Контроллеры К-2000

Основные
Тип К-2000
Год регистрации 2010
Дата протокола 01д3 от 25.03.10 п.324
Класс СИ 34.01.05
Номер сертификата 40069
Примечание Взамен № 24302-06
Срок действия сертификата 01.08.2015
Страна-производитель  Россия 
Технические условия на выпуск ТУ 4226-005-12221545-01
Тип сертификата (C - серия/E - партия) С

Назначение

Контроллеры К-2000 предназначены для измерений электрических сигналов силы и напряжения постоянного тока, сопротивления постоянному току, а также преобразованных в указанные величины поступающих от первичных преобразователей неэлектрических величин - температуры (сигналы от термопар и термопреобразователей сопротивления), давления, вибрации и т.п., расположенных во взрывоопасных зонах на объектах нефтяной, газовой и других отраслей промышленности, а также для выполнения функций отображения, логической обработки сигналов, ввода-вывода информации.

Описание

Принцип действия контроллеров К-2000 основан на преобразовании входных аналоговых сигналов от датчиков (преобразователей) в кодовые (цифровые) сигналы с последующей линейной аппроксимацией и масштабированием в значения измеряемых величин, вывод информации на сенсорный экран жидкокристаллического индикатора (ЖКИ), запоминание и хранение информации на Flash-карте, прием-передачу информации по интерфейсу RS-485.

К-2000 имеет модульную структуру и кроме обязательных для всех исполнений блоков (питания, вычислителя УИРК ) может содержать следующие блоки и устройства:

- блок индикации и управления БИУ (только в модификации М);

- блок токовых входов и регулятора ТВР;

- блок входов термопреобразователей сопротивления, термопар и компенсации холодного спая термопар ТДК;

- блок дискретного ввода-вывода ДВВ;

- блок репитера-транскодера РТК;

- считыватель Flash-карт (кардридер).

Блоки, установленные в шасси К-2000, объединяются шиной данных внутри шасси и локальной магистралью данных между шасси. Для организации распределенного сбора данных и управления, К-2000 могут объединяться сетями Ethernet/IP, RS-485

Состав К-2000 и количество блоков ТВР, ТДК, ДВВ, РТК выбирается потребителем при заказе, в соответствии с параметрами автоматизируемого объекта.

Базовая модификация К-2000/ХХХХ-Х содержит 8 слотов (типоразмер корпуса 3U 421 IP) с общим количеством блоков ТВР, ТДК, ДВВ, РТК не более 5, количество блоков ТВР и/или ТДК, не более 4. Количество измерительных каналов, не более 16.

Модификация К-2000/МХХХХ-Х содержит 9 слотов (типоразмер корпуса 4U 421 IP) с общим количеством блоков ТВР, ТДК, ДВВ, РТК не более 9, количество блоков ТВР и/или ТДК не более 8. Количество измерительных каналов не более 32.

Блок ТВР обеспечивает измерение и обработку стандартных аналоговых входных сигналов силы и напряжения постоянного тока, выход токового сигнала, и может выполнять функции релейного и/или ПИД-регулятора.

В состав ТВР входит микроконтроллер и 4 канала с АЦП 16-бит. ТВР имеет гальванически развязанные (ГР) входы, ГР внешний последовательный интерфейс типа RS485, а также релейный и аналоговый выходы для обеспечения функций регуляторов.

Диапазон измерений по каждому измерительному каналу (ИК) выбирается пользователем. Все настройки и данные калибровки хранятся в энергонезависимом ПЗУ.

Блок ТДК обеспечивает измерение и обработку стандартных аналоговых сигналов от термопреобразователей сопротивления с номинальными статическими характеристиками (НСХ) по ГОСТ 6651 и термопар с НСХ по ГОСТ Р 8.585-2001.

В состав ТДК входит микроконтроллер и 4 канала с АЦП 16-бит. ТДК имеет группу ГР входов, ГР внешний последовательный интерфейс типа RS-485.

При работе с термопарами температура холодного спая измеряется встроенным цифровым датчиком с интерфейсом MicroLAN. Возможно подключение внешнего датчика температуры холодного спая.

Тип датчика и его градуировка по каждому каналу выбирается пользователем. Все настройки и данные калибровки хранятся в энергонезависимом ПЗУ.

Блок ДВВ обеспечивает прием, обработку и передачу стандартных дискретных вход-ных/выходных сигналов. В состав ДВВ входит микроконтроллер, энергонезависимое ПЗУ, каналы ввода/вывода и ГР внешний последовательный интерфейс типа RS-485. Все настройки выполняются пользователем и хранятся в энергонезависимом ПЗУ.

Блок РТК обеспечивает возможность подключения дополнительных сегментов сети RS-485 (RS-232), обработку и ввод-вывод данных по интерфейсу RS-485(RS-232). В состав РТК входит микроконтроллер, энергонезависимое ПЗУ и модули ГР для подключения независимых интерфейсов RS-485(RS-232). Все настройки выполняются пользователем и хранятся в энергонезависимом ПЗУ.

К-2000 имеет взрывозащищенное исполнение с видом взрывозащиты «искробезопасная электрическая цепь» с маркировкой взрывозащиты [Exib]IIA при наличии в его составе блоков ТВР и/или ТДК.

Общий вид контроллера К-2000 представлен на рисунке 1.

Рисунок 1 - Общий вид контроллера К-2000

Программное обеспечение

Идентификационные данные программного обеспечения (ПО) контроллера

представлены в таблице 1.

Таблица 1 - Идентификационные данные ПО

Идентификационные данные (признаки)

Значение

ТВР

ТДК

К-2000

Идентификационное наименование ПО

ПО блока ТВР

ПО блока ТДК

ПО К-2000

Номер версии (идентификационный номер) ПО

111206

111205

1.1.1.20

Цифровой идентификатор ПО

1E65

8B48

0004BC1E

Информация о версии и контрольной сумме доступна в меню блоков и в меню К-2000.

Доступ к ПО извне невозможен, так как программное обеспечение загружено во внутреннюю память микросхемы микроконтроллера и установлен бит защиты от чтения и записи. Запись программы в микроконтроллер производится только на предприятии-изготовителе и в процессе эксплуатации изменению не подлежит.. Загрузка программного обеспечения по интерфейсу на применяемом микроконтроллере не предусмотрена конструкцией.

Уровень защиты ПО контроллера от непреднамеренных и преднамеренных изменений соответствует высокому уровню по Р 50.2.077-2014.

Метрологические характеристики нормированы с учетом метрологически значимого ПО.

Технические характеристики

Таблица 2 - Основные метрологические и технические характеристики блоков ТВР

Характеристики

Значение

Количество входных аналоговых каналов

4

Диапазоны входных сигналов

от 0 до 5 мА, от 0 до 20 мА, от 4 до 20 мА;

от 0 до 5 В; от 0 до 10 В

Количество выходных аналоговых каналов

1

Диапазон выходных сигналов, мА

от 4 до 20

Разрешающая способность, бит

16

Пределы допускаемой приведенной погрешности измерительных (входных) каналов

0,1 % от верхнего значения диапазона входного сигнала

Пределы допускаемой приведенной погрешности выходных каналов

0,5 % от верхнего значения диапазона выходного сигнала

Тип входных каналов измерения силы постоянного тока

Пассивный/Активный

Входное сопротивление каналов измерения силы постоянного тока, Ом, не более

250

Входное сопротивление каналов измерения напряжения, Ом, не менее

30

Сопротивление нагрузки для сигналов силы постоянного тока, Ом, не более

500

Перегрузка по входному сигналу, не более

25 % от диапазона входного сигнала

Гальваническая развязка между группами электрически не связанных цепей питания, входов, выходов, интерфейса, В

1500

Вид взрывозащиты по входам

«искробезопасная цепь»

Допустимые параметры измерительных линий искробезопасных цепей, не более:

индуктивность, мГн

0,15

емкость, мкФ

0,15

сопротивление, Ом

25

Таблица 3 - Основные метрологические и технические характеристики блоков ТДК

Характеристики

Значение

Количество входных аналоговых каналов

4

Диапазоны входных сигналов, поступающих от: термопреобразователей сопротивления с НСХ по ГОСТ 6651:

ТСМ 100М, 50М, ТСП 100П, 50П, Pt100, Pt50, ГР 21, °С

от минус 40 до 200

ГР 23, °С

от минус 40 до 180

термопар с НСХ по ГОСТ Р 8.585-2001:

ТХА (К); ТХКн (E); ТЖК (J), °С

от 100 до 1000

ТХК (L), °С

от 100 до 800

Пределы допускаемой приведенной погрешности измерительных каналов

0,25% от верхнего значения диапазона входного сигнала

Пределы допускаемой абсолютной погрешности канала компенсации холодного спая со встроенным или внешним датчиком температуры, °С

1

Разрешающая способность, бит

16

Характеристики

Значение

Гальваническая развязка между группами электрически не связанных цепей питания, интерфейса и аналоговых входов, В

1500

Гальваническая развязка между группами электрически не связанных цепей питания, интерфейса и аналоговых выходов, В

1500

Допустимые параметры измерительных линий искробезопасных цепей, не более:

индуктивность, мГн

0,15

емкость, мкФ

0,15

сопротивление, Ом

25

Потребляемая мощность, Вт, не более

• К-2000/ХХХХ-Х

• К-2000/МХХХХ-Х

Масса, кг, не более

• К-2000/ХХХХ-Х

• К-2000/МХХХХ-Х

Габаритные размеры, мм, не более

• К-2000/ХХХХ-Х (типоразмер 3Ux42HP)             260x260x160;

• К-2000/МХХХХ-Х (типоразмер 4Ux42HP)            260x260x205.

Напряжение питания постоянного и/или переменного тока частотой 50 Гц, В                                                   от 160 до 242.

Рабочие условия эксплуатации:

- температура окружающей среды, ° С                от 10 до 50;

- относительная влажность при температуре 35 ° С    не более 80 %.

Температура транспортирования                    от минус 40 до 60°С.

Температуре хранения                                      от 5 до 40 °С.

Режим работы - непрерывный (круглосуточный).

Средний срок службы 10 лет.

Знак утверждения типа

Знак утверждения типа наносится на лицевую панель корпуса К-2000 методом шелко-графии и на титульный лист паспорта типографским способом.

Комплектность

Комплект поставки контроллеров К-2000 представлен в таблице 4.

Таблица 4

Наименование

Кол-во

Примечание

К-2000

1

Модификация, состав блоков и назначение - по заявке потребителя

Паспорт К-2000

1

-

Паспорт ТВР, ТДК, ДВВ, РТК

по 1

При наличии в составе контроллера

Методика поверки блоков ТВР, ТДК

1

При наличии в составе контроллера блоков ТВР, ТДК

Трек. Руководство оператора

1

В назначении С - самописец

Трек. CD диск

1

Flash-карта типа SD, MMS

1

при наличии кардридера

Соединитель 721-103 с кожухом

1

Ответная часть соединителя сетевого питания

Наименование

Кол-во

Примечание

Соединитель 231-303 с кожухом

2

Ответная часть соединителя интерфейса RS-485

Соединитель DRB9F с кожухом

1

Ответная часть соединителя интерфейса RS-232

Поверка

Осуществляется в соответствии с документом «Блоки ТВР, ТДК. Методика поверки.

С2.390.000 МП» (при наличии в составе контроллеров блоков ТВР, ТДК), согласованным ФГУП «ВНИИМС» 28.06.2010 г.

Перечень основного поверочного оборудования:

- калибратор универсальный Н4-7 (пределы допускаемой основной погрешности воспроизведения силы постоянного тока I в диапазоне от 0 до 20 мА: ± (0,004%I + 0,0004%1п), где In - предел диапазона; воспроизведения напряжения постоянного тока U для пределов Un: до 0,2 В: ± (0,002%U + 0,0005% Ш); до 20 В: ± (0,002%U + 0,00015% Ш);

- магазин сопротивлений Р4831-М1 (диапазон воспроизводимых сопротивлений от 0,1 до 111111,1 Ом, класс точности 0,02/(2-10-6)).

Сведения о методах измерений

Методы измерений изложены в паспорте на контроллер К-2000 и в паспортах на блоки ТВР, ТДК, ДВВ, РТК.

Нормативные документы

ГОСТ Р 51841-2001

ГОСТ Р 52931-2008

ГОСТ Р 51330.10-99 (МЭК 60079-11-99)

ГОСТ 30852.10-2002

(МЭК 60079-11:1999)

ТУ4226-005-12221545-01

Программируемые   контроллеры.    Общие   технические

требования и методы испытаний;

Приборы контроля и регулирования технологических процессов. Общие технические условия;

Электрооборудование    взрывозащищенное.    Часть    11.

Искробезопасная электрическая цепь “i”;

Электрооборудование    взрывозащищенное.    Часть    11.

Искробезопасная электрическая цепь “i”;

Контроллер К-2000. Технические условия

Развернуть полное описание