Назначение
Устройства центральные процессорные системы управления B&R X20 (далее по тексту -ЦПУ), наряду с функциями управления сбором и регистрации данных, предназначены для измерений и измерительных преобразований стандартизованных аналоговых выходных сигналов от первичных измерительных преобразователей (датчиков) - напряжения и силы постоянного тока, сопротивления постоянному току, сигналов термопреобразователей сопротивления, вычислений и преобразований данных по различным алгоритмам на основе программных средств, регистрации и хранения измеренных и вычисленных значений, приема и обработки дискретных, цифровых и кодированных сигналов, формирования управляющих, аварийных цифровых, кодированных и дискретных сигналов на основе измерений и вычислений параметров технологических процессов, алгоритмического программного управления.
Описание
К устройствам центральным процессорным систем управления B&R X20 относятся следующие модели: X20CP1301, X20cCP1301, X20CP1381, X20CP1381-RT, X20CP1382, X20CP1382-RT, X20cCP 1382-RT.
ЦПУ доступны с таковыми частотами процессора 200 МГц и 400 МГц. В зависимости от версии доступно до 256 Мб оперативной памяти (далее по тексту ОЗУ) и до 32 Кб энергонезависимого встроенного ОЗУ (FRAM). В зависимости от версии ЦПУ доступно до 2 Гб встроенной памяти флэш-накопителя (eMMC), которая используется для хранения приложений и других данных.
Все ЦПУ поставляются с интерфейсами Ethernet, USB и RS-232. Также доступны интерфейсы POWERLINK и шины CAN в ЦПУ X20(с)CP138х. Если требуются дополнительные соединения с промышленной сетью, ЦПУ можно модернизировать с помощью интерфейсного модуля из серии X20.
Для работы этих ЦПУ используется безвентиляторное охлаждение, соответственно, не требуется дополнительное техническое обслуживание.
ЦПУ могут работать без батарей для буферной памяти - энергонезависимые переменные FRAM сохраняют свои значения сегнетоэлектрическим способом; часы реального времени буферизуются примерно 1000 часов конденсатором с золотой фольгой, который полностью заряжается за 3 часа непрерывной работы.
На борту ЦПУ имеется система микросхема часов, она хранит время и дату, в том числе при выключенном питании за счет источника питания, описанного выше.
Конструктивно ЦПУ выполнены в пластиковых корпусах и крепятся на 35-мм профильную DIN рейку, привинчиваемую к задней стенке монтажного шкафа.
ЦПУ X20CP1381-RT, X20CP1382-RT, X20cCP1382-RT используют технологию reACTION. Это обеспечивает управление каналами ввода/вывода с временем отклика до 1 мкс. Тем самым обеспечивается возможность обработки процессов в реальном масштабе времени стандартными аппаратными средствами - это снижает затраты на аппаратные средства и нагрузку на ЦПУ.
ЦПУ X20cCP1301 и X20cCP1382-RT выполнены с защитным покрытием электронных компонентов от конденсации и коррозионных газов.
Особенности каждого из типов ЦПУ приведены в таблице 1. Общий вид ЦПУ приведен на рисунке 1. Маркировка ЦПУ знаком ЕАС и указание расположения серийного номера приведена на рисунке 2.
Пломбирование ЦПУ не предусмотрено.
Конструкция ЦПУ не предусматривает нанесение знака поверки.
Таблица 1 - Состав ЦПУ
| ЦПУ | X20CP1301, X20cCP1301 | X20CP1381, X20CP1381-RT | X20CP1382, X20CP1382-RT, X20cCP1382-RT |
| Процессор Intel® Atom™, совместимый со встроенным процессором ввода/вывода | Vx86EX-200 | Vx86EX-200 | Vx86EX-400 |
| ОЗУ | 128 Мб DDR3 | 128 Мб DDR3 | 256 Мб DDR3 |
| Сегнетоэлектрическая оперативная память (FRAM) | 16 Кб | 16 Кб | 32 Кб |
| Встроенный флеш-накопитель (eMMC) | 1 Гб | 1 Гб | 1 Гб |
| Слот для вставных интерфейсных модулей X20 | 1 | 1 | 1 |
| Интерфейс USB | 1 | 2 | 2 |
| Интерфейс RS232 | 1 | 1 | 1 |
| Интерфейс Ethernet 10/100 Base-T | 1 | 1 | 1 |
| Интерфейс X2X | 1 | 1 | 1 |
| Интерфейс CAN | - | 1 | 1 |
| Интерфейс POWERLINK | - | 1 | 1 |
| Число дискретных входов, 24 В пост. тока, пассивный (sink) | 14 | 14 | 14 |
| Число дискретных входов, 2 мкс, 24 В пост. тока, пассивный (sink) | 4 | 4 | 4 |
| Дискретных выходов, 24 В=, 0,5 A, активный | 4 | 4 | 4 |
| Дискретных выходов, 2 мкс, 24 В=, 0,2 A | 4 | 4 | 4 |
| Дискретных входов/выходов, 24 В=, 0,5 А, конфигурируется программно | 4 | 4 | 4 |
| Аналоговых входа ±10 В или от 0 до 20 мА / от 4 до 20 мА, 1 PT1000 вместо аналогового входа | 2 | 2 | 2 |
Программное обеспечение
Программное обеспечение ЦПУ можно разделить на 2 группы - встроенное программное обеспечение (ВПО) и внешнее, устанавливаемое на персональный компьютер (ПК).
ВПО является метрологически значимой частью программного обеспечения (далее по тексту ПО), оно устанавливается в энергонезависимую память ЦПУ в производственном цикле на заводе-изготовителе и в процессе эксплуатации доступ к ВПО отсутствует.
Конструкция ЦПУ исключает возможность несанкционированного влияния на ПО СИ и измерительную информацию.
Внешнее ПО Automation Studio, идентификационные данные которого описаны в таблице 1, содержит инструментальные средства для работы с устройствами центральными процессорными. Оно позволяет выполнять:
- конфигурирование и настройку параметров устройств центральных процессорных (ЦПУ) (выбор количества используемых измерительных каналов, диапазонов измерений или воспроизведения сигналов, тип подключаемого измерительного преобразователя (датчика) и др.);
- конфигурирование каналов связи;
- программирование логических задач на языках Continuous Function Chart (CFC), B&R Automation Basic, Function Block Diagram (FBD), Ladder Forms (LD), Instruction List (IL), Structured Text (ST),Sequential Function Chart (SFC), ANSI C, C++;
настройку интерфейса оператора; настройку функций архивации данных и событий; тестирование сконфигурированного комплекса; установку паролей для защиты от несанкционированного доступа, другие функции, задаваемые пользователем.
Automation Runtime - однородная среда выполнения для всех ЦПУ производителя. Она используется для настройки аппаратных средств, выполнения прикладных программ и подготовки коммуникационных и диагностических интерфейсов.
ПО Automation Studio не даёт доступа к внутренним программным микрокодам измерительных входов ЦПУ и не позволяет вносить изменения во внутреннее ПО модуля.
Таблица 2 ЦПУ
- Идентификационные данные внешнего программного обеспечения
| Идентификационные данные (признаки) | Внутреннее ПО модулей номер аптейда для модуля и версии firmware (fw) | Исполнительная система (AR) (ОС реального времени) | Внешнее ПО |
| Идентификационное наименование ПО | AS4 HW X20CP1301.exe AS4 HW X20CP1381.exe AS4 HW X20CP1381-RT.exe AS4 HW X20CP1382.exe AS4 HW X20CP1382-RT.exe AS4 HW X20cCP1301.exe AS4 HW X20cCP1382-RT.exe | Automation Runtime | Automation Studio |
| Номер версии (идентификационный номер) ПО | Номер версии для модуля не ниже 1.6.1.0(прошивка не ниже 13) | Версия не ниже V4.08 | Версия не ниже 4.2 |
| Цифровой идентификатор ПО | - | - | - |
| Алгоритм вычисления цифрового идентификатора | - | - | - |
Приём и передача информационных и управляющих пакетов выполняется по специализированным протоколам обмена с проверкой формата сообщений; сообщения, не проходящие контроль, не принимаются. Это обеспечивает отказоустойчивость и целостность передачи данных.
ПО имеет уровень защиты «высокий» от непреднамеренных и преднамеренных изменений согласно Р 50.2.077-2014.
Технические характеристики
Основные метрологические характеристики измерительных каналов (ИК) ЦПУ приведены в таблице 3.
Таблица 3 - Основные метрологические характеристики ЦПУ
Диапазоны сигналов2
Пределы дополнительной абсолютной погрешности, вызванной изменением температуры окружающей среды2, °С
Пределы
допускаемой
абсолютной
погрешности1
Разре-
шени
е
Примечание
на входе
на выходе
12
бит
+знак
±(0,008 D+0,017X )
от -32768 до 32767
±(0,04D+0,18X)
D = 20 B
от -10 до +10 В
от 0 до 20 мА от 4 до 20 мА
от 0 до 32767*
±(0,1D+0,15X);
12
бит
±(0,15D+0,25X)
±(0,008 D+0,015 X);
D = 20 мА
±(0,012D+0,023 X)
13
бит
±(0,15 D +0,3 X) 2
±(0,012 D +0,023 X)2
сигналы от термопреобразователей сопротивления Pt1000: от -200 до 850 °C; сопротивление: от 0,1 до 4000 Ом
Pt1000: от -200 до 850 °C
сопротивление: от 0 до 4000 Ом
Характеристики погрешности выражены в значениях сопротивления, D= 3999 Ом,
Х - в значениях сопротивления
Таблица 4 - Технические характеристики
| Наименование характеристики | Значения для устройств центральных процессорных |
| X20CP1301 X20CP1381 X20CP1382 X20CP1381-RT X20CP1382-RT | X20cCP1301 X20cCP1382-RT |
| Температура окружающего воздуха (нормальная температура 25 ±5 °С), °С - при горизонтальной установке - при вертикальной установке | от -25 до +60 от -25 до +50 |
| Относительная влажность, % | от 5 до 95 без конденсации | до 100 с конденсацией |
| Температура транспортирования и хранения, °С | от -40 до +85 |
| Напряжение питания постоянного тока, В | 24 (+20%, -15%) |
| Потребляемая мощность модуля без интерфейсного модуля и USB, Вт, не более | 7,5 |
| Г абаритные размеры, ширина х высота х глубина, мм, не более | 164x99x75 |
| Установка при высоте над уровнем моря 0 до 2000 м более 2000 м | Без изменений температуры при эксплуатации уменьшение температуры эксплуатации на 0,5 °С /100 м |
| Степень защиты корпуса центральных процессорных устройств по ГОСТ 14254-15 (EN60529) | IP20 |
| Масса, кг | 0,3 0,31 |
Комплектность
Таблица 5 - Комплектность ЦПУ
| Наименование | Обозначение | Количество, шт. |
| Устройства центральные процессорные системы управления B&R X20 | X20CP1301, X20cCP1301, X20CP1381, X20CP1381-RT, X20CP1382, X20CP1382-RT, X20cCP1382-RT | согласно заказу |
| Устройства центральные процессорные системы управления B&R X20. Руководство пользователя* | - | 1 |
| Крышка слота интерфейсных модулей | - | 1 |
| X20, заглушка правая | X20AC0SR1 | 1 |
| X20, клеммная колодка, 16 выводов | X20TB1F | 3 |
| * предоставляется по требованию заказчика |
Знак утверждения типа
наносится типографским способом на титульный лист эксплуатационной документации.
Сведения о методах измерений
Приведены в документе «Устройства центральные процессорные системы управления B&R X20. Руководство пользователя».
Нормативные документы, устанавливающие требования к устройствам центральным процессорным системы управления B&R X20:
ГОСТ 22261-94 Средства измерений электрических и магнитных величин. Общие технические условия
ГОСТ Р 51841-2001 Программируемые контроллеры. Общие технические требования и методы испытаний
ГОСТ Р 52931-2008 Приборы контроля и регулирования технологических процессов. Общие технические условия
84558-22: Методика поверкиСкачать51.0 Кб