Назначение
Комплексы программно-технические Externum (далее - ПТК) предназначены для измерений и преобразований сигналов от не входящих в состав ПТК первичных измерительных преобразователей: силы и напряжения постоянного тока; электрического сопротивления постоянному току (в том числе сопротивления термопреобразователей); частоты следования и количества импульсов; термоэлектродвижущей силы термопар - с отображением на автоматизированных рабочих местах (далее - АРМ) результатов измерений в единицах электрических величин и/или контролируемых технологических параметров; а также для воспроизведений аналоговых сигналов силы и напряжения постоянного тока; приема и передачи информации по последовательным каналам связи.
Описание
Принцип действия ПТК основан на аналого-цифровом преобразовании входных сигналов, осуществляемом модулями ввода программируемых логических контроллеров (далее - ПЛК) REGUL в цифровые коды, которые затем поступают в модуль центрального процессора контроллеров и визуализируются в единицах электрических величин и/или контролируемых технологических параметров на мониторе АРМ. За счет цифро-аналогового преобразования в модулях аналогового вывода обеспечивается воспроизведение выходных аналоговых сигналов силы и напряжения постоянного электрического тока. Модули информационного обмена обеспечивают передачу информации по стандартным промышленным протоколам без искажений.
Конструктивно ПТК являются проектно-компонуемыми. В состав ПТК входят измерительные каналы (далее - ИК), размещаемые в электротехнических шкафах и включающие в свой состав, в зависимости от проекта, модули ввода/вывода аналоговых сигналов, процессорные модули ПЛК REGUL, а также:
- промежуточные преобразователи для реализации гальванической развязки и сопряжения с первичными преобразователями;
- модули для приведения входных сигналов к унифицированным диапазонам, для преобразования входных и выходных сигналов в другие величины в унифицированных диапазонах, для обеспечения измерения сопротивления;
- искробезопасные барьеры;
- устройства защиты от импульсных перенапряжений;
- АРМ для визуализации результатов преобразования/задания уровней воспроизводимых ПТК сигналов.
В ПТК используются различные измерительные каналы в зависимости от наличия и типа дополнительной гальванической развязки:
- БГР - измерительные каналы без дополнительной гальванической развязки, преобразователей, нормализаторов;
- СГР (0,05) - измерительные каналы с дополнительной гальванической развязкой, преобразователями и нормализаторами с пределами допускаемой приведенной к диапазону измерений погрешностью измерений ±0,05 %.
- СГР (0,1) - измерительные каналы с дополнительной гальванической развязкой, преобразователями и нормализаторами с пределами допускаемой приведенной к диапазону измерений погрешностью измерений ±0,1 %.
Заводской номер ПТК наносится на маркировочную табличку любым технологическим способом в виде цифрового кода.
Общий вид ПТК с указанием места нанесения знака утверждения типа, места нанесения заводского номера представлен на рисунке 1. Нанесение знака поверки на ПТК в обязательном порядке не предусмотрено. Пломбирование мест настройки (регулировки) ПТК не предусмотрено. Шкафы, в которых размещены ИК, запираются на ключ.
Место нанесения
заводского номера и знака утверждения типа
Рисунок 1 - Общий вид шкафа ПТК с указанием места нанесения знака утверждения типа, места нанесения заводского номера
Программное обеспечение
Программное обеспечение (далее - ПО) ПТК состоит из ПО верхнего уровня, системного ПО, встроенного ПО центрального процессорного устройства (далее - ЦПУ) и встроенного ПО модулей ввода/вывода контроллеров REGUL.
ПО верхнего уровня предназначено для анализа и отображения измерительной информации и задания уровней воспроизводимых сигналов.
ПО верхнего уровня, встроенное ПО ЦПУ и системное ПО являются метрологически незначимыми.
Встроенное ПО модулей ввода/вывода ПЛК REGUL разделено на метрологически значимую и метрологически незначимую части.
Для защиты ПО верхнего уровня и встроенного ПО ЦПУ от несанкционированного доступа предусмотрено многоступенчатое разграничение прав доступа. Защита реализована с помощью различных паролей для каждого из уровней доступа к ПО.
Встроенное ПО модулей ввода/вывода устанавливается в энергонезависимую память модулей при изготовлении и недоступно для коррекции конечным пользователем.
Уровень защиты встроенного ПО модулей ввода/вывода от непреднамеренных и преднамеренных изменений - «высокий» в соответствии с рекомендациями Р 50.2.077-2014.
Метрологические характеристики ПТК нормированы с учетом влияния встроенного ПО модулей ввода/вывода ПЛК REGUL.
Идентификационные данные встроенного ПО ПТК приведены в таблице 1.
Таблица 1 - Идентификационные данные встроенного ПО
| Наименование ПО | Идентификационное наименование ПО | Номер версии (идентификационный номер) ПО, не ниже |
| Встроенное ПО модулей ввода/вывода | RegulIO | 1.Х.Х.Х |
| Примечание - Номер версии встроенного ПО состоит из двух частей: - номер версии метрологически значимой части ПО (1); - номер версии метрологически незначимой части ПО (Х), где «Х» может принимать целые значения в диапазоне от 0 до 99. | ||
Технические характеристики
аблица 2 - Метрологические характеристики при измерении параметров
| Наименование характеристики | Диапазон измерений | Модули ввода/вывода аналоговых сигналов | Пределы допускаемой погрешности измерений (абсолютной Д, относительной 6, %, приведенной у1), %) | ||
| БГР | СГР (0,05) | СГР (0,1) | |||
| Сила постоянного тока | от 0 до 20 мА от 4 до 20 мА | AI XX 04Y AI XX 14Y AI XX 24Y AI XX 34Y | ±0,025 (y) | ±0,08 (y) | ±0,13 (y) |
| AI XX 01Y AI XX 02Y AI XX 05Y AI XX 08Y AI XX 88Y AS XX 01Y | ±0,10 (y) | ±0,14 (y) | ±0,16 (y) | ||
| AI XX 84Y | ±0,05 (y) | ±0,09 (y) | ±0,13 (y) | ||
| Частота следования импульсов | от 1 до 500 000 Гц | DA XX 01Y DA XX 02Y | ±0,01 (6) | - | - |
| от 1 до 2500 Гц | DI XX 01Y | ||||
| Наименование характеристики | Диапазон измерений | Модули ввода/вывода аналоговых сигналов | Пределы допускаемой погрешности измерений (абсолютной Д, относительной 6, %, приведенной Y1), %) | ||
| БГР | СГР (0,05) | СГР (0,1) | |||
| Количество импульсов | от 1 до 232 | DA XX 01Y DA XX 02Y DI XX 01Y | ±1 имп.(Д) | - | - |
| Электрическое сопротивление постоянному току | от 1 до 450 Ом | AI XX 03Y AI XX 13Y | ±0,10 (Y) | ± 0,12 (y) | ±0,17 (Y) |
| AI XX 04Y | - | ±0,08 (Y) | ±0,14 (Y) | ||
| AI XX 84Y | - | ±0,09 (Y) | ±0,14 (Y) | ||
| AI XX 01Y AI XX 08Y AI XX 88Y AS XX 01Y AI XX 05Y | - | ±0,14 (y) | ±0,18 (y) | ||
| Напряжение постоянного тока | от -5 до +5 В от 0 до +5 В от -10 до +10 В от 0 до 10 В | AI XX 04Y AI XX 14Y AI XX 24Y AI XX 34Y | ±0,025 (Y) | ±0,08 (y) | ±0,11 (y) |
| от -5 до +5 В от 0 до +5 В от -10 до +10 В от 0 до +10 В | AI XX 86Y | ±0,05 (y) | ±0,10 (y) | ±0,13 (y) | |
| от -400 до +400 мВ | AI XX 03Y AI XX 13Y | ±0,10 (y) | ±0,14 (y) | ±0,16 (y) | |
| Напряжение постоянного тока | от -10 до +10 В от 0 до +10 В | AI XX 05Y AS ХХ 01Y | |||
| от -5 до +5 В от 0 до +5 В от -10 до +10 В от 0 до +10 В | AI XX 85Y | ||||
Примечание - «XX» - количество каналов; «Y» - номер разработки.
1) При расчете приведенной погрешности в качестве нормирующего значения принимается диапазон измерений.
Таблица 3 - Метрологические характеристики при воспроизведении параметров
| Наименование характеристики | Диапазон воспроизведений | Модули ввода/вывода аналоговых сигналов | Пределы допускаемой приведенной к диапазону воспроизведений погрешности воспроизведений, % | ||
| БГР | СГР (0,05) | СГР (0,1) | |||
| Сила постоянного тока | от 4 до 20 мА | АО ХХ 83Y | ±0,30 | ±0,38 | ±0,40 |
| от 0 до 20 мА от 4 до 20 мА | AO XX 01Y АО ХХ 02Y АО ХХ 03Y AS ХХ 01Y | ±0,10 | ±0,14 | ±0,16 | |
| Наименование характеристики | Диапазон воспроизведений | Модули ввода/вывода аналоговых сигналов | Пределы допускаемой приведенной к диапазону воспроизведений погрешности воспроизведений, % | ||
| БГР | СГР (0,05) | СГР (0,1) | |||
| Напряжение постоянного тока | от -5 до +5 В от 0 до +5 В от -10 до +10 В от 0 до +10 В | АО ХХ 03Y | ±0,10 | ±0,14 | ±0,16 |
| от -10 до +10 В от 0 до +10 В | АО ХХ 83Y AS ХХ 01Y | ||||
Примечание - «XX» - количество каналов; «Y» - номер разработки.
Таблица 4 - Метрологические характеристики ПТК с модулями AI XX 03Y, AI XX 13Y при использовании термопреобразователей сопротивления в качестве датчиков_______________
| Обозначение типа термопреобразователя сопротивления | Диапазон измерений сопротивления постоянному току термопреобразователей сопротивления в температурном эквиваленте, оС | Пределы допускаемой абсолютной погрешности измерений сопротивления постоянному току термопреобразователей сопротивления в температурном эквиваленте, оС | |
| четырехпроводная схема подключения | трехпроводная схема подключения | ||
| 50М (а=0,00428) 1) | от -180 до +200 | ±0,5 | ±0,7 |
| 100М (а=0,00428) 1) | от -180 до +200 | ±0,5 | ±0,7 |
| 50М (а=0,00426) 1) | от -50 до +200 | ±0,5 | ±0,7 |
| 100М (а=0,00426) 1) | от -50 до +200 | ±0,5 | ±0,7 |
| 50П (а=0,00391) 1) | от -200 до +850 | ±0,5 | ±0,7 |
| 100П (а=0,00391) 1) | от -200 до +850 | ±0,5 | ±0,7 |
| Pt50 (а=0,00385) 1) | от -200 до +850 | ±0,5 | ±0,7 |
| Pt100 (а=0,00385) 1) | от -200 до +850 | ±0,5 | ±0,7 |
| 50Н (а=0,00617) 1) | от -60 до +180 | ±0,5 | ±0,7 |
| 100Н (а=0,00617) 1) | от -60 до +180 | ±0,5 | ±0,7 |
| 46П (гр. 21) (а=0,00391) | от -200 до +650 | ±0,5 | ±0,7 |
| 53М (гр. 23) (а=0,00426 | от -50 до +180 | ±0,5 | ±0,7 |
1) Обозначение типа термопреобразователя сопротивления по ГОСТ 6651-2009.
Таблица 5 - Метрологические характеристики ПТК с модулями AI XX 03Y, AI XX 13Y при использовании термопар в качестве датчиков
| Обозначение типа термопары по ГОСТ Р 8.585-2001 | Диапазон измерений ТЭДС термоэлектрических преобразователей в температурном эквиваленте, °C | Пределы допускаемой абсолютной погрешности измерений ТЭДС термоэлектрических преобразователей в температурном эквиваленте, °C |
| R | от -50 до +1760 | ±3,0 |
| S | от -50 до +1760 | ±3,0 |
| B | от +250 до +1820 | ±2,5 |
| J | от -210 до +1200 | ±2,5 |
| T | от -200 до +400 | ±1,5 |
| Обозначение типа термопары по ГОСТ Р 8.585-2001 | Диапазон измерений ТЭДС термоэлектрических преобразователей в температурном эквиваленте, °C | Пределы допускаемой абсолютной погрешности измерений ТЭДС термоэлектрических преобразователей в температурном эквиваленте, °C |
| E | от -200 до +1000 | ±2,0 |
| K | от -200 до +1370 | ±2,5 |
| N | от -200 до +1300 | ±2,5 |
| A-1 | от 0 до +2500 | ±3,0 |
| A-2 | от 0 до +1800 | ±3,0 |
| A-3 | от 0 до +1800 | ±3,0 |
| L | от -200 до +800 | ±2,0 |
Таблица 6 - Технические характеристики
| Наименование характеристики | Значение |
| Параметры электрического питания: - напряжение постоянного тока, В - напряжение переменного тока, В - частота переменного тока, Гц | от 187 до 242 от 195,5 до 253,0 50±1 |
| Потребляемая мощность шкафа с ИК, кВт, не более | 2,0 |
| Габаритные размеры шкафа (высотахширинахглубина), мм, не более | 2000x1200x1000 |
| Условия эксплуатации: - температура окружающей среды, °С - относительная влажность при температуре окружающей среды при +25 °С, %, не более - атмосферное давление, кПа | от +5 до +40 80 без образования конденсата от 84,0 до 106,7 |
Таблица 7 - Показатели надежности
| Наименование характеристики | Значение |
| Средний срок службы, лет | 20 |
| Средняя наработка отдельного ИК на отказ, ч | 150000 |
Знак утверждения типа
наносится на титульный лист формуляра и руководства по эксплуатации типографским способом и на маркировочную табличку любым технологическим способом.
Комплектность
Таблица 8 - Комплектность средства измерений
| Наименование | Обозначение | Количество |
| Комплекс программно-технический (состав определяется проектной документацией) | Externum | 1 шт. |
| Руководство по эксплуатации | РГДП.421457.001 РЭ | 1 экз. |
| Формуляр | РГДП.421457.001 ФО | 1 экз. |
Сведения о методах измерений
приведены в разделе 1.6 «Устройство и работа» документа РГДП.421457.001 РЭ «Комплексы программно-технические Externum. Руководство по эксплуатации».
Нормативные документы
Приказ Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 28 июля 2023 г. № 1520 «Об утверждении государственной поверочной схемы для средств измерений постоянного электрического напряжения и электродвижущей силы»
Приказ Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 01 октября 2018 г. № 2091 «Об утверждении государственной поверочной схемы для средств измерений силы постоянного электрического тока в диапазоне от 1-10’16 до 100 А»
Приказ Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 30 декабря 2019 г. № 3456 «Об утверждении государственной поверочной схемы для средств измерений электрического сопротивления постоянного и переменного тока»
Приказ Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 26 сентября 2022 г. № 2360 «Об утверждении государственной поверочной схемы для средств измерений времени и частоты»
РГДП.421457.001 ТУ «Комплексы программно-технические Externum. Технические условия»