Комплекс программно-технический «TORNADO» («ТОРНАДО»). Руководство по эксплуатации 4252-001-50756329-07 РЭ

СОДЕРЖАНИЕ

1 НОРМАТИВНЫЕ ССЫЛКИ

2 ОПРЕДЕЛЕНИЯ, ОБОЗНАЧЕНИЯ И СОКРАЩЕНИЯ

3 ТРЕБОВАНИЯ БЕЗОПАСНОСТИ

3.1 Меры безопасности, обеспечивающие защиту обслуживающего персонала

3.2 Правила безопасности, которые необходимо соблюдать при монтаже и эксплуатации ПТК

4 ОПИСАНИЕ ИЗДЕЛИЯ И ПРИНЦИПОВ ЕГО РАБОТЫ

4.1 Назначение

4.2 Условия окружающей среды

4.3 Состав изделия и принципы его работы

4.3.1 Структура ПТК

4.3.2 Состав ПТК

4.3.3 Функциональное назначение оборудования

4.3.4 Состав технологических контроллеров

4.3.5 Запасные части, поставляемые с ПТК

4.4 Технические характеристики

4.4.1 Общие сведения

4.4.2 Характеристики ПТК в целом

4.4.3 Основные параметры и характеристики измерительных каналов ПТК (аналоговые входы и

выходы)

4.4.4 Основные параметры и характеристики каналов ввода/вывода дискретных сигналов

4.4.5 Основные параметры и характеристики подсистемы коммуникаций

4.4.6 Конструктивное исполнение ПТК

4.4.7 Сведения об электропитании ПТК и потребляемой мощности

4.4.8 Показатели надежности

4.5 Устройство и работа ПТК

4.5.1 Контроллеры технологические (контроллеры функциональных узлов (КФУ))

4.5.2 Система электропитания, коммуникаций и сервера БД

4.5.3 АРМ инженера АСУТП (инженерная станция)

5 ПОДГОТОВКА К РАБОТЕ

6 СРЕДСТВА ИЗМЕРЕНИЙ, ИНСТРУМЕНТ И ПРИНАДЛЕЖНОСТИ

7 ПОВЕРКА И КАЛИБРОВКА ИЗМЕРИТЕЛЬНЫХ КАНАЛОВ

8 ТЕХНИЧЕСКОЕ ОБСЛУЖИВАНИЕ

9 ХРАНЕНИЕ

10 ТРАНСПОРТИРОВАНИЕ

11 ТАРА И УПАКОВКА

Настоящее руководство по эксплуатации (РЭ) содержит сведения о назначении,

составе, принципе действия и конструкции программно-технического комплекса

«TORNADO» («ТОРНАДО») (далее по тексту

- ПТК), выпускаемого по ТУ 4252-001-

50756329-07, его технические характеристики, а также другие сведения, необходимые для

правильной эксплуатации комплекса.

Комплект поставки ПТК включает эксплуатационную документацию в составе

настоящего руководства по эксплуатации, формуляра на ПТК и методики поверки

(калибровки) измерительных каналов ПТК.

При проведении всех операций в процессе эксплуатации изделия в составе

обслуживающего персонала должны быть:

• инженер-электроник;

• инженер-программист.

Обслуживающий персонал должен изучить эксплуатационную и другую техническую

документацию на ПТК, при необходимости пройти специальную подготовку на предприятии-

изготовителе ПТК «TORNADO».

Настоящее РЭ распространяется на все модификации ПТК, которые отличаются

используемыми контроллерами:

•

«TORNADO-M» - контроллеры на базе MIF-модулей;

•

«TORNADO-I» - контроллеры на базе шины CXC;

На рис.1 представлена фотография ПТК, состоящего из шкафов технологических

контроллеров и АРМ обслуживающего персонала.

1 Нормативные ссылки

Настоящее РЭ создано на основании требований ГОСТ 2.601 и ГОСТ Р 51288.

В настоящем РЭ использованы ссылки на следующие стандарты:

ГОСТ 2.601-95

Единая система конструкторской документации. Эксплуатационные

документы.

ГОСТ 2.701-84

Единая система конструкторской документации. Схемы. Виды и

типы. Общие требования к выполнению.

ГОСТ 12.1.002-84

Система стандартов безопасности труда. Электрические поля

промышленной частоты. Допустимые уровни напряженности и

требования к проведению контроля на рабочих местах.

ГОСТ 12.1.006-84

Система стандартов безопасности труда. Электромагнитные поля

радиочастот. Допустимые уровни на рабочих местах и требования

к проведению контроля.

ГОСТ 12.1.030-81

Система стандартов безопасности труда. Электробезопасность.

Защитное заземление, зануление.

ГОСТ 12.1.045-84

Система стандартов безопасности труда. Электростатические

поля. Допустимые уровни на рабочих местах и требования к

проведению контроля.

ГОСТ 12.2.007.0-75

Система

стандартов

безопасности

труда.

Изделия

электротехнические. Общие требования безопасности.

ГОСТ Р МЭК 536—94

Классификация электротехнического и электронного оборудования

по способу защиты от поражения электрическим током

ГОСТ Р МЭК 60950-

Безопасность оборудования информационных технологий

2002

ПУЭ 7 издание

Правила устройств электроустановок

ГОСТ Р 50571.3-94

Электроустановки зданий. Часть 4. Требования по обеспечению

безопасности. Защита от поражения электрическим током

ГОСТ 12997-84

Изделия ГСП. Общие технические условия.

ГОСТ 14192-96

Маркировка грузов.

ГОСТ 14254-96

Степени защиты, обеспечиваемые оболочками (код IP).

ГОСТ 15150-69

Машины, приборы и другие технические изделия. Исполнения для

различных климатических районов. Категории, условия

эксплуатации, хранения и транспортирования в части воздействия

климатических факторов внешней среды.

ГОСТ 21552-84

Средства вычислительной техники. Общие технические

требования, правила приемки, методы испытаний, маркировка,

упаковка, транспортирование и хранение.

ГОСТ 23170-78

Упаковка для изделий машиностроения.

ГОСТ 24634-81

Ящики деревянные для продукции, поставляемой для экспорта.

Общие технические условия.

ГОСТ 26104-89

Средства измерений электронные. Технические требования в

части безопасности. Методы испытаний.

ГОСТ 26329-84

Машины вычислительные и системы обработки данных.

Допустимые уровни шума технических средств и методы их

определения.

ГОСТ 29216-91

Совместимость

технических

средств

электромагнитная.

Радиопомехи индустриальные от оборудования информационной

техники. Нормы и методы испытаний.

ГОСТ Р 50377-92

Безопасность оборудования информационной технологии, включая

электрическое конторское оборудование.

ГОСТ Р 50839-2000

Совместимость

технических

средств

электромагнитная.

Устойчивость средств вычислительной техники и информатики к

электромагнитным помехам. Требования и методы испытаний.

ГОСТ Р 51321.1-2000

Устройства комплектные низковольтные распределения и

управления. Часть

1. Устройства, испытанные полностью или

частично. Общие технические требования и методы испытаний.

ГОСТ Р 51288-99

Средства измерений электрических и магнитных величин.

ГОСТ Р 51318.22-99

Совместимость

технических

средств

электромагнитная.

Радиопомехи индустриальные от оборудования информационных

технологий. Нормы и методы испытаний.

ГОСТ Р 51318.24-99

Совместимость

технических

средств

электромагнитная.

Устойчивость оборудования информационных технологий к

электромагнитным помехам. Требования и методы испытаний.

ВСН 116-93

Ведомственные строительные

нормы.

Инструкция

по

проектированию линейно-кабельных сооружений связи.

СанПИН 2.2.2.542-96

Гигиенические требования к видеодисплейным терминалам,

персональным ЭВМ и организация работы.

СНиП 3.05.06-85

Строительные нормы и правила. Электротехнические устройства.

СНиП 12-03-2001

Безопасность труда в строительстве. Часть 1. Общие требования

ПОТ Р М-016-2001

Межотраслевые правила по охране труда (правила безопасности)

РД 153-34.0-03.150-00

при эксплуатации электроустановок

2 Определения, обозначения и сокращения

В настоящем РЭ применяют следующие термины:

эксплуатационные документы (ЭД): По ГОСТ 2.601;

руководство по эксплуатации (РЭ): По ГОСТ 2.601;

формуляр (ФО): По ГОСТ 2.601;

ведомость эксплуатационных документов (ВЭ): По ГОСТ 2.601;

класс защиты прибора: По ГОСТ 26104;

техническое обслуживание

(ТО): Комплекс операций или операция по

поддержанию работоспособности или исправности прибора при использовании

его по назначению, хранении и транспортировании;

запасная часть: Составная часть прибора, предназначенная для замены

находившейся в эксплуатации такой же части с целью поддержания

работоспособности или восстановления исправности прибора;

хранение: Содержание используемого по назначению прибора в заданном

состоянии в отведенном для его размещения месте с обеспечением сохранности

в течение заданного срока;

транспортирование: Перемещение прибора в заданном состоянии с

применением, при необходимости, транспортных и грузоподъемных средств,

начинающееся с погрузки и кончающееся разгрузкой на месте назначения;

структурная схема: По ГОСТ 2.701;

поверка: Полный комплекс операций с целью определения значений

погрешностей и, если необходимо, других метрологических характеристик

прибора. После поверки и возможной настройки остаточные погрешности могут

быть зафиксированы с целью внесения поправок, если потребуется;

программное управление: Косвенный метод установления режимов работы

прибора с панели управления в диалоговом режиме с внутренним запоминающим

устройством программного оборудования прибора.

В документе используются следующие сокращения:

ПТК - программно-технический комплекс.

АРМ - автоматизированное рабочее место.

БД - база данных.

ИБП - источник бесперебойного питания.

ПО - программное обеспечение.

КФУ - контроллер функциональных узлов (технологический контроллер).

БПИ - блок полевого интерфейса.

3 Требования безопасности

3.1 Меры безопасности, обеспечивающие защиту обслуживающего

персонала

По способу защиты обслуживающего персонала от поражения электрическим током

технические средства ПТК (нижнего и верхнего уровня) соответствуют классу I по ГОСТ Р

МЭК

536—94

(раздел

2.5

«Классификация электротехнического и электронного

оборудования по способу защиты от поражения электрическим током»).

В шкафу должна быть установлена медная шина сечением не менее 75 мм² для

присоединения к PE-проводнику системы TN_S для дополнительного уравнивания

потенциалов (ПУЭ 7 изд., п.п. 1.7.83, 1.7.136). Это присоединение осуществляется медным

проводником сечением не менее 6 мм²

(ПУЭ 7 изд., п. 137). К шине должны быть

присоединены все одновременно доступные прикосновению открытые проводящие части

шкафа.

Сопротивление между заземляющим болтом и каждой доступной прикосновению

металлической нетоковедущей частью технических средств ПТК, которая может оказаться

под напряжением более 50 В, не должно превышать 0,5 Ом.

Изоляция электрических гальванически разделенных цепей питания и входных

сигналов ПТК между собой и корпусом шкафа выдерживает в течение 1 минуты действие

испытательного напряжения переменного тока сети электроснабжения общего назначения с

эффективным значением, равным 500 В (при номинальном напряжении цепи до 36 В),

1500 В (при номинальном напряжении цепи от 36 до 220 В) в рабочих условиях применения.

Минимальное электрическое сопротивление изоляции гальванически разделенных

цепей питания и входных/выходных сигналов ПТК между собой и корпусом шкафа

соответствует следующим значениям:

•

20 МОм - в нормальных условиях;

•

10 МОм - при верхних значениях рабочего диапазона температур;

•

2 МОм - при верхнем значении относительной влажности.

Источники вторичного электропитания технологических контроллеров имеют

световую индикацию включения напряжения питания.

Все внешние части изделий, находящиеся под напряжением, превышающим 36 В по

отношению к корпусу, защищены от случайных прикосновений к ним во время работы.

Требования безопасности средств вычислительной техники соответствуют

ГОСТ 21552.

Металлические части компьютеров, доступные для прикосновения к ним

обслуживающего персонала, которые могут оказаться под напряжением в результате

повреждения изоляции и не имеющие других видов защиты, имеют защитное заземление по

ГОСТ 12.1.030. На видном месте этих изделий предусмотрены устройства для подключения

защитного заземляющего проводника.

На АРМах и серверах в области, доступной оператору, используются напряжения

класса СНН - напряжение, не превышающее

50 В переменного и 120 В постоянного тока

(ПУЭ и ГОСТ Р 50571.3-94 ).

Корректированный уровень звуковой мощности, создаваемой при работе

компьютеров и другого активного сетевого оборудования, по ГОСТ 26329 не более 55 дБ, за

исключением принтеров и внешних электромеханических устройств.

Уровень создаваемых электромагнитных полей не превышает норм установленных

СанПИН 2.2.2.542-96, ГОСТ 12.1.045 по ЭСП, ГОСТ 12.1.002 по ЭПМ промышленной

частоты, ГОСТ 12.1.006 по ЭПМ радиочастот.

Уровень электромагнитных помех, создаваемый работающими компьютерами и

другим активным сетевым оборудованием, не превышает норм, установленных

ГОСТ Р 51318.22 для технических средств класса В.

Общие требования пожарной безопасности обеспечиваются путем использования

негорючих материалов для изготовления корпусов технических средств ПТК и наличием

защиты электропитания от коротких замыканий.

3.2 Правила безопасности, которые необходимо соблюдать при монтаже

и эксплуатации ПТК

При эксплуатации ПТК необходимо соблюдать «Межотраслевые правила по охране

труда (правила безопасности) при эксплуатации электроустановок» (ПОТ Р М-016-2001(РД

153-34.0-03.150-00)).

При выполнении работ по монтажу следует учитывать следующие виды опасности:

• пожароопасность;

• электроопасность;

• опасность травмирования при транспортировке.

При эксплуатации ПТК необходимо учитывать возможность возникновения

следующих видов опасности:

• пожароопасность;

• электроопасность.

Работы по монтажу и эксплуатации технических средств ПТК разрешается выполнять

лицам, обученным правилам пожарной безопасности, и имеющим квалификацию не ниже

третьей группы с допуском к эксплуатации электроустановок напряжением до 1000 В.

Монтаж должен выполняться в соответствии с ПУЭ, ПЭЭП, СНиП 3.05.06-85.

Безопасность производства монтажных работ обеспечивается в соответствии со СНиП 12-

03-2001.

Все работы по монтажу шкафов технологических контроллеров и монтажу кабельных

присоединений должны производиться при полностью снятом напряжении.

При прокладке и монтаже оптоволоконного кабеля следует руководствоваться

требованиями «Руководства по строительству линейных сооружений местных сетей связи»

1996 г., ВСН 116-93, рекомендациями Руководства МЭС-Т Международного Союза

электросвязи «Конструкции, прокладка, соединение и защита оптических кабелей связи»,

1994 г.

Шкафы технологических контроллеров должны быть заземлены проводом сечением

не менее 4 мм². Шкафы электропитания заземляются проводом сечением не менее 6 мм².

Защитный проводник крепится к шине заземления.

При работе с оптическим интерфейсом следует избегать прямого попадания

оптического излучения в глаза.

4 Описание изделия и принципов его работы

4.1 Назначение

Программно-технический комплекс

«TORNADO»

(ТУ 4252-001-50756329-02)

предназначен для создания автоматизированных систем управления технологическими

процессами

(АСУТП) на промышленных объектах энергетики, нефтяной и газовой

промышленности, перерабатывающих отраслей, транспорта, коммунального хозяйства и

других.

ПТК соответствует требованиям ГОСТ Р 50377, ГОСТ Р 51318.22 и Р 51318.24 и

имеет сертификат соответствия № РОСС RU.АЯ79.B04666, выданный 25 октября 2007 г.

Органом по сертификации продукции и услуг ООО «Новосибирский центр сертификации и

мониторинга качества продукции» РОСС RU.0001.10 АЯ79.

ПТК зарегистрирован в Государственном реестре средств измерений под № 22154-06

и допущен к применению в Российской Федерации (Сертификат Госстандарта РФ об

утверждении типа средств измерений RU.C.34.004.A № 23137 от 22.02.2006 г.).

ПТК соответствует требованиям нормативных документов: Технические условия ТУ

4252-001-50756329-01, РД 153.34.1-35.127-2002, РД 34.11.321-96, РД 153.34.0-11.117-2001,

СО 153-34-20.601-2003, СО 34.35.101-2003 и имеет сертификат соответствия серийной

продукции

№ СП0051181004, зарегистрированный

18 октября

2004 года в Системе

Сертификации в Электроэнергетике «ЭнСЕРТИКО».

ПТК не предназначен для работы во взрывоопасных зонах.

ПТК является программируемым устройством и относится к проблемно-

ориентированным изделиям с переменным составом функциональных блоков, необходимых

для создания требуемых конфигураций каналов ввода-вывода и реализации конкретных

функций и задач.

ПТК является проектно-компонуемым изделием, состоящим из базовой и

компонуемой части. Состав компонуемой части определяется специфическими

потребностями создаваемой на базе ПТК автоматизированной системы.

ПТК состоит из технических средств и программного обеспечения.

ПТК выпускается в двух модификациях, отличающихся используемыми контроллерами:

•

«TORNADO-M» - контроллеры на базе MIF-модулей;

•

«TORNADO-I» - контроллеры на базе шины CXC.

ПТК является средством измерения и подлежит калибровке или поверке в части

измерительных каналов при выпуске из производства, а также в процессе эксплуатации.

4.2 Условия окружающей среды

По устойчивости к климатическим воздействиям ПТК соответствует исполнению УХЛ

категории 4.2 по ГОСТ 15150, но с диапазоном рабочих температур от 0°С до +70°С.

По устойчивости к воздействию атмосферного давления ПТК выполнен по группе Р1,

по стойкости к механическим воздействиям ПТК выполнен в вибропрочном исполнении N2,

виброустойчивом исполнении L3 по ГОСТ 12997. По защищенности от воздействия

окружающей среды ПТК соответствует степени защиты от проникновения воды, пыли и

посторонних твердых частиц, выбираемой из числа установленных ГОСТ 14254.

Модули и субмодули ввода/вывода, входящие в состав ПТК, сохраняют

работоспособность при воздействии температуры окружающего воздуха от 0°С до плюс

70°С. Возможно использование в ПТК технических средств, сохраняющих

работоспособность при температуре окружающего воздуха от минус 40°С до плюс 85°С

(имеющих расширенный диапазон рабочих температур).

Технологические контроллеры и их компоненты, входящие в состав ПТК, сохраняют

работоспособность при воздействии относительной влажности окружающего воздуха до

95% без конденсации влаги. Существуют варианты исполнения компонентов

технологических контроллеров, сохраняющих работоспособность при конденсации влаги.

Шкафы технологических контроллеров обеспечивают степень защиты от

проникновения воды, пыли и посторонних твердых частиц не ниже IP55 по ГОСТ 14254.

Компьютеры и другое активное сетевое оборудование, входящие в состав ПТК,

должны эксплуатироваться в закрытых отапливаемых помещениях со стабильными

климатическими условиями согласно категории О4.1 по ГОСТ 15150.

Компьютеры и другое активное сетевое оборудование, входящие в состав ПТК,

сохраняют работоспособность при температуре от плюс 1°С до плюс 40°С, относительной

влажности воздуха от 10 до 90% при температуре плюс 30°С (без конденсации влаги).

Компьютеры и другое активное сетевое оборудование, входящие в состав ПТК, без

нарушения работоспособности выдерживают кратковременные

(3-5 с) статические

вертикальные нагрузки на корпус до

0,25 кг/см² при суммарной нагрузке до

80 кг, за

исключением декоративных элементов из пластмассы, загрузочных

(приемных) узлов

встроенных устройств со сменяемыми элементами (типа CDD, MODD и др.), интерфейсных

разъемов и разъемов питания.

Устойчивость ПТК к электростатическим разрядам, к динамическим изменениям

напряжения сети электропитания, к микросекундным импульсным помехам большой энергии

по цепям электропитания удовлетворяет требованиям ГОСТ Р 50839 п. 4.2,

ГОСТ Р 51318.24 Р.8 с критерием качества функционирования А.

Квазипиковые и средние значения напряжения, силы тока и напряженности поля

импульсных радиопомех, создаваемых ПТК, удовлетворяют требованиям ГОСТ Р 51318.22

Р.5, Р.6 для оборудования класса В.

4.3 Состав изделия и принципы его работы

4.3.1 Структура ПТК

Технические и программные средства ПТК распределены по трем уровням:

• верхний уровень

- серверы и операторские станции автоматизированных

рабочих мест (АРМ), реализованные на стандартных средствах вычислительной техники,

совместимых с IBM PC, под управлением операционной системы Windows;

• нижний уровень - технологические контроллеры;

• сетевой уровень

- устройства, с помощью которых осуществляется

взаимодействие технологических контроллеров, серверов и АРМов.

4.3.2 Состав ПТК

В состав комплекта входят технические средства

(оборудование), программное

обеспечение и эксплуатационная документация.

Комплектность поставляемого оборудования определяется

«Спецификацией на

технические средства ПТК» либо по спецификации заказа. В общем случае в состав

поставляемого оборудования входят:

а) технологические контроллеры или контроллеры функциональных узлов (КФУ),

содержащие:

• крейты контроллеров с электронными модулями;

• блоки полевых интерфейсов (БПИ);

• шкафное оборудование для размещения крейтов, БПИ и других компонентов

технологических контроллеров.

б) коммуникационное, серверное оборудование и система электропитания,

содержащие:

• технические средства сетей Ethernet в соответствии с проектными решениями;

• источники бесперебойного питания компьютеров и коммуникационного

оборудования;

• шкафное оборудование для размещения серверов, сетевых устройств,

источников бесперебойного питания и др.

в) персональные компьютеры автоматизированных рабочих мест (АРМ), серверов

баз данных (БД), серверов приложений (СП), а также оборудование для их установки и

размещения.

Программное обеспечение (ПО) ПТК включает в себя:

• ПО отображения информации;

• ПО сбора и хранения информации;

• ПО передачи информации;

• ПО контроля за технологическими процессами и управления технологическим

оборудованием.

Для отображения информации используется система InTouch™ фирмы Wonderware

(или аналогичная), являющаяся объектно-ориентированным интерфейсом

«человек

машина» (MMI). InTouch имеет в своем составе программные инструменты для создания

графических элементов

(видеокадры), описания их поведения, программные сетевые

интерфейсы.

Сервер Приложений, служащий для регистрации и хранения оперативных данных и

интерфейса между подсистемой отображения информации и ПО технологических

контроллеров, реализован с использованием пакета LabView фирмы National Instruments на

объектно-ориентированном графическом языке.

Сбор и хранение архивной информации, а также ее обработка (например, получение

отчетов) осуществляется в базах данных, построенных с использованием SQL-сервера

фирмы Microsoft.

ПО передачи информации для минимизации накладных расходов при передаче

данных по сети реализовано на языках высокого уровня типа С++.

ПО контроля за технологическими процессами и управления агрегатами и

механизмами реализовано на технологических языках программирования стандарта IEC

1131-3 в среде разработки IsaGRAF.

4.3.3 Функциональное назначение оборудования

Электронные модули технологических контроллеров предназначены для:

• преобразования сигналов от датчиков физических величин в цифровую форму;

• цифровой обработки сигналов;

• хранения мгновенной базы данных (значений) сигналов;

• отправки измеренных значений сигналов на АРМы, серверы и другие

контроллеры;

• получения команд;

• выдачи управляющих воздействий на контролируемое оборудование по

заданному алгоритму.

Блоки полевых интерфейсов (БПИ) служат для:

• подключения сигнальных кабелей от датчиков технологических параметров;

• первичного преобразования (нормирования) сигналов;

• индикации состояния дискретных сигналов,

• подачи электропитания на датчики (только БПИ TFCUR, FIN220 и TFIN220).

Компьютеры АРМ предназначены для :

• отображения состояния технологического оборудования;

• сигнализации о событиях в системе (световой и звуковой);

• взаимодействия с оперативным и обслуживающим персоналом;

• ведения Оперативной Базы Данных (ОБД)*;

• функционирования программ сервера приложений*;

• обслуживания автоматизированной системы;

• модернизации автоматизированной системы;

• хранения параметров конфигурации автоматизированной системы*;

• записи архивов на долговременные носители информации;

• распечатки отчетов и других документов.

Примечание

- Функции, помеченные

*, реализуются программами сервера

приложений, который может быть установлен как на АРМ, так и на отдельном компьютере.

Сервер баз данных служит для:

• хранения параметров конфигурации системы;

• хранения архива сигнализации;

• подготовки отчетов;

• хранения архива отчетов.

Совмещение сервера БД с АРМ или сервером приложений не рекомендуется.

Коммуникационное оборудование служит для:

• объединения компьютеров АРМ, серверов и контроллеров

(дублированной)

сетью Ethernet;

• связи с локальной сетью объекта.

Источники бесперебойного питания (ИБП) служат для питания компьютеров АРМ,

сервера БД и коммуникационного оборудования. ИБП обеспечивают работу оборудования

при кратковременном пропадании питающего напряжения в сети.

Технологические контроллеры также обеспечиваются системой гарантированного

электропитания.

4.3.4 Состав технологических контроллеров

Технологические контроллеры ПТК состоят из базовой части и модулей

ввода/вывода.

В базовую часть входят процессорное устройство, запоминающие устройства, крейты

и модули-носители. Состав и характеристики базовой части для обеих модификаций ПТК

приведены в таблице 4.1.

Модули и субмодули ввода/вывода составляют проектно-компонуемую часть

подсистемы нижнего уровня. Тип и количество модулей и субмодулей ввода/вывода

определяется требованиями конкретной системы, для которой поставляется

(разрабатывается) ПТК.

В ПТК «TORNADO-I» и «TORNADO-M» используются субмодули ввода/вывода

семейства ModPack и блоки распределенного ввода/вывода серии Mirage (номенклатура

модулей и субмодулей приведена в таблице 4.2).

Таблица 4.1

Элемент

“ TORNADO-I”

“TORNADO-M”

контроллера

(ТК “MIC”)

(ТК “MIF”)

Процессорное

MPC860T/80МГц для MIC-860

МС68EN360/ 25/33МГц для

устройство

MIF-360

MPC860T/80МГц для MIF-PPC

Запоминающие

Энергонезависимый 1M SRAM,

DRAM до 16 Myte, SRAM

устройства

16/32/64 SDRAM,

(энергонезависимая) до 1 Mbyte,

4/16/32 Flash

FLASH до 2 Mbyte,

EEPROM до 16 Kbyte для

MIF-360

1M SRAM, 16/32/64 SDRAM,

4/16/32 Flash для MIF-PPC

Крейт

ASM3-MIC - 19” и 9,5” крейт,

ASM6-MIF - 19” крейт формата 6U,

контроллера

евромеханика 3U, шина CXC,

дублированная шина CAN-bus,

дублированный источник питания

дублированные источники

питания

Модуль-носитель

MIC-CB - модуль-носитель для

MIF-360, MIF-PPC -

двух субмодулей MODPACK

интеллектуальный модуль-

носитель для трех субмодулей

MODPACK

Число слотов

1 слот для CPU MIC-860 и до 7

До 15 слотов в однокрейтовом

УСО

слотов в крейте для установки

исполнении и до 30 слотов в

модулей-носителей.

двухкрейтовом. Максимальное

Максимальное число субмодулей

число субмодулей в контроллере -

в контроллере - 14

45/90

Таблица 4.2

Условное

Количество

Наименование

обозначение

каналов

Субмодули семейства ModPack

Ввода дискретных сигналов 24 В

PB-DIN3T

Вывода дискретных сигналов 24 В

PB-DO16T

Ввода аналоговых унифицированных сигналов с

интегрирующим АЦП с временем преобразования

PB-V35T

от 3,75 до 375 мс на канал

Ввода аналоговых сигналов тока или напряжения с

быстрым АЦП с временем преобразования 6 мкс на

PB-VF

канал

Ввода аналоговых сигналов от датчиков

PB-PT100T

термометров сопротивлений

Вывода аналоговых сигналов тока или напряжения

PB-DACT

с быстрым АЦП

Цифрового интерфейса RS-485

PB-RS485T

Субмодуль ввода/вывода дискретных сигналов с

PB-TPU

таймерной обработкой

Субмодуль вывода аналоговых сигналов тока или

PB-DAC3

напряжения

Модули распределенного ввода/вывода серии MIRage

Ввода аналоговых сигналов от термопар

MIRage-FTHERM

Ввода аналоговых сигналов от датчиков

MIRage-FPT

термометров сопротивлений

Условное

Количество

Наименование

обозначение

каналов

Ввода аналоговых унифицированных сигналов ТИТ

16 диф. (32

MIRage-FAI-16

униполярных)

Вывода аналоговых сигналов тока или напряжения

MIRage-FAO4

Вывода дискретных сигналов ТУ соленоидами

MIRage-FDO16-TM

приводов без дугообразования

Вывода дискретных сигналов ТМ через реле

MIRage-FDO32

Ввода дискретных сигналов ТМ 220 В

MIRage-FDI32

Ввода дискретных сигналов ТМ 24 В

MIRage-FDI32-24

Ввода/вывода дискретных сигналов

MIRage-FDIO

Ниже приведен пример технической спецификации

технологического контроллера

или иначе контроллера функциональных узлов (КФУ).

Наименование и тип устройства

Количество

Шкаф RITTAL 7821.750 800 x 600 x 2000

Цоколь 200 мм

Рама 19”

Крейт 19” 6НЕ

Модули и субмодули

MIF-PPC

MIF-360

PB-RS485T

PB-DIN3T

PB-DO16Т

PB-V35T

Блоки полевых интерфейсов

FPT

FTHERM

TFIN220

TFDOUT2R

FDOUT2R

TFCUR

Источники питания

Melcher LK1001-7RV3T

Melcher LS1601-7R

TSIN-230

TFLODA

Клеммники

WAGO

FLN24

Другие

Основной автомат ввода электропитания

Автомат питания системной части

Автомат питания сервисной части

Лампа S14s OSRAM (HL1, HL2)

Розетка Schuco тип BZ 325 000 (XS1)

Выключатель концевой

Измерительные преобразовательные модули ИПМ-0196

4.3.5 Запасные части, поставляемые с ПТК

Состав комплекта ЗИП определяется на этапе заключения договора на поставку ПТК.

Размер комплекта ЗИП составляет 2 - 5 % от основного комплекта ПТК. В комплект ЗИП

включается не менее одной единицы каждого наименования составных частей ПТК

(процессорных устройств, модулей-носителей, модулей и субмодулей ввода/вывода,

источников питания, сетевого оборудования, компьютеров и т.д.)

4.4 Технические характеристики

4.4.1 Общие сведения

В данном разделе приведены технические характеристики ПТК в целом и его

составных частей. Гарантированными являются технические характеристики, приведенные с

допусками или предельными значениями. Значения величин без допусков являются

справочными.

4.4.2 Характеристики ПТК в целом

Время готовности ПТК к работе после подачи питания на технологические

контроллеры не превышает 2 минут.

Время сохранения информации в энергонезависимом ОЗУ при отключении сетевого

питания составляет 168±1 часов.

4.4.3 Основные параметры и характеристики измерительных каналов ПТК

(аналоговые входы и выходы)

4.4.3.1 Общие параметры и характеристики модулей

Параметры и характеристики модулей распределенного ввода/вывода серии MIRage

ПТК «TORNADO-I, M» приведены в таблице 4.3.

Параметры и характеристики измерительных субмодулей ПТК «TORNADO-I, M»

приведены в таблице 4.4.

Таблица 4.3 - Основные параметры и характеристики модулей распределенного

ввода-вывода серии MIRage, совмещающих функции блока полевого интерфейса

измерительного модуля, в составе ПТК «TORNADO-M, I» (аналоговые входы и выходы)

Тип модуля

№

Наименование

MIRage-FAI-

п/п

характеристики (параметра)

MIRage-FTHERM

MIRage-FPT

Измерение

величины сигналов

величины

Наименование канала

величины сигналов

термопреобразоват

постоянного

термопар

елей

тока /

сопротивления

напряжения

16 диф. (32

Количество каналов

униполярных)

0 … 300 Ом

Диапазон измерения

-10… +10 В

-50 … +50 мВ

0 … 600 Ом

(преобразования)

-20 … +20 мА

0 … 1200 Ом*

1 ГОм - для

измерителя

напряжения,

Входное сопротивление

1 ГОм

200 Ом - для

измерителя

тока

Предел основной приведенной

погрешности, % от диапазона

См. пункт 4.4.3.2

измерения

Температурный коэффициент

См. пункт 4.4.3.2

(0 …70°C)/(-25 …0°C), % / °C

Не более 0.15°C в

Долговременная стабильность

0,1% / год

год

Формат данных,

возвращаемых прикладным

1/10 долей градуса

мВ

программам (формат

Цельсия

мкА

выходных данных)

Цена единицы младшего

1 мВ

разряда возвращаемых

0,1°C

1 мкА

данных

Максимальное допустимое

входное напряжение:

• между каналом и общей

±35 В

точкой (вход/земля)

• между каналами

±70 В

Тип входа

дифференциал

дифференциальны

(дифференциальный,

ьный,

униполярный)

униполярный

Коэффициент подавления

не менее 90 дБ при настройке частоты фильтра 50 Гц

входной помехи 50 Гц

Для каналов измерения

сигналов термопар и

термометров сопротивления:

См. пункт 4.4.3.2

• типы датчиков

• диапазоны измерения

Время преобразования одного

120 мсек

3,75 … 375 мс

канала

Тип интерфейса

Дублированный RS-485 с гальванической развязкой

Скорость сбора данных

от 2,75 до 250 измерений в сек.

Рекомендуемое значение

16 выборок в секунду для подавления помех

Тип модуля

№

Наименование

MIRage-FAI-

п/п

характеристики (параметра)

MIRage-FTHERM

MIRage-FPT

Скорость передачи данных

38400 бод

для RS-485

Протокол обмена данными

ModBus (для интерфейса RS-485)

Режим работы

программный запуск

Способ защиты

оптоизоляция

Напряжение изоляции в

нормальных условиях:

• между каналами и шиной

1000 В

• межу каналами

нет

общая

аналоговая

Наличие общих точек между

общая аналоговая точка на группу из 8

точка на группу

каналами

каналов

из 16/32

каналов

Межповерочный интервал

2 года

Способ подключения внешних

прямое

кабелей

Последствия неправильного

ошибки преобразования без разрушения

соединения

Монотонность при наличии

сохраняется

пропущенных кодов

Нелинейность

0,001% от полной шкалы

выполняется по

выполняется

двум внутренним

одному

по двум

опорным каналам

внутреннему каналу

внутренним

Самокалибровка

0V и 5V± 0,1%

с опорным

опорным

сопротивлением

каналам

301 Oм ± 0,05%

0V и 5V± 0,1%

Напряжение питания

+24 В ± 5%

50 мA без

вставок с

Ток потребления

50 мA

источника-ми

питания

датчиков

* Устанавливается программно один диапазон измерения для всех 8 каналов.

Таблица

4.4

- Основные параметры

и характеристики измерительных модулей

ModPack (аналоговые входы и выходы)

Тип модуля

Наименование

№

характеристики

п/п

PB-V35-T

PB-VF

PB-PT100T

PB-DAC3

(параметра)

Количество каналов

0 … 300 Ом

0 … 10 В

Диапазон измерения

-5 … +5 В

-10 … +10 В

0 … 600 Ом

-10 … +10 В

(преобразования)

-10 … 10 В*

0 … 1200 Ом*

0 - 20 мА*

1 ГОм

Входное сопротивление

Предел основной

приведенной

См. пункт 4.4.3.2

погрешности, % от

диапазона измерения

Температурный

коэффициент (0 …70°C)/(-

См. пункт 4.4.3.2

25 …0°C), % / °C

0,1% / год

0,05% / год

Долговременная

стабильность

Количество разрядов

См. пункт 4.4.3.2

АЦП

Формат данных,

возвращаемых

прикладным программам

двоичный

(формат выходных

данных)

0,31 мВ

5 мВ

4,58 мОм

Цена единицы младшего

разряда

Максимальное

допустимое входное

нет

напряжение:

информации

• между каналом и

±35 В

от

общей точкой

изготовите-

(вход/земля)

ля

• между каналами

±70 В

Тип входа

(дифференциальный,

дифференциальный

униполярный)

90 дБ при

60 дБ при

нет инфор-

Коэффициент подавления

времени

мации от

нет

входного шума 50 Гц

преобразовани

изготовите-

я 120 мс

ля

Полное время

преобразования одного

0,5 мс

канала (в зависимости от

3,75 … 375 мс

10 мкс

на 8 каналов

параметров входного

низкочастотного фильтра)

Скорость сбора данных

от 2,75 до 250

2000 измерений

от 2,75 до 250

измерений в

в секунду

измерений в

сек.

Рекомендуемое значение

8 выборок в

2000 измерений

8 выборок в

секунду для

в секунду

секунду для

подавления

на все каналы

подавления

помех

Тип модуля

Наименование

№

характеристики

п/п

PB-V35-T

PB-VF

PB-PT100T

PB-DAC3

(параметра)

Параметры

Характеристики входного

фильтра

фильтра: порядок, частота

програм-

нет

програм-

среза

мируются

8 … 800 Гц

R-2R

Последовательн

Способ преобразования

дельта-сигма

резистивная

ое приближение

матрица

Режим работы

программный запуск

Способ защиты

оптоизоляция

Напряжение изоляции в

нормальных условиях:

между каналами и

500 В

шиной

межу каналами

нет

Внешнее электропитание

не требуется

общая

аналоговая

Наличие общих точек

общая аналоговая точка на группу

аналоговая

точка на

между каналами

из 8 каналов

точка на группу

группу из 4

из 7 каналов

каналов

рекомендуется экранированный кабель с витыми парами

Тип кабеля

Межповерочный интервал

2 года

через БПИ

Способ подключения

через БПИ

через БПИ FCUR

FPT100,

внешних кабелей

FCUR

FLODA

TPT100

Последствия неправиль-

ошибки преобразования без разрушения

ного соединения

Монотонность при

наличии пропущенных

сохраняется

кодов

0,02% от

Нелинейность

0,001% от

0,025% от

0,001% от

полной

полной шкалы

шкалы

выполняется

набор

выполняется

по одному

калибровочн

выполняется по

по двум

внутреннему

ых констант

трем внутренним

внутренним

опорному

в энергоне-

опорным

Самокалибровка

опорным

каналу с вх.

зависимой

каналам,

Сопротивлени-

памяти,

управляется

ем 300 Ом,

уникальный

программно

контролируется

для каждого

программно

модуля

Напряжение питания

+5 В ±5%

300 мА

Ток потребления

* Устанавливается программно один диапазон измерения для всех 8 каналов.

4.4.3.2 Метрологические характеристики модулей

Основные метрологические характеристики измерительных каналов ПТК без учета

погрешностей первичных преобразователей

(датчиков,

термопреобразователей

сопротивления и термопар) приведены в таблицах 4.5, 4.6, 4.7.

Таблица 4.5

- Метрологические характеристики

каналов ввода/вывода сигналов

постоянного тока и напряжения и сопротивления

Пределы

Температурный

Сигналы

допускаемой

коэффициент

Модули

основной

для (0…70°С) /

на выходе

приведенной

(-25…0°С),

на входе

(кол-во разрядов

погрешности, %

% / °С

АЦП +знак)

(-5 …5) В

18 бит

± 0,1

0,003 / 0,01

(-25 … 25) мА

18 бит

± 0,15

0,003 / 0,01

PB-V35T

(-10 … 10) В

18 бит

± 0,1

0,003 / 0,01

(-50 … 50) мА

18 бит

± 0,15

0,003 / 0,01

(-10 … 10) В

12 бит

± 0,15

0,003 / 0,004

PB-VF

(-50 … 50) мА

12 бит

± 0,2

0,003 / 0,004

(-10 … 10) В

20 бит

± 0,1

0,003 / 0,01

MIRage-FAI16

(-50 … 50) мА

20 бит

± 0,15

0,003 / 0,01

12 бит

(0 … 20) мА

± 0,15

0,003 / 0,004

PB-DAC3

12 бит

(-10 … 10) В

± 0,15

0,003 / 0,004

12 бит

(0 … 10) В

± 0,15

0,003 / 0,004

12 бит

(-10 … 10) В

± 0,15

0,003 / 0,004

PB-DACT

12 бит

(0 … 20) мА

± 0,15

0,003 / 0,004

12 бит

(-10 … 10) В

± 0,15

0,003 / 0,004

MIRage-FAO4

12 бит

(0 … 20) мА

± 0,15

0,003 / 0,004

(0 … 300) Ом

19 бит

± 0,1

0,005 / 0,01

PB-PT100T

(0 … 600) Ом

20 бит

± 0,1

0,005 / 0,01

(0 … 1200) Ом

21 бит

± 0,1

0,005 / 0,01

Примечание

В таблице

4.5

приведены метрологические

характеристики для

настраиваемых параметров модулей:

частоты среза и коэффициента усиления АЦП,

используемых по умолчанию. Значения по умолчанию приведены в нижеследующей

таблице:

Частота среза,

Коэффициент

Тип модуля

Диапазон измерений

Гц

усиления

(-5 …5) В; (-25 … 25) мА

PB-V35T

100

(-10 … 10) В; (-50 … 50) мА

MIRage-FAI16

(-10 … 10) В; (-50 … 50) мА

(0 … 300) Ом

PB-PT100T

(0 … 600) Ом

(0 … 1200) Ом

Таблица

4.6

Метрологические характеристики каналов ввода сигналов

термопреобразователей сопротивления на основе модуля MIRage-FPT

Дискретн

Пределы

Температур

ость

допускаем

Диапазон

ный

Диапазон

преставл

ой

Тип

Диапазон

входного

коэффициен

измерений

ения

оcновной

НСХ

W₁₀₀

выходного

сигнала

т для

температур

выходног

абсолютно

ТС*

сигнала ТС, Ом

модуля,

(0…70°С) /

ы, °С

Ом

(-25…0°С),

сигнала,

погрешнос

°С / °С

°С

ти, °С

-200…100

8,65…69,56

±0,5

101…350

69,75…115,89

±0,7

50П

351…550

116,07…150,34

0 … 320

0,1

±1,0

0,005/0,01

551…850

150,51…197,52

±1,5

1,391

851…1100

197,67…232,84

±1,8

-200…100

17,3…139,11

±0,5

100П

101…300

139,49…213,83

±0,7

__ “ __

301…600

214,19…317,17

±1,0

-200 … 0

9,26 … 50,0

±0,5

1 … 250

50,2 … 970,05

±0,7

Pt50

__ “ __

251 … 500

97,23 … 140,49

±1,0

1,385

501 … 850

140,66 … 195,24

±1,5

-200 … 100

18,52 … 138,51

±0,5

Pt100

101 … 300

138,88 … 212,05

±0,7

__ “ __

301 … 600

212,41 … 313,71

±1,0

-200…0

6,085 … 50,0

±0,4

50М

__ “ __

1…200

50,23…92,775

±0,6

1,428

-200…50

12,17 … 121,39

±0,4

100М

__ “ __

51…200

121,82…185,55

±0,6

-50 … 100

39,345 … 71,31

±0,5

Cu50

__ “ __

101 … 200

71,52 … 92,62

±0,6

1,426

-50 … 150

78,69 … 163,92

±0,5

Cu100

__ “ __

151 … 200

164,35 …185,23

±0,6

-60 … 100

69,45 … 161,72

±0,5

100Н

1,671

__ “ __

101 … 180

162,41 … 223,21

±0,6

* Обозначение типа номинальной статической характеристики термопреобразователя

сопротивления по ГОСТ 6651-94.

Примечание

- Метрологические характеристики приведены для настраиваемых

параметров модуля: частоты среза заградительного фильтра - 25 Гц и коэффициента

усиления АЦП - 16.

Таблица

4.7

- Метрологические характеристики каналов измерения сигналов

преобразователей термоэлектрических (термопар) на основе модуля MIRage-FTHERM

Дискретно

Температурн

Пределы

сть

ый

Диапазон

допускаемо

Тип

Диапазон

представл

коэффициен

измерений

входного

й основной

НСХ

выходного сигнала

ения

т для

температуры,

сигнала

абсолютной

ТП*

ТП**, мВ

выходного

(0…70°С) /

°С

модуля, мВ

погрешности

сигнала,

(-25…0°С),

, °С ***

°С

°С /°С

-40 … 300

-0,188 … 2,401

±0,6

301 …1100

2,410 … 11,850

±1,5

-100 …100

0,1

0,005/0,01

1101 …1400

11,863 … 16,040

±2,0

1401 … 1700

160,54 … 20,222

±2,5

-40 … 400

-0,194… 3,259

±0,7

401 … 900

3,269 … 8,449

±1,3

__ “ __

901 … 1600

8,46 … 16,777

±2,5

1601 … 1760

16,7889 … 18,609

±3,0

0 … 500

0,00 … 1,242

±0,5

501 … 1000

1,247 … 4,834

±1,0

__ “ __

1001 …1800

4,843 … 13,591

±2,0

-200 … 500

-7,89 … 27,393

±1,0

501 … 900

27,449 … 51,877

±1,5

__ “ __

901 …1200

51,94 … 69,553

±2,2

-200 … -100

-5,603 … -3,379

±1,2

-99 … 200

-3,35 …9,288

±0,5

__ “ __

201 … 400

9,341 … 20,872

±0,7

-200 …600

-8,825 … 45,093

±1,0

__ “ __

601 … 1000

45,174 … 76,373

±2,0

-200 …550

-5,891 … 22,776

±1,0

551 … 800

22,819 …33,275

±1,5

801 … 1050

33,316 … 43,211

±2,0

__ “ __

1051…1200

43,250 …48,838

±2,5

1201…1350

48,875 …54,138

±2,8

-200 …600

-3,99 …20,613

±1,0

601 … 900

20,652 … 32,371

±1,5

__ “ __

901 … 1300

32,41 … 47,513

±2,3

A-1

0 …600

0,0 …9,606

±1,0

601 … 1100

9,623 … 17,662

±2,0

1101 … 1400

17,667 … 21,976

±3,0

1401 … 1800

21,99 … 26,998

±4,0

__ “ __

1801 … 2000

23,324 … 29,186

±5,0

2001 … 2200

29,196 … 31,142

±6,0

2201 … 2500

31,151 … 33,640

±7,0

Дискретно

Температурн

Пределы

сть

ый

Диапазон

допускаемо

Тип

Диапазон

представл

коэффициен

измерений

входного

й основной

НСХ

выходного сигнала

ения

т для

температуры,

сигнала

абсолютной

ТП*

ТП**, мВ

выходного

(0…70°С) /

°С

модуля, мВ

погрешности

сигнала,

(-25…0°С),

, °С ***

°С

°С /°С

A-2

0 …300

0,0 …4,571

±0,7

301 … 600

4,588 … 9,707

±1,0

601 … 800

9,724 … 13,064

±1,5

__ “ __

801 … 1200

13,08 … 19,33

±2,3

1201 … 1500

19,345 …23,515

±3,0

1501 … 1800

23,528 … 27,232

±4,3

A-3

0 …600

0 … 9,506

±1,0

601 … 900

9,523 … 14,411

±1,5

901 … 1100

14,427 … 17,505

±2,0

__ “ __

1101 … 1400

17,52 … 21,781

±3,0

1401 … 1800

21,795 … 26,773

±4,3

-200 …-100

-9,488 …-5,641

±1,0

__ “ __

-99 … 200

-5,593 … 14,56

±0,5

201 …600

14,641 …49,108

±1,0

601 …800

49,196 …66,466

±1,5

-190 …-100

-5,975 … -3,715

±1,0

__ “ __

-99 … 100

-3,397 … 4,722

±0,6

* Тип номинальной статической характеристики термопар в соответствии с ГОСТ Р

8.585-2001.

** Значения термоЭДС даны при температуре холодного спая 0 °С.

*** Предел допускаемого значения основной абсолютной погрешности приведен с

учетом погрешности канала компенсации температуры холодного спая термопар.

Примечание

- метрологические характеристики приведены для настраиваемых

параметров модуля: частоты среза заградительного фильтра - 25 Гц и коэффициента

усиления АЦП - 1.

4.4.4 Основные параметры и характеристики каналов ввода/вывода дискретных

сигналов

ПТК обеспечивает ввод и вывод дискретных сигналов. Типы каналов приведены в

таблице 4.8.

Таблица 4.8

№

Субмодуль

Наименование канала

п/п

PB-DIN3T

Ввод дискретных сигналов переменного тока с

в комплекте с БПИ FIN220

напряжением 220 В

PB-DIN3T

Ввод дискретных сигналов постоянного тока с

в комплекте с БПИ FDIN3

напряжением 24 В с групповой гальванической

развязкой

PB-DО16T

Вывод дискретных сигналов (диапазон

в комплекте с БПИ

преобразования соответствует состоянию контактов

FDOUT2R

реле)

PB-TPU в комплекте с

Ввод/вывод дискретных сигналов с таймерной

БПИ FTPU

обработкой

Ввод дискретных сигналов 220 В с индивидуальной

MIRage-FDI32

гальванической развязкой

Ввод дискретных сигналов 24 В с индивидуальной

MIRage-FDI32-24

гальванической развязкой

MIRage-FDO32

Вывод дискретных сигналов в релейные цепи

MIRage-FDO16-TM

Вывод дискретных сигналов для задач

телемеханики

Параметры каналов ввода дискретных сигналов ПТК приведены в таблице 4.9.

Таблица 4.9

Диапазон преобразования

Гальваническое разделение

Мощность,

отбираемая от

между

между входными

Тип модуля

источника сигнала

Лог. «0»

Лог. «1»

каналами

и внутренними

на один канал, не

модуля

цепями

более

1000 В (DC)

PB-DIN3T c

между

БПИ FDIN3

0…10 В

16…30 В

2500 В

150 мВА

группами

каналов

0…105 В

115 … 280 В

4000 В

PB-DIN3T c

(DC)

переменного

4000 В

1,26 ВА

БПИ FIN220

0…110 В

145 … 280 В

тока частотой 50

(AC)

(АС)

Гц

PB-TPU

6 mA (min)

0,1 mA (max)

−

1000 В

3,6 мВА

1000 В (DC)

между

0…10 В

16…30 В

1000 В

150 мВА

группами

MIRage-

каналов

FDI32

0…105 В

115 … 280 В

1000 В

(DC)

переменного

1000 В

1,26 ВА

0…110 В

145 … 280 В

тока частотой 50

(AC)

(АС)

Гц

1000 В (DC)

между

0…10 В

16…30 В

1000 В

150 мВА

группами

MIRage-

каналов

FDI32-24

0…105 В

115 … 280 В

1000 В

(DC)

переменного

1000 В

1,26 ВА

0…110 В

145 … 280 В

тока частотой 50

(AC)

(АС)

Гц

Параметры каналов вывода дискретных сигналов ПТК приведены в таблице 4.10.

Таблица 4.10

Гальваническое

разделение

Тип

между

Диапазон преобразования

Коммутируемая нагрузка

между

субмодуля

входными и

каналами

внутренни-

модуля

ми цепями

Лог. «0» - нормальное

Максимальное комму-

PB-DO16T c

состояние контактов реле

тируемое напряжение

БПИ

4000 В

Лог. «1» - инверсное нормаль-

250 В, переменный ток -

FDOUT2R

ному состояние контактов реле

3 А, постоянный ток 0,5 А

Лог. «0» - разомкнутое

Максимальный

1500 В

состояние комбинированного

коммутируемый ток по

ключа

основному каналу - до 3.5

между

Лог. «1» - замкнутое состояние

А постоянного тока, по

основны

комбинированного ключа

дополнительному каналу

м и

MIRage-

- 0.3 А постоянного тока;

дополни-

FDO16-TM

Коммутируемое

тельным

напряжение по основному

каналами

каналу - 220В, по

дополнительному каналу

1500 В

– 24В

Лог. «0» - замкнутое состояние

Максимальный коммути-

транзисторного ключа

руемый ток 50 mА,

PB-TPU

−

1000 В

Лог. «1» - разомкнутое

напряжение - 5 В,

состояние тиристорного ключа

Лог. «0» - разомкнутое

Максимальный

состояние комбинированного

коммутируемый ток - до 3

MIRage-

ключа

А переменного тока, до

1500 В

FDO32

Лог. «1» - замкнутое состояние

0.5 А постоянного тока

комбинированного ключа

Коммутируемое

напряжение - 250В

4.4.5 Основные параметры и характеристики подсистемы коммуникаций

Подсистема коммуникаций (сетевой уровень) является проектно-компонуемой. Тип

сети, используемой для построения распределенной системы, определяется при заказе ПТК

и выбирается из следующего перечня:

• Ethernet;

• CANBus;

• последовательный интерфейс (RS232/RS422/RS485/токовая петля).

Характеристики сети Ethernet (стандарт IEEE 802.3):

• скорость передачи данных - 10/100 Мбит/с;

• тип кабеля - неэкранированная витая пара категории 5, экранированная витая

пара категории 5, промышленная витая пара категории 5, оптоволоконный кабель;

• топология сети - радиальная;

• коммуникационные устройства - сетевые интерфейсы Ethernet на процессорных

модулях контроллеров «TORNADO-x», концентраторы и коммутаторы Ethernet;

• способ доступа к среде передачи - множественный доступ с контролем несущей и

детектированием коллизий (CSMA/CD);

• максимальная длина пакета - 1500 байт.

Характеристики сети CAN:

• скорость передачи данных - до 1 Мбит/с;

• тип кабеля - экранированная витая пара, неэкранированная витая пара;

• топология сети - шинная;

• способ доступа к среде - неразрушающий приоритетный доступ;

• коммуникационные устройства - сетевой интерфейс СAN процессорного модуля

MIF (для ПТК «TORNADO-M»), мезонинная плата PB-TCAN (для ПТК «TORNADO-x»).

Параметры последовательного интерфейса:

• скорость передачи данных - до 38400 бит/с;

• топология - «точка-точка», «точка-многоточка»;

• электрический интерфейс - RS232/RS422/RS485/токовая петля;

• коммуникационные устройства

- последовательные порты процессорных

модулей контроллеров «TORNADO-X» MIF-PPC и MIC-860, мезонинные платы PB-SIO4, PB-

RS485T и PB-TPU;

• протоколы передачи данных - ModBus RTU, UART, HDLC, Гранит, ТМ-800, ТМ-

120, МЭК-60870.

В зависимости от типа ПТК и типа используемой сети применяются

коммуникационные интерфейсные модули, приведенные в таблице 4.11.

Таблица 4.11

Тип сети

Гранит, ТМ-800,

Тип ПТК

Ethernet

CANBus

UART

HDLC

ТМ-120,

МЭК-60870

ТORNADO-I

MIC-860

CXM-CAN,

MIC-860,

PB-TCAN

CXM-SIO3,

PB-RS485T,

PB-SIO4,

PB-TPU

ТORNADO-M

MIF-360,

MIF-PPC

MIF-PPC,

PB-RS485T,

PB-SIO4,

PB-TPU

Для ПТК TORNADO-M возможно дублирование сетевых средств.

В качестве базового протокола сетевого обмена между верхним и нижнем уровнем, а

также протокола межсетевого обмена в ПТК «Торнадо-X», используется протокол TCP/IP

(UDP/IP).

Для реализации подсистемы связи в задачах построения телемеханических

комплексов, комплексов диспетчерского управления или сопряжения с такими комплексами

в ПТК «Торнадо» используются распространенные в телемеханике протоколы связи: ТМ-

120, ТМ-800, Гранит, МЭК 60870. В качестве базового решения в таких задачах применяются

контроллеры серии

«TORNADO-I» с коммуникационными субмодулями PB-TPU и PB-

RS485T.

4.4.6 Конструктивное исполнение ПТК

Субмодули ввода/вывода устанавливаются на модули-носители, которые собираются

в крейты. В ПТК используются 19‘’ крейты стандарта «Евромеханика» формата 3U и 6U.

Крейты устанавливаются в шкафы технологических контроллеров. Типы и характеристики

используемых шкафов определяются конкретными требованиями к системе и

специфицируются при заказе.

В ПТК используются шкафное оборудование фирмы

«Rittal», соответствующее

требованиям ГОСТ Р

51321.1-2000 и имеющее сертификат соответствия

№ РОСС

DE.АЯ56.В15462.

В шкафы технологических контроллеров встраиваются блоки полевых интерфейсов

(БПИ), которые обеспечивают подключение кабелей от первичных датчиков к модулям УСО

контроллера без промежуточных преобразователей. Для подключения кабелей в БПИ

используются безвинтовые подпружиненные клеммы типа «WAGO», нечувствительные к

вибрации и не требующие обслуживания.

Габаритные размеры шкафов: от малых настенных 300х200х200 мм до больших

напольных 800х800х2000 мм.

Виды исполнения используемых шкафов:

• одно- и двухдверные;

• с односторонним и двухсторонним обслуживанием;

• с металлическими и прозрачными дверями;

• по способу ввода внешних кабелей: снизу, сверху, сбоку.

Степень защиты от внешних воздействий, обеспечиваемая шкафами

технологических контроллеров, от IP20 до IP65 по ГОСТ 14254.

Масса одного собранного шкафа с габаритными размерами

800х800х2000 мм

определяется степенью его заполнения модулями, БПИ и другими компонентами и не

превышает 300 кг.

Конструкция технологических контроллеров обеспечивает взаимозаменяемость

однотипных модулей.

4.4.7 Сведения об электропитании ПТК и потребляемой мощности

Электрическое питание технических средств ПТК осуществляется от однофазной

сети переменного тока напряжением 220 В и частотой 50 Гц. Электропитание нижнего

уровня ПТК также может осуществляться от сети постоянного тока напряжением 220В. В

случае применения дублированных источников питания допускается их одновременное

запитывание от переменного и постоянного напряжения.

Допускаются отклонения электропитания:

• по напряжению - от минус 30% до плюс 15% от номинального значения;

• по частоте - от минус 10% до плюс 10% от номинального значения.

Потребляемая мощность ПТК складывается из потребляемой мощности устройств

верхнего уровня

(компьютеров, принтеров и др.) и потребляемой мощности шкафов

технологических контроллеров, шкафов питания, кросс-шкафов. Максимальное значение

потребляемой мощности определяется составом и объемом технических средств ПТК.

Номинальная потребляемая мощность компьютера от сети первичного

электропитания не более

350 Вт (не считая принтеров и других электромеханических

устройств).

Номинальная потребляемая мощность шкафа технологических контроллеров с

габаритными размерами 800х800х2000 мм не более 300 ВА.

4.4.8 Показатели надежности

Среднее время наработки на отказ технологических контроллеров, входящих в

состав ПТК, с учетом технического обслуживания, регламентированного инструкцией по

эксплуатации, составляет не менее:

• для систем с применением резервирования 150000 часов;

• для систем без резервирования 50000 часов.

Среднее время восстановления работоспособного состояния технологических

контроллеров, входящих в состав ПТК, составляет не более 1 часа.

Средний срок службы технологических контроллеров, входящих в состав ПТК, не

менее 10 лет.

Среднее время наработки на отказ устройств верхнего уровня ПТК (АРМы, сервера) с

учетом соблюдения правил эксплуатации, регламентированных инструкциями, составляет

не менее 14000 часов.

Значение коэффициента готовности ПТК не менее

0,996, а для систем с

применением резервирования - не менее 0,99999.

4.5 Устройство и работа ПТК

4.5.1 Контроллеры технологические (контроллеры функциональных узлов (КФУ))

КФУ конструктивно выполняется в виде одного или нескольких шкафов. В каждом

шкафу КФУ содержится:

• крейт, в который в зависимости от модификации ПТК устанавливаются модули-

носители с субмодулями ввода/вывода, модуль микропроцессора, модуль, выполняющий

функции информационной связи между составными частями ПТК и другое оборудование;

• блоки полевых интерфейсов (БПИ);

• распределенная система электропитания;

• сервисное оборудование;

• вспомогательное оборудование.

Назначение и принцип действия крейтов, модулей-носителей, субмодулей

ввода/вывода и БПИ описаны в разделе 4.3 настоящего РЭ и в прилагаемых документах к

комплекту эксплуатационной документации на ПТК.

Распределенная система электропитания шкафа КФУ включает в себя:

• систему электропитания контроллера напряжением 5 В постоянного тока;

• систему электропитания БПИ напряжением 24 В постоянного тока;

• систему электропитания БПИ FIN220 напряжением 230 В / 220 В постоянного

тока.

Электропитание каждого из крейтов контроллера осуществляется от двух источников

вторичного электропитания с выходным напряжением 5 В. Два источника в крейте работают

параллельно, при этом мощности каждого из этих источников достаточно, чтобы питать

крейт контроллера, если другой источник выйдет из строя. Один источник подключается к

электросети

220 В постоянного тока аккумуляторной батареи. Другой источник

подключается к питающей электросети 220 В переменного тока. Тем самым обеспечивается

повышенная надежность работы контроллера в случаях аварий в системе электропитания.

Автоматы источников питания системной части расположены в блоке выключателей,

который, как правило, находится в верхней части шкафа КФУ на лицевой стороне.

Для электропитания оптронных преобразователей, обмоток выходных реле и

датчиков используется напряжение 24 В постоянного тока. В шкафах КФУ имеется по два

независимых источника вторичного электропитания с выходным напряжением

24 В.

Конструктивно источники располагаются в крейтах шкафов. Источники электропитания БПИ

одного шкафа работают параллельно. Мощности каждого из этих источников достаточно

для обеспечения электропитанием преобразователей и датчиков. Один источник

подключается к питающей электросети 220 В постоянного тока аккумуляторной батареи.

Другой источник подключается к питающей электросети 220 В переменного тока. Автоматы

этих источников расположены в блоке выключателей, который находится в верхней части

шкафа КФУ на лицевой стороне.

Для питания датчиков дискретных сигналов типа “сухой контакт”, подключаемых к

БПИ FIN220 используется дополнительный источник питания, который подключается к двум

питающим электросетям: к электросети напряжения 220 В постоянного тока аккумуляторной

батареи, и к электросети напряжения 220 В переменного тока. Питание датчиков дискретных

сигналов осуществляется напряжением

230 В / 220 В постоянного тока, при этом

используется мощность питающей сети переменного тока. В случае исчезновения или

снижения напряжения питающей электросети переменного тока ниже порогового, питание

датчиков дискретных сигналов происходит за счёт аккумуляторной батареи.

Предусмотрен общий для всех источников вторичного электропитания,

расположенных в одном шкафу, выключатель - FA1. Он находится в крайней левой позиции

блока выключателей.

Сервисное оборудование

К сервисному оборудованию относятся лампы освещения и электрическая розетка.

Лампы освещения находятся в верхней части шкафов КФУ, на лицевой и задней сторонах. В

корпуса ламп встроены выключатели. При закрытии дверей шкафа лампы освещения

выключаются автоматически концевым выключателем

«контроля состояния двери

(откр/закр)». Сервисная электророзетка расположена в правой части блока выключателей.

Вспомогательное оборудование включает в себя кабельные короба, монтажные

рейки и скобы, предназначенные для монтажа кабелей.

Более подробные сведения об устройстве КФУ, распределенной системе

электропитания, сервисном и вспомогательном оборудовании приводятся в

эксплуатационной документации по проектам, которая содержит Руководство по

эксплуатации на каждый технологический контроллер, электрические схемы,

электромонтажные чертежи и другие документы в соответствии с ведомостью ЭД и КД на

проект.

4.5.2 Система электропитания, коммуникаций и сервера БД

Система электропитания коммуникационного и компьютерного оборудования

предназначена для обеспечения этого оборудования кондиционным бесперебойным

электропитанием.

Электрическая схема организации питания компьютерного и коммуникационного

оборудования приведена на Схеме электрической общей. Система электропитания состоит

из двух источников бесперебойного питания

(ИБП) и коммутационного оборудования.

Выходы ИБП образуют две независимые линии стабилизированного бесперебойного

питания переменного напряжения

220 В, каждая из которых запитывает один из

дублированных элементов ПТК. Схема коммутации позволяет вывести из работы любой из

ИБП, при этом все подключенное оборудование запитывается от второго ИБП. Емкость

локальных батарей ИБП обеспечивает автономную работу подключенного к ним

оборудования в течение не менее

20 мин. Каждый из ИБП имеет встроенную

микропроцессорную систему контроля и диагностики, контролирующую основные

параметры работы ИБП. Дополнительно в каждом из ИБП установлены модули SNMP-

адаптеров, позволяющих удаленно контролировать ИБП в автоматическом режиме (через

прикладные программы АСУТП).

Коммуникационное оборудование, образующее дублированную сеть Ethernet

К коммуникационному оборудованию относятся коммутаторы Ethernet,

распределительные коробки Ethernet и кабели связи Ethernet.

Для объединения АРМов, Серверов и контроллеров в единую систему используется

сеть Ethernet/Fast Ethernet. Сеть выполнена по технологии "коммутируемый Ethernet" и

работает на скорости 10/100 Мбит/сек. Все оперативные станции и серверы подключены на

скорости 100 Мбит/сек, контроллеры на скорости 10 или 100 Мбит/сек (определяется на

этапе проектирования).

Сеть выполняется дублированной и строится на двух независимых коммутаторах

Ethernet, имеющих необходимое количество портов и обеспечивающих необходимую

пропускную способность. Коммутаторы предоставляют возможность мониторинга и

диагностики состояния подключенных сетевых портов.

Топология сетевых кабельных связей - звезда. Медные кабельные сетевые связи

выполняются в специальном помехозащищенном исполнении типа "промышленная витая

пара"

(Industrial Twisted Pair). Для связи с удаленными объектами предлагается

использование многомодового оптоволоконного кабеля внешней прокладки. Для

преобразования из медного кабеля в оптоволоконный используются оптические конверторы.

Компьютеры дублированного сервера Баз Данных

В ПТК предусмотрены два системных компьютерных блока, образующих

дублированный сервер Баз Данных и обеспечивающих надежное функционирование

конфигурационной базы данных и базы данных истории. База Данных Конфигурации

содержит информацию о настройке технических средств, входящих в состав ПТК. Эта

информация используется для включения АСУТП в работу, восстановление конфигурации

после ремонтных работ, и в случае расширения системы. База Данных Истории служит для

накопления информации об изменениях параметров технологического процесса. Эта

информация позволяет сформировать отчёты о протекании технологического процесса,

действиях проводимых оператором АРМ. Также на основании информации, накапливаемой

в Базе Данных Истории, строятся графики изменения тех или иных технологических

параметров. База Данных Истории позволяет сохранять информацию о контролируемом

процессе в течение полугода.

4.5.3 АРМ инженера АСУТП (инженерная станция)

В состав ПТК

«TORNADO» входит АРМ инженера АСУТП. С этого АРМ

осуществляется:

• конфигурирование параметров и характеристик АСУТП;

• настройка программно-технического комплекса (ПТК);

• восстановление системы после аварийных ситуаций;

• диагностика и тестирование ПТК;

• регламентные работы;

• создание резервных копий программного обеспечения и баз данных;

• формирование отчетов о течении технологического процесса;

6 Средства измерений, инструмент и принадлежности

Сведения о приборах и оборудовании, необходимых для поверки

(калибровки)

измерительных каналов ПТК, приведены в таблице 6.1.

Таблица 6.1

Тип СИ или

Требуемые основные технические

Наименование СИ

обозначение по ТУ

характеристики СИ

Калибратор-измеритель

КИСС-03

Диапазон измерения тока 0-20 мА,

стандартных сигналов

измерения напряжения 0-200 мВ, 0-10

В, класс точности при измерении и

генерации тока и напряжения 0,05

Калибратор-измеритель

ИКСУ-2000А

Диапазон воспроизведения тока 0-25

унифицированных

мА с погрешностью ±0,003 мА,

сигналов

воспроизведения напряжения 0-12 В, с

погрешностью ±3 мВ.

Мегомметр

М4100/4

Класс точности 1,0

Магазин сопротивления

Р4831

Диапазон измерения 111111,1 Ом,

класс точности 0,02

Гигрометр

ВИТ-1

Диапазон измерения относительной

психрометрический

влажности от 20 до 90%, температуры

от 0 до 25 °С

Вольтметр цифровой

Щ 304-1

Диапазон измерения от 0 до 10 В, класс

точности 0,015

Амперметр

Э525

Диапазон измерения переменного тока

от 0,05 до 0,3 А с частотой 50 Гц, класс

точности 0,5

ПЭВМ

IBM PC

ОЗУ - 16 Мб, HDD - 850 Мб

7 Поверка и калибровка измерительных каналов

Измерительные каналы ПТК, используемые в сферах, подлежащих государственному

метрологическому надзору и контролю, подлежат первичной поверке до ввода их в

эксплуатацию и периодической поверке в процессе эксплуатации.

Измерительные каналы ПТК, используемые в сферах, не подлежащих

государственному метрологическому надзору и контролю, подлежат первичной калибровке

до ввода их в эксплуатацию и периодической калибровке в процессе эксплуатации.

Межповерочный (межкалибровочный) интервал - 3 года.

Поверка измерительных каналов АСУТП на базе ПТК и измерительных каналов ПТК

выполняется в соответствии с методиками:

«4252-001-50756329-01 МП Измерительные каналы АСУТП на базе комплекса

программно-технического «TORNADO» («ТОРНАДО»). Методика поверки и калибровки»;

«4252-001-50756329-05 ПМ Комплексы программно-технические

«TORNADO»

(«ТОРНАДО»). Комплексы телемеханики

«ТОРНАДО-ТМ». Измерительные каналы.

Методика поверки и калибровки».

Методики согласованы ВНИИМС.

10 Транспортирование

При транспортировании упакованных в соответствии с ТУ 4252-001-50756329-01

технических средств ПТК должны соблюдаться условия в части воздействия механических

факторов С по ГОСТ 23170, со следующими ограничениями:

• не допускается перевозка в неотапливаемых и негерметизированных отсеках

самолетов;

• исключается транспортирование в открытых транспортных средствах.

Транспортирование речным и морским видами транспорта должны быть оговорены

потребителем при заказе ПТК. Транспортирование ПТК водным транспортом должно

осуществляться в трюмах судов.

При транспортировании должны соблюдаться правила перевозок, действующие на

каждом виде транспорта.

Размещение и крепление в транспортном средстве упакованных частей ПТК должны

обеспечивать их устойчивое положение, исключать возможность ударов друг о друга, а

также о стенки транспортных средств.

Условия транспортирования в части воздействия климатических и механических

факторов должны соответствовать ниже перечисленным:

а) Технологические контроллеры и их компоненты, входящие в состав ПТК, в

транспортной таре выдерживают воздействие температуры окружающего воздуха от минус

50 °С до плюс 70 °С.

б) Технологические контроллеры и его компоненты, входящие в состав ПТК, в

транспортной таре выдерживают воздействие относительной влажности окружающего

воздуха 95% при температуре плюс 35 °С (без конденсации влаги).

в) Технологические контроллеры и его компоненты, входящие в состав ПТК, в

транспортной таре выдерживают воздействие механико-динамических нагрузок по

ГОСТ 12997, действующих в направлении, обозначенном на таре манипуляционным знаком

по ГОСТ 14192 «Верх, не кантовать», а именно вибрации по группе N2.

г) Компьютеры и другое активное сетевое оборудование, входящие в состав ПТК, в

упаковке фирмы-изготовителя выдерживают воздействие температуры окружающего

воздуха от минус 20 °С до плюс 60 °С.

д) Компьютеры и другое активное сетевое оборудование, входящие в состав ПТК, в

упаковке фирмы-изготовителя выдерживают воздействие относительной влажности

окружающего воздуха 10-92% при температуре плюс 30 °С (без конденсации влаги).

е) Компьютеры и другое активное сетевое оборудование, входящие в состав ПТК, при

транспортировании в упаковке фирмы-изготовителя выдерживают предельные нагрузки с

пиковым ударным ускорением - не более 147 м/с² при длительности действия ударного

ускорения - 5-10 с.

11 Тара и упаковка

Упаковка ПТК соответствует требованиям ГОСТ 12997, ГОСТ 23170 и обеспечивает

сохранность технических средств ПТК при выполнении погрузочно-разгрузочных работ,

транспортировании в закрытых транспортных средствах, необходимую защиту от

воздействия внешних факторов, а также при хранении у поставщика и потребителя в

складских условиях в пределах гарантийного срока хранения.

Шкафы технологических контроллеров в сборе

(с установленными модулями-

носителями, блоками полевых интерфейсов) упаковываются в упаковку предприятия-

изготовителя шкафного оборудования, а затем в транспортную тару по ГОСТ 24634 -

деревянные ящики, обтянутые по торцам стальной упаковочной лентой.

Цоколи шкафов и кабельное оборудование для транспортирования демонтируются и

упаковываться отдельно: цоколи шкафов в упаковку предприятия-изготовителя шкафного

оборудования, кабели в картонные коробки.

Компьютеры АРМ и серверов, источники бесперебойного питания и другое активное

сетевое оборудование для транспортирования демонтируются и упаковываются в упаковку

предприятия-изготовителя этих средств.

Упаковка технических средств ПТК содержит средства амортизации по ГОСТ 23170:

оберточную бумагу, картон, пенопласт.

При упаковке технических средств ПТК предприятием-изготовителем составляется

упаковочный лист, один экземпляр которого вкладывают внутрь тары.

Упаковочный лист содержит следующие сведения:

• номер упаковочного листа;

• наименование и код упакованного технического средства;

• дату упаковки;

• вид транспортной тары;

• номер места и количество мест;

• масса брутто/нетто и габаритные размеры, объем грузового места;

• место нахождения технической документации.