Назначение
Контроллеры многофункциональные ARIS С30х (далее ARIS С30х) предназначены для измерения и регистрации параметров электрического тока в сетях переменного тока 0,4 - 500 кВ, измерения унифицированных аналоговых сигналов тока и напряжения, регистрации дискретных сигналов о состоянии оборудования, выдачи команд управления, сбора и передачи информации в цифровых протоколах. ARIS С30х могут быть использованы в сетях 6 - 500 кВ при подключении к измерительным обмоткам трансформаторов тока и напряжения; в сетях 0,4 кВ допускается прямое включение в сеть.
ARIS С30х могут быть использованы в качестве контроллера присоединения, объектового контроллера, коммуникационного шлюза при создании автоматизированных систем управления технологическим процессом (АСУ ТП), систем сбора и передачи информации (ССПИ), систем телемеханики (ТМ) электрических подстанций и электростанций. (На базе контроллеров серии ARIS С30х могут создаваться другие автоматизированные системы и комплексы.)
Описание
Контроллер ARIS С30х представляет собой модульный, проектно-компонуемый, про-граммно-конфигурируемый промышленный контроллер, содержащий модули ввода/вывода аналоговых и дискретных сигналов, коммуникационные модули.
ARIS С30х выпускается в промышленном корпусе высотой 3U для стандартного размещения в шкафах и стойках или врезки в панель. Прибор имеет встроенную или выносную операторскую панель на основе графического или текстового дисплея и клавиатуры.
ARIS С30х выпускается в четырех модификациях: ARIS C301, ARIS C302, ARIS C303, ARIS C303.1, отличающихся размером корпуса и количеством слотов для встраиваемых модулей.
ARIS С30х выполняет следующие основные функции:
- измерение и регистрация параметров переменного электрического тока;
- запись осциллограмм;
- расчет параметров тока и параметров качества электроэнергии;
- регистрацию дискретных сигналов;
- выдачу дискретных сигналов и команд телеуправления;
- выполнение пользовательских алгоритмов, в том числе алгоритмов оперативных блокировок;
- обмен данными и командами в цифровых протоколах передачи данных со смежными устройствами и системами.
Таблица 1 - Модификации ARIS С30х
| Тип модулей | ARIS C301 | ARIS C302 | ARIS C303 | ARIS C303.1 |
| Количество, шт. | Количество, шт. | Количество, шт. | Количество, шт. |
| Модуль источника питания | 1 | 1 | 1 | 1 |
| Модуль процессорной платы | 1 | 1 | 1 | 1 |
| Встраиваемые модули | до 3 | до 6 | до 14 | до 12 |
В состав ARIS C30x входят следующие встраиваемые модули:
- модуль центрального процессора MB или MBS;
- модули измерений и осциллографирования DM3, DM4;
- коммуникационные модули EW4 и EO4 (RS485, RS232, Ethernet, c возможностью подключения к оптическому кабелю);
- модули дискретного ввода DI24, DI220 на 24/220 В;
- модули дискретного вывода DOL, DOH на 24/220 В;
- модуль ввода аналоговых сигналов AI8C -5.5 мА, 0...5 мА, 4.20 мА, 0.20 мА;
- модуль ввода аналоговых сигналов AI8V 0.1 В, 0.5 В, 0.10 В, -10.10 В
- модуль телеуправления TC с реализацией алгоритма Select/Execute (220 В);
- модуль источника питания PS24, PS220;
- модуль дисплея и клавиатуры.
Рисунок 1 - Общий вид контроллера Рисунок 2 - Общий вид контроллера
ARIS C303 сзади (модули не установлены) ARIS C303 сзади (модули установлены)
ARIS C30x обеспечивает измерение следующих параметров переменного тока:
- действующих значений напряжений для каждой фазы;
- действующих значений токов для каждой фазы;
- активной мощности для каждой фазы;
- общей активной мощности для трех фаз;
- реактивной мощности для каждой фазы;
- общей реактивной мощности для трех фаз;
- полной мощности для каждой фазы;
- общей полной мощности для трех фаз;
- коэффициентов мощности для каждой фазы;
- значений частоты.
Обеспечивается запись всех перечисленных величин в тренды с настраиваемой частотой отсчетов.
ARIS C30x обеспечивает расчет следующих параметров переменного тока:
- действующих значений междуфазных напряжений;
- напряжений нулевой последовательности;
- напряжений прямой последовательности;
- напряжений обратной последовательности;
- токов нулевой последовательности;
- токов прямой последовательности;
- токов обратной последовательности;
ARIS C30x обеспечивает расчет следующих показателей качества электроэнергии:
положительного отклонения напряжения;
отрицательного отклонения напряжения;
отклонения частоты;
коэффициента искажения синусоидальности кривой напряжения для каждой фазы;
коэффициентов гармонических составляющих напряжения для каждой фазы (до 40 гармоники);
коэффициента искажения синусоидальности кривой тока для каждой фазы;
коэффициентов гармонических составляющих тока для каждой фазы (до 40 гармоники);
коэффициента несимметрии напряжений по обратной последовательности;
коэффициента несимметрии напряжений по нулевой последовательности;
длительности провала напряжения;
коэффициента временного перенапряжения.
ARIS C30x обеспечивает регистрацию с частотой 80 точек на период промышленной частоты и запись в файл осциллограмм мгновенных значений напряжений и токов фаз, преобразование унифицированных аналоговых сигналов тока и напряжения, ввод и вывод дискретных сигналов 24/220 В.
ARIS C30x позволяет производить обмен информацией с цифровыми устройствами и системами в следующих протоколах:
- IEC 61850-8-1 (клиент, сервер, GOOSE);
- ГОСТ Р МЭК 60870-5-101(клиент, сервер);
- ГОСТ Р МЭК 60870-5-104 (клиент, сервер);
- ГОСТ Р МЭК 60870-5-103 (клиент);
- Modbus serial (RTU/ASCII);
- Modbus TCP.
ARIS C30x имеет встроенный Web-сервер, предоставляющий возможности конфигурирования и просмотра журналов, архивов, текущих значений параметров и осциллограмм.
ARIS C30x обеспечивает возможность выполнения в реальном времени алгоритмов пользователя, разработанных в формате FBD.
Программное обеспечение
Программное обеспечение предназначено для обработки, передачи, хранения, предоставления измерительной информации, выполнения функций телесигнализации и телеуправления.
Для защиты от преднамеренных и непреднамеренных изменений блока данных, включающего в себя параметры конфигурации и архивы, предусмотрено разграничение доступа к функциям операционной стстемы и к данным встроенного ПО.
Уровень защиты встроенного программного обеспечения от непреднамеренных и преднамеренных изменений соответствует уровню «С» по МИ 3286-2010.
Идентификационные данные метрологически значимой части программного обеспечения приведены в таблице 2.
| Таблица 2 - Идентификационные данные программного обеспечения AR | IS C30x |
| Наименование программного обеспечения | Идентификационное наименование программного обеспечения | Номер версии (идентификационный номер) программного обеспечения | Цифровой идентификатор программного обеспечения (контрольная сумма) | Алгоритм вычисления цифрового идентификатора |
| Встроенное ПО модулей DM3, DM4 | MIO_FW.bin | 1.8 | 60787D32 | CRC32 |
| Встроенное ПО модулей AI8C, AI8V | ModuleDIO.bin | 1.8 | 26444B3C | CRC32 |
Надежность функционирования ARIS C30x обеспечивают:
- встроенный сторожевой таймер, перезапускающий контроллер в случае ос-тановки/сбоя работы его встроенного ПО;
- периодический контроль собственной исправности (самодиагностика);
- регистрация внутренних событий контроллера;
- защита информации от несанкционированного доступа;
- сохранность в памяти программ и данных при отключении питания на время до 10 лет.
Источник питания ARIS C30x обеспечивает бесперебойную работу устройства во время кратковременных отключений питания, длительность которых не превышает одной секунды.
Технические характеристики
Таблица 3 - Основные метрологические характеристики при измерении параметров переменного тока (четырехпроводное подключение)
| Величина | Диапазон измерений | Номинальные значения | Пределы допускаемой основной погрешности приведённой к номинальному значению | Температурный коэфф. |
| Фазные и междуфазные напряжения, В | от 0 до 330 | 57,7 220 | ±0,2 % | ±0,01 %/ °C |
| Ток фазный, А | от 0 до 1,5 от 0 до 7,5 | 1 5 | ±0,2 % | ±0,01 %/ °C |
| Напряжение прямой, обратной и нулевой последовательности, B | от 0 до 330 | 57,7 220 | ±0,2 % | ±0,01 %/ °C |
| Токи прямой, обратной и нулевой последовательности, А | от 0 до 1,5 от 0 до 7,5 | 1 5 | ±0,2 % | ±0,01 %/ °C |
| Мощность фазная активная (Вт), реактивная (вар), полная (ВА) | | 57,7 220 288,5 1100 | ±0,5 % | ±0,02 %/ °C |
| | | Пределы допускаемой абсолютной погрешности |
| Фазовые углы между током и напряжением основной гармоники, град. | от минус 180° до 180° | 360° | ±0,2 град. |
| Частота, Гц | от 42,5 до 57,5 | 50 | ±0,05 Гц |
Таблица 4 - Основные метрологические характеристики при измерении унифицированных аналоговых сигналов
| Величина | Диапазон измерений | Единица наименьшего разряда | Разрешение | Пределы допускаемой основной погрешности приведённой к диапазону измерения | Температурный коэфф. |
| Сила постоянного тока, мА | от 0 до 5 от минус 5 до 5 от 4 до 20 от минус 20 до 20 | 0,0024 мА | 14 бит | ±0,2 % ±0,2 % ±0,1 % ±0,1 % | ±0,01 %/ °C |
| Напряжение постоянного тока, В | от 0 до 1 от 0 до 5 от 0 до 10 от минус 10 до 10 | 0,0012 В | ±0,5 % ±0,2 % ±0,1 % ±0,1 % | ±0,01 %/ °C |
Пределы допускаемой основной приведенной погрешности каналов измерения напряжения, тока, мощности даны для температурного интервала (от +20 до +25) °C. Пределы допускаемой дополнительной приведенной погрешности каналов измерения тока и напряжения составляют ±0,01 % на 1 °С, мощности ±0,02 % на 1 °С.
Таблица 5 - Основные метрологические характеристики при измерении показателей качества электрической энергии
| Величина | Диапазон измерений | Номинальные значения напряжения или тока | Переделы допускаемой основной погрешности: абсолютной (Д), относительной (д) |
| Положительное отклонение напряжения электропитания 6 U(+-), % | от 0 до 20 | 57,7 В 220 В | ±0,3 % (Д) |
| Отрицательное отклонение напряжения электропитания 6 U(-), % | от минус 20 до 0 | 57,7 В 220 В | ±0,3 % (Д) |
| Установившееся отклонение напряжения 6 Uy, % | от минус 20 до 20 | 57,7 В 220 В | ±0,3 % (Д) |
| Отклонение частоты Дf, Гц | от минус 7,5 до 7,5 | 57,7 В 220 В | ±0,02 Гц (Д) |
| Коэффициент искажения синусоидальности кривой напряжения KU , при KU>1,0, % | от 1 до 45 | 57,7 В 220 В | ±1 % (5) |
| Коэффициент искажения синусоидальности кривой напряжения KU , при KU<1,0, % | от 0 до 1 | 57,7 В 220 В | ±0,1 % (Д) |
| Коэффициент n-ой гармонической составляющей напряжения Kun при Kun>1,0, % | от 1 до 30 | 57,7 В 220 В | ±5 %(5) |
| Коэффициент n-ой гармонической составляющей напряжения KU(n) при KUM<1,0, % | от 0 до 1 | 57,7 В 220 В | ±0,3 % (Д) |
| Коэффициент искажения синусоидальности кривой тока KI при KI>1,0, % | от 1 до 45 | 5,0 А 1,0 А | ±5 % (5) |
| Коэффициент искажения синусоидальности кривой тока KI при KI<1,0, % | от 0 до 1 | 5,0 А 1,0 А | ±0,1 % (Д) |
| Коэффициент n-ой гармонической группы тока КЦп) при Ki(n)>1,0, % | от 1 до 30 | 5,0 А 1,0 А | ±5 % (5) |
| Коэффициент n-ой гармонической группы тока КЦп) при Ki(n)<1,0, % | от 0 до 1 | 5,0 А 1,0 А | ±0,3 % (Д) |
| Коэффициент несимметрии напряжений по обратной последовательности, K2U, % | от 0 до 20 | 57,7 В 220 В | ±0,2 % (Д) |
| Коэффициент несимметрии напряжений по нулевой последовательности, K0U, % | от 0 до 20 | 57,7 В 220 В | ±0,2 % (Д) |
| Длительность провала (прерывания) напряжения Д tп, с | от 0,02 до 60 | 57,7 В 220 В | ±0,02 с (Д) |
| Коэффициент временного перенапряжения KперU , % | от 0,01 до 30 | 57,7 В 220 В | ±1 % (5) |
| Длительность перенапряжения AtnepU, с | от 0,02 до 60 | 57,7 В 220 В | ±0,02 с (Д) |
| Коэффициент n-ой интергармонической подгруппы напряжения KUg(n) при Kuig(n) >1,0, % | от 1 до 30 | 57,7 В 220 В | ±5 % (5) |
| Коэффициент n-ой интергармонической подгруппы напряжения KUg(n) при Kuig(n) <1,0, % | от 0 до 1 | 57,7 В 220 В | ±0,3 % (Д) |
| Коэффициент напряжения сигналов KUis, % | от 1 до 30 | 57,7 В 220 В | ±5 % (5) |
Пределы допускаемой абсолютной погрешности собственных часов, без коррекции от источника точного времени, состовляют ±3 с в сутки. Точность остальных параметров изготовителем не нормируется.
Класс характеристик измерений ARIS C30x для показателей качества электроэнергии - S (по ГОСТ Р 51317.4.30-2008).
Нормальные условия эксплуатации:
- температура окружающего воздуха, °С от 20 до 25;
- допустимая температура в рабочих условиях, °С от минус 40 до 50;
- относительная влажность окружающего воздуха, % от 30 до 80;
- атмосферное давление, кПа от 84 до 106,7;
Питание ARIS C30x:
- от промышленной сети переменного тока с напряжением в диапазоне 90 - 270 В. Номинальное напряжение питания (230 ± 10) В переменного тока при частоте сети от 48 до 52 Гц;
- от сети постоянного тока с напряжением в диапазоне 120 - 370 В. Номинальное напряжение питания 220 В;
- от сети постоянного тока с напряжением в диапазоне 18 - 36 В. Номинальное напряжение
питания 24 В постоянного тока;
Частота питания, Гц
Форма кривой напряжения питания
Форма кривой тока и напряжения входного сигнала
Потребляемая мощность, Вт
- ARIS С303, ARIS С303.1
- ARIS С302
- ARIS С301
Габаритные размеры (WxDxH), мм
- ARIS С303, ARIS С303.1
- ARIS С302
- ARIS С301
Масса, кг
Наработка на отказ, ч
Срок службы не менее 20 лет.
от 48 до 52;
- синусоидальная с коэффициентом несину-соидальности кривой напряжения не более 5 %; - синусоидальная с коэффициентом высших гармоник не более 2 %;
- не более 120;
- не более 80;
- не более 65;
- 483х243х133 (19”) на 16 (14) ячеек;
- 270х243х133 на 8 ячеек;
- 199х243х133 на 5 ячеек;
- не более 30;
- не менее 75000;
Знак утверждения типа
Знак утверждения типа наносят на переднюю панель прибора самоклеющейся этикеткой, на титульные листы эксплуатационных документов - печатным способом.
Комплектность
Таблица 6 - Комплектность поставки
| Наименование | Количество |
| Контроллер электрического присоединения ARIS C30x | 1 шт. |
| Помехозащитный фильтр | 1 шт. |
| Контроллер многофункциональный ARIS C30X. Руководство по эксплуатации ПБКМ.424359.001 РЭ (на компакт - диске) | 1 шт. |
| Паспорт - Формуляр | 1 шт. |
| Антенна GPS | 1 шт.* |
| Антенный кабель (для антенны GPS), бухта 30 м | 1 шт.* |
| Запасные части и инструментальные принадлежности по Ведомости ЗИП | 1 комплект** |
| Упаковка | 1 шт. |
| Методика поверки | 1 шт. |
| Примечания: *) Антенна GPS и антенный кабель поставляются при заказе процессорного модуля типа MBS. ** ) Состав комплекта ЗИП определяется по согласованию с Заказчиком. |
Поверка
Поверку ARIS C30x проводят в соответствии с документом ПБКМ 424359.001 МП «Контроллер многофункциональный ARIS C30x. Методика поверки», утвержденным ГЦИ СИ ФГУП «ВНИИМС» 12 декабря 2012 г.
Перечень основного оборудования для поверки:
1. Калибратор универсальный Ресурс-К2.
Действующее значение силы тока 0,001-1,5 А или 0,005-7,5 А, действующее значение фазного напряжения 0,577-83,088 В или 2,2-316,8 В, действующее значение междуфазно-го напряжения 1-144 В или 3,81-548,71 В с погрешностью ±(0,05+0,0В(|Хном/Х-1|))%. Частота 45-55 Гц с погрешностью 0,005 Гц. Фазовый угол от минус 180° до 180° с погрешностью ±0,03°. Значения активной, реактивной, полной мощности с погрешностью ±(0,1+0,02«(|Хном/Х-1|)%.
2. Универсальный калибратор Н4-7.
Предел допускаемой основной погрешности ±(% от U + % от ип) при воспроизведении напряжения постоянного тока:
- Предел 0,2 В: 0,001+0,0004 (90 дней, 23±1°С), 0,002+0,0005 (1 год, 23±5°С), 0,004+0,0008 (3 года, 23±5°С).
- Предел 2 В: 0,001+0,00015 (90 дней, 23±1°С), 0,002+0,00025 (1 год, 23±5°С), 0,004+0,0005 (3 года, 23±5°С).
- Предел 20 В: 0,0008+0,00008 (90 дней, 23±1°С), 0,002+0,00015 (1 год, 23±5°С), 0,0035+0,0003 (3 года, 23±5°С).
Предел допускаемой основной погрешности ±(% от I + % от 1п) при воспроизведении силы постоянного тока:
- Предел 20 мА: 0,004+0,0004 (1 год, 23±5°С), 0,008+0,001 (3 года, 23±5°С).
3. Калибратор электрической мощности Fluke 6100 А.
Частотный диапазон от 16 Гц до 9 кГц, погрешность 0,005 % (макс. через 1 год), точность амплитуды от 16 Гц до <6 кГц: 1%; точность амплитуды >6 кГц: 4%; максимальное значение интергармоники <2850 Гц составляет 30% от диапазона.
4. Мегаомметр М4101/3. Диапазон измеряемых сопротивлений от 0 до 100 МОм. Измерительное напряжение 500 В
5. Установка пробойная GPI-745A, испытательное напряжение от 0 до10 кВ; основная погрешность ±2,5 %, мощность не менее 0.5 кВт.
Сведения о методах измерений
Метод измерений приведен в документе ПБКМ.424359.001 РЭ «Контроллер многофункциональный ARIS C30x . Руководство по эксплуатации».
Нормативные документы
многофункциональным ARIS С30х
| ГОСТ Р 51841-2001 | «Программируемые контроллеры. Общие технические требования и методы испытаний». |
| ГОСТ 8.009-84 | «Государственная система обеспечения единства измерений. Нормируемые метрологические характеристики средств измерений». |
| ГОСТ Р 54149-2010 | «Электрическая энергия. Совместимость технических средств электромагнитная. Нормы качества электрической энергии в системах электроснабжения общего назначения» |
| ГОСТ Р 51317.4.302008 | «Электрическая энергия. Совместимость технических средств электромагнитная. Методы измерений показателей качества электрической энергии» |
| ТУ 4252-00655181848-2012 | «Контроллер многофункциональный ARIS C30x. Технические условия» |
Рекомендации к применению
Осуществление производственного контроля за соблюдением установленных законодательством Российской Федерации требований промышленной безопасности к эксплуатации опасного производственного объекта.
