Назначение
Контроллеры отказоустойчивые программируемые TRI-GP (далее - контроллеры) предназначены для измерения и измерительных преобразований аналоговых выходных сигналов датчиков - силы постоянного тока, сигналов термопар и термопреобразователей сопротивления, частоты, регистрации и хранения измеренных значений, приема и обработки дискретных сигналов, формирования управляющих и аварийных аналоговых и дискретных сигналов.
Описание
Контроллеры могут использоваться в технологических процессах, к которым предъявляют жесткие требования по безопасности и непрерывности функционирования, например, в системах противоаварийной защиты и аварийной остановки, в системах безопасности котлов и бойлеров, в системах управления и защиты компрессорного и турбинного оборудования, включая антипомпажное управление, в системах пожарной безопасности на химических, нефте- и газохимических, нефте- и газоперерабатывающих предприятиях, предприятиях энергетической отрасли. Отказоустойчивость контроллеров TRI-GP основана на архитектуре с тройным модульным резервированием (ТМР), т.е. для каждого канала измерений и преобразования ТМР интегрирует три изолированных, параллельных системы управления в одну с использованием мажоритарной выборки "два-из-трех". Кроме того, для каждого модуля ввода/вывода контроллер может поддерживать дополнительный модуль, находящийся в режиме «горячего» резерва, т.е. при неисправности основного модуля управление передается на резервный.
Конструктивно контроллеры TRI-GP состоят в виде одной или нескольких вертикальных линеек модулей главных процессоров, коммутационных и ввода-вывода сигналов, установленных на DIN-рейках, которые монтируются посредством базовых панелей на металлической монтажной плите.
Несколько линеек модулей соединяются друг с другом с помощью модулей расширения и кабелей шин ввода-вывода. Чтобы минимизировать воздействие пыли, жидкостей и агрессивной атмосферы на компоненты контроллеров TRI-GP, используются торцевые заглушки, крышки для клеммных колодок и слотов, модули выполнены в корпусах закрытого типа.
Укомплектованные панели контроллеров устанавливают в запираемых напольных или настенных шкафах с герметичным дном и закрытой дверцей, подсоединенных к защитному заземлению.
Контроллеры обеспечивают восприятие измерительной информации, представленной сигналами силы и напряжения постоянного тока, выходными сигналами термопар и термопреобразователей сопротивления, частотными сигналами; преобразование двоичных кодов в аналоговые сигналы силы постоянного тока; восприятие и обработку кодированных дискретных электрических сигналов; обработку измерительной информации; выработку управляющих воздействий в виде аналоговых и дискретных сигналов.
Фото общего вида модулей контроллеров отказоустойчивых программируемых TRI-GP представлено на рисунке 1.
Рисунок 1 - Фото общего вида контроллеров отказоустойчивых программируемых TRI-GP
Программное обеспечение
ПО контроллеров состоит из программного обеспечения модулей и ПО верхнего уровня, загружаемого в ПК.
ВПО, влияющее на метрологические характеристики, устанавливается в энергонезависимую память измерительных модулей контроллеров в производственном цикле на заводе-изготовителе и в процессе эксплуатации изменению не подлежит, доступ к нему отсутствует (уровень защиты «А» - по МИ 3286-2010).
Метрологические характеристики измерительных модулей контроллеров, указанные в таблице 2, нормированы с учетом ВПО.
Внешнее программное обеспечение TriStation 1131, идентификационные данные которого описаны в таблице 1, содержит инструментальные средства для работы с контроллерами TRI-GP. Оно позволяет выполнять:
- конфигурирование и настройку параметров модулей, центральных процессоров (выбор количества используемых измерительных каналов, диапазоны измерений или воспроизведения сигналов, типы подключаемых измерительных преобразователей и др.);
- конфигурирование систем промышленной связи;
- программирование логических задач контроллеров на языках функциональных блок-схем (FBD), схем многоступенчатой логики (LD), структурированного текста (ST) и причинноследственных матриц (CEMPLE);
- тестирование проектов, выполнение пуско-наладочных работ и обслуживание готовой системы;
- установку парольной защиты от несанкционированного доступа.
Внешнее программное обеспечение TriStation 1131 не позволяет осуществить доступ к внутренним программным микрокодам измерительных модулей и вносить в них изменения. Уровень его защиты от непреднамеренных и преднамеренных изменений - «С» в соответствии с МИ3286-2010.
Таблица 1 - Идентификационные данные внешнего программного обеспечения
| Наименование программного обеспечения | Идентификацио нное наименование программного обеспечения | Номер версии (идентификацио нный номер) программного обеспечения | Цифровой идентификатор программного обеспечения | Алгоритм вычисления цифрового идентификатора |
| Прикладная программа для разработки и загрузки пользовательских программ и выполнения технического обслуживания и диагностики. | TriStation 1131 | не ниже 4.0 | по номеру версии | Не используется |
Контроллер TRI-GP осуществляет связь через порты, расположенные на главном процессоре (МР) и коммуникационных модулях (СМ).
Порты на МР поддерживают протоколы ведомого устройства Modbus и TriStation.
Порты на модуле СМ поддерживают:
• Ведомое устройство Modbus (ASCII или RTU);
• Ведущее устройство Modbus (RTU);
• Ведущие или ведомое устройство Modbus (TCP);
• TriStation;
• TCP/IP;
• TSAA (UDP/IP);
• TSAA с протоколом IP Multicast (UDP/IP);
• Временную синхронизацию Triconex (DLC, UDP/IP или SNTP);
• Одноранговую связь Triconex (DLC или UDP/IP).
Технические характеристики
Основные технические характеристики контроллеров TRI-GP с измерительными модулями приведены в таблицах 2 - 3.
Таблица 2
| Модуль | Диапазоны входных сигналов | Диапазоны выходных сигналов | Пределы допускаемой приведённой погрешности 1) | Примечание |
| 3351S2, 32 входа аналоговых сигналов; 3361S2, 16 входов аналоговых сигналов | от 4 до 20 мА | 12 бит | ±0,15 % верхней границы диапазона 20 мА | с монтажной платой 2351S2, 2352S2, 2361S2, 2354S2, 2354AS2 Rbx=100 Ом |
| 3351S2, 32 аналоговых входа | Сигналы от термопреобразователей сопротивления типа Pt100 (Wioo=1,385O): от 0 до 200°С; от 0 до 600°С | 12 бит | См. табл.3 | с внешней терминальной панелью 9764-510F, 9793-610F или 9792-310F для взрывоопасных зон |
| Сигналы от термопар типов: J: от 0 до 760 °С K: от 0 до 1300 °С T: от 0 до 400 °С E: от 0 до 900 °С | 12 бит | См. табл.3 |
| 3481S2 4 аналог. выхода | 12 бит | от 4 до 20 мА (максимальный диапазон 0-22 мА) | ±0,25% от максимального диапазона 2) | с базовыми панелями: 2481S2, 2483S2, 483 AS2, 2480AS2; с внешней терминальной панелью 9863-610F; R^i-p от 300 до 800 Ом |
| 3482S2 4 канала аналогового выхода | 12 бит | от 4 до 40 мА (максимальный диапазон 0-44 мА) | ±0,25% от максимального диапазона 3) | с базовой панелью 2481S2, Rp от 125 до 340 Ом |
| 3382S2 6 каналов импульсных входов | от 0,5 до 32000 Гц | 24 бит | ±0,01% (в диапазоне от 2000 до 32000 Гц) ±0,1% (в диапазоне от 0,5 до 2000 Гц) | с базовыми панелями 2381S2, 2381А82 скважность импульсов 20-80 % |
Примечания
1) в рабочем диапазоне температур применения от минус 20 до плюс 70 °С;
2) в рабочем диапазоне температур применения от 0 до 70 °С;
3) в рабочем диапазоне температур применения от 0 до 50 °С;
4)модули цифрового входа (3301S2), модули цифрового выхода (3401S2, 3411S2), модуль релейного выхода (3451S2), процессоры, блоки питания и другие вспомогательные узлы не являются измерительными компонентами.
Таблица 3
| Диапазоны входных сигналов | Пределы допускаемой погрешности в рабочем диапазоне температур применения от минус 20 до плюс 70 °С |
| 4 - 20 мА | ±(0,25 % диапазона + 0,175 % измер. значения) |
| Сигналы от термопреобразователей сопротивления типа Pt100 (а385) по ГОСТ6651-2009, соответствующие: 0 - 200 °С 0 - 600 °С | ± (0,25 % диапазона + 0,3 % измер. значения) ± (0,2 % диапазона + 0,3 % измер. значения) |
| Сигналы, мВ, от термопар по ГОСТ 8.585-2001, типов: J: от 0 до 760 °С K: от 0 до 1300 °С T: от 0 до 400 °С E: от 0 до 900 °С | ± (0,48 % диапазона + 0,3 % измер. значения) ±(0,45 % диапазона + 0,3 % измер. значения) ± (0,6 % диапазона + 0,3 % измер. значения) ± (0,51 % диапазона + 0,3 % измер. значения) |
Примечание - Пределы допускаемой погрешности измерения сигналов термопар в таблице 3 даны без учета погрешности канала компенсации температуры холодного спая. С использованием внутреннего датчика погрешность компенсации температуры холодного спая термопар составляет ±1 °С в диапазоне температур от плюс 5 до плюс 45 °С.
Потребляемая мощность, габаритные размеры и масса зависят от конфигурации контроллера.
Рабочие условия применения:
| - - температура окружающего воздуха | от минус 20 °С до 70 °С (см. прим.2,3 к табл.2) (нормальная температура 25 °С); |
| - относительная влажность - вибрации при частоте 10-150 Гц | от 5 до 95 % без конденсации; с постоянным ускорением до 1 g . (МЭК 60068-2-6); |
| - напряжение питания Температура хранения | от 20,4 до 30,0 В постоянного тока; от минус 40 °С до 85 °С. |
Знак утверждения типа
наносится на титульный лист технического руководства «Техническое руководство по системам TRI-GP» типографским способом.
Комплектность
Таблица 4 - Комплектность контроллеров TRI-GP
| Наименование | Обозначение | Количество |
| Контроллер TRIDENT | TRI-GP | комплектация согласно заказа |
| Комплект программного обеспечения | - | в заказной спецификации |
| Руководство по эксплуатации | - | 1 шт. |
Поверка
осуществляется по документу МИ 2539-99 «ГСИ. Измерительные каналы контроллеров, измерительно-вычислительных, управляющих, программно-технических комплексов. Методика поверки», утвержденному «ВНИИМС» 16 июня 1999 г.
Основные средства поверки:
- калибратор многофункциональный MC5-R, регистрационный номер в Федеральном информационном фонде по обеспечению единства измерений (рег. №) 22237-08;
- магазин сопротивлений МСР-60М (рег. № 2751-71);
- генератор импульсов Г6-34 (рег. № 8732-92);
- частотомер э лектронно-счётный Ч3-63 (рег. № 9084-83).
Допускается применение аналогичных средств поверки, обеспечивающих определение метрологических характеристик, поверяемых СИ с требуемой точностью.
Знак поверки в виде наклейки наносится на свидетельство о поверке.
Сведения о методах измерений
приведены в эксплуатационном документе.
Нормативные документы
ГОСТ Р 51841-2001 (МЭК 61131-2) Программируемые контроллеры. Общие технические требования и методы испытаний
ГОСТ 22261-94 Средства измерений электрических и магнитных величин. Общие технические условия
