Комплексы программно-технические TORNADO-N (ТОРНАДО-N)

Основные
Тип
Зарегистрировано поверок 1
Межповерочный интервал / Периодичность поверки 3 года
Найдено поверителей 1

Назначение

Комплексы программно-технические «TORNADO-N» («ТОРНАДО-N») (далее - ПТК) предназначены для измерений аналоговых выходных сигналов датчиков в виде напряжения и силы постоянного тока, сопротивлений, выходных сигналов термопар и термопреобразователей сопротивления, периода импульсных сигналов, а также приёма и обработки дискретных сигналов, регулирования на основе измерений параметров технологического процесса, выработки управляющих воздействий на исполнительные механизмы в виде аналоговых и дискретных сигналов.

Описание

ПТК предназначены для создания автоматизированных систем управления технологическими процессами (АСУТП) в различных отраслях промышленности.

В ПТК реализованы типовые решения по вводу/выводу сигналов. В качестве устройств связи с объектом (УСО) используются функциональные устройства ввода/вывода серии MIRage-N.

ПТК обеспечивают восприятие измерительной информации, представленной сигналами силы и напряжения постоянного тока в диапазонах от минус 20 до плюс 20 мА, от минус 10 до плюс 10 В; сигналами термопар (ТП) и термопреобразователей сопротивления (ТС) различных градуировок; преобразование двоичных кодов в аналоговые сигналы силы и напряжения постоянного тока ±20 мА, ±10 В; восприятие и обработку кодированных дискретных электрических сигналов; обработку измерительной информации; выработку управляющих воздействий на исполнительные механизмы в виде аналоговых и дискретных сигналов.

Основу нижнего уровня ПТК составляют устройства ввода/вывода серии MIRage-N и процессорные устройства обработки (процессорные блоки - ПБ), располагаемые в шкафах контроллеров (на крупных объектах автоматизации выделяются шкафы ПБ и шкафы УСО).

В ПТК в качестве ПБ могут выступать любые компьютеры, включая обычные персональные, оснащенные хотя бы одним интерфейсом Ethernet с поддержкой протокола ModBus через TCP/UDP. Состав и характеристики возможных ПБ приведены в Таблице 1

Таблица 1 - Состав и характеристики возможных ПБ

Наименование

характеристики

Advantech

GRIDEX-II

1

2

3

Процессор

По производительности не ниже Intel Atom D510 1,67 ГГц

По производительности не ниже Intel® Core™ i3-5010U 2,1 ГГц

Системная память

Объем не менее 2 Гб

Объем не менее 4 Гб

Внешние интерфейсы (порты)

От 4x RJ45 Fast Ethernet; 6xUSB 2.0

До 2-х RS232; до 2-х RS485 До 5 RJ45 Gigabit Ethernet 4x USB2.0

Видеосистема

Видео ОЗУ до 32 Мбайт поддержка ЭЛТ-мониторов, панелей TFT с интерфейсом LVDS

2 x HDMI интерфейс, разрешение 4096x2304

1

2

3

Накопители

место для 2,5" HDD диска

2x miniSATA SSD или/и 2х2,5" HDD/SSD Установочное место для SDcard

Операционная

система

Microsoft Windows 7 Embedded Standard ®

Microsoft Windows 7 Embedded Standard

®

Измерительные каналы (ИК) ПТК «TORNADO-N» («ТОРНАДО-N») построены на основе устройств ввода/вывода серии MIRage-N, представленных в таблице 2:

Таблица 2 - Устройства ввода/вывода серии MIRage-N (измерительные)

Наименование устройства

Обозначение

устройства

Обозначение модификации устройства

Устройство аналогового ввода

MIRage-NAIi

MIRage-NAIi

MIRage-NAIi-А

MIRage-NAIi-S

MIRage-NAIi-V

Устройство аналогового ввода

MIRage-NAI

MIRage-NAI

MIRage-NAI-A

MIRage-NAI-S

MIRage-NAI-V

Устройство аналогового ввода

MIRage-NAI-R

MIRage-NAI-R-A

MIRage-NAI-R-S

MIRage-NAI-R-V

Устройство ввода сигналов термопреобразователей сопротивления

MIRage-NPT

Устройство ввода сигналов термопреобразователей сопротивления

MIRage-NPT-R

Устройство преобразования сигналов термопар

MIRage-NTHERM

Устройство аналогового и дискретного ввода/вывода

MIRage-NFM

Устройство аналогового вывода и дискретного ввода/вывода

MIRage-NAO

Устройство аналогового вывода

MIRage-NAOi

Устройство таймерной обработки

MIRage-NTMU

Номенклатура ИК ПТК, образуемых совокупностью устройств ввода/вывода серии MIRage-N приведена в таблице 3.

Таблица 3 - Номенклатура ИК ПТ

К

Наименование ИК

Обозначение

ИК

Диапазон измерения/ генерации

Состав

Примечание

Устройство/ блок базовый

Модуль

согласования

ИК ввода на базе устройств аналогового ввода MIRage-NAIi

ИК силы постоянного тока

N-AIi-A

от 0 до 2104 мкА

MIRage-

NAIi-M

NAIi-A или NAIi-A/27

От датчиков с активным токовым выходом

ИК силы постоянного тока

N-AIi-S

от 0 до 2104 мкА

MIRage-

NAIi-M

NAIi-A/27

От датчиков с пассивным токовым выходом (с питанием от устройства)

ИК напряжения постоянного тока

N-AIi-V

от 0 до 2,5 •Ю3 мВ

MIRage-

NAIi-M

NAIi-V/27

От датчиков с выходом по напряжению

ИК сигналов термопреобразователей сопротивления

NPTi-Х

от 0 до 320 Ом

MIRage-

NAIi-M

NPTi

X - тип НСХ в соответствии с таблицей 8

ИК преобразования сигналов термопар

NTHERMi-X

от -100 до +100 мВ

MIRage-

NAIi-M

NTHERMi

X - тип НСХ в соответствии с таблицей 9

ИК ввода на базе устройств аналогового ввода MIRage-NAI

ИК силы постоянного тока

N-AI-A

от -2-Ю* до +2-Ю* мкА

MIRage-

NAI-M

FAI-A или FAI-A/27

От датчиков с активным токовым выходом

ИК силы постоянного тока

N-AI-S

от 0 до 2-Ю* мкА

MIRage-

NAI-M

FAI-A/27

От датчиков с пассивным токовым выходом (с питанием от устройства)

ИК напряжения постоянного тока

N-AI-V

от -Ю* до +1® мВ

MIRage-

NAI-M

FAI-V/27

От датчиков с выходом по напряжению

ИК ввода на базе устройств аналогового ввода MIRage-NAI-R

ИК силы постоянного тока

N-AI-A

от -2-1°* до +2-1°* мкА

MIRage-

NAI-R-M

NAI-8A или NAI-8A/27

От датчиков с активным токовым выходом

ИК силы постоянного тока

N-AI-S

от 0 до 2-Ю* мкА

MIRage-

NAI-R-M

NAI-8A/27

От датчиков с пассивным токовым выходом (с питанием от устройства)

ИК напряжения постоянного тока

N-AI-V

от -Ю* до Ю* мВ

MIRage-

NAI-R-M

NAI-8V/27

От датчиков с выходом по напряжению

ИК ввода на базе устройств ввода сигналов

MIRage-NPT, M

термопреобразователей сопротивления IRage-NPT-R

ИК сигналов термопреобразователей сопротивления

NPT-Х

от 0 до 3200 Ом

MIRage-NPT

MIRage-NPT-

R

X - тип НСХ в соответствии с таблицей 8

Продолжение таблицы 3

Наименование ИК

Обозначение

ИК

Диапазон измерения/ генерации

Состав

Примечание

Устройство / блок базовый

Модуль

согласования

ИК ввода на базе устройств преобразования сигналов термопар MIRage-NTHERM

ИК

преобразования

сигналов

термопар

NTHERM-X

от -100 до +100 мВ

MIRage-

NTHERM

X - тип НСХ в соответствии с таблицей 9

ИК ввода на базе устройств аналогового и дискретного ввода/вывода MIRage-NFM

ИК напряжения постоянного тока

NFM-AI-V

от до +10* мВ

MIRage-

NFM

ИК вывода на базе устройств MIRage-NAO, MIRage-NFM

ИК генерации постоянного тока положительной полярности

N-AO-A

от 0 до 2-Ю4 мкА

MIRage-

NAO,

MIRage-

NFM

Перемычка JS в положении «I», включен активный режим

ИК генерации постоянного тока отрицательной полярности

N-AO-P

от - 2-1°* до 0 мкА

MIRage-

NAO,

MIRage-

NFM

Перемычка JS в положении «I», включен пассивный режим

ИК генерации напряжения постоянного тока

N-AO-V

от до

+10* мв

MIRage-

NAO,

MIRage-

NFM

Перемычка JS в положении «U»

ИК вывода на базе устройств аналогового вывода MIRage-NAOi

ИК генерации постоянного тока положительной полярности

N-AOi-A

от 0 до 2-Ю* мкА

MIRage-

NAOi

Перемычка JS в положении «I»,

ИК генерации напряжения постоянного тока

N-AOi-V

от -Ю4 до +104 мВ

MIRage-

NAOi

Перемычка JS в положении «U»

ИК ввода на базе устройств тайме

зной обработки MIRage-NTMU

ИК текущих значений периода импульсных сигналов амплитудой 12 В

NTMU-TI-12

от 40 до Ю6 мкс

MIRage-

NTMU-M

TFTPU-FREQ

ИК текущих значений периода импульсных сигналов амплитудой 24 В

NTMU-TI-24

от 40 до мкс

MIRage-

NTMU-M

TFTPU-FREQ-

Jaquet

ИК вывода на базе устройств таймерной обработки MIRage-NTMU

ИК генерации импульсной последовательности

NTMU-TO

от 50 до 62500 Гц

MIRage-

NTMU-M

NTMU-GEN

Программное обеспечение

Идентификационные данные программного обеспечения (ПО) ПТК приведены в таблице 4.

Таблица 4 - Идентификационные данные ПО ПТК

Идентифика

ционные

данные

(признаки)

Значение

Идентификационное наименование ПО

ISaGraf

RunTime

InTouch

RunTime

НЧ

НЧ

I

A

N

н

NTHERM

О

A

£

НЧ

о

A

£

я

н

£

Номер версии (идентификационный номер ПО)

е

*

К <N

н .3 е 3. К >

Не ниже v 8.0

*

.x.

£

Vx.x.x.1

5.

*

.x.

£

Vx.x.x.4

.3

*

.x.

£

*

.x.

£

*

.x.

£

*

.x.

£

Цифровой

идентифика

Не используется

тор ПО

ПО ПТК «TORNADO-N» («ТОРНАДО-N») состоит из ПО нижнего и ПО верхнего уровней. Программные средства верхнего уровня включает в себя:

-    ПО отображения информации;

-    ПО сбора и хранения информации;

-    ПО передачи информации;

Для отображения информации используется SCADA-система InTouch™ фирмы Wonderware, являющаяся объектно-ориентированным интерфейсом «человек - машина» (MMI). В среде разработки InTouch создаются мнемосхемы, определяются и привязываются к аппаратным средствам входные и выходные сигналы и параметры, разрабатываются алгоритмы управления и назначаются права операторов.

Сервер Приложений, служащий для регистрации и хранения оперативных данных и интерфейса между подсистемой отображения информации и ПО процессорных устройств, реализован с использованием пакета LabView фирмы National Instruments на объектноориентированном графическом языке.

Сбор и хранение архивной информации, а также ее обработка (например, получение отчетов) осуществляется в базах данных, построенных с использованием SQL-сервера фирмы Microsoft.

ПО передачи информации для минимизации накладных расходов при передаче данных по сети реализовано на языках высокого уровня типа С++.

Программные средства нижнего уровня включают в себя:

-    ПО контроля за технологическими процессами и управления технологическим оборудованием;

-    встроенное ПО устройств ввода/вывода серии MIRage-N.

ПО контроля за технологическими процессами и управления агрегатами и механизмами реализовано на технологических языках программирования стандарта ГОСТ Р МЭК 61131-3 в среде ISaGRAF.

Все метрологически значимые вычисления выполняются встроенным ПО устройств ввода/вывода, метрологические характеристики которых нормированы с учетом влияния на них встроенного ПО. Конструкция устройств ввода/вывода исключает возможность несанкционированного влияния на встроенное ПО и измерительную информацию.

Доступ к ПО контроля за технологическими процессами и управления технологическим оборудованием осуществляется с выделенной инженерной станции верхнего уровня ПТК, доступ к которой защищен как административными мерами (установка в отдельном помещении), так и многоуровневой защитой по паролю.

Для защиты накопленной и текущей информации, конфигурированных параметров ИК от несанкционированного доступа в ПТК предусмотрен многоступенчатый физический контроль доступа (запираемые шкафы) и программный контроль доступа (система ограничения доступа к настройкам BIOS на АРМ; программное средство защиты логических дисков от записи на компьютерах АРМ; системы безопасности операционной системы WINDOWS, операторского интерфейса, Сервера баз данных и Сервера приложений).

Уровень защиты ПО от непреднамеренных и преднамеренных изменений - «высокий» в соответствии с рекомендацией по метрологии Р 50.2.077-2014.

Технические характеристики

Основные метрологические характеристики ИК ПТК без учета погрешностей первичных преобразователей приведены в таблицах 5-9.

Таблица 5 - Метрологические характеристики ИК ввода/вывода сигналов силы постоянного тока и напряжения_

ИК

Диапазон

Пределы основной абсолютной погрешности, До

Пределы дополнительной абс. погрешности при изменении окружающей температуры на каждые 10°С

измерения/

генерации

номинальная цена единицы наименьшего разряда

ИК ввода

N-AIi-A

от 0 до 2-104 мкА

1 мкА

± (Ю-а -Х+5 мкА)

±0,1-До

N-AIi-S

от 0 до 2-104 мкА

1 мкА

± (Ю-а -Х+5 мкА)

N-AIi-V

от 0 до 2,5-103 мВ

1 мВ

± (5-Ю *• Х+5 мВ)

N-AI-A

от -2- Ю* до 2- Ю* мкА

1 мкА

+ (Ю-а • Х+5 мкА)

N-AI-S

от 0 до 2-104 мкА

1 мкА

+ (Ю-я - Х+5 мкА)

N-AI-V

от-Ю* до Ю4 мв

1 мВ

+ (5-10-4- Х+5 мВ)

NFM-AI-V

от-Ю* до Ю4 мв

1 мВ

+(Ю_= • X +50 мВ)

ИК вывода

N-AO-A

от 0 до 2-Ю* мка

1 мкА

+ (2- Ю-а • X +5 мкА)

±0,4-До

N-AO-P

от - 2- Ю* до 0 мкА

1 мкА

+ (2- Ю_а • X +10 мкА)

N-AO-V

от-Ю* до Ю4 мВ

1 мВ

+ (5-Ю_а • Х+5 мВ)

N-AOi-A

от 0 до 2-Ю* мкА

1 мкА

+ (2- Ю-а • X +5 мкА)

N-AOi-V

от-Ю4 до Ю* мВ

1 мВ

+ (5-1°_я • Х+5 мВ)

Примечание:

Х - измеряемое значение напряжения (силы) постоянного тока

ИК

Диапазон

Пределы абсолютной погрешности в рабочем диапазоне температур, Ао

измерения

номинальная цена единицы наименьшего разряда

NTMU-TI-12,

NTMU-TI-24

от 40 до мкс

0,0625 мкс

±(5- l°_s-T+0,0625) мкс

где: T= 16 - измеряемое значение периода, мкс;

£->i - текущее значение регистра счетчика

Таблица 7 - Метрологические характеристики ИК вывода импульсных сигналов на основе уст-

ройств таймерной обработки MIRage-

NTMU

ИК

Диапазон генерации

Диапазон скорости изменения частоты

Пределы абсолютной погрешности в рабочем диапазоне температур, Ао

NTMU-TO

от 50 до 62500 Гц

от 0,91 до 1,95- 10s Гц/с

+F-(5-l0“5 +F- 0,0625- Ю_6)Гц

1,6 ■ 10' ■

где: F= 24в - устанавливаемое значение частоты, Гц;

' - значение в регистре частоты

Таблица 8 - Метрологические характеристики ИК ввода сигналов термопреобразователей сопротивления (ТС) на основе устройств ввода MIRage-NAIi, MIRage-NPT, MIRage-NPT-R_

Тип

НСХ

ТС

а, °С-1

Ом

Диапазон измерения температуры, °С

Диапазон выходного сигнала ТС, Ом

Дискретность представления выходного сигнала, °С*

Пределы основной абс. погрешности (Ао), °С

Пределы дополнит. абс. погрешности, вызванной измен. темпер. окруж. среды на каждые 10°С, °С

1

2

3

4

5

6

7

8

50П

0,00391

50

от -200 до +100

от 8,62 до 69,56

0,1

±0,5

±0,2-Ао

св. +100 до +350

св. 69,56 до 115,88

±0,7

св. +350 до +550

св. 115,88 до 150,32

±1,0

св. +550 до +850

св. 150,32 до 197,58

±1,5

100П

100

от -200 до +100

от 17,24 до 139,11

±0,5

св. +100 до +300

св. 139,11 до 213,81

±0,7

св. +300 до +600

св. 213,81 до 317,11

±1,0

1

2

3

4

5

6

7

8

Pt50

0,00385

50

от -200 до 0

от 9,26 до 50,0

0,1

±0,5

±0,2-Ао

св. 0 до +250

св. 50,0 до 97,005

±0,7

св. +250 до +500

св. 97,005 до 140,49

±1,0

св. +500 до +850

св. 140,49 до 195,24

±1,5

Pt100

100

от -200 до +100

от 18,52 до 138,51

±0,5

св. +100 до +300

св.138,51 до 212,05

±0,7

св. +300 до +600

св. 212,05 до 313,71

±1,0

50М

0,00428

50

от -180 до 0

от 10,27 до 50,0

±0,4

св. 0 до +200

св. 50,0 до 92,775

±0,6

100М

100

от -180 до

+50

от 20,53 до 121,40

±0,4

св. +50 до +200

св. 121,40 до 185,60

±0,6

Cu50

0,00426

50

от-50 до +100

от 39,35 до 71,30

±0,5

св .+100 до +200

от 71,30 до 92,60

±0,6

Cu100

0,00426

100

от -50 до + 150

от 78,70 до 163,90

±0,5

св. +150 до +200

от 163,90 до 185,20

±0,6

100Н

0,00617

100

от -60 до + 100

от 69,45 до 161,72

±0,5

св. +100 до 180

от 161,72 до 223,21

±0,6

Примечания:

1.    Номинальные статические характеристики ТС соответствуют ГОСТ 6651-2009;

2.    а, °С-1 - температурный коэффициент ТС, по ГОСТ 6651-2009.

3.    * Измеренное значение температуры на выходе ИК MIRage-NAIi, MIRage-NPT, MIRage-NPT-R представляет собой целое число N. Результат измерения вычисляют по формуле: = N/10, где температура в °С.

основе устройств преобразования MIRage-N

AIi, MIRage-N"

HERM

Тип

НСХ

ТП*

Диапазон измерения температуры, °С

Диапазон выходного сигнала ТП**, мВ

Дискретность представления выходного сигнала***, °С

Пределы основной абсолютной по-грешности****, °С

Пределы дополнит. абс. погрешн., вызванной измен. темпер. окруж. среды на каждые 10°С, °С

K

от -200 до -50

от -5,891 до -1,889

0,1

±1,0

±0,5

св. -50 до +100

св. -1,889 до +4,096

±0,5

св. +100 до +650

св. +4,096 до +27,025

±1,0

св.+650 до +1050

св. +27,025 до +43,211

±1,5

св. +1050 до +1372

св. +43,211 до +54,886

±2,0

L

от -200 до -100

от -9,488 до -5,641

±1,0

св. -100 до + 150

св. -5,641 до +10,624

±0,5

св. +150 до +800

св. +10,624 до +66,466

±1,0

Примечания:

* Тип номинальной статической характеристики термопар в соответствии с ГОСТ Р 8.585-2001; ** Значения термоЭДС даны при температуре холодного спая 0 °С;

***Измеренное значение температуры на выходе ИК MIRage-NAIi, MIRage-NTHERM представляет собой целое число N. Результат измерения вычисляют по формуле: = N/10, где -температура в «°С».

**** Пределы основной абсолютной погрешности приведены с учетом погрешности канала компенсации температуры холодного спая термопар.

Наименование характеристики

Значение

Нормальные условия применения:

-температура окружающей среды, °С

-    относительная влажность при температуре +23°С, %

-    атмосферное давление, кПа

от +15 до +25 от 5 до 95 от 84,0 до 106,7

Рабочие условия применения

-    температура окружающей среды, °С

-    устройств ввода/вывода серии MIRage-N и GRIDEX-II

-    шкафов контроллеров, шкафов УСО и шкафов ПБ с GRIDEX-II

-    шкафов контроллеров, шкафов ПБ с Advantech

-    АРМ, шкафов питания и коммуникаций, шкафов серверов

-    относительная влажность при температуре +35°С, %

-    атмосферное давление, кПа

от -25 до +70

от -25 до +55 от -20 до +55 от +1 до +40

от 5 до 95 от 84,0 до 106,7

Температура транспортирования и хранения, °С

-    устройств ввода/вывода серии MIRage-N и промышленных компьютеров GRIDEX-II в транспортной таре

-    компьютеров и активного сетевого оборудования, входящего в состав ПТК, в упаковке фирмы-изготовителя

от -50 до +85 от -40 до +60

Параметры электрического питания Напряжение постоянного тока, В

Напряжение переменного тока, В

220

220+^

Среднее время наработки на отказ ПТК, часов, не менее (для систем без резервирования)

50000

Средний срок службы, лет, не менее

15

Потребляемая мощность, габаритные размеры и масса зависят от конфигурации комплекса.

Примечание: Устройства дискретного ввода/вывода, источники питания, процессорные и запоминающие устройства, входящие в состав ПТК, не являются измерительными компонентами и не требуют утверждения типа.

Знак утверждения типа

наносится на паспортные таблички шкафов ПТК методом лазерной гравировки и на титульные листы эксплуатационной документации ПТК типографским способом.

Комплектность

Таблица 11 - Комплектность ПТК

Наименование

Обозначение

Количество

ПТК

«TORNADO-N» («ТОРНАДО-N»)

1 шт.*

Методика поверки

АБНС.421457.002МП

1 экз.

Примечание: * - комплект поставки ПТК определяется спецификацией заказа и в общем случае включает оборудование (шкафы контроллеров технологических, шкафы питания, серверы, АРМ, коммуникационные средства), программное обеспечение и эксплуатационную документацию.

Поверка

осуществляется по документу АБНС.421457.002МП «Комплексы программно-технические «TORNADO-N» («ТОРНАДО-N»). Измерительные каналы. Методика поверки», разработанному и утверждённому ФГУП «ВНИИМС» 27.11.2019 г.

Основные средства поверки:

калибратор-измеритель универсальных сигналов прецизионный ЭЛЕМЕР-ИКСУ 2012, регистрационный номер в Федеральном информационном фонде №56318-14;

термометр цифровой эталонный ТЦЭ-005/М3, регистрационный номер в Федеральном информационном фонде №40719-15;

термометр сопротивления платиновый вибропрочный эталонный ПТСВ-6Км-3, регистрационный номер в Федеральном информационном фонде №57690-14;

генератор сигналов произвольной формы AFG3011С, регистрационный номер в Федеральном информационном фонде №53102-13;

частотомер электронно-счетный Ч3-54, регистрационный номер в Федеральном информационном фонде №5480-76.

Допускается применение аналогичных средств поверки, обеспечивающих определение метрологических характеристик поверяемых средств измерений с требуемой точностью.

Знак поверки наносится на свидетельство о поверке ПТК.

Сведения о методах измерений

приведены в эксплуатационном документе.

Нормативные документы

ГОСТ Р 52931-2008 Приборы контроля и регулирования технологических процессов. Общие технические условия

ГОСТ 22261-94 Средства измерений электрических и магнитных величин. Общие технические условия

ГОСТ 6651-2009 ГСИ. Термопреобразователи сопротивления из платины, меди и никеля. Общие технические требования и методы испытаний

ГОСТ Р 8.585-2001 ГСИ. Термопары. Номинальные статические характеристики преобразования

АБНС.421457.002ТУ Комплексы программно-технические «TORNADO-N» («ТОРНАДО-N»). Технические условия

Развернуть полное описание