Назначение
Блоки аварийной защиты и сигнализации БАЗИС-21 (далее по тексту — контроллеры БАЗИС-21 или контроллеры) предназначены для измерений сигналов напряжения и силы постоянного тока (в том числе сигналов от пассивных токовых датчиков), сигналов от термопар, термопреобразователей сопротивления, в том числе расположенных во взрывоопасных зонах; архивирования информации и индикации на цветном графическом дисплее; приема информации от других модулей и контроллеров серии БАЗИС; реализации блокировок и управляющих сигналов по запрограммированным алгоритмам; регулирования по ПИД и другим законам; звуковой и световой сигнализации при срабатывании технологических уставок, передачи информации о нарушениях на внешние сигнальные табло; связи с другими устройствами через интерфейс RS-485.
Описание
Контроллеры БАЗИС-21 могут применяться в системах противоаварийной защиты и автоматического управления технологическими установками и агрегатами в нефтеперерабатывающей, химической и других отраслях промышленности.
Контроллеры БАЗИС-21 строятся на базе микропроцессорных однокристальных микроконтроллеров и имеют искробезопасное исполнение и обыкновенное исполнение без искро-защиты, а также конструктивные исполнения с черно-белым жидко-кристаллическим индикатором (ЖКИ) и с цветным ЖКИ. Кроме того, исполнения контроллеров различаются по комбинациям реализуемых функций (ПАЗ, регистрация, регулирование, сигнализация).
Общий вид контроллера БАЗИС-21 показан на рисунке 1.
Рисунок 1 — Общий вид контроллера БАЗИС-21
Измерение входных сигналов от аналоговых датчиков осуществляется модулями входных каналов различного вида (измерительными модулями), содержащими аналого-цифровой преобразователь. Используются входные модули с однотипными каналами и комбинированные. С помощью шины расширения БАЗИС-ШР осуществляется наращивание структуры контроллеров БАЗИС-21.
Контроллеры БАЗИС-21 имеют 24 входных канала от дискретных и (или) аналоговых датчиков. Типы измерительных модулей, на 8 входов каждый, могут быть в различных сочетаниях при общем количестве модулей и соответствующих входных разъемов не более трех. Наборы модификаций контроллеров для каждого исполнения отличаются количеством и типами входных и выходных каналов.
Программное обеспечение
Структура программного обеспечения (ПО) контроллеров БАЗИС-21 определяется их технической структурой:
- метрологически значимая часть состоит из следующих подпрограмм, реализуемых в микроконтроллерах измерительных модулей:
- подпрограмма измерения аналоговых сигналов;
- подпрограмма обработки аналоговых сигналов и хранения значений;
- подпрограмма передачи значений по цифровому интерфейсу (RS-485);
- метрологически незначимая часть:
- ПО верхнего уровня контроллеров БАЗИС-21 (обеспечивает работу модуля процессора)
- ПО неметрологических модулей нижнего уровня (модулей дискретного вво-да/вывода, управления и других)
- метрологически незначимая часть ПО измерительных модулей (подпрограмма общего функционирования измерительного модуля).
Таблица 1 - Идентификационные данные метрологически значимого ПО контроллера
| Наименование ПО | Идентиф икаци-онное наименование ПО | Номер версии ПО | Цифровой идентификатор ПО | Алгоритм вычисления цифрового идентификатора |
| Подпрограмма измерения аналоговых сигналов | measurement | 1.02 | 79DCC729 | CRC32 |
| Подпрограмма обработки аналоговых сигналов и хранения значений | processing | 1.00 | 0BD899D1 | CRC32 |
| Подпрограмма передачи значений | transmission | 1.00 | 335F23A9 | CRC32 |
Метрологические характеристики контроллеров БАЗИС-21 нормированы с учётом влияния на них ПО.
ПО измерительных модулей контроллеров БАЗИС-21 хранится в микросхеме энергонезависимой памяти, запаянной на печатной плате, и недоступно для изменения без использования специальных программно-аппаратных средств перепрошивки (программаторов), используемых при изготовлении.
Для предотвращения несанкционированного доступа к ПО измерительных модулей они пломбируются саморазрушающимися наклейками на разъеме для перепрошивки (рисунок 2).
Уровень защиты ПО контроллеров БАЗИС-21 от непреднамеренных и преднамеренных изменений в соответствии с МИ 3286-2010 — «А».
Доступ к измерительным модулям и их ПО невозможен без разборки корпуса контроллера.
Рисунок 2 - Пломбирование от несанкционированного доступа
Технические характеристики
Метрологические характеристики измерительных каналов (ИК) контроллеров БАЗИС-21 представлены в таблице 2.
Таблица 2 — Метрологические характеристики ИК контроллеров БАЗИС-21
| Входной сигнал | Диапазон входного сигнала | Выходной сигнал | Пределы допускаемой погрешности, приведённой к выходу (абсолютной погрешности) |
| 1 | 2 | 3 | 4 |
| Сигналы от термопар *) | L | от -7,831 до -3,005 мВ включ. (от -150 до -50 °C включ.) | 16 бит | ±0,7% (±0,7 °C) |
| св. -3,005 до +18,642 мВ включ. (св. -50 до +250 °C включ.) | ±0,17% (±0,5 °C) |
| св. 18,642 до 57,859 мВ (св .+250 до +700 °C) | ±0,18% (±0,8 °C) |
| K | от -4,913 до +16,397 мВ включ. (от -150 до +400 °C включ.) | ±0,18% (±0,8 °C) |
| св.16,397 до 41,276 мВ включ. (св. 400 до 1000 °C включ.) | ±0,18% (±1,2 °C) |
| св.41,276 до 52,410 мВ (св. 1000 до 1300 °C) | ±0,2% (±1,9 °C) |
| N | от -3,336 до +47,513 мВ (от -150 до +1300 °C) | ±0,09% (±1,3 °C) |
| B | от 1,242 до 13,591 мВ (от 500 до 1800 °C) | ±0,34% (±4,4 °C) |
| S | от 1,441 до 16,777 мВ (от 200 до 1600 °C) | ±0,23% (±3,2 °C) |
Продолжение таблицы 2
| 1 | 2 | 3 | 4 |
| Сигналы от термопар *) | R | от 1,469 до 18,849 мВ (от 200 до 1600 °C) | 16 бит | ±0,19% (±2,6 °C) |
| A1 | от 0 до 20,589 мВ включ. (от 0 до 1300 °C включ.) | ±0,18% (±2,4 °C) |
| св.20,589 до 33,640 мВ (св. 1300 до 2500 °C) | ±0,34% (±4,1 °С) |
| A2, A3 | A2: от 0 до 20,774 мВ включ. А3:от 0 до 20,407 мВ включ. (от 0 до 1300 °C включ.) | ±0,18% (±2,4 °C) |
| A2: св.20,774 до 27,232 мВ A3: св.20,407 до 26,773 мВ (св. 1300 до 1800 °C) | ±0,76% (±3,8 °C) |
| E | от -7,279 до -2,787 мВ включ. (от -150 до -50 °C включ.) | ±1,2% (±1,2 °C) |
| св. -2,787 до +13,421 мВ включ. (св. -50 до +200 °C включ.) | ±0,28% (±0,7 °C) |
| св. 13,421 до 76,373 мВ (св. 200 до 1000 °C) | ±0,11% (±0,9 °C) |
| T | от -4,648 до 0 мВ включ. (от -150 до 0 °C включ.) | 16 бит | ±0,6% (±0,9 °C) |
| св. 0 до 20,872 мВ (св. 0 до 400 °C) | ±0,18% (±0,7 °C) |
| J | от -4,633 до +33,102 мВ включ. (от -100 до +600 °C включ.) | ±0,11% (±0,8 °C) |
| св. 33,102 до 69,553 мВ (св. 600 до 1200 °C) | ±0,2% (±1,2 °C) |
| Сигналы от термо-преобразователей сопротивления | 10П, Pt10 | 10П: от 1,72 до13,91 Ом включ. Pt10: от 1,85 до 13,85 Ом включ. (от -200 до +100 °C включ.) | ±0,33% (±1,0 °C) |
| 10П: св. 13,91 до 24,94 Ом вкл. Pt10: св. 13,85 до 24,71 Ом вкл. (св. 100 до 400 °C вкл.) | ±0,5% (±1,5 °C) |
| 10П: св. 24,94 до 39,52 Ом Pt10: св. 24,71 до 39,05 Ом (св. 400 до 850 °C) | ±0,44% (±2,0 °C) |
| 50П, Pt50 | 50П: от 8,62 до 69,56 Ом вкл. Pt50: от 9,26 до 69,26 Ом вкл. (от -200 до +100 °C вкл.) | ±0,17% (±0,5 °C) |
| 50П: св.69,56 до 124,71 Ом вкл. Pt50: св.69,26 до 123,55 Ом вкл. (св. 100 до 400 °C вкл.) | ±0,23% (±0,7 °C) |
| 50П: св. 124,71 до 197,58 Ом Pt50: св. 123,55 до 195,24 Ом (св. 400 до 850 °C) | ±0,22% (±1,0 °C) |
Окончание таблицы 2
| Входной сигнал | Диапазон входного сигнала | Выходной сигнал | Пределы допускаемой приведённой (абсолютной) погрешности, приведённой к выходу |
| 1 | 2 | 3 | 4 |
| Сигналы от термо-преобразователей сопротивления | 100П, Pt100 | 100П: от 17,24 до 139,11 Ом включ. Pt100: от 18,52 до 138,51 Ом включ. (от -200 до +100 °C вкл.) | 16 бит | ±0,17% (±0,5 °C) |
| 100П: св.139,11 до 249,41 Ом включ. Pt100: св.138,51 до 247,09 Ом включ. (св. 100 до 400 °C включ.) | ±0,23% (±0,7 °C) |
| 100П: св.249,41 до 395,16 Ом Pt100: св.247,09 до 390,48 Ом (св. 400 до 850 °C) | ±0,22% (±1,0 °C) |
| 10М | от 2,05 до 12,14 Ом включ. (от -180 до +50 °C включ.) | ±0,35% (±0,8 °C) |
| св. 12,14 до 18,56 Ом (св. 50 до 200 °C) | ±0,87% (±1,3 °C) |
| 50М | от 10,27 до 60,7 Ом включ. (от -180 до +50 °C включ.) | ±0,13% (±0,3 °C) |
| св. 60,7 до 92,8 Ом (св. 50 до 200 °C) | ±0,27% (±0,4 °C) |
| 100М | от 20,53 до 121,40 Ом включ. (от -180 до +50 °C включ.) | ±0,13% (±0,3 °C) |
| св. 121,40 до 185,60 Ом (св. 50 до 200 °C) | ±0,27% (±0,4 °C) |
| 100Н | от 69,45 до 223,21 Ом (от -60 до +180 °C) | ±0,13% (±0,3 °C) |
| Сигналы силы постоянного тока от датчиков с выходным сигналом силы постоянного тока | от 0 до 20 мА от 4 до 20 мА от 0 до 5 мА от 1 до 5 мА | ±0,25% (±0,05 мА) ±0,31% (±0,05 мА) ±1,0% (±0,05 мА) ±1,25% (±0,05 мА) |
| Сигналы напряжения постоянного тока от датчиков с выходным сигналом напряжения постоянного тока | от 0 до 100 мВ от 0 до 1 В от 0 до 10 В | 16 бит | ±0,2% (±0,2 мВ) ±0,2% (±0,002 В) ±0,2% (±0,02 В) |
Примечание : *) В таблице 1 для сигналов от термопар пределы допускаемой приведённой (абсолютной) погрешности, приведённой к выходу, указаны с учетом погрешности канала компенсации температуры холодного спая, но без учета погрешности компенсационного термопреобразователя сопротивления. Пределы допускаемой абсолютной погрешности ком-
пенсационного термопреобразователя сопротивления (50М, класс В, поставляется в комплекте с контроллером) ±0,5 °C.
В таблице 2 номинальные статические характеристики (НСХ) термопар по ГОСТ Р 8.585-2001, НСХ термопреобразователей сопротивления по ГОСТ 6651-2009.
Таблица 3 - Основные технические характеристики
| Наименование характеристики | Значение |
| Параметры электрического питания | напряжение переменного тока, В частотой, Гц | 220^2 50 ± 1 |
| потребляемая мощность, В^А | 15 |
| Габаритные размеры, мм, не более: (длина х ширина х высота) | 200 х 324 хЗЮ |
| Масса, кг, не более: | 5 |
| Рабочие условия эксплуатации | температура окружающего воздуха, °С | от до |
| относительная влажность окружающего воздуха при температуре +30 °С и более низких температурах (без конденсации), % | до 75 |
| атмосферное давление, кПа | от 84 до 106,7 |
Знак утверждения типа
наносится на титульные листы эксплуатационной документации типографским способом.
Комплектность
Таблица 4 - Комплектность контроллеров
| Наименование | Обозначение | Количество, шт. |
| Блок аварийной защиты и сигнализации | БАЗИС-21 (5ДА2.407.007) | |
| Корпус контроллера БАЗИС-21 с модулями питания и модулем микроконтроллера с программным обеспечением соответствующей версии | - | 1 |
| Модули входов (количество и типы в соответствии с заказанной модификацией | - | до 3 |
| Модули выходов (количество в соответствии с заказанной модификацией | - | до 5 |
| Комплект монтажных и запасных частей | - | 1 |
| Руководство по эксплуатации | 5ДА2.407.007 РЭ, 5ДА2.407.007 РЭ1, 5ДА2.407.007 РЭ2 | 1 |
| Паспорт | 5ДА2.407.007 ПС | 1 |
| Методика поверки | 5ДА2.407.007 МП с изменением № 1 | 1 |
| Программа конфигурирования контроллеров серии БАЗИС на диске | - | 1 |
Поверка
осуществляется по документу 5ДА2.407.007 МП с изменением № 1 «Блоки аварийной защиты и сигнализации БАЗИС-21. Методика поверки», утвержденному ФГУП «ВНИИМС» 16.03.2018 г.
Основные средства поверки:
магазин сопротивления измерительный МСР-60М, регистрационный номер в Федеральном информационном фонде по обеспечению единства измерений (регистрационный №
2751-71);
вольтметр универсальный цифровой В7-34А (регистрационный № 7982-80);
калибратор программируемый П320 (регистрационный № 7493-79).
Допускается применение аналогичных средств поверки, обеспечивающих определение метрологических характеристик поверяемых СИ с требуемой точностью.
Знак поверки наносится на корпус контроллера в соответствии с рисунком 1.
Сведения о методах измерений
приведены в эксплуатационном документе.
Нормативные документы
ГОСТ Р 52931-2008 Приборы контроля и регулирования технологических процессов. Общие технические условия
ГОСТ 26.011-80 Средства измерений и автоматизации. Сигналы тока и напряжения электрические непрерывные входные и выходные
ГОСТ Р 8.585-2001 Государственная система обеспечения единства измерений. Термопары. Номинальные статические характеристики преобразования
ГОСТ 6651-2009 Государственная система обеспечения единства измерений. Термопреобразователи сопротивления из платины, меди и никеля. Общие технические требования и методы испытаний
ТУ4210-007-35846590-10 (5ДА2.407.007 ТУ) Блок аварийной защиты и сигнализации БАЗИС-21. Технические условия
