Контроллеры программируемые ЧГП-РТ

Назначение

Контроллеры программируемые ЧГП-РТ (далее - контроллеры) предназначены для измерений аналоговых сигналов напряжения и силы постоянного электрического тока, сигналов от термопар и термопреобразователей сопротивления, частоты импульсных сигналов, а также воспроизведение сигналов силы постоянного электрического тока.

Описание

Контроллеры применяются в составе систем сбора, передачи и управления технологической информацией промышленного процесса.

В зависимости от конфигурации, контроллер может быть применен для решения задач измерения параметров технологического процесса, обработки полученных данных, их хранения и выдачи управляющих воздействий на исполнительные устройства, а также обмена информацией с верхним уровнем по сети Ethernet или полевым сетям RS232/RS422/RS485/CAN.

Контроллеры программируемые ЧГП-РТ применяются для построения автоматизированных систем контроля и управления технологическими процессами в различных отраслях промышленности.

Контроллер включает в свой состав унифицированные технические средства, объединенные стандартизованными каналами связи обеспечивает:

- прием измерительной информации от первичных измерительных преобразователей в виде силы постоянного тока, напряжения постоянного тока, сигналов от термопар и термопреобразователей сопротивления;

- прием информации в виде дискретных электрических различными характеристиками по току и напряжению;

- обработку измерительной информации;

- выработку управляющих и регулирующих воздействий по различным законам регулирования с выдачей внешних сигналов управления в виде аналоговых и дискретных сигналов.

Контроллер состоит из:

- процессоров и модулей ввода сигналов от первичных измерительных преобразователей и дискретных сигналов и модулей вывода аналоговых и дискретных управляющих сигналов. В состав контроллера также могут входить модули коммуникационных интерфейсов, сетевого коммутатора и электропитания.

Контроллеры, блоки питания и модули ввода-вывода размещаются в блоках програм-мируемых-логических контроллеров (ПЛК), представляющих собой каркас фиксированной высоты, глубины и переменной длины с установленной в него объединительной платой, с помощью которой осуществляется обмен между устанавливаемыми в корпус функциональными модулями.

Каждый ПЛК имеет слоты для установки модулей контроллера. (См. рисунок 1 и рисунок 2)

В каждый блок ПЛК устанавливается модуль процессорный, модуль коммутатора, блок питания, и определенное количество различных измерительных аналоговых и дискретных модулей ввода-вывода. Для организации взаимодействия компонентов ПЛК используется технология Ethernet на объединительной плате.

ПЛК может состоять из одного (активного) или нескольких (1 х активный + N х пассивных) блоков ПЛК фиксированной высоты с установленной в него объединительной платой, в которые устанавливаются все функциональные модули ПЛК, в соответствии с таблице 1. Питание и сообщение между модулями осуществляется по объединительной плате.

Таблица 1 - Варианты исполнений ПЛК

Тип/вариант блока ПЛК

Количество слотов

Количество слотов под модули УСО

CR01-04

10

4

CR01-08

16

8

CR01-13

21

13

ПЛК предназначен для применения в составе систем сбора / передачи / управления технологической информацией любого промышленного предприятия / процесса

Измерительные каналы контроллера строятся на базе перечисленных ниже измерительных аналоговых измерительных модулей:

- модуль AL101-16I - модуль ввода аналоговых сигналов силы постоянного тока, модуль имеет 16 входов (см. рисунок 3);

- модуль AL101-16U - модуль ввода аналоговых сигналов напряжения постоянного

тока, модуль имеет 16 входов (см. рисунок 3);

- модуль AL101-8T - модуль аналогового ввода сигналов термопар по ГОСТ Р 8.585-2001 и термопреобразователей сопротивления по четырех и трехпроводной схеме, с НСХ по ГОСТ 6651-2009 и ГОСТ 6651-78. Модуль имеет 8 гальванически изолированных входов (см. рисунок 4);

- модуль AL102-8O - модуль вывода аналоговых сигналов силы или напряжения постоянного тока (зависит от программных настроек модуля), модуль имеет 8 выходов (см. рисунок 5).

Кроме того, в состав контроллера также могут входить модули, обеспечивающие функционирование измерительных модулей в составе систем АСУТП объекта автоматизации:

- CL101 -процессорный модуль, компонент контроллера, обеспечивает вычисления

и управление;

- EL101; EL102; EL105 - платы расширения для процессорного модуля CL101,

обеспечивающие расширение возможностей процессорного модуля в части каналов связи Ethernet и CAN c верхним уровнем систем автоматизации;

- SL102 - модуль сетевого коммутатора, компонент контроллера, обеспечивающий

коммутацию процессорного модуля с модулями ввода/вывода;

- TL101; TL102 - модули коммуникационных интерфейсов, позволяет организовать

до 8 последовательных каналов типа RS232/RS422/RS485;

- PL101 - модуль блока питания, обеспечивает питание всех модулей, используется

для систем с напряжением питания 220В;

- PL102 - модуль блока питания, обеспечивает питание всех модулей, используется

для систем с напряжением питания 27В;

- DL101-321- модуль ввода дискретных сигналов, 32 канала, настраиваемые уровни

5В/15В/24В DC;

- IL101 - модуль ввода дискретных сигналов, 16 каналов, уровни 180...250В

AC/DC;

- DL102-320 - модули вывода дискретных сигналов, 32 канала;

- OL101; OL102 - модули релейных нагрузок, 16 каналов.

Заводской номер модуля в виде цифрового кода наносится на печатную плату модуля в виде наклейки в соответствии с рисунком 9 и в паспорт.

Сведения о поверке вносятся в Федеральный информационный фонд по обеспечению единства измерений, в паспорт наносят клеймо о поверке.

Варианты исполнения корпуса ПЛК представлены на рисунках 1 и 2.

Рисунок 1 - Корпус ПЛК

Рисунок 2 - Возможности корпусов ПЛК по масштабированию

Внешний вид основного состава модулей контроллера указан на рисунках 3-8.

Рисунок 3 - Модуль аналогового ввода сигналов постоянного тока AL101-16I и напряжения AL101-16U

Рисунок 4 - Модуль аналогового ввода сигналов от ТС и ТП AL101-8T

Рисунок 5 - Модуль аналогового вывода сигналов постоянного тока и напряжения AL102-8O

Рисунок 6 - Процессорный модуль CL101 с установленной платой расширения EL105

Рисунок 7 - Модуль коммутатора SL102

Рисунок 8 - Модуль блока питания PL102

Рисунок 9 - Вид модуля с обозначением мест нанесения типа модуля и его серийного номера Пломбирование ПЛК контроллера не предусмотрено.

Программное обеспечение

Программное обеспечение (ПО) контроллеров функционально разделено на две группы: встроенное программное обеспечение (ВПО) и сервисное ПО, устанавливаемое на персональный компьютер и предназначенное для разработки пользовательского ПО и чтения/записи состояния модулей ввода-вывода.

ВПО содержит метрологически значимые компоненты, оно устанавливается в энергонезависимую память контроллеров на заводе-изготовителе. В процессе эксплуатации изменение ВПО пользователем невозможно (уровень защиты «высокий» в соответствии с Р 50.2.077-2014).

Сервисное ПО не является метрологически значимым, так как его функциями является конфигурирование ПЛК, а также создание алгоритмической программы ПЛК. В процессе эксплуатации изменение конфигурации ПЛК посредством сервисного ПО пользователем может быть защищено паролём (уровень защиты «средний» в соответствии с Р 50.2.077-2014). В качестве программного обеспечения для разработки пользовательского прикладного программного обеспечения могут выступать:

- среда разработки и исполнения CODESYS;

- среда разработки и исполнения MasterSCADA 4D;

- собственное разработанное программное обеспечение на основе открытого протокола обмена с модулями ввода/вывода.

Среда разработки CODESYS или MasterSCADA 4D является приложением для ОС Windows. Запускается на компьютере разработчика, служит для создания прикладного проекта, который загружается в среду исполнения. Прикладной проект создается в рамках единой инструментальной системы.

Исполнительная среда CODESYS или MasterSCADA 4D является приложением для ОС Linux. Запускается непосредственно в операционной системе процессорного модуля ЧГП-РТ. В исполнительной системе происходит исполнение созданного проекта.

Клиенты визуализации CODESYS или MasterSCADA 4D служат для представления графической информации прикладного проекта. Для реализации в состав серверной части исполнительных модулей входит WEB-сервер. Он формирует веб-страницы, которые отображаются в клиенте визуализации или веб-браузере.

Для чтения/записи состояния каналов модулей ввода/вывода и подтверждения метрологических характеристик модулей ввода/вывода используется ПО «chgp-rt-io_vX», обмен с модулями ввода/вывода в котором реализован в полном соответствии с протоколом обмена с модулями ввода/вывода. (таблица 2).

Идентификационные данные сервисного ПО приведены в таблице 2. Идентификационные данные ВПО приведены в таблице 3.

Таблица 2

Идентификационные данные (признаки)

Значение

Идентификационное наименование ПО

chgp-rt-io vX

CODESYS

MasterSCADA 4D

Номер версии (идентификационный номер) ПО, не ниже

1.0

3.5.10.30

1.3

Цифровой идентификатор ПО

-

Таблица 3

Идентификационные данные (признаки)

Значение

Идентификационное наименование ВПО

AL101-8T

AL101-16I

AL101-16U

AL102-8O

Номер версии (идентификационный номер) ВПО

Не ниже 1,0

Не ниже 1,0

Не ниже 1,0

Не ниже 1,0

Цифровой идентификатор ПО

0x8C8618EE

0x73C93C10

0x73C93C10

0x7462E6D5

Алгоритм вычисления цифрового идентификатора

CRC-32

Уровень защиты программного обеспечения «высокий» в соответствии с Р50.2.077-

2014.

Технические характеристики

Таблица 4 -Метрологические характеристики

Тип модуля

Входной/выходной сигнал

Диапазон входного / выходного сигнала

Разрядность аЦп/ЦАП

Пределы допускаемой основной погрешности

Пределы допускаемой дополнительной погрешности от изменений температуры окружающей среды на 10 °С

1

2

3

4

5

6

Модуль ввода сигналов силы постоянного тока

AL101-16I

Унифицированные сигналы силы постоянного тока

от 0 до 20 мА

16 бит

' .. = ±0,2 %

Yдоп = ±0,05 %

Модуль ввода сигналов напряжения постоянного тока AL101-16U

Унифицированные сигналы напряжения постоянного тока

От -10 до +10 В

' .. = ±0,1 %

Модуль ввода сигналов термопар (ТП) и термосопротивлений (ТС) AL101-8T

Сигналы от термопреобразователей сопротивления (ТС)

ТСМ НСХ 23 W100= 1,426 С-1

от 42,84 до 91,38 Ом (от -45 до +170 °С)

24 бит

4-х проводная схема: Доен = ±0,4 °С

3-х проводная схема: Досн = ±0,5 °С

4-х проводная схема: Ддоп = ±0,2 °С 3-х проводная схема: Ддоп =

±0,25 °С

ТСМ НСХ 50М W100= 1,428 С-1

от 39,23 до 90,66 Ом (от -50 до +190 °С)

ТС НСХ 100М W100= 1,428 С-1

от 78,46 до 181,32 Ом

(от -50 до +190 °С)

Продолжение таблицы 4

1

2

3

4

5

6

Модуль ввода сигналов термопар (ТП) и термосопротивлений (ТС) AL101-8T

Сигналы от термопреобразователей сопротивления (ТС)

ТСП НСХ 21 Wioo= 1,391 С-1

от 36,80 до 151,81 Ом (от -50 до +640 °С)

24 бит

4-х проводная схема: Доен = ±0,5 °С

3-х проводная схема: Досн = ±0,6 °С

4-х проводная схема: Ддоп = ±0,25 °С 3-х проводная схема:

Ддоп = ±0,3 °С

ТСП НСХ 50П W100 = 1,391 С-1

от 40,00 до 196,09 Ом (от -50 до +840 °С)

ТСП НСХ Pt50 W100 = 1,385 С-1

от 40,155 до 193,775 Ом (от -50 до +840 °С)

ТСП НСХ 100П W100=1,391 С-1

от 80,00 до 392,18 Ом (от -50 до +840 °С)

4-х проводная схема: Досн = ±0,4 °С

3-х проводная схема: Досн = ±0,5 °С

4-х проводная схема: Ддоп = ±0,2 °С

3-х проводная схема: Ддоп = ±0,25 °С

ТСП

НСХ Pt100 W100 = 1,385 С-1

от 80,31 до 387,55 Ом (от -50 до +840 °С)

ТСН НСХ 50Н W100 = 1,617 С-1

от 37,105 до 107,41 Ом (от -50 до +170 °С)

ТСН НСХ 100Н W100 = 1,617 С-1

от 74,21 до 214,82 Ом (от -50 до +170 °С)

Сигналы от термопар (ТП)

ТПП 13 (R)

от 0,00 до 21,003 мВ (от 0 до +1760 °С)

Досн = ± 4,0 °С

Ддоп = ± 2,0 °С

ТПП 10 (S)

от 0,00 до 18,609 мВ (от 0 до +1760 °С)

Досн = ± 4,5 °С

Ддоп = ± 2,25 °С

ТЖК (J)

от 0,00 до 68,98 мВ (от 0 до +1190 °С)

Досн = ± 0,5 °С

Ддоп = ± 0,25 °С

ТМКн (Т)

от 0,00 до 20,255 мВ (от 0 до +390 °С)

Досн = ± 0,8 °С

Ддоп = ± 0,4 °С

Продолжение таблицы 4

1

2

3

4

5

6

Модуль ввода сигналов термопар (ТП) и термосопротивлений (ТС) AL101-8T

Сигналы от термопар (ТП)

ТХКн (Е)

от 0,00 до 75,621 мВ (от 0 до +990 °С)

24 бит

Аосн = ± 0,5 °С

Адоп = ± 0,25 °С

ТХА (К)

от 0,00 до 54,479 мВ (от 0 до +1360 °С)

Аосн = ±0,8 °C

Адоп = ± 0,4 °С

ТНН (N)

от 0,00 до 47,152 мВ (от 0 до +1290 °С)

ТХК (L)

от 0,00 до 65,621 мВ (от 0 до +790 °С)

ТМК (М)

от 0,00 до 4,722 мВ (от +0,00 до +90 °С)

Аосн = ±1,2 °C

Адоп = ± 0,6 °С

ТВР (А-1)

от 0,00 до 33,563 мВ (от +0,00 до +2490 °С)

Аосн = ±2,0 °C

Адоп = ± 1,0 °С

ТВР (А-2)

от 0,00 до 27,118 мВ (от +0,00 до +1790 °С)

Аосн = ±2,5 °C

Адоп = ± 1,25 °С

ТВР (А-3)

от 0,00 до 26,660 мВ (от +0,00 до +1790 °С)

Модуль вывода сигналов силы постоянного тока и напряжения постоянного тока AL102-8O

Цифровой 16-ти битный код из контроллера

Токовый режим

от 0 до 20 мА

16 бит

Yoch = ±0,2 %

Yдоп = ±0,05 %

Потенциальный режим

от -10 до +10 В

Yoch = ±0,1 %

Используемые обозначения:

Аосн - пределы допускаемой основной абсолютной погрешности;

Yoch — пределы допускаемой основной приведенной к верхней границе диапазона измерений погрешности, %;

Адоп. - пределы допускаемой дополнительной абсолютной погрешности на каждые 10 °С изменения температуры окружающей среды от нормальных значений в пределах рабочих условий;

Yдоп. — пределы допускаемой дополнительной приведенной погрешности ПИП на каждые 10 °С изменения температуры окружающей среды от нормальных значений в пределах рабочих условий, %.

Таблица 5 - Технические характеристики

Наименование параметра

Значение

Нормальные условия применения:

-температура окружающей среды, °С

- относительная влажность, при температуре 25 ± 2 °С, %

от +25 до +35 от 10 до 80

Рабочие условия применения:

- температура окружающей среды, °С

- относительная влажность, при температуре 25 ± 2 °С, %

от -40 до +70 от 10 до 80

Комплектность

Таблица 6 - Комплектность средства измерений

Наименование

Обозначение

Количество, шт./экз.

Контроллер программируемый

ЧГП-РТ

*

Руководство по эксплуатации

ЕКШД.466451.068 РЭ

1

Программируемые контроллер ЧГП-РТ. Паспорт

Модуль AL101-16I/U. Паспорт

Модуль AL101-8T. Паспорт

Модуль AL102-8O. Паспорт

ЕКШД.466451.068 ПС

ЕКШД.468155.001 ПС

ЕКШД.468155.002 ПС

ЕКШД.468158.003 ПС

*

Примечание: * - комплект поставки и состав контроллера указывается в паспорте контроллера и определяется заказом

Знак утверждения типа

наносится типографским способом на титульные листы эксплуатационной документации.

Сведения о методах измерений

приведены в п. «Описание» документа ЕШКД.466451.068 РЭ «Контроллер программируемый ЧГП-РТ. Руководство по эксплуатации».

Нормативные документы

ГОСТ Р 8.596-2002 «ГСИ. Метрологическое обеспечение измерительных систем. Основные положения»;

ЕКШД.466451.068ТУ «Программируемые контроллер ЧГП-РТ. Технические условия».

Развернуть полное описание