Назначение
Комплексы программно-технические измерения вибраций опорных и вращающихся узлов гидроагрегатов и иных механизмов Виброконт (далее - комплексы, ПТК Виброконт) предназначены для измерительного преобразования переменного напряжения и тока унифицированных диапазонов от датчиков вибрации, обработки и регистрации полученной измерительной информации, а также выработки сигналов превышения предельных значений параметров.
Описание
ПТК Виброконт осуществляют:
- измерение выходных сигналов переменного напряжения или тока (мгновенных значений) от датчиков вибрации и преобразование полученных значений к единицам измерений параметра вибрации в соответствии с функцией преобразования датчика;
- первичную цифровую обработку полученной информации и вычисление интегральных параметров вибрации - размаха и среднеквадратического значений (СКЗ) сигнала от датчика вибрации в диапазоне частот от 0,7 до 250 Гц;
- сравнение полученных значений параметров вибрации с заданными пределами. ПТК Виброконт предназначены для использования в составе систем
автоматизированного контроля вибрации с возможностью интеграции в системы автоматизированного управления (САУ) контролируемого объекта или диспетчерские системы верхнего уровня.
Комплексы построены на базе контроллеров программируемых SIMATIC S7-1500 и содержат:
- процессорные модули (CPU) SIMATIC S7-1500;
- модули измерительные контролеров программируемых SIMATIC S7-1500, регистрационный № 60314-15 в Федеральном информационном фонде по обеспечению единства измерений (далее - регистр. №);
- устройства передачи данных (опционально), включая интерфейсные модули и коммутаторы;
- устройства отображения информации, сигнализации и управления (опционально);
- схему питания с резервированием;
- программное обеспечение (далее - ПО) расчета параметров вибрации;
- прикладное ПО дополнительных функций автоматизации, реализованное на базе инструментальных программных пакетов фирмы SIEMENS (опционально).
Всё электрооборудование комплексов устанавливается в герметизированных металлических шкафах.
Общий вид шкафов ПТК Виброконт представлен на рисунке 1.
Рисунок 1 - Общий вид шкафов ПТК Виброконт
ПТК имеет возможность подключения к технологической сети передачи данных (далее -ТСПД) стандарта Ethernet.
Обмен данными между ПТК Виброконт и внешними системами осуществляется по цифровым промышленным протоколам передачи данных, в том числе Modbus RTU, Modbus TCP, МЭК870-5-101, МЭК870-5-104, протоколам передачи данных SIMATIC.
В составе ПТК предусмотрена возможность установки на двери шкафа ПТК устройства визуализации - панели оператора SIMATIC HMI. На экранах панели оператора отображаются текущие результаты измерений, выводятся текущие настройки комплексов.
Пломбирование комплексов не предусмотрено.
Программное обеспечение
ПО комплексов можно разделить на следующие группы:
- встроенное ПО модулей контроллеров SIMATIC S7-1500;
- ПО расчета параметров вибрации.
Встроенное ПО модулей контроллера SIMATIC S7 -1500 поставляется загруженным в соответствующие модули SIMATIC S7. Встроенное ПО представляет собой системное ПО, которое обеспечивает работу модулей SIMATIC S7 и их взаимодействие в составе контроллера, а также выполнение команд программируемой логики контроля и управления на базе процессорного модуля SIMATIC S7.
Встроенное ПО измерительных модулей контроллеров SIMATIC S7, влияющее на метрологические характеристики, устанавливается в энергонезависимую память измерительных модулей контроллера SIMATIC S7-1500 в производственном цикле на предприятии-изготовителе и в процессе эксплуатации изменению не подлежит. Уровень его защиты от непреднамеренных и преднамеренных изменений - высокий в соответствии с Р 50.2.077-2014. Метрологические характеристики измерительных каналов ПТК Виброконт нормированы с учетом встроенного ПО модулей.
ПО расчета параметров вибрации, являющееся метрологически значимым, состоит из следующих программных блоков (ПБ) библиотеки MeasurementVibro:
AiHandlerVibro - ПБ масштабирования кода АЦП, полученного от измерительного модуля SIMATIC S7 к значению физической величины в соответствии с заданным диапазоном измерений датчика вибрации;
P2P - ПБ расчета размаха сигнала параметра вибрации в диапазоне частот от 0,7 до 250 Гц;
FFT - ПБ расчета спектра сигнала параметра вибрации по алгоритму быстрого преобразования Фурье;
RMS - ПБ расчета СКЗ сигнала параметра вибрации в заданном диапазоне частот от 0,7 до 250 Гц.
ПО расчета параметров вибрации выполняется в процессорном модуле контроллера SIMATIC S7-1500, оно защищено от изменения парольной защитой программного кода.
Идентификационные данные ПО расчета параметров вибрации комплексов приведены в таблице 1.
Таблица 1 - Идентификационные данные ПО расчета параметров вибрации комплексов
| Идентификационные данные (признаки) | Значение |
| Идентификационное наименование ПО | AiHandlerVibro | P2P | FFT | RMS |
| Номер версии (идентификационный номер ПО), не ниже | V 1.0.0 | V 1.0.0 | V 1.0.0 | V 1.0.0 |
| Цифровой идентификатор ПО | Номер версии | Номер версии | Номер версии | Номер версии |
Для защиты накопленной и текущей информации от несанкционированного доступа в комплексах предусмотрен программный контроль доступа (шифрование данных и доступ по паролю).
Таблица 2 - Метрологические характеристики ПТК Виброконт
| Наименование характеристики | Значение |
| Диапазоны значений коэфф-2ициента преобразования: - виброускорения, мВ/(м с- ); мкА/(мс" ) - виброскорости, мВ/(ммс-1) мкА/(ммс-1) - виброперемещения, мВ/мкм мкА/мкм | от 10 до 250 от 10 до 250 от 10 до 167 от 10 до 167 от 1,6 до 20 от 2,6 до 40 |
| Диапазоны измерений сигналов вибрации (мгновенных значений): - виброскорости , мм/с - виброускорения2, м/с2 - виброперемещения3, мкм | от -60 до +60 от -40 до +40 от 0 до 6 000 и от -500 до +500 |
| Заданный (рабочий) диапазон частот, Гц | от 0,7 до 250 |
| Пределы допускаемой погрешности, приведенной к диапазону измерений, сигналов (мгновенных значений) виброскорости, виброускорения, виброперемещения, %, в рабочих условиях применения | ±0,3 |
| Диапазоны измерений СКЗ сигналов: - виброскорости, мм/с - виброускорения, м/с2 - виброперемещения, мкм | от 0,3 до 42,43 от 0,2 до 28,28 от 15 до 2120 и от 2,5 до 353,6 |
| Пределы допускаемой погрешности измерений в рабочих условиях применения, приведенной к диапазону измерений, СКЗ сигналов виброскорости, виброускорения, виброперемещения в заданном диапазоне частот, % | ±2,0 |
| Диапазоны измерений размаха сигналов вибрации: - виброскорости, мм/с - виброускорения, м/с2 - виброперемещения, мкм | от 0,6 до 120 от 0,4 до 80 от 30 до 6000 и от 5 до 1000 |
| Пределы допускаемой погрешности измерений в рабочих условиях применения, приведенной к диапазону измерений, размаха сигналов виброскорости, виброускорения, виброперемещения в заданном диапазоне частот, % | ±1,5 |
| Максимальное значение напряжения постоянного тока, В | 10 или 5, биполярное |
| Максимальное значение силы постоянного тока, мА | 20 |
| Наименование характеристики | Значение |
| Максимальное значение напряжения переменного тока (действующее значение), В | 7,071 или 3,536 |
| Максимальное значение силы переменного тока (действующее значение), мА | 7,071 или 5,657 |
| Примечания: 1 При заданных значениях коэффициента преобразования 83,3 мВ/(ммс-1), 166,7 мВ/(ммс-1), 133,3 мкА/(ммс-1), 166,7 мкА/(ммс-1); 2 При заданных значениях коэффициента преобразования 125 мВ/(мс-2), 250 мВ/(мс-2), 200 мкА/(мс-2) и 250 мкА/(мс-2); 3 Диапазон от -500 до +500 мкм при заданных значениях коэффициента преобразования 10 и 20 мВ/мкм, 16 и 20 мкА/мкм; диапазон от 0 до 6000 мкм при заданных значениях коэффициента преобразования 1,67 и 3,33 мВ/мкм, 2,67 и 3,33 мкА/мкм. |
Таблица 3 - Технические характеристики
| Наименование характеристики | Значение |
| Рабочие условия применения: | |
| - температура окружающей среды, °С | от 0 до +40 |
| - относительная влажность при +25 °С, | |
| без конденсации, %, не более | 80 |
| Температура хранения, °С | от 0 до +50 |
| Параметры электрического питания | |
| - напряжение переменного тока, В | от 187 до 264 |
| -частота переменного тока, Гц | от 47,63 до 61; |
| -напряжение постоянного тока, В | от 110 до 250 |
| Габаритные размеры шкафов комплексов, | |
| мм, не более | |
| - высота | 220 |
| - ширина | 600 |
| - длина | 800 |
| Масса шкафов комплексов, кг, не более | 320 |
Знак утверждения типа
наносится на табличку, расположенную на внутренней стороне двери шкафов комплексов методом лазерной гравировки, на титульные листы эксплуатационной документации типографским способом.
Таблица 4 - Комплектность комплексов
| Наименование | Обозначение | Количество, шт. |
| Комплекс программно-технический измерения вибраций опорных и вращающихся узлов гидроагрегатов и иных механизмов Виброконт | ПТК Виброконт | 1* |
| Комплекс программно-технический измерения вибраций опорных и вращающихся узлов гидроагрегатов и иных механизмов Виброконт. Руководство по эксплуатации | 10996791. 26.51.66.133.001.РЭ | 1 |
| Комплект внешних устройств | - | * |
| Методика поверки | 10996791.26.51.66.133.001.МП | 1 |
| * в соответствии с проектной конфигурацией комплекса |
Поверка
осуществляется по документу 10996791.26.51.66.133.001.МП «Комплексы программнотехнические измерения вибраций опорных и вращающихся узлов гидроагрегатов и иных механизмов Виброконт. Методика поверки», утвержденному ФГУП «ВНИИМС» 26 сентября 2019 г.
Основные средства поверки:
- калибратор - вольтметр универсальный Н4-12, регистр. № 37463-08;
- калибратор многофункциональный AOIP, мод. Calys 150R, регистр. № 48000-11;
- мультиметр Fluke 8845А, регистр. №57943-14.
Допускается применение аналогичных средств поверки, обеспечивающих определение метрологических характеристик поверяемых СИ с требуемой точностью.
Знак поверки наносится на свидетельство о поверке.
Сведения о методах измерений
приведены в эксплуатационном документе.
Нормативные документы
ГОСТ 26044-83 Вибрация. Аппаратура для эксплуатационного контроля вибрационного состояния энергетических гидротурбинных агрегатов. Общие технические требования
ТУ 4277-003-10996791-2015 Комплексы программно-технические измерения вибраций опорных и вращающихся узлов гидроагрегатов и иных механизмов Виброконт. Технические условия
76891-19: Методика поверки 10996791.26.51.66.133.001.МПСкачать11.4 Мб