Назначение
Системы цифровые автоматические прогнозирования самосогревания растительного сырья (АСПС-Ц) (далее по тексту - системы АСПС-Ц) - это информационные измерительновычислительные системы, предназначенные для измерения температуры и прогнозирования возникновения очага самосогревания растительного сырья, хранящегося в силосах элеватора, для обеспечения безопасности технологического процесса его хранения, а также для обеспечения сохранности его качественных показателей.
Описание
В основе работы АСПС-Ц лежит принцип непрерывного измерения температуры зерновой насыпи с использованием термоподвесок цифровых ТКМ13, ТКМ14 (далее термоподвески).
АСПС-Ц относятся к проектно-компонуемым системам. В состав системы входят: термоподвески цифровые ТКМ13 или ТКМ14, автоматический конвертор I-7000 Bus Converter типа I-7561, источник постоянного тока 24 В, персональный компьютер АРМ оператора, прикладное программное обеспечение. Термоподвески конструктивно выполнены в виде кабеля, армированного несущими тросами. К кабелю присоединен электронный модуль в защитном корпусе. Чувствительные элементы размещены вдоль кабеля и защищены изоляционным материалом кабеля. В качестве чувствительных элементов применяются преобразователи температуры DS18B20 пр-ва фирмы Dallas Semiconductor, США.
Связь цифровых термоподвесок с АРМ оператора осуществляется по последовательному интерфейсу RS485-01 со скоростью 4800 бит/с по протоколу UART. Программное обеспечение верхнего уровня позволяет в интерактивном режиме осуществлять контроль за температурным режимом хранящегося растительного сырья.
Системы АСПС-Ц позволяют с автоматизированного рабочего места оператора контролировать процесс самосогревания растительного сырья в силосах элеватора, преобразовывать, хранить и формировать архив значений температурного процесса зерновых материалов
Фотография общего вида составных частей системы АСПС-Ц представлена на рис.1
Рис. 1 Составные части системы АСПС-Ц 1. Термоподвеска ТКМ14;
2. Персональный компьютер АРМ оператора;
3. Источник питания постоянного тока 24 В;
4. Конвертор I-7561;
5. Термоподвеска ТКМ13
На экранных формах АРМ оператора используется унифицированная цветовая схема отображения состояний. Отображение построено по принципу многодокументного интерфейса - каждому силосному корпусу и каждому силосу соответствует свой экран.
Программное обеспечение
Система АСПС-Ц представляет собой программно-технический комплекс (ПТК), состоящий из совокупности аппаратных средств и программного обеспечения. Программное обеспечение позволяет решать следующие основные задачи:
- выявлять положительную, устойчивую тенденцию развития температурного процесса в массе растительного сырья и сыпучих продуктов, хранящейся в силосах элеватора, на ранней стадии развития температурного процесса;
- своевременно представлять оперативному персоналу достаточную и достоверную информацию о состоянии развития температурного процесса в массе растительного сырья и сыпучих продуктов, хранящейся в силосах элеватора;
- создавать архив данных о температурном процессе в массе растительного сырья и сыпучих продуктов, хранящейся в силосах элеватора;
- проводить общий контроль работоспособности и диагностику связанных с ним возможных неисправностей в работе оборудования АСПС-Ц.
ПО АСПС-Ц является программным обеспечением средств измерений и разработано в соответствии с требованиями ГОСТ Р 8.654-2009.
ПО АСПС-Ц включает в себя следующие компоненты:
- ПО АСПС-Ц ТКМ - программное обеспечение цифровых термоподвесок
ТКМ13/14;
- ПО АСПС-Ц Сервер - программа для персональной ЭВМ оператора АРМ;
- ПО АСПС-Ц Клиент - программа для персональной ЭВМ оператора АРМ
Структура программного обеспечения АСПС-Ц является двухуровневой. Его нижний уровень представляет ПО АСПС-Ц ТКМ.
ПО выполняет следующие функции:
- определение, инициализация и обмен данными с цифровыми датчиками цифровой термоподвески;
- получение от цифровых датчиков температуры данных с заданной периодичностью;
- проверка целостности информационных пакетов;
- архивирование полученных данных через заданные промежутки времени;
- поддержка протокола обмена информацией с системой АСПС-Ц;
- поддержка системных функций (изменение и сохранение системного адреса, поддержка управляющих команд).
Данное программное обеспечение является встроенным и представляет собой исполняемый файл, загружаемый в энергонезависимую память управляющего микроконтроллера. ПО обеспечивает получение от цифровых датчиков температуры данных в строго определённом формате, который поддерживается программным обеспечением верхнего уровня системы АСПС-Ц
Верхний уровень программного обеспечения составляют компоненты ПО АСПС-Ц Сервер (исполняемый файл FTSBase.exe) и АСПС-Ц Клиент (исполняемый файл FTCLo-cal.exe). Указанные программы функционирует на персональной ЭВМ АРМ оператора под управлением операционной системы (Microsoft Windows XP Professional RU и выше).
Распределение функциональных возможностей между программными компонентами верхнего уровня следующее:
1. ПО АСПС-Ц Сервер проводит опрос датчиков температуры цифровых термоподвесок (чтение из оперативного запоминающего устройства микроконтроллера термоподвески результатов последних измерений температуры) в соответствии с заданным режимом опроса, первичную обработку полученных данных с последующей их записью на машинный носитель информации в виде архива. Оно позволяет также выполнять тестирование рабочего состояния ПТК и вести учёт информации, отражающей рабочие и аварийные ситуации на объектах температурного контроля.
2. ПО АСПС-Ц Клиент реализует функции взаимодействия оператора с ПТК. Оно обеспечивает отображение обобщённого температурного состояния объекта контроля (элеватора), а также данных по силосным бункерам (термоподвескам) и отдельным датчикам за выбранный интервал времени как в табличной, так и графической формах. При этом выдаётся световая индикации и звуковая сигнализация о возникающих нештатных ситуациях, производится документирование температурных данных на бумажных носителях информации. Кроме того, ПО АСПС-Ц Клиент с учётом парольного доступа позволяет вводить, редактировать и контролировать основную часть исходной информации, необходимой для работы ПТК, включать и отключать опрос датчиков как в масштабе всего элеватора, так и отдельного силосного бункера (термоподвески), при необходимости проводить опрос датчиков температуры в любом из указанных масштабов.
Идентификационные данные программного обеспечения системы АСПС-Ц приведены в таблице 1.
Таблица 1. Идентификационные данные программного обеспечения
Наименование программного обеспечения | Идентификационное наименование программного обеспечения | Номер версии (идентификационный номер) программного обеспечения | Цифровой идентификатор программного обеспечения (контрольная сумма исполняемого кода) | Алгоритм вычисления цифрового идентификатора программного обеспечения |
ПО АСПС-Ц ТКМ | «ПО АСПС-Ц ТКМ13» «ПО АСПС-Ц ТКМ14» | 3 | (*) | - |
ПО АСПС-Ц Сервер | «ПО АСПС-Ц Сервер» | 3 | (**) | - |
ПО АСПС-Ц Клиент | «ПО АСПС-Ц Клиент» | 3 | (***) | - |
Примечания:
(*) - в качестве цифрового идентификатора программного обеспечения используется размер исполняемого файла ТКМ14.пех (в байтах);
(** ) - в качестве цифрового идентификатора программного обеспечения используется размер исполняемого файла FTSBase.exe (в байтах), зависящий от конфигурации объектов температурного контроля;
(** *) - в качестве цифрового идентификатора программного обеспечения используется размер исполняемого файла FTCLocal.exe (в байтах), зависящий от конфигурации объектов температурного контроля.
Уровень защиты ПО АСПС-Ц от непреднамеренных и преднамеренных действий соответствует уровню «А» (по МИ 3286-2010) для встроенного ПО термоподвесок ТКМ13/14 и «С» - для ПО АСПС-Ц Сервер и ПО АСПС-Ц Клиент.
Технические характеристики
Диапазон измеряемых температур, °С: ..............................от минус 30 до плюс 50
Пределы допускаемой абсолютной погрешности, °С:
- в диапазоне свыше минус 10 до плюс 50 °С:
- в диапазоне от минус 30 до минус 10 °С:
Разрешающая способность системы АСПС-Ц, °С: .....................................0,0625
Время установления рабочего режима системы АСПС-Ц, мин, не более:
Напряжение питания системы АСПС-Ц осуществляется от сети переменного тока (220 '22) В, с частотой (50 3) Гц.
Потребляемая мощность одной термоподвески системы АСПС-Ц, В •А, не более: ..4,5
Напряжение питания постоянно тока термоподвески, В: ........................от 15 до 30
Электрическое сопротивление изоляции между экраном кабеля датчиков и металлической частью корпуса, МОм, не менее:
- 100 (при температуре от плюс 15 до плюс 35 °С и относительной влажности не более 80 %);
- 1 (при температуре плюс 35 °С относительной влажности 98 %).
Г абаритные размеры корпуса термоподвески без кабеля датчиков и без кабеля питания, мм, не более:
- для ТКМ13: ........................................................................145x140x255;
- для ТКМ14: ............................................................................40x90x115
Длина кабеля термоподвески, м, не более:
Масса термоподвески ТКМ13 при длине кабеля 40 м, кг, не более:
Масса термоподвески ТКМ14 при длине кабеля 30 м, кг, не более:
Средняя наработка до отказа, ч, не менее: ...............................................100000
Средний срок службы, лет, не менее:
Рабочие условия эксплуатации цифровых термоподвесок системы АСПС-Ц:
- температура окружающей среды, °С: ............................от минус 30 до плюс 50;
- относительная влажность, %: до 95 при температуре плюс 35 °С (без конденсации влаги);
- атмосферное давление, кПа: ....................................................от 84 до 106,7.
Знак утверждения типа
Знак утверждения типа наносится на титульный лист Руководства по эксплуатации (в правом верхнем углу) типографским способом, а также на корпус термоподвески системы при помощи наклейки.
Комплектность
В комплект поставки системы входят:
- термоподвеска цифровая ТКМ13 ДАРЦ.421451.001 (кол-во в соответствии с заказом);
- термоподвеска цифровая ТКМ14 ТКШЛ.421451.003 (кол-во в соответствии с заказом);
- ретранслятор сети 17510 (кол-во в соответствии с заказом);
- автоматический конвертор I-7561 - 1 шт.;
- источник постоянного тока 24 В (кол-во в соответствии с заказом);
- прикладное программное обеспечение на компакт-диске - 1 шт.;
- ТКШЛ.421452.002 РЭ «Системы цифровые автоматические прогнозирования самосогревания растительного сырья (АСПС-Ц). Руководство по эксплуатации» - 1 экз.;
- ТКШЛ.421452.002 МП «Системы цифровые автоматические прогнозирования самосогревания растительного сырья (АСПС-Ц). Методика поверки» - 1 экз.;
- ТКШЛ.421452.002 ПС «Системы цифровые автоматические прогнозирования самосогревания зерна (АСПС-Ц). Паспорт» -1 экз.
По дополнительному заказу:
- персональный компьютер АРМ оператора;
- комплект ЗИП.
Поверка
осуществляется по документу ТКШЛ 421452.002МП «Системы цифровые автоматические прогнозирования самосогревания растительного сырья (АСПС-Ц). Методика поверки», утвержденному с ГЦИ СИ ФГУП «ВНИИМС», 12 января 2011 г.
Основные средства поверки:
- термометр электронный лабораторный «ЛТ-300», пределы допускаемой абсолютной погрешности: ±0,05 °С в диапазоне температур от минус 50 до плюс 199,99 °С;
- камера тепла-холода или пассивный термостат.
- термостат жидкостный «ТЕРМОТЕСТ-100», диапазон воспроизводимых температур от минус 30 до плюс 100 °С, нестабильность поддержания заданной температуры ±0,01 °С;
- установка универсальная пробойная УПУ-10М;
- мегомметр М4100/3, рабочее напряжение до 500 В;
- персональный компьютер с установленным программным обеспечением.
Сведения о методиках (методах) измерений приведены в соответствующем разделе Руководства по эксплуатации на систему АСПС-Ц.
Нормативные документы
ГОСТ Р 52931-2008 Приборы контроля и регулирования технологических процессов. Общие технические условия.
ГОСТ 22261-94 Средства измерения электрических и магнитных величин. Общие технические условия.
ГОСТ Р 8.654-2009 ГСИ. Требования к программному обеспечению средств измерений. Основные положения
ТУ 4258-002-14132968-2011 (ТКШЛ.421452.002 ТУ). Системы цифровые автоматические прогнозирования самосогревания растительного сырья (АСПС-Ц). Технические условия.
ГОСТ 8.558-93 ГСИ. Государственная поверочная схема для средств измерений температуры.
Рекомендации к применению
Выполнение работ по оценке соответствия промышленной продукции и продукции других видов, а также иных объектов установленным законодательством Российской Федерации обязательным требованиям.