Назначение
Устройства сбора и передачи данных «МАК-4» (далее - УСПД) предназначены для преобразования и измерения параметров количества и качества электрической энергии. УСПД обеспечивает хранение показаний приборов учета энергоресурсов с привязкой к календарному времени, обработку, отображение и передачу полученной информации на верхний уровень автоматизированных систем.
УСПД предназначено для использования в автоматизированных информационноизмерительных коммерческого и технического учета электрической энергии (АИИС КУЭ и АСТУЭ), системах автоматизированных телеметрии, системах контроля качества электрической энергии, системах дистанционного мониторинга и управления оборудованием.
Описание
Принцип действия устройства основан на двустороннем преобразовании данных, полученных по интерфейсу RS-485, в интерфейсы Ethernet, USB, RS232. Преобразование физических уровней интерфейсов выполнено на интегральных микросхемах. Преобразование логических уровней реализовано в микропроцессоре УСПД.
УСПД представляет собой микропроцессорное устройство с набором каналов контроля аналоговых и дискретных величин, приборным интерфейсом RS-485 и набором интерфейсов связи.
Приборный интерфейс RS-485 обеспечивает соединение с приборами учета энергоресурсов, например, счетчиками электрической энергии. Интерфейсы связи предназначены для приема-передачи данных по различным средам передачи центральным устройствам сбора данных верхнего уровня (например, программируемые логические контроллеры и компьютеры).
УСПД имеет внутренние часы и календарь с автономным питанием. Обмен данными с верхним уровнем, в том числе, коррекция текущего времени, осуществляется по каналам Ethernet, USB или RS232 (протоколу MODBUS).
УСПД обеспечивает преобразование значений измеряемой величины с помощью приборов учета энергоресурсов (многофункциональных электросчетчиков/датчиков) в данные, передаваемые по интерфейсам связи Ethernet, USB и RS-232 на подключенный модем сети GSM или ТФОП (проводная телефонная сеть). УСПД производит преобразование измерений с пренебрежительно малой задержкой, что позволяет верхним уровням автоматизированных систем выполнять привязку приборов учета к системе единого времени.
Пример преобразуемых и измеряемых величин: напряжение, сила и частота переменного тока, отклонение частоты, коэффициент искажения синусоидальности кривой напряжения (тока), активная энергия, реактивная энергия, активная мощность, реактивная мощность, полная мощность и так далее в зависимости от подключенного к УСПД
измерительного прибора.
УСПД изготавливаются в двух модификациях - МАК-4 и МАК-4Э. Различия модификации представлены в таблице 1.
лист № 2
всего листов 5
Внешний вид лицевой панели УСПД обеих модификаций показан на рисунке 1.
а) МАК-4 б) МАК-4Э
Рисунок 1 - Внешний вид УСПД
Отличия модификаций представлены в таблице 1.
Таблица 1
| Наименование параметра | Наличие (+)/отсутствие (-) |
| МАК-4 | МАК-4Э |
| Выдвигающийся индикатор с подсветкой | + | - |
| Кнопки управления | + | - |
В процессе работы УСПД ведет внутренний журнал событий, который отображает факты:
- о неисправности УСПД;
- об изменении настроек УСПД;
- о включении (перезапуске) УСПД;
- о выходе контролируемых параметров за допустимые пределы;
- об аварийном положении контролируемых устройств (аппараты защиты, автоматики и пр.)
Пломбирование УСПД от несанкционированного вскрытия корпуса осуществляется с помощью пломбировочной наклейки на верхней части корпуса. Для пломбирования от несанкционированного извлечения УСПД из ЭПУ и несанкционированного отсоединения кабеля сети Ethernet сбоку и спереди МАК-4 предусмотрены специальные скобы для крепления пломб (рисунок 2).
Скоба для пломбирования от несанкционированного извлечения УСПД из ЭПУ
Скоба для пломбирования от несанкционированного
отсоединения кабеля Ethernet
Программное обеспечение
Программное обеспечение «устройства сбора и передачи данных «МАК-4» состоит из двух программных компонентов: ПО УСПД «MAK-4» и ПО системы мониторинга «СДМ-Дизайн 2».
ПО УСПД «MAK-4» (далее - ПО «MAK-4») является встроенным и реализует основные и вспомогательные функции УСПД «MAK-4», в том числе, функцию съема со счетчиков значений электроэнергии и мощности. Согласно подпункту 3.4.5 пункта 3.4 МИ 3286-2010 все встроенное ПО является метрологически значимым.
ПО системы мониторинга «СДМ-Дизайн 2» (далее - ПО «СДМ-Дизайн 2») является автономным и используется для визуализации переданных данных. ПО «СДМ-Дизайн 2» состоит из ядра системы, базы данных, драйверов и интерфейса пользователя. Ядро осуществляет обмен данными с БД и распределение данных между драйверами.
Ядро ПО «СДМ-Дизайн 2», реализует метрологически значимые функции и является метрологически значимым.
Уровень защиты от непреднамеренных и преднамеренных изменений - уровень «С» в соответствии с МИ 3286-2010.
УСПД совместно с системой «СДМ Дизайн 2» обеспечивает чтение информации с различных электросчетчиков/датчиков при предоставлении протоколов обмена данными с этими электросчетчиками/датчиками.
Версии встроенного ПО УСПД «МАК-4» и внешнего ПО «СДМ-Дизайн»
представлены в таблице 2. Таблица 2
| Наименование программного обеспечения | Идентификационное наименование программного обеспечения | Номер версии (идентификационны й номер) | Цифровой идентификатор программного обеспечения (контрольная сумма исполняемого кода) | Алгоритм вычисления цифрового идентификатора |
| ПО «МАК-4» (встроенное) | - | * * З.х.а | - | - |
| ПО «СДМ-Дизайн 2» (внешнее) | - | 2.1.x ** | 5277A406AF44D9D2ABF055 5B64 A3B78B | MD5 |
| Примечание: - номер версии ПО «MAK-4» определяет первая цифра, х - число, которое определяет номер подверсии, и а - число, которое увеличивается на единицу при каждом следующем изменении программного обеспечения в пределах одной подверсии. - номер версии метрологически значимой части ПО «СДМ-Дизайн 2» определяют первые две цифры разделенные точкой, х - число, которое определяет номер сборки интерфейса. |
Технические характеристики
Диапазоны измеряемых величин и пределы допускаемых основных погрешностей измерения приведены в таблице 3.
Метрологические характеристики нормированы с учетом влияния программного обеспечения.
Таблица 3
| Наименование характеристики | Значение |
| Пределы допускаемой основной относительной погрешности преобразования и измерения, % | ±0,2 |
| Предел допускаемой дополнительной относительной погрешности преобразования и измерения, вызванной отклонением температуры среды от нормальных условий применения в пределах рабочего диапазона температур, на каждые 10 °С, %, не более | ±0,05 |
| Пределы допускаемой основной погрешности измерения времени в сутки при отсутствии внешней синхронизации, с/сутки | ±1 |
| Температурный коэффициент измерения времени, с/°С | ±0,3 |
| Напряжение питания постоянного тока, В | от 18 до 81 |
| Потребляемая мощность, не более, Вт | 3 |
| Г абаритные размеры* (ДхШхВ), не более, мм МАК-4 МАК-4Э | 261,5 х 104 х 44,5 259,5 х 104 х 44,5 |
| Масса, не более, кг | 2 |
| Средняя наработка на отказ, не менее, ч | 400 000 |
| Средний срок службы, не менее, лет | 20 |
*) Без учета пломбировочных скоб.
Нормальные условия применения:
- температура окружающего воздуха (20 ± 5) °С;
- относительная влажность воздуха от 30 % до 80 %;
- атмосферное давление от 84 до 106,7 кПа (от 630 до 800 мм рт. ст.).
Рабочие условия применения:
- температура окружающего воздуха от минус 10 до плюс 45 °С;
- относительная влажность воздуха не более 95 % при плюс 35 °С.
Знак утверждения типа
Знак утверждения типа наносят на наклейку с названием УСПД и серийным номером методом термопечати, на руководство по эксплуатации - типографским способом.
Комплектность
Комплект поставки приведён в таблице 4. Таблица 4
| № | Наименование | Обозначение | Кол-во |
| 1 | УСПД «МАК-4» или «МАК-4Э» | ПДКЕ.469156.021 | 1 шт. |
| 2 | Руководство по эксплуатации | ПДКЕ.469156.021 РЭ | 1 экз. |
| 3 | Диск с программным обеспечением и методикой проверки ПДКЕ.469156.021 МП | 1 | 1 шт. |
Поверка
осуществляется по документу «Устройства сбора и передачи данных «МАК-4». Методика поверки ПДКЕ.469156.021 МП», утвержденным ФГУП «ВНИИМС» в феврале 2012 г.
Средства поверки:
- Измеритель электрических параметров качества, мощности и количества электрической энергии телеметрический LPW-305, пределы допускаемой основной приведенной (к номинальному значению фазного напряжения) погрешности ± 0,1 %;
- Радиочасы "МИР РЧ-01", абсолютная погрешность (Л) ± 1с;
Сведения о методах измерений
Метод измерений приведен в руководстве по эксплуатации «Устройства сбора и передачи данных МАК-4» ПДКЕ.469156.021 РЭ.
Нормативные документы
1. ГОСТ 22261-94 «Средства измерений электрических и магнитных величин.
Общие технические условия».
2. ПДКЕ.469156.021 ТУ «Устройства сбора и передачи данных МАК-4».
Технические условия».
Рекомендации к применению
Выполнение работ по оценке соответствия промышленной продукции и продукции других видов, а также иных объектов установленным законодательством Российской Федерации является обязательным требованиям.
