интерфейсу MPI. Стойка СТА-1 допускает подключение по закрытому интерфейсу MPI к центральному процессору первого контроллера.
В состав первого контроллера входят центральный процессор с измерительными каналами ввода-вывода аналоговых сигналов 6ES7 313-5BG03-0AB0 и модуль ввода аналоговых сигналов SM 331 6ES7 331-7NF00-0AB0 8 входов.
Второй контроллер включает в себя модуль ввода аналоговых сигналов SM 331 6ES7 331-7NF00-0AB0 8 входов.
Модули ввода аналоговые измерительные МВА8 осуществляют измерение сигналов термопреобразователей сопротивления и передачу измеренных значений по интерфейсу RS485 во второй контроллер. Модули ввода аналоговые измерительные МВА8 внесены в Государственный реестр средств измерений, регистрационный номер № 31739-06.
Стойка воспроизводит сигналы аппаратными средствами центрального процессора с измерительными каналами ввода-вывода аналоговых сигналов 6ES7 313-5BG03-0AB0. Сформированные сигналы поступают на выходные клеммы стойки СТА-1, откуда выдаются на исполнительные устройства.
Щитовые приборы осуществляют измерение и индикацию соответствующего параметра:
1) ваттметр и варметр Ц42308 - активной и реактивной мощности трехфазной сети переменного тока, внесены в Государственный реестр средств измерений, регистрационный номер № 30297-05;
2) вольтметр 2ЕС96 - напряжения переменного тока, внесен в Государственный реестр средств измерений, регистрационный номер № 26711-04;
3) амперметр Э42703 - силы переменного тока, внесен в Государственный реестр средств измерений, регистрационный номер № 37283-08.
Стойка СТА-1 представляет собой моноблочную конструкцию, выполненную на базе металлического двудверного шкафа фирмы Rittal. Температура внутри стойки при помощи встроенного термонагревателя поддерживается на уровне не менее плюс 10 °С. Фотография внешнего вида стойки приведена на рисунке 1.
Место пломбировки не предусмотрено конструкцией корпуса, пломбирование производится наклеиванием поверительного клейма в виде наклейки на место разъема корпуса центрального процессора первого контроллера, при этом второй контроллер опечатывается. Схема наклеивания поверительного клейма представлена на рисунке 1.
___________■_______________
Место нанесения клейма в виде наклейки со штрих кодом
Рисунок 1 - Внешний вид стойки регулятора СТА-1 и схема нанесения клейма.
Программное обеспечение
Состав программного обеспечения (ПО) стойки можно разделить на 2 группы - метрологически значимое встроенное программное обеспечение (ВПО) и внешнее, для формирования сигналов управления технологическим оборудованием по контролируемым параметрам.
ВПО, влияющее на метрологические характеристики, установлено в энергонезависимую память первого и второго контроллера в производственном цикле на заводе-изготовителе и в процессе эксплуатации изменению не подлежит (уровень защиты "А" по МИ 3286-2010).
Метрологические характеристики нормированы с учетом ВПО.
Конфигурирование и настройка первого и второго контроллера (выбор количества используемых измерительных каналов, диапазон измерения или воспроизведения сигналов, тип подключаемого измерительного преобразователя, алгоритм обработки информации) выполнено с помощью программного обеспечения "STEP 7" при изготовлении стойки СТА-1. Информация о конфигурировании контроллеров храниться в энергонезависимой памяти контроллеров и защищена паролем.
Внешнее ПО передается в первый и второй контроллер по закрытому интерфейсу MPI, так что конечный исполняемый файл компилируется автоматически непосредственно в контроллере. Доступ к исполняемому файлу осуществляется через "STEP 7" по паролю. Следовательно, согласно МИ 3286-2010 уровень защиты программного обеспечения от непреднамеренных и преднамеренных изменений "С".
Идентификационные данные программного обеспечения приведены в таблице 1
Таблица 1
| Наименование ПО | Идентификационное наименование ПО | Номер версии ПО | Цифровой идентификатор ПО (контрольная сумма исполняемого кода) | Алгоритм вычисления цифрового идентификатора ПО |
| СТА-1. Специальное программное обеспечение | СПО СТА-1.zip | не используется | 480F6BEE | CRC-32 Полином X30+X27.. +X2+X |
Цифровой идентификатор ПО (контрольная сумма) рассчитывается на проект, который содержит в себе внутреннее и внешнее ПО первого и второго контроллера.
Технические характеристики
Основные метрологические и технические характеристики стойки приведены в таблицах 2 - 4.
Таблица 2
| Характеристика | Значение |
| Количество измерительных каналов стойки (далее - ИК) | 87 |
| Количество типов ИК стойки | 5 |
| Измерение сигналов силы постоянного тока (ИК типа 1): - количество, шт. - диапазон измерения, мА - пределы допускаемой относительной погрешности измерения, % | 4 от 4 до 20 ± 1,0 |
| Измерение сигналов силы постоянного тока (ИК типа 2): - количество, шт. - диапазон измерения, мА - пределы допускаемой относительной погрешности измерения, % | 16 от 4 до 20 ± 0,3 |
| Измерение НСХ термопреобразователей сопротивления (ИК типа 3): - количество, шт. - условное обозначение НСХ датчика - пределы допускаемой относительной погрешности измерения, % | 1 ТСП (Pt100) W100=1,385 ± 5,0 |
| Воспроизведение сигналов силы постоянного тока (ИК типа 4): - количество, шт. | 2 |
| - диапазон воспроизведения, мА - пределы допускаемой относительной погрешности воспроизведения, % | от 4 до 20 ± 1,0 |
| Измерение НСХ термопреобразователей сопротивления (ИК типа 5): - количество, шт. - условное обозначение НСХ - пределы допускаемой относительной погрешности измерения, % | 64 ТСМ 50М W100 = 1,428 ±0,25 |
Таблица 3
| Наименование показателя | Диапазон измерений | Класс точности | Способ включения |
| Измерение активной мощности | от 0 до 4 МВт | 1,5 | Через трансформаторы тока и напряжения |
| Измерение реактивной мощности | от 0 до 4 Мвар | 1,5 | Через трансформаторы тока и напряжения |
| Измерение силы переменного тока | от 0 до 400 А | 1,5 | Через трансформаторы тока |
| Измерение напряжения переменного тока | от 4,5 до 15,0 кВ | 1,5 | Через трансформаторы напряжения |
Таблица 4
| Наименование показателя | Значение |
| Параметры питания: - напряжение постоянного тока, В - напряжение переменного тока, В - частота, Гц - потребляемая мощность, В • А, не более | 220 (+ 11; - 33) 220 (+ 22; - 33) 50,0 ± 0,2 500 |
| Г абаритные размеры, мм, не более | 1000x2200x600 |
| Масса, кг, не более | 250 |
| Климатические условия: - температура, °C - относительная влажность без образования конденсата (при 35 °C), % - атмосферное давление, кПа (мм рт. ст.) | от плюс 1 до плюс 40 80 от 86,0 до 106,7 (от 645 до 800) |
| Средняя наработка на отказ, ч, не менее | 10 000 |
Знак утверждения типа
Знак утверждения типа наносится на дверь стойки в соответствии с требованиями конструкторской документации путем нанесения наклейки.
Знак утверждения типа наносится типографским способом в верхний правый угол на титульных листах паспорта АИЮШ.421417.001 ПС, руководства по эксплуатации АИ-ЮШ.421417.001 РЭ и методики поверки АИЮШ.421417.001 ИС.
Комплектность
Комплектность стойки СТА-1 должна соответствовать таблице 3. Таблица 3
| Наименование | Обозначение технической документации | Количество |
| 1 | Стойка технологической автоматики СТА-1 | АИЮШ.421417.001 | 1 |
| 2 | Паспорт СТА-1 | АИЮШ.421417.001 ПС | 1 |
| 3 | Руководство по эксплуатации СТА-1 | АИЮШ.421417.001 РЭ | 1 |
| 4 | Методика поверки СТА-1 | АИЮШ.421417.001 ИС | 1 |
Поверка
осуществляется по документу «Стойка технологической автоматики СТА-1. Методика поверки.
АИЮШ.421417.001 ИС», утвержденному ГЦИ СИ ФГУ «Ульяновский ЦСМ».
Основные средства поверки приведены в таблице 4.
Таблица 4
| Средства поверки | Технические характеристики |
| Вольтметр универсальный В7-78/1 | Диапазон измерения постоянного тока от 0 до 30 мА, погрешность измерения в диапазоне от 0 до 21 мА ПГ ± 3,3 мкА |
| Магазин сопротивлений МСР-63 | Диапазон изменения сопротивления от 0,01 до 8,00 кОм, КТ 0,05/4-10-6 |
| Источник питания постоянного тока Б5-44А | Диапазон выходных напряжений от 0,1 до 30,0 В, ПГ ± 300 мВ |
Сведения о методах измерений
1. Методы измерений изложены в разделе «Аналоговые модули», документа «SI-MATIC S7. Программируемый контроллер S7-300. Данные модулей.» A5E00105504-06.
2. ГОСТ 8476-93 Приборы аналоговые показывающие электроизмерительные прямого действия и вспомогательные части к ним. Часть 2. Особые требования к амперметрам и вольтметрам.
3. ГОСТ 8476-93 Приборы аналоговые показывающие электроизмерительные прямого действия и вспомогательные части к ним. Часть 3. Особые требования к ваттметрам и варметрам.
Нормативные документы
1. ГОСТ 2.011-80 Средства измерений и автоматизации. Сигналы тока и напряжения непрерывные входные и выходные.
2. ГОСТ 6651-2009. ГСИ. Термопреобразователи сопротивления из платины, меди и никеля. Общие технические требования и методы испытаний.
3. ГОСТ 8476-93 Приборы аналоговые показывающие электроизмерительные прямого действия и вспомогательные части к ним. Часть 2. Особые требования к амперметрам и вольтметрам.
4. ГОСТ 8476-93 Приборы аналоговые показывающие электроизмерительные прямого действия и вспомогательные части к ним. Часть 3. Особые требования к ваттметрам и варметрам.
5. РД 153-34.0-35.519-98. Общие технические требования к управляющим подсистемам агрегатного и станционного уровней АСУ ТП. ОАО «ОРГРЭС», 1999 г.
Рекомендации к применению
Выполнение работ по оценке соответствия промышленной продукции и продукции других видов, а так же иных объектов установленным законодательством Российской Федерации обязательным требованиям.
