Назначение
Комплексы измерительно-вычислительные для систем автоматического управления и регулирования Prodigy (далее - комплексы) предназначены для измерения и измерительных преобразований стандартизованных аналоговых выходных сигналов датчиков в виде напряжения и силы постоянного тока, сопротивления, в том числе сигналов от термопреобразователей сопротивления и термопар, для измерений сигналов силы и напряжения переменного тока, частоты периодических сигналов, активной мощности, линейных и угловых перемещений, регистрации и хранения измеренных значений, приема и обработки дискретных сигналов, формирования управляющих и аварийных аналоговых и дискретных сигналов по различным законам регулирования на основе измерений параметров технологических процессов. Комплексы применяются в качестве вторичной части измерительных систем и систем управления в газовой, металлургической, химической, нефтеперерабатывающей, нефтехимической и других отраслях промышленности. Состав комплекса определяется заказом в соответствии с параметрами технологического объекта.
Описание
Комплексы систем автоматического управления и регулирования Prodigy представляют собой многоканальные программно-управляемые измерительные устройства, воспринимающие аналоговые выходные сигналы датчиков, которые после их нормализации аналоговыми нормирующими измерительными преобразователями поступают на вход аналого-цифровых преобразователей (АЦП), входящих в состав программируемых контроллеров комплекса. Выходные электрические цепи датчиков и аналоговые входы комплекса гальванически разделены. Программное обеспечение комплекса предусматривает математическую обработку цифровой измерительной информации, поступающей от АЦП, с целью управления работой газовых и паровых турбин, противопомпажного регулирования компрессоров, распределения нагрузки между параллельно работающими турбоагрегатами, подавления помех и т.д. Цифровые сигналы после обработки поступают на цифро-аналоговые преобразователи контроллеров, в которых вырабатываются аналоговые управляющие сигналы для исполнительных механизмов.
Комплексы измерительно-вычислительные для систем автоматического управления и регулирования Prodigy состоят из модулей связи, модулей ввода/вывода аналоговых и дискретных сигналов, станции контроля и управления TrainView и операторских панелей, включая:
PSM - модуль питания;
APP - модуль управления и регулирования;
IBS - модуль коммутатора шины ввода / вывода;
IOP - модуль аналоговых или дискретных входов / выходов;
FTA - устройство связи с объектом для аналоговых или дискретных сигналов;
CTA - коммуникационные модули;
СМ-1-ххх(-х) - измерительные преобразователи аналоговых сигналов,
предназначенные для нормализации и гальванического разделения;
СМ-2-ххх(-х) - вторичные преобразователи дискретных сигналов, предназначенные для гальванического разделения, нормализации или усиления дискретных сигналов;
СМ-3-xxx - измерительные преобразователи частотных сигналов,
предназначенные для нормализации и гальванического разделения.
Комплексы могут содержать дополнительные барьеры искрозащиты и гальванического разделения аналоговых сигналов.
Фото общего вида комплексов представлено на рисунке 1.
Рисунок 1 - Фото общего вида комплексов Prodigy
Станция контроля и управления представляет собой рабочее место оператора технологического процесса и включает в себя:
- компьютер,
- пакет прикладных программ,
- технологический интерфейс оператора.
Станция контроля и управления обеспечивает связь комплекса с оператором, визуальное наблюдение за состоянием измеряемых и контролируемых параметров объектов по мнемосхемам и графикам, вывод данных и отчетов о состоянии объекта и результатов измерений на экран и на печать, выдачу сигнализации, дистанционное управление регулирующей и дискретной аппаратурой, конфигурирование и программирование системы под конкретный объект, внесение текущих изменений в конфигурацию системы.
Панели оператора обеспечивают вывод информации о процессе, ввод запросов и параметров с функциональной клавиатуры, выдачу аварийной сигнализации .
Программное обеспечение
Программное обеспечение состоит из трех частей - аппаратной,
конфигурационной и операторской (опция).
Комплексы Prodigy конфигурируются с помощью программного обеспечения фирмы «Compressor Controls Corporation» - Prodigy Configurator.
Визуализацию обеспечивает технологический интерфейс.
Метрологические характеристики комплекса Prodigy не зависят от программного обеспечения Prodigy Configurator и технологического интерфейса TrainView, поскольку определяются аппаратными средствами плат процессора аналоговых входов / выходов IOP комплекса Prodigy и калибруются на заводе изготовителе (аппаратное ПО).
В процессе эксплуатации доступ к аппаратным средствам (аппаратного ПО) комплекса Prodigy отсутствует, уровень его защиты от несанкционированного доступа -«А» в соответствии с МИ 3286-2010.
Изменение конфигурации (настроечных параметров) комплекса Prodigy разрешено производить пользователям, имеющим соответствующий уровень доступа.
Метрологические характеристики измерительных каналов комплексов,
приведённые в таблицах 2 - 4, нормированы с учетом влияния на них аппаратного ПО.
Таблица 1 - Идентификационные данные ПО комплексов Prodigy
| Наименование ПО | Идентификационн ое наименование ПО | Номер версии ПО | Цифровой идентификатор ПО | Алгоритм вычисления цифрового идентификатора |
| Prodigy Configurator | Con6Lite | Не ниже 10.1 | Не используется | Не используется |
Для проверки номера версии ПО пользователь, имеющий соответствующий уровень доступа, должен вызвать команду ”Help” из списка команд оператора для ПО Prodigy Configurator.
Уровень защиты конфигурационного и операторского ПО от непреднамеренных и преднамеренных изменений - «С» по МИ 3286-2010.
Технические характеристики
Основные метрологические и технические характеристики измерительных каналов (ИК) комплексов приведены в таблицах 2 - 4.
Таблица 2 - Основные метрологические и технические характеристики ИК комплексов с нормирующими аналоговыми измерительными преобразователями
| Диапазоны входных сигналов ИК | Нормирующий аналоговый измерительный преобразователь | Пределы допускаемой основной приведенной погрешности ИК, % |
| 1 - 5 В | CM-1-000 | ± 0,15 |
| 4 - 20 мА | СМ-1-001 | ± 0,2 |
| 0 - 5 В | CM-1-300 (7B-31-04-1) | ± 0,25 |
| 0 - 10 В | CM-1-304 (7B-31-01-1) | ± 0,25 |
Окончание таблицы 2
| Диапазоны входных сигналов ИК | Нормирующий аналоговый измерительный преобразователь | Пределы допускаемой основной приведенной погрешности ИК, % |
| 0-100 мВ | CM-1-305 (7B-30-02-1) | ± 0,25 |
| 1 - 5 В | CM-1-306 (7B-33-01-1) | ± 0,25 |
| от минус 100 до плюс 100 мВ | CM-1-309 (7B-30-07-1) | ± 0,25 |
| от минус 10 до плюс 10 В | CM-1-310 (7B-31-03-1) | ± 0,25 |
| от минус 5 до плюс 5 В | CM-1-313 (7B-41-02-1) | ± 0,25 |
| от минус 5 до плюс 5 В | CM-1-315 (7B-31-02-1) | ± 0,25 |
| от 0 до плюс 5 В | CM-1-317 (7B-41-01-4) | ± 0,25 |
| 4 - 20 мА | СМ-1-335 | ± 0,25 |
| сигналы от термопреобразователей сопротивления типов Pt100 в диапазоне от 0 до 600 °C | CM-1-513 (7B-34-04-1) | ± 0,30 |
| сигналы от термопреобразователей сопротивления типов Pt100, 100П, Pt50, 50П, 100М, 50М в диапазоне от 25 до 190 Ом | СМ-1-536 | ± 0,30 |
| сигналы от термопар типа К в диапазоне от -50 до 1000 °C | СМ-1-547-3 | ± 0,45 |
| сигналы от термопар типа К в диапазоне от -50 до 600 °C | СМ-1-547-4 | ± 0,35 |
| от минус 10 до плюс 10 В | CM-1-631-03 | ± 0,25 |
| частота 3-40000 Гц амплитудой от 1 до 200 В | СМ-3-101 | ± 0,01 |
| линейное перемещение: ± 254 мм, ± 127 мм, ± 76,2 мм, ± 50,8 мм, ± 25,4 мм, ± 12,7 мм; угловое перемещение: ± 30 ° | DPM | ± 1 (совместно с датчиком перемещения) |
Таблица 3 - Основные метрологические и технические характеристики ИК комплексов с барьерами искрозащиты / преобразователями
| Диапазоны входных сигналов ИК | Барьер искрозащиты | Пределы допускаемой основной приведенной погрешности ИК, % |
| сигналы от термопреобразователей сопротивления типов Pt 100, Ni 100, Ni 1000, 50М, 53М в конфигурируемом диапазоне | MCR-T-UI | ± 0,35 |
| сигналы от термопар типов J, K, T, E, R, S, L, N, C, W в конфигурируемом диапазоне | ± 0,35 |
| сигналы напряжения постоянного тока в диапазонах от 0 - 24 В до 0 - 550 В | MCR-VDC-UI-B-DC | ± 1,75 |
| сигналы напряжения переменного тока в диапазонах от 0 - 24 В до 0 - 370 B частотой в диапазоне от 45 до 400 Гц | MCR-VAC-UI-0-DC | ± 1,75 |
| частота в конфигурируемом диапазоне (3-40000 Гц), амплитудой от 1 до 30 В | MCR-f-UI-DC | ± 0,35 |
| 0 - 10 В | MCR-C-U-I | ± 0,4 |
| 0(4) - 20 мА | MCR-C-I-I | ± 0,4 |
| сигналы от термопреобразователей сопротивления типов Pt 100, Ni 100, Ni 1000, 50М, 53М в конфигурируемом диапазоне | MTL4575/5575 KFD2-UT | ± 0,35 |
| сигналы от термопар типов J, K, T, E, R, S, B, L, N, C, W в конфигурируемом диапазоне | ± 0,35 |
| 4 - 20 мА | MTL4541/5541 KFD2-STC4 KCD2-STC Stahl 9160 | ± 0,35 |
| активная мощность переменного тока при токе от 0-1 А до 0-10 А и напряжении от 0-90 В до 0-550 В | РСЕ-20 | ± 0,5 |
| активная мощность переменного тока при токе от 0-2 А до 0-10 А и напряжении от 0-70 В до 0-600 В | Exceltronic XL31K5PA712 | ± 0,5 |
| активная мощность переменного тока при токе от 0-1 А до 0-10 А и напряжении от 0-90 В до 0-750 В | PWT | ± 0,5 |
| сила переменного тока в диапазоне от 0-1 А до 0-10 А, частотой в диапазоне от 48 до 52 Гц или от 58 до 62 Гц | CTRS, PAC | ± 0,5 |
| Примечание - допускается включать в состав ИК нормирующие преобразователи CM-1-000, CM-1-001, CM-1-306 и СМ-1-335 (погрешность преобразователей учтена в таблице) |
Таблица 4 - Основные метрологические и технические характеристики ИК комплексов с выходом аналоговых сигналов
| Диапазоны выходных сигналов ИК | Нормирующий аналоговый измерительный преобразователь/ барьер искрозащиты | Пределы допускаемой основной приведенной погрешности ИК, % |
| 4 - 20 мА | СМ-1-439 | ± 0,25 |
| 4 - 20 мА | MTL4546/5546 KFD0-CS Stahl 9165 | ± 0,35* |
| Примечание (*) - допускается включать в состав ИК нормирующий преобразователь СМ-1-439 (погрешность преобразователя учтена в таблице). |
Примечания к таблицам 2-4
1 В таблицах пределы допускаемой основной погрешности указаны для измерительного канала, состоящего из вторичного измерительного преобразователя аналогового сигнала и модуля аналого-цифрового преобразования контроллера.
2 Пределы допускаемой основной погрешности указаны в процентах от диапазона измерений.
3 Пределы допускаемой основной погрешности ИК приема сигналов термопар и термопреобразователей сопротивления указаны в % сконфигурированного температурного диапазона.
4 Для всех ИК сигналов от термопар пределы допускаемой основной приведенной погрешности указаны с учетом погрешности канала компенсации температуры холодного спая со встроенным термочувствительным элементом.
5 Допускается замена нормирующих преобразователей и барьеров искрозащиты на аналогичные с характеристиками, не хуже указанных выше
6 Допускается использование других градуировок в ИК приема сигналов термопар и термопреобразователей сопротивления в соответствии с конкретным проектом.
Пределы допускаемой дополнительной приведенной погрешности ИК от влияния температуры окружающей среды не превышают половину основной погрешности на каждые 10 °С изменения температуры окружающей среды.
Рабочие условия применения:
- температура окружающего воздуха от 0 до + 55 °C;
- относительная влажность от 5 до 95 % без конденсации влаги;
- напряжение питания: от источника переменного напряжения 220+22-33 В и 110+1116,5 В; частотой (50 ± 1) Гц, от источника постоянного напряжения 220+22-33 В и 110+11-16,5 В;
- габаритные размеры каркаса, мм - 483х343х197;
- масса каркаса в сборе, кг не более - 15.
Знак утверждения типа
Знак утверждения типа наносится на корпус комплекса методом наклейки
Комплектность
Комплекс, конфигурация и состав которого определяются требованиями заказчика.
В комплект поставки также входят:
- руководство по эксплуатации, - методика поверки.
Поверка
выполняется в соответствии с документом МП 58307-14 «Комплексы измерительновычислительные для систем автоматического управления и регулирования Prodigy. Методика поверки», утвержденным ФГУП «ВНИИМС» 21.05.2014 г.
Перечень основного поверочного оборудования:
- калибратор переменного тока Ресурс-К2М со следующими метрологическими характеристиками: - воспроизведение напряжения в диапазоне от 2,2 до 330 В (фазн.) и силы переменного тока в диапазоне 0,005-7,5 А частотой основного сигнала от 42,5 до 69 Гц с пределами основной относительной погрешности,% ±(0,03+0,01-(|Хн/Х-1|));
- штангенциркуль ШЦТ-I (0-250 мм пределы допускаемой основной погрешности ± 0,05 мм; 0-600 мм пределы допускаемой основной погрешности ± 0,5 мм);
- генератор импульсов Г3-122 (Af= ±5»10-7f), частотомер Ч3-б3 (Af= ±5» 10-7f);
- калибратор многофункциональный MC5-R, пределы допускаемой основной погрешности: ± (0,02 % показ. + 1,0 мкА) в режиме воспроизведения/измерения силы постоянного тока в диапазоне от 0 до 25 мА, ± (0,02 % показ.+ 0,1 мВ) в режиме воспроизведения напряжения постоянного тока в диапазоне от минус 12 до 12 В, ± (0,02 % показ.+ 4 мкВ) в режиме воспроизведения напряжения постоянного тока в диапазоне от минус 500 до 500 мВ;
- магазин сопротивлений МСР-60М, кл.т. 0,02.
Сведения о методах измерений
Метод измерений приведен в документе: «Обзор, установка и техническое обслуживание системы Prodigy» Руководство UM6102.
Нормативные документы
ГОСТ Р 52931-2008 «Приборы контроля и регулирования технологических
процессов. Общие технические условия»
ГОСТ Р 8.596-2002 «ГСИ. Метрологическое обеспечение измерительных систем.
Основные положения»
Техническая документация фирмы-изготовителя.
Рекомендации к применению
- осуществление производственного контроля за соблюдением установленных законодательством Российской Федерации требований промышленной безопасности к эксплуатации опасного производственного объекта.
