Назначение
Регуляторы микропроцессорные измерительные МЕТАКОН предназначены для измерения и автоматического регулирования температуры и других технологических параметров на производстве, в лабораторных и научных исследованиях.
Описание
Регуляторы МЕТАКОН представляют собой микропроцессорные приборы, совмещающие функции измерителя входных сигналов, задатчика уровня, собственно регулятора, формирователя выходных сигналов управления.
Регуляторы МЕТАКОН серии 5ХХ, 6ХХ, изготовленные в корпусе для щитового монтажа 1/8 DIN (96 х 96) мм.
Система обозначений модификаций приборов МЕТАКОН приведена в таблице 1:
Таблица 1 МЕТАКОН-Х1Х2Х3 - Х4 - Х5 - Х6 (серия 5ХХ, 6ХХ)
| Код в системе обозначений | Описание |
| Х 1 | Модификация приборов: 5 - базовая (базовый прибор МЕТАКОН-515) 6 - с программным управлением заданием уставок |
| Х2 | Количество каналов: 1 - один канал; 2 - два канала; 3 - три канала; 6 - шесть каналов |
| Х3 | Наличие и тип регулятора: 0 - функции регулирования отсутствуют; 1 - двухпозиционное регулирование 1 уровень; 2 - двухпозиционное регулирование 2 уровня; 3 - ПИД регулятор с ШИМ; 4 - ПДД регулятор с ШИМ; 5 - ПИД регулятор с линейным выходным сигналом; 6 - 9 -специальные функции регулирования. |
| Х4 | Тип выхода: комбинация букв (Т, К, Р, С, АТ) и цифр (1.. .4), обозначающий типы и количество выходов: Т - транзисторный выход с открытым коллектором; Р - электромеханическое реле; С - симисторный выход; |
| Х5 | Тип входного сигнала: ТП - термопары [ХА, ХК, ПП, ПР, ЖК, ВР(А-1), НН, (0.50) мВ] ТС - термопреобразователи сопротивления ТС50, ТС100 0/5 - ток (0...5) мА; 0/20 - ток (0...20) или (4...20) мА; 0/1 - напряжение (0...1) В; |
Продолжение таблицы 1
| Код в системе обозначений | Описание |
| Х5 | 0/10 - напряжение (0...10) В; У - универсальный (ТП, ТС, 0/5, 0/20, 0/1) |
| Х6 | Наличие интерфейса RS-485: 1 - имеется; 0 - отсутствует |
Принцип действия
Приборы выполнены на основе однокристального микропроцессора. Микропроцессорное исполнение приборов допускает возможность программного изменения и (или) дополнения выполняемых функций без изменения аппаратных средств и метрологических характеристик прибора. Большинство выполняемых функций реализовано программным способом.
Корпуса приборов рассчитаны на утопленный монтаж на вертикальном щите. Передняя панель покрыта полимерной пленкой. Конструкция приборов рассчитана на его эксплуатацию в промышленных условиях.
Приборы в зависимости от модификации имеют 1, 2, 3, 4, 6 независимых канала измерения и регулирования.
Различные модификации прибора рассчитаны на работу с входными сигналами постоянного напряжения от 0 до 50 мВ, от 0 до 1 В, от 0 до 10 В и тока от 0 до 5 мА, от 0 до 20 мА, от 4 до 20 мА с сигналами от термоэлектрических преобразователей и преобразователей сопротивления. Тип используемого преобразователя устанавливается программно, циклическим переключением.
Измеренные сигналы напряжения (тока, сопротивления) преобразуются в показания индикатора, на котором отображаются значения, выраженные непосредственно в физических величинах (температура, давление, уровень и др.).
В каждом канале выполняются функции двух-, трехпозиционного регулирования, либо пропорционально-интегрально-дифференциального (ПИД) регулирования. Выходными сигналами регулятора являются: состояния симисторных ключей, либо транзисторных ключей с открытым коллектором, либо контактов реле, либо унифицированные сигналы тока.
Сигналы управления, сформированные в соответствии с заданными алгоритмами регулирования, преобразуются в состояния выходных ключей.
Выходные цепи гальванически развязаны от измерительной части прибора.
Питание прибора осуществляется от сети переменного тока.
Все элементы прибора смонтированы на трех двусторонних печатных платах, которые помещаются в корпус.
Микропроцессорное исполнение прибора допускает возможность программного изменения и (или) дополнения выполняемых функций без изменения аппаратных средств и метрологических характеристик прибора.
Внешний вид приборов МЕТАКОН с конструктивным исполнением в пластмассовом корпусе для щитового монтажа 1/8 DIN (96 х 96) приведен на рисунке 1.
Рисунок 1 - Внешний вид приборов серии МЕТАКОН 5ХХ, 6ХХ
Для защиты от несанкционированного доступа, после сборки приборов, на их корпусах наклеиваются одноразовые гарантийные наклейки контроля вскрытия, которые самоунич-тожаются при несанкционированном вскрытии. Внешний вид приборов с гарантийными одноразовыми наклейками контроля вскрытия приведены на рисунке 2.
Рисунок 2 - Защита приборов серии МЕТАКОН от несанкционированного вскрытия с помощью одноразовых гарантийных наклеек контроля вскрытия
Для защиты от несанкционированного доступа, после поверки приборов, на корпус приборов наносится поверительное клеймо путем давления на специальную мастику. Внешний
Рисунок 3 - Защита приборов серии МЕТАКОН от несанкционированного вскрытия с помощью поверительного клейма
Программное обеспечение
Встроенное программное обеспечение состоит из двух частей: метрологически значимой и сервисной. Программное обеспечение:
- производит обработку измеренной информации, поступающей от аппаратной части приборов;
- формирует массивы данных и сохраняет их в энергонезависимой памяти;
- отображает измеренные значения на индикаторе;
- формирует ответы на запросы, поступающие по интерфейсам связи.
Доступ к параметрам и данным со стороны интерфейсов связи защищен паролем на чтение и программирование. Метрологические коэффициенты и заводские параметры защищены аппаратно (перепрошивка контроллера прибора возможна только путем вскрытия прибора на внешнем программаторе) и не доступны без снятия пломб завода-изготовителя и нарушения оттиска поверительного клейма.
Программное обеспечение (ПО) приборов имеет структуру с разделением на метрологически значимую и метрологически незначимую части.
Метрологические характеристики приборов напрямую зависят от калибровочных коэффициентов, которые записываются в память приборов на заводе-изготовителе на стадии калибровки. Калибровочные коэффициенты защищаются циклическими контрольными суммами, которые непрерывно контролируется системой диагностики приборов. Массивы калибровочных коэффициентов защищены аппаратной перемычкой защиты записи и не доступны для изменения без вскрытия приборов.
При обнаружении ошибок контрольных сумм (КС) системой диагностики устанавливаются флаги ошибок в слове состояния приборов.
Идентификационные признаки метрологически значимой части программного обеспечения прибора приведены в таблице 2:
Таблица 2
| Идентификационные данные (признаки) | Значение |
| МЕТАКОН 5Х2 | МЕТАКОН 5Х3 | МЕТАКОН 5Х4 | МЕТАКОН 5Х5 | МЕТАКОН 6Х3 | МЕТАКОН 6Х4 |
| Идентификационное наименование ПО | М5Х2ТР. bin | М5Х3ТР. bin | М5Х4ТР. bin | М5Х5. bin | М6Х3ТР. bin | М6Х4ТР. bin |
| Номер версии (идентификационный номер) ПО | 07 | 04 | 06 | 02 | 04 | 05 |
| Цифровой иденти фикатор ПО | 0x237А | 0x3C8B | 0xF57D | 0x3DCF | 0x4F1C | 0xBC6A |
| Алгоритм вычисления цифрового идентификатора ПО | CRC 16 |
Метрологические характеристики нормированы с учетом влияния программного обеспечения.
Конструкция приборов исключает возможность несанкционированного влияния на ПО прибора и измерительную информацию.
Уровень защиты программного обеспечения от непреднамеренных и преднамеренных изменений - высокий.
Технические характеристики
Типы входных аналоговых сигналов, номинальные статические характеристики преобразования (НСХ), унифицированные выходные сигналы первичных преобразователей, диапазоны измеряемых параметров, цена единицы младшего разряда, пределы допускаемой основной приведенной погрешности, приведены в таблице 4.
Пределы допускаемой основной приведенной погрешности измерения унифицированных сигналов напряжения, тока (мод.ТП, 0/1, 0/10, 0/5, 0/20, У) составляют... ± 0,1 %.
Пределы допускаемой основной приведенной погрешности измерения унифицированных сигналов сопротивления (мод.ТС, У) составляют.....................................± 0,1 %.
Таблица 3
| Первичный преобразователь | Поддиапазоны измерений | Абсолютная погрешность (разрешение) |
| Тип | Условное обозначение НСХ и общие диапазоны измерений |
| МЕТАКОН - ХХХ-Х-ТП(У)-Х |
| ТХА | ХА(К) (-100...+1300) °С | (-100...+1300) °С | ± 1,5 (1)°С |
| ТХК | XK(L) (-100...+750) °С | (-100...+750) °С | ±1 (1) °С |
| ТПП | ПП(Б) (0...1600) °С | (0...1600) °С | ±5(1) °С |
| ТПР | ПР(В) (300...1700) °С | (300...1700) °С | ±5 (1) °С |
| ТВР | ВР(А-1) (0...2200) °С | (0...2000) °С | ±4 (1) °С |
| (2000...2200) °С | ±5 (1) °С |
| ТЖК | ЖК(1) (-100...+900) оС | (-100...0) °°С | ±1,5 (1) °С |
| (0...900) °С | ±1 (1) °С |
| ТНН | HH(N) (-100...+1300) оС | (-100.200) °С | ±2 (1) °С |
| (200.. +1300) °С | ±1,5 (1) °С |
| Напряжение | (0...50) мВ | ±50 (10) мкВ |
| МЕТАКОН - ХХХ-Х- ТС-50(У) -Х |
| ТСМ | 50М | (-50...+100) °С | ±0,2 (0,1) °С |
| ТСП | 50П | (-50...+100) °С | ±0,2 (0,1) °С |
| ТСП | Pt50 | (-50...+100) °С | ±0,2 (0,1) °С |
| ТСМ | 50М | (-50...+200) °С | ±0,3 (0,1) °С |
| ТСП | 50П | (-50...+300) °С | ±0,3 (0,1) °С |
| ТСП | Pt50 | (-50...+300) °С | ±0,3 (0,1) °С |
| ТСП | 50П | (-50...+850) °С | ±0,8 (0,1) °С |
| ТСП | Pt50 | (-50...+850) °С | ±0,8 (0,1) °С |
| МЕТАКОН - ХХХ-Х- ТС-100(У) -Х |
| ТСМ | 100М | (-50...+100) °С | ±0,2 (0,1) °С |
| ТСП | 100П | (-50...+100) °С | ±0,2 (0,1) °С |
| ТСП | Pt100 | (-50...+100) °С | ±0,2 (0,1) °С |
| ТСМ | 100М | (-50...+200) °С | ±0,3 (0,1) °С |
| ТСП | 100П | (-50...+300) °С | ±0,3 (0,1) °С |
| ТСП | Pt100 | (-50...+300) °С | ±0,3 (0,1) °С |
Продолжение таблицы 3
| ТСП | 100П | (-50...+850) °С | ±0,8 (0,1) °С |
| ТСП | Pt100 | (-50...+850) °С | ±0,8 (0,1) °С |
| МЕТАКОН - ХХХ-Х- У -Х |
| ТСП | 50П | (-100.. .+200) °С | ±0,2 (0,1) °С |
| ТСМ | 50М | (-100.. ±200) °С | ±0,2 (0,1) °С |
| ТСП | 100П | (-100.. ±200) °С | ±0,2 (0,1) °С |
| ТСМ | 100М | (-100.. ±200) °С | ±0,2 (0,1) °С |
| МЕТА | КОН - ХХХ-Х - 0/5(У)-Х |
| Ток | (0...5) мА | ±5 (1) мкА |
| МЕТАКОН - ХХХ-Х - 0/20(У)-Х |
| Ток | (0...20) или (4-20) мА | ±20 (10) мкА |
| МЕТА | КОН - ХХХ-Х - 0/1(У)-Х |
| Напряжение | (0...1) В | ±1 (1) мВ |
| МЕТАКОН - ХХХ-Х - 0/10-Х |
| Напряжение | (0...10) В | ±10 (10) мВ |
Пределы допускаемой дополнительной погрешности измерений, вызванные изменением температуры окружающего воздуха относительно номинальной температуры 23 оС на каждые 10 оС.........................................0,5 предела допускаемой основной погрешности;
Пределы допускаемой дополнительной погрешности измерения, вызванные изменением температуры свободных концов холодных спаев термопар во всем диапазоне рабочих температур..................................................................................................± 1 °С.
Входное сопротивление измерительных входов приборов, не менее............100 кОм.
Измерительные входы приборов обеспечивают подавление поперечной помехи нормального вида переменного тока частотой 50 Гц с эффективным значением равным диапазону входного сигнала, не менее...............................................................40 дБ.
Номинальное напряжение питания приборов..................................~220 В (50 Гц).
Диапазон допустимых напряжений питания приборов...............................~220 В (50 Гц) с
отклонениями плюс 22 В и минус 33 В.
Потребляемая мощность приборов, не более............................................17 В •А.
По способу защиты от поражения электрическим током по ГОСТ 12.2.007.0 приборы
соответствуют...........................................................................................II классу.
Сопротивление изоляции:
- в нормальных условиях, не менее...........................................................20 МОм.
- при верхнем значении влажности рабочих условий, не менее...........................2 МОм.
Цепи питания выдерживают в течение 1 мин испытательное напряжение относительно корпуса, не менее:
при нормальных условиях................................................................2,3 кВ.
при повышенной влажности (95% при температуре +40°С)......................0,9 кВ.
Помехозащищенность приборов по параметрам ЭМС соответствует требованиям ГОСТ 30804.4.2, ГОСТ 30804.4.4, ГОСТ Р 51317.4.5, ГОСТ 30804.4.11, при степени жесткости 3 категория А.
Уровень радиопомех, создаваемых прибором, удовлетворяет требованиям ГОСТ 30804.6.4 .
Лист № 7
Всего листов 8
Время непрерывной работы........................................................круглосуточно.
Время установления рабочего режима приборов, не более.........................15 мин.
Масса приборов, не более........................................................................1000 г.
Габаритные и установочные размеры приборов.........................(96 х 96 х 162) мм.
Условия эксплуатации приборов по ГОСТ Р 52931..................................группа В4.
Температура......................................................................от 0 до плюс 50 °С.
Влажность.....................................................80 % при температуре плюс 35 °С.
Атмосферное давление..........................................................от 86 до 106,7 кПа.
По устойчивости к климатическим воздействиям при транспортировании преобразователи относятся к группе исполнения У по ГОСТ 15150-69.
По устойчивости к механическим воздействиям по ГОСТ Р 52931......................L3.
Средняя наработка на отказ, не менее....................................................60 000 ч.
Средний срок службы, не менее............................................................10 лет.
Знак утверждения типа
наносится на лицевой поверхности приборов краской. В эксплуатационной документации на титульных листах знак утверждения типа наносится типографским способом.
Комплектность
В комплект поставки приборов входят:
Прибор МЕТАКОН......................................................................................................1 шт.
Крепление для щитового монтажа.............................................................................2 шт.
Паспорт.........................................................................................................................1 шт.
Потребительская тара..................................................................................................1 шт.
Поверка осуществляется по документу ПИМФ.421243.010 МП «Регуляторы микропроцессорные измерительные МЕТАКОН. Методика поверки», являющимся приложением А паспортов ПИМФ.421243.058 ПС(5Х2), ПИМФ.421243.066 ПС(5Х3), ПИМФ.421243.066-2 ПС(5Х4), ПИМФ.421243.049 ПС(5Х5), ПИМФ.421243.045 ПС (6Х3), ПИМФ.421243.047 ПС(6Х4), утвержденному руководителем ФБУ «Нижегородский ЦСМ» 05 сентября 2012 г.
Перечень эталонов, применяемых при поверке, приведен в таблице 4. Таблица 4
| № | Наименование и тип СИ | Используемые основные технические характеристики |
| 1 | Калибратор электрических сигналов СА71 | диапазон выходного тока от 0 до 25 мА диапазон выходного напряжения от минус 75 до плюс 150 мВ; основная погрешность ± 0,02 % |
| 2 | Магазин сопротивлений Р4381 | диапазон измерения сопротивления от 0 до 4800 Ом; основная погрешность ± 0,02 °С |
| 3 | Термометр лабораторный ТЛ-4 | диапазон измерения температуры от 0 до 50 ° С основная погрешность ± 0,2 °С |
| 4 | Термопара ХА (К) | (0...50) °С 1-го класса |
| 5 | Мультиметр MY 64 | диапазон измеряемого напряжения от 0 до 36 В основная погрешность ± 1 % |
| 6 | Гигрометр психрометрический ВИТ-2 | относительная влажность до 95 % основная погрешность ± 7 % |
| Вспомогательное оборудование: |
| 1 | Источник постоянного напряжения HY5002 | диапазон выходного напряжения от 0 до 50 В. |
| 2 | Резистор С2-33Н-0,125-200 Ом ± 5 % | - |
Нормативные документы
Лист № 8
Всего листов 8 микропроцессорным измерительным МЕТАКОН
1 ГОСТ Р 52931-2008 Приборы контроля и регулирования технологических процессов. Общие технические условия.
2 ГОСТ 6651-2009 Термопреобразователи сопротивления из платины, меди, и никеля. Общие технические требования и методы испытаний.
3 ГОСТ Р 8.585-2001 Термопары. Номинальные статические характеристики преобразования.
4 ГОСТ 26.011-80 Средства измерений и автоматизации. Сигналы тока и напряжения электрические непрерывные входные и выходные.
5 ПИМФ.421243.010 ТУ Технические условия. Регуляторы микропроцессорные измерительные МЕТАКОН.
Рекомендации к применению
- вне сферы государственного регулирования.
