Назначение
Комплексы программно-технические Externum (далее — ПТК) предназначены для измерений и преобразований сигналов от не входящих в состав ПТК первичных измерительных преобразователей: силы и напряжения постоянного тока; электрического сопротивления постоянному току (в том числе сопротивления термопреобразователей); частоты следования и количества импульсов; термоэлектродвижущей силы термопар — с отображением на автоматизированных рабочих местах (далее — АРМ) результатов измерений в единицах электрических величин и/или контролируемых технологических параметров; а также для воспроизведений аналоговых сигналов силы и напряжения постоянного тока; приема и передачи информации по последовательным каналам связи.
Описание
Принцип действия ПТК основан на аналого-цифровом преобразовании входных сигналов, осуществляемом модулями ввода программируемых логических контроллеров (далее — ПЛК) REGUL в цифровые коды, которые затем поступают в модуль центрального процессора контроллеров и визуализируются в единицах электрических величин и/или контролируемых технологических параметров на мониторе АРМ. За счет цифро-аналогового преобразования в модулях аналогового вывода обеспечивается воспроизведение выходных аналоговых сигналов силы и напряжения постоянного электрического тока. Модули информационного обмена обеспечивают передачу информации по стандартным промышленным протоколам без искажений.
Конструктивно ПТК являются проектно-компонуемыми. В состав ПТК входят измерительные каналы (далее — ИК), размещаемые в электротехнических шкафах и включающие в свой состав, в зависимости от проекта, модули ввода/вывода аналоговых сигналов, процессорные модули ПЛК REGUL, а также:
— промежуточные преобразователи для реализации гальванической развязки и сопряжения с первичными преобразователями;
— модули для приведения входных сигналов к унифицированным диапазонам, для преобразования входных и выходных сигналов в другие величины в унифицированных диапазонах, для обеспечения измерения сопротивления;
— искробезопасные барьеры;
— устройства защиты от импульсных перенапряжений;
— АРМ для визуализации результатов преобразования/задания уровней воспроизводимых ПТК сигналов.
В ПТК используются различные измерительные каналы в зависимости от наличия и типа дополнительной гальванической развязки:
— БГР — измерительные каналы без дополнительной гальванической развязки, преобразователей, нормализаторов;
— СГР (0,05) — измерительные каналы с дополнительной гальванической развязкой, преобразователями и нормализаторами с пределами допускаемой приведенной к диапазону измерений погрешностью измерений ±0,05 %.
— СГР (0,1) — измерительные каналы с дополнительной гальванической развязкой, преобразователями и нормализаторами с пределами допускаемой приведенной к диапазону измерений погрешностью измерений ±0,1 %.
Заводской номер ПТК наносится на маркировочную табличку любым технологическим способом в виде цифрового кода.
Общий вид ПТК с указанием места нанесения знака утверждения типа, места нанесения заводского номера представлен на рисунке 1. Нанесение знака поверки на ПТК в обязательном порядке не предусмотрено. Пломбирование мест настройки (регулировки) ПТК не предусмотрено. Шкафы, в которых размещены ИК, запираются на ключ.
Место нанесения
заводского номера и знака утверждения типа
Рисунок 1 — Общий вид шкафа ПТК с указанием места нанесения знака утверждения типа, места нанесения заводского номера
Программное обеспечение
Программное обеспечение (далее — ПО) ПТК состоит из ПО верхнего уровня, системного ПО, встроенного ПО центрального процессорного устройства (далее — ЦПУ) и встроенного ПО модулей ввода/вывода контроллеров REGUL.
ПО верхнего уровня предназначено для анализа и отображения измерительной информации и задания уровней воспроизводимых сигналов.
ПО верхнего уровня, встроенное ПО ЦПУ и системное ПО являются метрологически незначимыми.
Встроенное ПО модулей ввода/вывода ПЛК REGUL разделено на метрологически значимую и метрологически незначимую части.
Для защиты ПО верхнего уровня и встроенного ПО ЦПУ от несанкционированного доступа предусмотрено многоступенчатое разграничение прав доступа. Защита реализована с помощью различных паролей для каждого из уровней доступа к ПО.
Встроенное ПО модулей ввода/вывода устанавливается в энергонезависимую память модулей при изготовлении и недоступно для коррекции конечным пользователем.
Уровень защиты встроенного ПО модулей ввода/вывода от непреднамеренных и преднамеренных изменений — «высокий» в соответствии с рекомендациями Р 50.2.077-2014.
Метрологические характеристики ПТК нормированы с учетом влияния встроенного ПО модулей ввода/вывода ПЛК REGUL.
Идентификационные данные встроенного ПО ПТК приведены в таблице 1.
Таблица 1 — Идентификационные данные встроенного ПО
| Наименование ПО |
Идентификационное наименование ПО |
Номер версии (идентификационный номер) ПО, не ниже |
| Встроенное ПО модулей ввода/вывода |
RegulIO |
1.Х.Х.Х |
| Примечание — Номер версии встроенного ПО состоит из двух частей:
— номер версии метрологически значимой части ПО (1);
— номер версии метрологически незначимой части ПО (Х), где «Х» может принимать целые значения в диапазоне от 0 до 99. |
Технические характеристики
аблица 2 — Метрологические характеристики при измерении параметров
| Наименование характеристики |
Диапазон измерений |
Модули ввода/вывода аналоговых сигналов |
Пределы допускаемой погрешности измерений (абсолютной Д, относительной 6, %, приведенной у1), %) |
| БГР |
СГР (0,05) |
СГР (0,1) |
| Сила постоянного тока |
от 0 до 20 мА от 4 до 20 мА |
AI XX 04Y
AI XX 14Y
AI XX 24Y
AI XX 34Y |
±0,025 (y) |
±0,08 (y) |
±0,13 (y) |
| AI XX 01Y
AI XX 02Y
AI XX 05Y
AI XX 08Y
AI XX 88Y
AS XX 01Y |
±0,10 (y) |
±0,14 (y) |
±0,16 (y) |
| AI XX 84Y |
±0,05 (y) |
±0,09 (y) |
±0,13 (y) |
| Частота следования импульсов |
от 1 до 500 000 Гц |
DA XX 01Y
DA XX 02Y |
±0,01 (6) |
— |
— |
| от 1 до 2500 Гц |
DI XX 01Y |
| Наименование характеристики |
Диапазон измерений |
Модули ввода/вывода аналоговых сигналов |
Пределы допускаемой погрешности измерений (абсолютной Д, относительной 6, %, приведенной Y1), %) |
| БГР |
СГР (0,05) |
СГР (0,1) |
| Количество импульсов |
от 1 до 232 |
DA XX 01Y
DA XX 02Y
DI XX 01Y |
±1 имп.(Д) |
— |
— |
| Электрическое сопротивление постоянному току |
от 1 до 450 Ом |
AI XX 03Y
AI XX 13Y |
±0,10 (Y) |
± 0,12 (y) |
±0,17 (Y) |
| AI XX 04Y |
— |
±0,08 (Y) |
±0,14 (Y) |
| AI XX 84Y |
— |
±0,09 (Y) |
±0,14 (Y) |
| AI XX 01Y
AI XX 08Y
AI XX 88Y
AS XX 01Y
AI XX 05Y |
— |
±0,14 (y) |
±0,18 (y) |
| Напряжение постоянного тока |
от -5 до +5 В от 0 до +5 В от -10 до +10 В от 0 до 10 В |
AI XX 04Y
AI XX 14Y
AI XX 24Y
AI XX 34Y |
±0,025 (Y) |
±0,08 (y) |
±0,11 (y) |
| от -5 до +5 В от 0 до +5 В от -10 до +10 В от 0 до +10 В |
AI XX 86Y |
±0,05 (y) |
±0,10 (y) |
±0,13 (y) |
| от -400 до +400 мВ |
AI XX 03Y
AI XX 13Y |
±0,10 (y) |
±0,14 (y) |
±0,16 (y) |
| Напряжение постоянного тока |
от -10 до +10 В от 0 до +10 В |
AI XX 05Y
AS ХХ 01Y |
| от -5 до +5 В от 0 до +5 В от -10 до +10 В от 0 до +10 В |
AI XX 85Y |
Примечание — «XX» — количество каналов; «Y» — номер разработки.
1) При расчете приведенной погрешности в качестве нормирующего значения принимается диапазон измерений.
Таблица 3 — Метрологические характеристики при воспроизведении параметров
| Наименование характеристики |
Диапазон воспроизведений |
Модули ввода/вывода аналоговых сигналов |
Пределы допускаемой приведенной к диапазону воспроизведений погрешности воспроизведений, % |
| БГР |
СГР (0,05) |
СГР (0,1) |
| Сила постоянного тока |
от 4 до 20 мА |
АО ХХ 83Y |
±0,30 |
±0,38 |
±0,40 |
| от 0 до 20 мА от 4 до 20 мА |
AO XX 01Y
АО ХХ 02Y
АО ХХ 03Y
AS ХХ 01Y |
±0,10 |
±0,14 |
±0,16 |
| Наименование характеристики |
Диапазон воспроизведений |
Модули ввода/вывода аналоговых сигналов |
Пределы допускаемой приведенной к диапазону воспроизведений погрешности воспроизведений, % |
| БГР |
СГР (0,05) |
СГР (0,1) |
| Напряжение постоянного тока |
от -5 до +5 В от 0 до +5 В от -10 до +10 В от 0 до +10 В |
АО ХХ 03Y |
±0,10 |
±0,14 |
±0,16 |
| от -10 до +10 В от 0 до +10 В |
АО ХХ 83Y
AS ХХ 01Y |
Примечание — «XX» — количество каналов; «Y» — номер разработки.
Таблица 4 — Метрологические характеристики ПТК с модулями AI XX 03Y, AI XX 13Y при использовании термопреобразователей сопротивления в качестве датчиков_______________
| Обозначение типа термопреобразователя сопротивления |
Диапазон измерений сопротивления постоянному току термопреобразователей сопротивления в температурном эквиваленте, оС |
Пределы допускаемой абсолютной погрешности измерений сопротивления постоянному току термопреобразователей сопротивления в температурном эквиваленте, оС |
| четырехпроводная схема
подключения |
трехпроводная схема
подключения |
| 50М (а=0,00428) 1) |
от -180 до +200 |
±0,5 |
±0,7 |
| 100М (а=0,00428) 1) |
от -180 до +200 |
±0,5 |
±0,7 |
| 50М (а=0,00426) 1) |
от -50 до +200 |
±0,5 |
±0,7 |
| 100М (а=0,00426) 1) |
от -50 до +200 |
±0,5 |
±0,7 |
| 50П (а=0,00391) 1) |
от -200 до +850 |
±0,5 |
±0,7 |
| 100П (а=0,00391) 1) |
от -200 до +850 |
±0,5 |
±0,7 |
| Pt50 (а=0,00385) 1) |
от -200 до +850 |
±0,5 |
±0,7 |
| Pt100 (а=0,00385) 1) |
от -200 до +850 |
±0,5 |
±0,7 |
| 50Н (а=0,00617) 1) |
от -60 до +180 |
±0,5 |
±0,7 |
| 100Н (а=0,00617) 1) |
от -60 до +180 |
±0,5 |
±0,7 |
| 46П (гр. 21) (а=0,00391) |
от -200 до +650 |
±0,5 |
±0,7 |
| 53М (гр. 23) (а=0,00426 |
от -50 до +180 |
±0,5 |
±0,7 |
1) Обозначение типа термопреобразователя сопротивления по ГОСТ 6651-2009.
Таблица 5 — Метрологические характеристики ПТК с модулями AI XX 03Y, AI XX 13Y при использовании термопар в качестве датчиков
| Обозначение типа термопары по ГОСТ Р 8.585-2001 |
Диапазон измерений ТЭДС термоэлектрических преобразователей в температурном эквиваленте, °C |
Пределы допускаемой абсолютной погрешности измерений ТЭДС термоэлектрических преобразователей в температурном эквиваленте, °C |
| R |
от -50 до +1760 |
±3,0 |
| S |
от -50 до +1760 |
±3,0 |
| B |
от +250 до +1820 |
±2,5 |
| J |
от -210 до +1200 |
±2,5 |
| T |
от -200 до +400 |
±1,5 |
| Обозначение типа термопары по ГОСТ Р 8.585-2001 |
Диапазон измерений ТЭДС термоэлектрических преобразователей в температурном эквиваленте, °C |
Пределы допускаемой абсолютной погрешности измерений ТЭДС термоэлектрических преобразователей в температурном эквиваленте, °C |
| E |
от -200 до +1000 |
±2,0 |
| K |
от -200 до +1370 |
±2,5 |
| N |
от -200 до +1300 |
±2,5 |
| A-1 |
от 0 до +2500 |
±3,0 |
| A-2 |
от 0 до +1800 |
±3,0 |
| A-3 |
от 0 до +1800 |
±3,0 |
| L |
от -200 до +800 |
±2,0 |
Таблица 6 — Технические характеристики
| Наименование характеристики |
Значение |
| Параметры электрического питания: — напряжение постоянного тока, В — напряжение переменного тока, В — частота переменного тока, Гц |
от 187 до 242 от 195,5 до 253,0 50±1 |
| Потребляемая мощность шкафа с ИК, кВт, не более |
2,0 |
| Габаритные размеры шкафа (высотахширинахглубина), мм, не более |
2000x1200x1000 |
| Условия эксплуатации:
— температура окружающей среды, °С
— относительная влажность при температуре окружающей среды при +25 °С, %, не более
— атмосферное давление, кПа |
от +5 до +40
80 без образования конденсата от 84,0 до 106,7 |
Таблица 7 — Показатели надежности
| Наименование характеристики |
Значение |
| Средний срок службы, лет |
20 |
| Средняя наработка отдельного ИК на отказ, ч |
150000 |
Знак утверждения типа
наносится на титульный лист формуляра и руководства по эксплуатации типографским способом и на маркировочную табличку любым технологическим способом.
Комплектность
Таблица 8 — Комплектность средства измерений
| Наименование |
Обозначение |
Количество |
| Комплекс программно-технический (состав
определяется проектной документацией) |
Externum |
1 шт. |
| Руководство по эксплуатации |
РГДП.421457.001 РЭ |
1 экз. |
| Формуляр |
РГДП.421457.001 ФО |
1 экз. |
Сведения о методах измерений
приведены в разделе 1.6 «Устройство и работа» документа РГДП.421457.001 РЭ «Комплексы программно-технические Externum. Руководство по эксплуатации».
Нормативные документы
Приказ Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 28 июля 2023 г. № 1520 «Об утверждении государственной поверочной схемы для средств измерений постоянного электрического напряжения и электродвижущей силы»
Приказ Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 01 октября 2018 г. № 2091 «Об утверждении государственной поверочной схемы для средств измерений силы постоянного электрического тока в диапазоне от 1-10’16 до 100 А»
Приказ Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 30 декабря 2019 г. № 3456 «Об утверждении государственной поверочной схемы для средств измерений электрического сопротивления постоянного и переменного тока»
Приказ Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 26 сентября 2022 г. № 2360 «Об утверждении государственной поверочной схемы для средств измерений времени и частоты»
РГДП.421457.001 ТУ «Комплексы программно-технические Externum. Технические условия»
