Назначение
Контроллеры с автономным питанием АК-500 (далее - АК-500) предназначены для измерения напряжений постоянного тока, являющихся выходными сигналами первичных датчиков давления, а также измерения сопротивления датчиков температуры, с последующим пересчётом значений сопротивления в единицы измерения температуры.
Описание
Принцип действия АК-500 состоит в измерении напряжения постоянного тока, поступающего с выходов датчиков давления или снимаемого с датчика температуры, при пропускании через него стабилизированного постоянного тока. Далее напряжение постоянного тока преобразуется и передается на пульт управления для накопления и отображения.
При измерении выходных сигналов датчиков давления, напряжение постоянного тока подается на вход АК-500, где нормируется (представляется в виде напряжения постоянного тока величиной от 0,400 до 2,048 В), поступает на вход АЦП, преобразуется в цифровой сигнал и передается на пульт управления, для отображения в виде величины измеренного напряжения. Кроме этого, цифровой сигнал может быть преобразован (пересчитан) в единицы давления по линейной шкале, в соответствии с диапазоном измерения подключенного датчика давления.
При измерении температуры постоянный ток величиной 1 мА от прецизионного источника пропускается через термопреобразователь сопротивления. Падение напряжения на термопреобразователе сопротивления нормируется усилителем с высокоомным входом, поступает на вход АЦП и преобразуется в цифровой сигнал. Цифровой сигнал преобразуется в температуру в соответствии с номинальными статическими характеристиками термопреобразователей по ГОСТ 6651-2009.
В состав АК-500 входят следующие элементы:
- Модули центрального процессора (CPU);
- Блок батарейного питания (ББП);
- Блоки искрозащиты (БИЗ);
- Блоки управления питанием (БУП);
- Аналого-цифровые преобразователи (АЦП);
- Схемы контроля питания (СКП);
- Интерфейсы RS-232/RS-485;
- Часы;
- Термодатчик;
- Модем;
- Селектор SIM-карт;
- 2 SIM-карты;
- Память FLASH, FRAM и RAM.
CPU обеспечивают выполнение алгоритма работы программы изделия, хранящейся во внутренней памяти центрального процессора. ББП осуществляет питание элементов контроллера, а также внешних подключений через БУП. БИЗы обеспечивают искробезопасное подключение датчиков, вычислителей и их питание. Подключение вычислителей осуществляется по интерфейсам RS-232/RS-485. АЦП преобразует аналоговые сигналы от датчиков телеизмерения в цифровой вид и передачу на входы CPU. Подключение устройства конфигурирования М100 производится по шине I2C. Термодатчик осуществляет измерение температуры внутри корпуса контроллера. Часы хранят значение текущего времени. Модем осуществляет обмен данными между АК-500 и пунктом управления по каналам GSM. Селектор SIM-карт осуществляет выбор активной в данный момент SIM-карты. Память FLASH предназначена для хранения архива работы контроллера, а также служебных файлов. Память RAM используется для хранения временных данных.
В состав каждого АК-500 входят:
- универсальные каналы измерения, позволяющие измерять напряжение, снимаемое с выходов датчиков давления или температуру;
- каналы измерения напряжения снимаемого с выходов датчиков давления;
- дискретные каналы типа «сухой» контакт.
АК-500 выполняется в следующих конструктивных исполнениях: Стандарт-М, Стандарт-М+, Стандарт-ПА, Стандарт-ПА+, Стандарт-ПБ, Стандарт-ПБ+, КИП-ПА, КИП-ПБ, Учёт-ПБ.
Исполнения отличаются между собой количеством каналов измерения и конструкцией оболочки (корпуса).
Подробное описание исполнений представлено в таблице 1.
Таблица 1 - Конструктивные исполнения АК-500
| Исполнение | Оболочка |
| Стандарт-М (АЕТВ.426400.001) | Металлическая взрывонепроницаемая |
| Стандарт-М+(АЕТВ .426400.001-01) |
| Стандарт-ПА (АЕТВ.426400.001-02) | Пластиковая с повышенной защитой против взрыва с заряжаемым источником питания |
| Стандарт-ПА+ (АЕТВ.426400.001-03) |
| Стандарт-ПБ (АЕТВ.426400.001-04) | Пластиковая с повышенной защитой против взрыва с незаряжаемым источником питания |
| Стандарт-ПБ+ (АЕТВ.426400.001-05) |
| КИП-ПА (АЕТВ .426400.001-06) | Пластиковая с повышенной защитой против взрыва с заряжаемым источником питания |
| КИП-ПБ (АЕТВ .426400.001-07) | Пластиковая с повышенной защитой против взрыва с незаряжаемым источником питания |
| Учёт-ПБ (АЕТВ.426400.001-08) |
В исполнениях с маркировкой «+» устанавливается плата расширения, подключаемая к основной по шине ISP. Плата расширения добавляет следующие каналы измерения:
3 универсальных канала, 2 канала измерения выходных сигналов датчиков давления,
5 дискретных каналов.
Исполнение «КИП» выполнено на стандартной плате АК-500 с ограниченным функционалом и с неустановленными электронными компонентами.
Исполнение «Учёт» выполняется в компактном корпусе для удобства монтажа в ограниченном пространстве.
Схема маркировки исполнений следующая:
Стандарт-ПБ+
I- Наличие платы расширения
- Питание: А-аккумуляторы, Б - незаряжаемые элементы
Оболочка: П-пластик, М - металл - Тип: Стандарт, КИП, Учёт
Исполнения в металлической оболочке могут иметь батареи питания только из незаряжаемых элементов.
Конструктивно АК-500 выполнено в виде моноблочного устройства, вмещающего в едином корпусе батарею элементов питания, центральный процессор, GSM модуль и блоки искрозащиты.
АК-500 в оболочке вида «М» имеет маркировку взрывозащиты 1Ex d [ib] IIB T6 Gb X, в оболочке вида «П» - 1Ex e [ib] IIB T6 Gb X
Общий вид АК-500 исполнений «Стандарт-М» и «Стандарт-М+» представлен на рисунке 1.
Общий вид АК-500 исполнений «Стандарт-ПА, Стандарт-ПА+», «Стандарт-ПБ» и «Стандарт-ПБ+» представлен на рисунке 2.
Общий вид АК-500 исполнений «КИП-ПА» и «КИП-ПБ» представлен на рисунке 3. Общий вид АК-500 исполнения «Учёт-ПБ» представлен на рисунке 4.
Схема пломбировки от несанкционированного доступа, обозначение места нанесения знака поверки представлены на рисунках 5 и 6.
\
S
Программное обеспечение
Программное обеспечение (далее ПО) АК-500 записывается в энергонезависимую память на этапе производства и в процессе эксплуатации его изменение без специализированного оборудования невозможно.
Защита программного обеспечения от непреднамеренных и преднамеренных действий соответствует высокому уровню защиты по Р 50.2.077-2014.
Идентификационные данные программного обеспечения приведены в таблице 2.
Таблица 2 - Идентификационные данные программного обеспечения
| Идентификационные данные (признаки) | Значение |
| Наименование программного обеспечения | Модуль измерения^ |
| Идентификационное наименование ПО | ak500.hex |
| Номер версии (идентификационный номер) ПО | 1.1.0 |
| Цифровой идентификатор программного обеспечения (контрольная сумма исполняемого кода) | C996 |
| Алгоритм вычисления цифрового идентификатора программного обеспечения | CRC16 |
| 1) Модуль измерения является компонентом программного обеспечения АК-500 |
Технические характеристики
Таблица 3 - Метрологические характеристики
| Наименование характеристики | Значение |
| Диапазон измерений напряжения постоянного тока, В | от 0,400 до 2,048 |
| Диапазон измерений температуры, оС | от -40 до +70 |
| Пределы допускаемой приведённой погрешности измерений напряжения постоянного тока, % | ±0,51) |
| Пределы допускаемой абсолютной погрешности измерений температуры, °С | ±1 |
| Номинальные статические характеристики подключаемых к АК-500 термопреобразователей сопротивления | 100М, Pt1002) |
| Схема подключения термопреобразователей сопротивления | Трёхпроводная |
| Виды и количество каналов измерения: исполнения Стандарт-М, Стандарт-ПА, Стандарт-ПБ, Учёт-ПБ - универсальные каналы - каналы измерения напряжения, снимаемого с выхода датчиков давления - дискретные каналы | 2 |
| исполнения Стандарт-М+, Стандарт-ПА+, Стандарт-ПБ+ | 3 |
| - универсальные каналы | 3 |
| - каналы измерения напряжения, снимаемого с выхода датчиков давления | 5 |
| - дискретные каналы | 5 |
| исполнения КИП-ПА, КИП-ПБ | 8 |
| - универсальные каналы - каналы измерения напряжения, снимаемого с выхода датчиков | 1 |
| давления | 1 |
| - дискретные каналы | 1 |
| 1) Нормирующее значение равно 2. 2) Условное обозначение НСХ по ГОСТ 6651-2009. | |
Таблица 4 - Основные технические характеристики
| Наименование характеристики | Значение |
| Рабочие условия эксплуатации: о/~' - температура окружающего воздуха, С - относительная влажность воздуха, %, не более | от -40 до +55 98 при +35 оС |
| Напряжение питания от перезаряжаемого или неперезаряжаемого источника питания постоянного тока, В, | от +2,8 до +4,4 |
| Г абаритные размеры (ДлинахШиринахВысота), мм, не более Стандарт-М, Стандарт-М+ Стандарт-ПА, Стандарт-ПБ, КИП-ПА, КИП-ПБ Стандарт-ПА+, Стандарт-ПБ+ Учёт-ПБ | 339x240x231 412x271x185 412x281x185 292x255x144 |
| Масса изделия, кг, не более | 15 |
| Средняя наработка на отказ, ч | 30000 |
| Срок службы изделия, лет, не менее | 10 |
| Уровень искробезопасной цепи по ГОСТ Р 51330.10-99 | “ib” |
Знак утверждения типа
наносится методом штамповки на табличку, расположенную на верхней плоскости корпуса, и типографским способом на титульных листах руководства по эксплуатации и формуляра.
Комплектность
Таблица 5 - Комплектность средства измерений
| Наименование | Обозначение | Количество |
| Контроллер с автономным питанием АК-5001 | - | 1 шт. |
| Устройство конфигурирования М1002) | - | 1 шт. |
| Формуляр | АЕТВ.426400.001 ФО | 1 экз. |
| Руководство по эксплуатации | АЕТВ.426400.001 РЭ | 1 экз. |
| Диск с ПО и ЭД | - | 1 шт. |
| Антенна GSM/3G SMA | - | 1 шт. |
| Комплект инструмента и принадлежностей^: | - | |
| - ключ шестигранный 6 мм | | 1 шт. |
| - смазка силиконовая CRV-Si | | 80 г |
| 1) В соответствии с опросным листом; 2) Поставляется один экземпляр на партию; 3) Для исполнений во взрывонепроницаемой оболочке. | |
Поверка
осуществляется по документу АЕТВ.426400.001 РЭ «Контроллер с автономным питанием АК-500. Руководство по эксплуатации», раздел 3.6 «Поверка», утвержденному ФБУ «Краснодарский ЦСМ» 12 июля 2017 г.
Основные средства поверки:
- калибратор токовой петли Fluke 715, регистрационный номер 29194-05, диапазон измерений тока от 0 до 24 мА, измерений напряжения от 0 до 100 В, от 0 до 10 В, класс точности при измерении и генерации тока и напряжения 0, 01;
- мультиметр В7-64, регистрационный номер 16688-97, измерение напряжения постоянного тока в диапазоне от 1 мкВ до 1000 В, с погрешностью ±0,005 %, силы постоянного тока в диапазоне от 1 мкА до 2 А, с погрешностью ±0,03 %;
- магазин сопротивлений Р4831, регистрационный номер 38510-08, класс точности 0,02/2х10-6, диапазон воспроизведения сопротивления постоянному току - от начального до 111111,1 Ом ступенями через 0,01 Ом.
Допускается применение аналогичных средств поверки, обеспечивающих определение метрологических характеристик калибраторов с требуемой точностью.
Знак поверки наносится на наклейку, установленную на заглушку разъёма программирования центрального процессора контролера с автономным питанием АК-500.
Сведения о методах измерений
приведены в эксплуатационном документе.
Нормативные документы
ГОСТ 26.205-88 Комплексы и устройства телемеханики. Общие технические условия ГОСТ IEC 60870-4-2011 Устройства и системы телемеханики. Часть 4. Технические требования
ГОСТ Р 52931-2008 Приборы контроля и регулирования технологических процессов. Общие технические условия
ГОСТ 12.2.007.0-75 Система стандартов безопасности труда. Изделия электротехнические. Общие требования безопасности
ГОСТ 12.2.003-91 Система стандартов безопасности труда. Оборудование производственное. Общие требования безопасности
Технический регламент таможенного союза 012/2011 «О безопасности оборудования для работы во взрывоопасных средах»
ГОСТ 30852.0-2002 Электрооборудование взрывозащищенное. Часть 0. Общие требования ГОСТ 30852.1-2002 Электрооборудование взрывозащищенное. Часть 1. Взрывозащита вида «взрывонепроницаемая оболочка»
ГОСТ 30852.10-2002 Электрооборудование взрывозащищенное. Часть 11. Искробезопасная электрическая цепь i
ГОСТ 30852.13-2002 Электрооборудование взрывозащищенное. Часть 14. Электроустановки во взрывоопасных зонах (кроме подземных выработок)
ГОСТ 8.027-2001 Государственная система обеспечения единства измерений. Государственная поверочная схема для средств измерений постоянного электрического напряжения и электродвижущей силы
Приказ Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 15 февраля 2016 г. N 146. Об утверждении Государственной поверочной схемы для средств измерений электрического сопротивления
ГОСТ 6651-2009 Государственная система обеспечения единства измерений. Термопреобразователи сопротивления из платины, меди и никеля. Общие технические требования и методы испытаний
ТУ 26.51.44-001-92306876-2017 Контроллер с автономным питанием АК-500. Технические условия
70300-18: Методика поверки АЕТВ.426400.001 РЭСкачать10.8 Мб