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

Основные
Тип TORNADO-N (ТОРНАДО-N)
Год регистрации 2009
Дата протокола 13 от 24.12.09 п.140
Класс СИ 34.01.05
Номер сертификата 37908
Срок действия сертификата 01.01.2015
Страна-производитель  Россия 
Технические условия на выпуск ТУ 4252-001 93833945-09 (АБНС.421457.001 ТУ)
Тип сертификата (C - серия/E - партия) С

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, 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.

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

Описание

В ПТК реализованы типовые решения по вводу-выводу сигналов. В качестве устройств сопряжения с объектом (УСО) используются функциональные модули распределенного вво-да/вывода серии MIRage-N.

ПТК обеспечивают восприятие измерительной информации, представленной сигналами силы и напряжения постоянного тока ±25 мА, ±10 В; сигналами преобразователей термоэлектрических (термопар) и термопреобразователей сопротивления 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.

Измерительные каналы ПТК «TORNADO-N» («ТОРНАДО-N») построены на основе следующих измерительных модулей:

• модуль ввода сигналов постоянного тока и напряжения MIRage-NAI;

• модуль ввода сигналов термопреобразователей сопротивления MIRage-NPT;

• модуль ввода сигналов преобразователей термоэлектрических MIRage-NTHERM;

• модуль вывода сигналов постоянного тока и напряжения MIRage-NAO (исполь

зуются только аналоговые каналы).

Общий вид ПТК приведен на рисунке 1.

Рисунок 1 - Общий вид ПТК «TORNADO-N» («ТОРНАДО-N»)

Программное обеспечение

Идентификационные данные программного обеспечения (ПО) ПТК приведены в таб-

лице 1.

Таблица 1 - Идентификационные данные ПО ПТК

Идентификационные данные (признаки)

Значение

Идентиф икационное наименование ПО

ISaGraf

RunTime

InTouch

RunTime

NFAI

NPT

NTHERM

NAO

Номер версии (идентификационный номер ПО)

Не ниже v 3.32

Не ниже v 8.0

Vx.x.x.1

Vx.x.x.3

Vx.x.x.2

Vx.x.x.3

Цифровой идентификатор ПО

Не используется

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 модулей серии MIRage-N.

ПО контроля за технологическими процессами и управления агрегатами и механизмами реализовано на технологических языках программирования стандарта IEC 61131-3 в среде разработки ISaGRAF под управлением операционной системы Windows XP Embedded.

Все метрологически значимые вычисления выполняются встроенным ПО модулей, метрологические характеристики которых нормированы с учетом влияния на них встроенного ПО. Конструкция модулей 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).

Защита ПО от непреднамеренных и преднамеренных изменений соответствует высокому уровню по Р 50.2.077-2014.

Технические характеристики

Основные метрологические характеристики измерительных каналов (ИК) ПТК без учета погрешностей первичных преобразователей (датчиков, термопреобразователей сопротивления и термопар) приведены в таблицах 2 - 4.

Таблица 2 - Метрологические характеристики каналов ввода/вывода сигналов силы постоянного тока и напряжения

Модуль

Сигналы

Пределы основной абсолютной погрешности, Ло

Пределы дополнительной абс.

погрешности при изменении окружающей температуры на каждые 10°С

Приведенная к диапазону измерений погрешность на конечной отметке диапаз. измерений, % (для справки)

Примечание

на входе (выходе)

номинальная цена единицы наим. разряда (номинальная ступень квантования)

MIRage-NAI

(от минус 25 до 25) мА

1 мкА

± (0,003|X| + 0,0002|Хк|)

±0,1 Ло

±0,16

с субмодулями токовых вставок FAI-A, FAI-A/27

(от минус 10 до 10) В

1 мВ

± (0,002|X| + 0,0005|Хк|)

±0,1 Ло

±0,125

с субмодулем вольтовой

вставки FAI-V

MIRage-NAO (аналоговые каналы)

(от 0 до 20) мА

1 мкА

± (0,002|X| + 0,00025|Хк|)

±0,4Ло

±0,225

Активный режим

(от минус 20 до 0) мА

1 мкА

± (0,002|X| + 00025|Хк|)

±0,4Ло

±0,225

Пассивный режим (с внешним источн. напряж.)

(от минус 10 до 10) В

1 мВ

± (0,005|X| + 0,0005|Хк|)

±0,4Ло

±0,275

Примечания

Х - измеряемое значение напряжения (силы) постоянного тока, Хк - значение предела измерений напряжения (силы) постоянного тока

Таблица 3 - Метрологические характеристики каналов ввода сигналов термопреобразователей сопротивления (ТС) на основе модуля MIRage-NPT

Тип ТС

W100 / а, °С-1

r, Ом

Диапазон измерений температуры, °С

Диапазон выходного сигнала ТС, Ом

Диапазон входного сигнала модуля, Ом

Дискретность представления выходного сигнала, °С

Пределы основной абс. погрешности (Ло), °С

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

Платино-вые (ТСП)

1,3910/

0,00391

50

от минус 200 до 100

от 8,62 до 69,56

от 0 до 320

0,1

±0,5

±0,2Ло

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

100

от минус 200 до 100

от 17,24 до 139,11

от 0 до 320

0,1

±0,5

±0,2Ло

св. 100 до 300

св. 139,11 до 213,81

±0,7

св. 300 до 600

св. 213,81 до 317,11

±1,0

1,3850/

0,00385

50

от минус 200 до 0

от 9,26 до 50,0

от 0 до 320

0,1

±0,5

±0,2Ло

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

100

от минус 200 до 100

от 18,52 до 138,51

от 0 до 320

0,1

±0,5

±0,2Ло

св. 100 до 300

св.138,51 до 212,05

±0,7

св. 300 до 600

св. 212,05 до 313,71

±1,0

Медные (ТСМ)

1,4280/

0,00428

50

от минус 180 до 0

от 10,27 до 50,0

от 0 до 320

0,1

±0,4

±0,2Ло

св. 0 до 200

св. 50,0 до 92,775

±0,6

100

от минус 180 до 50

от 20,53 до 121,40

от 0 до 320

0,1

±0,4

±0,2Ло

св. 50 до 200

св. 121,40 до 185,60

±0,6

1,4260/ 0,00426

50

от минус

50 до 100

от 39,35 до 71,30

от 0 до 320

0,1

±0,5

±0,2Ло

св.100 до 200

от 71,30 до 92,60

±0,6

Продолжение таблицы 3

Тип ТС

W100 / а, °С’1

R), Ом

Диапазон измерений температуры, °С

Диапазон выходного сигнала ТС, Ом

Диапазон входного сигнала модуля, Ом

Дискретность представления выходного сигнала, °С

Пределы основной абс. погрешности (Ло), °С

Пределы дополнит. абс.

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

Медные (ТСМ)

1,4260/ 0,00426

100

от минус

50 до 150

от 78,70 до 163,90

от 0 до 320

0,1

±0,5

±0,2Ло

св.150 до 200

от 163,90 до 185,20

±0,6

Никелевые (ТСН)

1,6170/

0,00617

100

от минус

60 до 100

от 69,45 до 161,72

от 0 до 320

0,1

±0,5

±0,2Ло

Примечания:

1. Номинальные статические характеристики ТС соответствуют ГОСТ 6651-2009, ГОСТ 6651-94;

2. W100 - значение отношения сопротивления ТС Rt при температуре t=100 °С к номинальному сопротивлению Ro при температуре 0 °С, по ГОСТ 6651-94;

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

Таблица 4 - Метрологические характеристики каналов измерения сигналов преобразователей термоэлектрических (термопар) на основе модуля MIRage-NTHERM

Тип НСХ ТП*

Диапазон измерений температуры, °С

Диапазон выходного сигнала ТП**, мВ

Диапазон входного сигнала модуля, мВ

Дискретность представления выходного сигнала, °С

Пределы основной абсолютной погрешности, ° С ***

Пределы дополнит. абс.

погрешн., вызванной измен.

темпер. окруж. среды на каждые 10°С, °С

R

от минус 50 до 50

от минус 0,226 до 0,296

от минус 100 до 100

0,1

±1,5

±0,5

св. 50 до 300

св. 0,296 до 2,401

±1,0

св. 300 до 1100

св. 2,401 до 11,850

±1,5

св.1100 до 1650

св.11,850 до 19,540

±2,0

св.1650 до 1768

св.19,540 до 21,101

±2,5

S

от минус 50 до 50

от минус 0,236 до 0,299

от минус 100 до 100

0,1

±1,5

±0,5

св. 50 до 250

св. 0,299 до 1,874

±1,0

св.250 до 1000

св.1,874 до 9,587

±1,5

св.1000 до 1500

св. 9,587 до 15,582

±2,0

св.1500 до 1768

св.15,582 до 18,693

±2,5

Продолжение таблицы 4

Тип НСХ ТП*

Диапазон измерений температуры, °С

Диапазон выходного сигнала ТП**, мВ

Диапазон входного сигнала модуля, мВ

Дискретность представления выходного сигнала, °С

Пределы основной абсолютной погрешности, ° С ***

Пределы дополнит. абс.

погрешн., вызванной измен.

темпер. окруж. среды на каждые 10°С, °С

B

от 0 до 150

от 0,0 до 0,092

от минус 100 до 100

0,1

±3,0

±0,5

св. 150 до 300

св. 0,092 до 0,431

±2,5

св. 300 до 490

св. 0,431 до 1,192

±2,0

св. 490 до 1400

св. 1,192 до 4,834

±1,5

св.1400 до 1820

св. 4,834 до 13,820

±2,0

J

от минус 210

до минус 100

от минус 7,89 до минус 4,633

от минус 100 до 100

0,1

±1,0

±0,5

св. минус 100 до 150

св. минус 4,633 до 8,010

±0,5

св.150 до 760

св. 8,010 до 42,919

±1,0

св. 760 до 1200

от 42,919 до 69,553

±1,5

T

от минус 200

до минус 100

от минус 5,603 до минус 3,379

от минус 100 до 100

0,1

±1,0

±0,5

св. минус 100 до минус 75

св. минус 3,379 до минус 2,633

±0,7

св. минус 75 до 150

св. минус 2,633 до 6,704

±0,5

св. 150 до 400

св. 6,704 до 20,872

±0,7

E

от минус 200

до минус 100

от минус 8,825 до минус 5,237

от минус 100 до 100

0,1

±1,0

±0,5

св. минус 100 до 200

св. минус 5,237 до 13,421

±0,5

св. 200 до 700

св.13,421 до 53,112

±1,0

св.700 до 1000

св.53,112 до 76,373

±1,5

K

от минус 270

до минус 50

от минус 6,458 до минус 1,889

от минус 100 до 100

0,1

±1,0

±0,5

св. минус 50 до 100

св. минус 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

N

от минус 200 до 700

от минус 3,99 до 24,527

от минус 100 до 100

0,1

±1,0

±0,5

св. 700 до 1100

св.24,527 до 40,087

±1,5

св. 1100до 1300

св.40,087 до 47,513

±2,0

Продолжение таблицы 4

Тип НСХ ТП*

Диапазон измерений температуры, °С

Диапазон выходного сигнала ТП**, мВ

Диапазон входного сигнала модуля, мВ

Дискретность представления выходного сигнала, °С

Пределы основной абсолютной погрешности, ° С ***

Пределы дополнит. абс.

погрешн., вызванной измен.

темпер. окруж. среды на каждые 10°С, °С

A-1

от 0 до 500

от 0 до 7,908

от минус 100 до 100

0,1

±1,0

±0,5

св. 500 до 900

св. 7,908 до 14,550

±1,5

св. 900 до 1200

св.14,550 до 19,150

±2,0

св. 1200 до 1550

св.19,150 до 23,959

±2,5

св. 1550 до 1800

св.23,959 до 26,998

±3,0

св.1800 до 2150

св.26,998 до 30,676

±4,0

св. 2150 до 2500

св. 30,676 до 33,640

±5,0

A-2

от 0 до 500

от 0 до 7,998

от минус 100 до 100

0,1

±1,0

±0,5

св. 500 до 900

св. 7,998 до 14,696

±1,5

св. 900 до 1200

св.14,696 до 19,330

±2,0

св. 1200 до 1500

св.19,330 до 24,170

±2,5

св. 1550 до 1800

св.24,170 до 27,232

±3,0

A-3

от 0 до 500

от 0 до 7,827

от минус 100 до 100

0,1

±1,0

±0,5

св. 500 до 900

св. 7,827 до 14,411

±1,5

св. 900 до 1200

св. 14,411 до 18,981

±2,0

св. 1200 до 1500

св.18,981 до 23,106

±2,5

A-3

св. 1500 до 1800

св.23,106 до 26,773

от минус 100 до 100

0,1

±3,0

±0,5

L

от минус 200

до минус 100

от минус 9,488 до минус 5,641

от минус 100 до 100

0,1

±1,0

±0,5

св. минус 100 до 150

св. минус 5,641 до 10,624

±0,5

св. 150 до 800

св.10,624 до 66,466

±1,0

M

от минус 200

до минус 100

от минус 6,154 до минус 3,715

от минус 100 до 100

0,1

±0,8

±0,5

св. минус 100 до 100

св. минус 3,715 до 4,722

±0,5

Примечания:

* Тип номинальной статической характеристики термопар в соответствии с ГОСТ Р 8.585-2001;

** Значения термоЭДС даны при температуре холодного спая 0 °С;

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

Рабочие условия применения:

• температура окружающего воздуха от минус 25 до 70 °С (нормальная температура (20 ± 5) °С);

• относительная влажность от 5 до 95 % без конденсации влаги;

• электрическое питание - от однофазной сети переменного тока напряжением 220 В и частотой 50 Гц. Допускаются отклонения: по напряжению питания - от минус 30% до 15% от номинального значения, по частоте - от минус 10 % до 10 % от номинального значения;

• температура транспортирования от минус 50 до 85 °С.

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

Среднее время наработки на отказ ПТК не менее 50000 часов (для систем без резервирования).

Средний срок службы не менее 10 лет.

Примечание - модули 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

Знак утверждения типа наносится на паспортные таблички шкафов ПТК и на титульные листы эксплуатационной документации типографским способом.

Комплектность

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.

В комплект документации входит методика поверки АБНС. 421457.001МП и методика калибровки АБНС. 421457.001МК измерительных каналов ПТК.

Поверка

осуществляется в соответствии с документом АБНС. 421457.001 МП «Комплексы программнотехнические «TORNADO-N» («ТОРНАДО-N»). Измерительные каналы. Методика поверки», согласованным ФГУП «ВНИИМС» 23.11.2009 г.

Перечень основных средств поверки приведен в таблице 5.

Таблица 5 - Перечень основных средств поверки

Наименование средства измерений

Тип

Требуемые параметры

Калибратор-измеритель унифицированных сигналов эталонный

ИКСУ-2000А

Диапазон воспроизведения силы пост. тока от 0 до 25 мА, напряжения от минус 10 до 60 мВ, от 0 до 12 В, пределы допускаемой основной абсолютной погрешности ±0,003 мА, ± 0,005 мВ, ±3мВ соответственно.

Магазин сопротивлений

Р4831

Диапазон воспроизведений сопротивления от 0,001 до 111111,1 Ом, класс точности 0,02/2*10-6

Сведения о методах измерений

Методы измерений приведены в документе «Комплексы программно-технические «TORNADO-N» («ТОРНАДО-N»). Руководство по эксплуатации АБНС.421457.001РЭ».

Нормативные документы

техническим «TORNADO-N» («ТОРНАДО-N»)

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 Р 8.596-2002

ГСИ. Метрологическое обеспечение измерительных систем. Основные положения.

Рекомендации к применению

Осуществление производственного контроля за соблюдением установленных законодательством Российской Федерации требований промышленной безопасности к эксплуатации опасного производственного объекта.

Развернуть полное описание