Назначение
Станции управления технологическим объектом FCS систем распределенного управления HOLLiAS MACS-K (далее - FCS HOLLiAS MACS-K) предназначены для измерений и измерительных преобразований силы и напряжения постоянного электрического тока, напряжения постоянного электрического тока термоэлектрических преобразователей, сопротивления постоянному электрическому току
термопреобразователей сопротивления, частоты последовательности импульсных сигналов, а также для выполнения других измерительно-вычислительных и управляющих функций.
Описание
FCS HOLLiAS MACS-K представляют собой многофункциональные программнотехнические комплексы, выполняющие, как средство измерений, функцию комплексного компонента измерительной системы (ИС) вида ИС-2 согласно ГОСТ Р 8.596-2002.
Принцип действия FCS HOLLiAS MACS-K заключается в непрерывном измерении и преобразовании в цифровой код входных электрических и частотных сигналов, поступающих от измерительных преобразователей (ИП) или других источников, последующей регистрации и архивировании измеренных значений, отображении данных на операторских и инженерных станциях, станциях сбора и хранения данных, а также формировании выходных информационных и управляющих сигналов системы распределенного управления HOLLiAS MACS-K.
Измерительные каналы (ИК) FCS HOLLiAS MACS-K формируются на базе контроллеров и следующих модулей ввода/входа:
- K-AI01 - 8-канальные модули, реализующие аналого-цифровое преобразование входных сигналов силы постоянного электрического тока в диапазоне от 4 до 20 мА;
- K-AIH01 - 8-канальные модули, реализующие аналого-цифровое преобразование входных сигналов силы постоянного электрического тока в диапазоне от 4 до 20 мА, с поддержкой протокола HART;
- K-AI02 - 8-канальные высокопроизводительные (HP) модули, реализующие аналого-цифровое преобразование входных сигналов силы и напряжения постоянного электрического тока в диапазонах от 4 до 20 мА и от 0 до 10 В;
- K-AIH02 - 8-канальные высокопроизводительные (HP) модули, реализующие аналого-цифровое преобразование входных сигналов силы и напряжения постоянного электрического тока в диапазоне от 4 до 20 мА и от 0 до 10 В, с поддержкой протокола HART;
- K-AI03 - 16-канальные модули, реализующие аналого-цифровое преобразование входных сигналов силы постоянного электрического тока в диапазоне от 4 до 20 мА;
- K-AIH03 - 16-канальные модули, реализующие аналого-цифровое
преобразование входных сигналов силы постоянного электрического тока в диапазоне от 4 до 20 мА, с поддержкой протокола HART;
- K-RTD01 - модули, реализующие аналого-цифровое преобразование входных сигналов сопротивления постоянному электрическому току термопреобразователей сопротивления (ТС) с номинальными статистическими характеристиками (НСХ) по ГОСТ 6651-2009;
- K-TC01 - модули, реализующие аналого-цифровое преобразование сигналов напряжения постоянного электрического тока термоэлектрических преобразователей (ТП) с НСХ по ГОСТ Р 8.585-2001, а также входных сигналов напряжения постоянного электрического тока;
- K-PI01 - 6-канальные модули, реализующие аналого-цифровое преобразование входных сигналов частоты следования импульсов в диапазоне от 0,1 до 10 кГц.
В зависимости от реализуемых функций, в состав FCS HOLLiAS MACS-K входят следующие основные компоненты:
- модули контроллеров с монтажными платами;
- модули аналогового ввода/вывода;
- модули дискретного ввода/вывода;
- модули SOE (Sequence Of Events);
- модули импульсного (частоты следования импульсов) ввода;
- коммуникационные модули;
- терминальные базы для установки модулей ввода/вывода;
- модули шины ввода/вывода;
- блоки питания и панели распределения питания;
- кабельные линии связи и другие компоненты.
FCS HOLLiAS MACS-K конструктивно монтируются в напольных электротехнических шкафах одностороннего или двустороннего обслуживания, в зависимости от заказа.
Контроллеры (по два в резервированной конфигурации) устанавливаются на монтажную плату контроллера, на которую также устанавливаются модули K-BUS (по два в резервированной конфигурации) шины ввода/вывода. Модули ввода/вывода (по два в резервированной конфигурации) устанавливаются на терминальные базы, монтируемые на DIN35 рейках.
В зависимости от типа используемого в конфигурации модуля K-BUS, различается общее количество поддерживаемых контроллером блоков ввода/вывода, представляющих собой терминальную базу с установленным на ней модулем ввода/вывода:
- модуль K-BUS03 реализует топологию подключения типа «шина».
Поддерживается до 30 блоков ввода/вывода;
- модуль K-BUS02 реализует топологию подключения типа «звезда».
Поддерживается до 60 блоков ввода/вывода. Также, имеется возможность подключения расширенного интерфейса с поддержкой до 40 дополнительных блоков ввода/вывода.
FCS HOLLiAS MACS-K реализуют следующие основные функции:
- измерение и измерительное преобразование входных аналоговых электрических сигналов, сигналов частоты следования импульсов:
- формирование выходных управляющих аналоговых сигналов в диапазоне от 4 до 20 мА;
- прием и обработку входных дискретных и цифровых сигналов, формирование выходных управляющих дискретных сигналов;
- передачу измерительной, диагностической и общей станционной информации на удаленно расположенные устройства систем HOLLiAS MACS-K с целью отображения, сигнализации, регистрации и хранения.
О бщий вид FCS HOLLiAS MACS-K (размещение в 2-х стороннем
электротехническом шкафу) представлен на рисунке 1.
Заводской номер в виде цифрового обозначения наносится на табличку, наклеиваемую на внутреннюю стенку электротехнического шкафа на несъемный элемент конструкции корпуса.
Нанесение знака поверки на средство измерений не предусмотрено.
Пломбирование FCS HOLLiAS MACS-K не предусмотрено.
Выключатель вентилятора Блоки питания
Платы распределения питания
Терминальная база релейного дискретного ввода
Терминальная база релейного дискретного вывода
Модули ввода/вывода
•Контроллер
? Модуль K-BUS
Плата распределения питания
Рисунок 1 - Общий вид станции FCS
Программное обеспечение
Программное обеспечение (ПО) FCS HOLLiAS MACS-K является общим и целостным с ПО системы HOLLiAS MACS-K, имеющей распределенную структуру, использующую принцип многодоменного управления, обеспечивающего удобство создания, расширения и модернизации систем. Разработанное и поставляемое, как единый программный пакет, ПО состоит из следующих основных программных компонентов, обеспечивающих выполнение различных функций:
- компонент управления конфигурированием, состоящий из следующих основных частей:
Project Center (проектный центр) - компонент, используемый для развертывания и управления конфигурированием системы HOLLiAS MACS-K в целом;
AutoThink - инструмент конфигурирования FCS HOLLiAS MACS-K (контроллеров системы);
Simulation - инструмент имитационного моделирования функционирования FCS HOLLiAS MACS-K в режиме реального времени;
Graph Edit (графический редактор) - инструмент создания и редактирования графических дисплеев человеко-машинных интерфейсов;
- компонент Operator Online (оператор в режиме реального времени), устанавливаемый на операторской станции и обеспечивающий возможность оперативного контроля и управления;
- программное обеспечение станции сбора и хранения данных.
В процессе установки производится выбор компонентов ПО для установки на оборудовании системы HOLLiAS MACS-K, в зависимости от его назначения.
Установленные и встроенные программные компоненты ПО, в совокупности, реализуют следующие основные функции:
- конфигурирование системы HOLLiAS MACS-K в целом и ее составных частей, включая разработку человеко-машинного интерфейса, настройку прав доступа пользователей, управление лицензиями и авторизацией;
- конфигурирование с использованием различных языков программирования, редактирование, имитационное моделирование и наладку в режиме реального времени алгоритмов контроллеров FCS HOLLiAS MACS-K;
- сбор и обработку входных данных и формирование выходных данных FCS HOLLiAS MACS-K в соответствии с пользовательскими алгоритмами;
- отображение на мониторах станций оперативной информации о функционировании системы, включая аварийную сигнализацию и системные и диагностические события, предоставление детального и обзорного отображения данных процесса на детальных дисплеях и мнемосхемах, формирование трендов, автоматическое исполнение запланированных задач, формирование и управление рапортами, информационными статистиками, журналами и печатными формами;
- возможность частичного и полного резервирования аппаратных средств;
- связь узлов системы HOLLiAS MACS-K верхнего и нижнего уровня по сети Ethernet с использованием закрытого промышленного протокола компании HollySys;
- возможность связи FCS HOLLiAS MACS-K с полевыми устройствами по протоколам Profibus-DP или HART;
- связь со сторонними системами по протоколам OPC и Modbus.
В ПО защита от непреднамеренных и преднамеренных несанкционированных изменений ПО (в том числе, его метрологически значимой части и измеренных данных) осуществляется:
- автоматическим контролем целостности всех компонентов ПО;
- автоматическим контролем доступа к компонентам ПО и внесению изменений в конфигурацию системы, согласно правам доступа пользователя;
- автоматическим ведением журнала событий и журнала сигнализаций;
- ограничением доступа к носителям и устройствам записи информации.
Уровень защиты ПО «средний» в соответствии с Р 50.2.077-2014.
Метрологические характеристики FCS HOLLiAS MACS-K оцениваются с учетом влияния ПО.
Идентификационные данные программного пакета приведены в таблице 1.
Таблица 1 - Идентификационные данные ПО HOLLiAS MACS-K
| Идентификационные данные (признаки) | Значения |
| Идентификационное наименование ПО | HOLLiAS MACS |
| Номер версии (идентификационный номер) ПО, не ниже | 6.5.4 |
| Цифровой идентификатор ПО | - |
Номер версии и идентификационное наименование программного пакета отображаются в левом верхнем углу видеокадра компонента ПО «Version tool». На видеокадре «Version tool» также отображаются версии, время и даты модификации всех компонентов ПО.
Технические характеристики
Таблица 2 - Метрологические характеристики FCS HOLLiAS MACS-K
| Тип модуля | Диапазон сигнала на входе ИК 2 | Разрядность цифрового сигнала на выходе ИК | Метрологические характеристики 1 |
| при работе в диапазоне температур от +10 до +45 °С | при работе в диапазонах температур от -20 до менее +10 °С, св. +45 до +60 °С |
| K-AI01 | от 4 до 20 мА | 24 бит | Y = ±0,10 % | Y = ±0,25 % |
| K-AIH01 | от 4 до 20 мА | 24 бит | Y = ±0,10 % | Y = ±0,25 % |
| K-AI02 | от 4 до 20 мА | 24 бит | Y = ±0,10 % | Y = ±0,20 % |
| от 0 до 10 В | 24 бит | Y = ±0,5 % (в D1 <0,5 В); Y = ±0,10 % (в D2 >0,5 В) | Y = ±0,5 % (в D1); Y = ±0,20 % (в D2) |
| K-AIH02 | от 4 до 20 мА | 24 бит | Y = ±0,10 % | Y = ±0,20 % |
| от 0 до 10 В | 24 бит | Y = ±0,5 % (в D1 <0,5 В); Y = ±0,10 % (в D2 >0,5 В) | Y = ±0,5 % (в D1); Y = ±0,20 % (в D2) |
| K-AI03 | от 4 до 20 мА | 24 бит | Y = ±0,10 % | Y = ±0,25 % |
| K-AIH03 | от 4 до 20 мА | 24 бит | Y = ±0,10 % | Y = ±0,25 % |
| K-RTD01 | R от ТС с НСХ Pt10, Pt100 (а=0,00385 °C-1): от -200 до +850 °С | 16 бит | Д = ±1,1 °C | Д = ±2,6 °C |
| R от ТС с НСХ Cu50, Cu100 (а=0,00428 °C-1): от -50 до +150 °С | 16 бит | Д = ±0,7 °C | Д = ±1,0 °C |
| K-TC01 3 | U от ТП с НСХ K: от -270 до +1372°С | 16 бит | Д = ±2,1 °C | Д = ±3,8 °C |
| U от ТП с НСХ J: от -210 до +1200 °С | Д = ±1,9 °C | Д = ±3,3 °C |
| U от ТП с НСХ E: от -270 до +1000°С | Д = ±1,8 °C | Д = ±3,0 °C |
| U от ТП с НСХ S: от -50 до +1768 °С | Д = ±2,3 °C | Д = ±4,1 °C |
| от -100 до +100 мВ | Y = ±0,10 % | Y = ±0,20 % |
| K-PI01 | от 0,1 до 10 кГц | 24 бит | Д = ±0,10 Гц (в D1 от 0,1 до 1 кГц); Д = ±1,0 Гц (в D2 св. 1 до 10 кГц) |
Продолжение таблицы 2_______________________________________________________
Примечания
1 y - пределы допускаемой приведенной погрешности ИК в процентах от разности верхней и нижней границ диапазона сигнала на входе ИК;
Д - пределы допускаемой абсолютной погрешности ИК;
D1 и D2 - соответственно 1-й и 2-й поддиапазоны измерений.
2 R - сопротивление постоянному электрическому току ТС в [Ом] в соответствии с НСХ по ГОСТ 6651-2009;
U - напряжение постоянного электрического тока ТП в [мВ] в соответствии с НСХ по ГОСТ Р 8.585-2001.
3 Указанные значения пределов допускаемой абсолютной погрешности Д включают в себя дополнительную погрешность, обусловленную погрешностью автоматической компенсации температуры свободных концов ТП, равной ±0,5 °С в диапазоне от -20 до +60 °С.
Таблица 3 - Основные технические характеристики FCS HOLLiAS MACS-K
| Наименование характеристики | Значение |
| Питание от сети переменного тока: - напряжение, В - частота, Гц | от 176 до 264 от 47 до 63 |
| Условия эксплуатации: - температура окружающего воздуха, °С - относительная влажность окружающего воздуха, без конденсации, % | от -20 до +60 от 5 до 95 |
| Условия хранения: - температура окружающего воздуха, °С - относительная влажность окружающего воздуха, без конденсации, % | от -40 до +70 от 5 до 95 |
Знак утверждения типа
наносится методом лазерной печати, либо другим типографским способом на титульный лист документа «Станция управления технологическим объектом FCS систем распределенного управления HOLLiAS MACS-K. Руководство по эксплуатации».
Комплектность
Таблица 4 - Комплектность FCS HOLLiAS MACS-K
| Наименование | Обозначение | Количество, шт. |
| Станция управления технологическим объектом FCS систем распределенного управления | HOLLiAS MACS-K | 1 |
| Станция управления технологическим объектом FCS систем распределенного управления HOLLiAS MACS-K. Руководство по эксплуатации | - | 1 |
Сведения о методах измерений
приведены в разделе 7 «БЛОК I/O» руководства по эксплуатации.
Нормативные документы
ГОСТ 22261-94 Средства измерений электрических и магнитных величин. Общие технические условия;
ГОСТ Р 52931-2008 «Приборы контроля и регулирования технологических процессов. Общие технические условия»;
ГОСТ Р 51841-2001 «Программируемые контроллеры. Общие технические требования и методы испытаний»;
Приказ Росстандарта от 1 октября 2018 г. № 2091 «Государственная поверочная схема для средств измерений силы постоянного электрического тока в диапазоне от 1-10’16 до 100 А»;
Приказ Росстандарта от 30 декабря 2019 г. № 3457 «Государственная поверочная схема для средств измерений постоянного электрического напряжения и электродвижущей силы»;
Приказ Росстандарта от 30 декабря 2019 г. № 3456 «Государственная поверочная схема для средств измерений электрического сопротивления постоянного и переменного тока»;
Приказ Росстандарта от 26 сентября 2022 г. № 2360 «Государственная поверочная схема для средств измерений времени и частоты»;
FCS.HOLLiAS.MACS.Cn «Станции управления технологическим объектом FCS систем распределенного управления HOLLiAS MACS-K. Стандарт предприятия».
