Принцип действия АСУ ТП № 02 основан на обработке во встроенном контроллере цифрового кода от средств измерений (СИ) утвержденных типов, преобразованных в цифровой код аналоговых сигналов от датчиков физических величин (не входящих в состав системы), выдаче информации на монитор и на внешние устройства в виде, удобном для пользователя.

АСУ ТП № 02 включает в себя три независимые автоматизированные системы: автоматизированную систему измерений; резервную автоматизированную систему измерений; автоматизированную систему управления.

Система измерений включают в себя следующие блоки и устройства: блок преобразования сигналов (БПС-А) в части коммутации измерительных линий, формирования напряжений пропорциональных измеряемым токам (датчики тока и шунты), преобразование измеряемых напряжений в величины необходимые для дальнейшей обработки (делители); блок нормализации сигналов (БНС-А) в части гальванической развязки и нормализации измеряемых напряжений, поступающих с БПС-А и их дальнейшего аналого-цифрового преобразования контроллером isoLynx SLX200 с последующей передачей оцифрованных значений по сети Ethernet в персональный компьютер (ПЭВМ); преобразователи (датчики) температуры (термопара (ТП) ХК, ТП ХА) и сеть термометров многоканальных ТМ5122 (регистрационный номер в Федеральном информационном фонде (далее - регистрационный №) 29934-05) системы измерения температуры, объединенных через интерфейс RS 232, осуществляющих измерения температур технологической оснастки и передачу оцифрованных значений в COM-порт ПЭВМ; преобразователи (датчики) температуры (ТП ХК, термопреобразователи сопротивления (ТС) Pt100) и регистратор многоканальный технологический РМТ 59M (регистрационный № 29934-05), осуществляющий измерение температуры технологического оборудования системы вакууммирования и передачу оцифрованных значений через интерфейс RS232 в COM - порт ПЭВМ; вольтметры переменного тока цифровые (ВЦ) В3-71 (регистрационный № 16689-97), осуществляющие измерения напряжения переменного тока: колебания напряжения разряда (Дир) и измерения силы переменного тока, колебания тока разряда (А1р) и передачу оцифрованных значений через интерфейс RS232 в COM-порты ПЭВМ; мультиметры цифровые (МЦ) APPA 207 (регистрационный № 21179-07), осуществляющие измерения напряжения на «поджигном» электроде относительно КАТОДА 1 (Urol) и КАТОДА 2 (Uro2) и передачу оцифрованных значений через интерфейс RS232 в COM-порты ПЭВМ; контроллеры вакуумметров ионизационно-термопарных TIC 6HD «EDWARDS» с датчиками APGX (регистрационный № 21179-07), AIGX (регистрационный № 44388-10) системы измерения и регистрации вакуума; блок питания регуляторов расхода БУИП-3 и регуляторы расхода РРГ-10-9 в диапазоне от 0 до 20 мг/с, РРГ-10-3.6 в диапазоне от 0 до 6 мг/с, регуляторы расхода РРГ-10-0.9 в диапазоне от 0 до 2 мг/с системы измерения и регистрации расхода; подключенный к СОМ-порту платы расширения ПЭВМ цифровой выход RS232 блока питания и преобразования сигналов БППС 4090/М12-11 (регистрационный № 32453-06) с преобразователями давления

Лист № 2 Всего листов 11 измерительными АИР-20/М2 (регистрационный № 46375-11) для измерения давления в системе подачи рабочего тела (РТ) и давления окружающей среды; ПЭВМ автоматизированной системы измерения с источником бесперебойного питания «APS» Smart-UPS 1000, с установленной дополнительной платой PCI-232/8 NI (расширение СОМ-портов) для подключения контроллеров измерения температуры к ПЭВМ.

Резервная система измерений включают в себя следующие блоки и устройства: БНС-Р, осуществляющий формирование напряжений пропорциональных измеряемым токам (датчики тока и шунты), преобразование измеряемых напряжений в величины необходимые для дальнейшей обработки (делители) и гальваническую развязку, нормализацию электрических сигналов; РМТ59, предназначенный для измерения аналоговых сигналов, поступающих в виде напряжений с блока БНС-Р, шкалирования, отображения результатов измерения в графическом и цифровом виде на своём мониторе и сохранения полученных данных в своей энергонезависимой памяти с возможностью переноса сохраненных архивов данных через USB флэш-носитель в память удаленного ПЭВМ для последующей обработки данных.

Автоматизированная система управления включает в себя следующие блоки и устройства: источники бесперебойного питания (ИБП) TRT-Power X33 30кВА, предназначенные для питания стенда; программируемые источники питания (ПИП) TDK-Lambda GEN 600-8,5 (регистрационный № 46742-11), PSW7 30-36, PSW7 80-13,5 (регистрационный № 52379-13), предназначенные для управления работой двигателя; силовой коммутатор; коммутатор цепей питания; ПЭВМ автоматизированной системы управления, в состав которого входит ИБП и дополнительная плата для подключения ПИП к ПЭВМ; БПС-А в части коммутации силовых питающих напряжений двигателя; БНС-А в части выдачи управляющих напряжений для управления работой двигателя и выдачи команд по которым осуществляется коммутация измерительных линий.

Общий вид шкафа с оборудованием АСУ ТП № 02 представлен на рисунке 1.

Общий вид расходного пульта аппаратных средств АСУ ТП № 02 на отметке «2800 мм» представлен на рисунке 2.

Общий вид аппаратных средств АСУ ТП № 02 на отметке «2800 мм» представлен на рисунке 3.

Общий вид аппаратных средств АСУ ТП № 02 на отметке «5000 мм» представлен на рисунке 4.

Пломбирование АСУТ ТП № 02 не предусмотрено.

Рисунок 1 - Общий вид шкафа с оборудованием АСУ ТП № 02

Регуляторы расхода

РРГ-10-9, РРГ-10-3.6,

РРГ-10-0.9

БУИП-3 блок питания регуляторов расхода

СИР 4.20.1300.00

Рисунок 2 - Расходный пульт аппаратных средств АСУ ТП № 02 на отметке «2800 мм»

РМТ59М

Рисунок 3 - Общий вид аппаратных средств АСУ ТП № 02 на отметке «2800 мм»

Блоки ТМ5122 системы измерения температуры 4.20.1200.00

РМТ 59 системы измерения температуры 4.20.1200.00

Рисунок 4 - Общий вид аппаратных средств АСУ ТП № 02 на отметке «5000 мм»

Таблица 5 - Комплект поставки АСУ ТП № 02

Таблица 2 - Основные метрологические характеристики АСУ ТП № 02

Продолжение таблицы 2

Таблица 3 - Измерительные каналы, принимающие данные по цифровому интерфейсу

Продолжение таблицы 3

Примечание

Количество каналов, принимающих данные по цифровым интерфейсам может быть увеличено либо уменьшено в зависимости от потребностей потребителя.

Для расчета пределов допускаемой погрешности измерительных каналов (ИК) температуры, приведенных в таблице 3, используются формулы:

^Д=±д/⁽¹’^{5 + 0,01} ’ ^Тизм'^ТПХК ^{+ (4},¹⁾ТМ5122 , °^С

Д=±д/⁽⁰’^{7 + 0}’⁰⁰⁵ ’ ^Тизм^ТПХК ^{+ (4},¹⁾ТМ5122 , °^С

Д=^/(0,0075 •

^Тизм УтПХА + (6,82)_ТМ5122 , °С

где Т_изм - измеряемое значение температуры,

(1,5 + 0,01- Т_изм) тпхк - погрешность измерений температуры термопарой ХК в диапазоне от минус 200 до минус 100 °С (ГОСТ Р 8.585-2005), °С;

(0,7 + 0,005^Т_изм) _ТПХК - погрешность измерений температуры термопарой ХК в диапазоне от плюс 360 до плюс 600 °С (ГОСТ Р 8.585-2005), °С;

(0,7 + 0,005^Т_изм) тпхк - погрешность измерений температуры термопарой ХА в диапазоне от плюс 333 до плюс 1300 °С (ГОСТ Р 8.585-2005), °С;

(4,1)_ТМ5122 - погрешность измерений температуры термометром многоканальным ТМ5122 с термопарой ХК, °С;

(6,82)ТМ5122 - погрешность измерений температуры термометром многоканальным ТМ5122 с термопарой ХА, °С.

Таблица 4 - Основные технические характеристики АСУ ТП № 02