Методика поверки «ГСИ. Преобразователи интерфейса ПИ-485-СВ-32А» (МП-206-0027-2017)

Федеральное государственное унитарное предприятие

«Всероссийский научно-исследовательский институт имени Д.И. Менделеева»

ФГУП «ВНИИМ им. Д.И. Менделеева»

УТВЕРЖДАЮ

. Гоголинский

ФГУП

Менделеева»

Государственная система обеспечения единства измерений

Преобразователи интерфейса ПИ-485-СВ-32А

Методика поверки

МП-206-0027-2017

Ведущий инженер

П.Н. Мичков

Руководитель отдела

А.Н. Пронин

Санкт-Петербург 2017 г.

• 1. Общие требования

• 2. Операции поверки

• 3. Требования к квалификации поверителей

• 4. Требования безопасности

• 5. Условия поверки

• 6. Подготовка к поверке

• 7. Проведение поверки

• 8. Оформление результатов поверки

Приложение А

Приложение Б

Приложение В

Настоящая методика распространяется на преобразователи интерфейса ПИ-485-СВ-32А (далее по тексту - преобразователи), изготавливаемые ООО «Валком.

Методика устанавливает методы и средства для проведения их первичной и периодической поверок.

Интервал между поверками - 5 лет.

• 2.1 При проведении поверки должны выполняться операции, указанные в таблице 1.

Таблица 1 - Операции поверки.

Таблица 2 - Средства поверки

• 2.2 При несоответствии характеристик поверяемого преобразователя установленным требованиям по любому из пунктов таблицы 1 поверка прекращается и последующие операции не производятся, за исключением оформления результатов по п. 8.4 данной методики.

• 2.3 При проведении поверки допускается применять другие средства измерений, удовлетворяющие по точности и диапазону измерений требованиям настоящей методики.

• 2.4 Используемые при поверке средства измерений должны быть поверены в соответствии с Порядком проведения поверки средств измерений, утвержденным Приказом Минпромторга России № 1815 от 02 июля 2015 г. и иметь действующие свидетельства о поверке (знак поверки).

• 2.5 Средства поверки должны быть внесены в рабочее помещение не менее чем за 12 ч до начала поверки.

• 2.6 По заявке пользователя допускается периодическая поверка ограниченного числа ИК (каналов воспроизведения).

• 3.1 К поверке допускаются лица, аттестованные на право поверки средств измерений электрических величин, изучившие руководство по эксплуатации на преобразователь, знающие принцип действия используемых средств измерений, имеющие навыки работы на персональном компьютере.

• 3.2 К поверке допускаются лица, освоившие работу со средствами измерений и имеющие достаточную квалификацию.

• 3.3 Поверитель должен пройти инструктаж по технике безопасности (первичный на рабочем месте) в установленном в организации порядке и иметь удостоверение на право работы на электроустановках с напряжением до 1000 В с группой допуска не ниже 3.

• 4.1 При проведении поверки необходимо соблюдать требования техники безопасности, предусмотренные «Правилами технической эксплуатации электроустановок потребителей» и «Правилами техники безопасности при эксплуатации электроустановок потребителей», требования безопасности, указанные в технической документации на применяемые средства поверки, а также прочие документы, устанавливающие требования к безопасности работ в месте проведения поверки.

• 5.1 При проведении поверки должны соблюдаться следующие условия: и учитываться условия эксплуатации используемых средств поверки.

  • - температура окружающего воздуха, °C....................................................20+5;

  • - относительная влажность воздуха, %...................................................от 45 до 80;

  • - атмосферное давление, кПа...........................................................................от 84 до 106,7,

• 5.2 Перед проведением поверки следует подготовить к работе средства поверки и поверяемый преобразователь в соответствии с руководствами по эксплуатации.

При подготовке к поверке:

• - проверить наличие действующих свидетельств (отметок) о поверке используемых средств поверки;

• - проверить соблюдение условий разделов 4 и 5 настоящей методики;

• - перед поверкой подготовить средства поверки в соответствии с требованиями эксплуатационной документации.

• - проверить правильность подключения и целостность электрических жгутов и соединительных кабелей.

Время предварительного прогрева преобразователей не менее 20 мин.

7.1 Внешний осмотр

При внешнем осмотре проверить:

• - соответствие комплекту поставки, включая эксплуатационные документы;

• - отсутствие механических повреждений и дефектов, ухудшающих внешний вид и/или влияющих на работоспособность преобразователя;

• - наличие наименования предприятия-изготовителя, маркировки заводского номера преобразователя;

• - соответствие заводского номера преобразователя номеру, указанному в паспорте на преобразователь;

• - наличие четких, хорошо читаемых надписей и маркировки.

При несоблюдении одного из вышеперечисленных пунктов преобразователи бракуют и к дальнейшей поверке не допускают.

7.2. Проверка сопротивления изоляции

• 7.2.1 Сопротивление изоляции измерить относительно корпуса с помощью измерителя сопротивления изоляции с испытательным напряжением 100 В, который подключается к закороченным клеммам питания «плюс» - «минус» и винту заземления (см. приложение Г руководства по эксплуатации АТЛМ.406233.005РЭ).

• 7.2.2 Преобразователи считаются выдержавшими испытания, если измеренная величина сопротивления изоляции не менее 20 МОм.

7.3 Проверка программного обеспечения (ПО)

Проверку ПО преобразователей проводить по следующей методике:

• 7.3.1 Собрать схему, приведенную на рис. А.1 Приложения А, руководствуясь эксплуатационной документацией на средства поверки, при этом выходное напряжение источника питания установить равным (24,0±0,2) В - клеммы XS3:7 - ‘+24 В’, XS3:9 - ‘-24 В’. Подключить преобразователь к компьютеру, используя первую линию интерфейсной связи преобразователя: 1 линия RS-485: XS3:5 - ‘Data+’, XS3:3 - ‘Gnd’, XS3:1 - ‘Data-‘.

• 7.3.2 Включить источник питания и убедиться, что статусный светодиод преобразователя, расположенный под разъемом XS3, рядом с плавкими предохранителями, светится зеленым светом.

• 7.3.3 Включить технологический компьютер и запустить на ПК программу ADIO_Utility_Metrology.exe, нажав два раза левой клавишей манипулятора типа «мышь» на изображении файла на ПК.

• 7.3.4 В появившемся окне настройки параметров соединения между ПК и поверяемым преобразователем ввести следующие параметры:

  

Рисунок 1 - Настройка параметров соединения в программе ‘ADIO_Utility_Metrology.exe’.

а) СОМ порт - указать тот СОМ порт ПК, к которому подключен интерфейс RS-485 для связи с преобразователем;

б) Slave ID - выбрать адрес, соответствующий фактическому базовому адресу установленному по положению первых 5 контактов переключателя SW1 преобразователя (см. Приложение Г руководства по эксплуатации АТЛМ.406233.005РЭ);

в) Baudrate - выбрать значение скорости передачи данных, соответствующее фактической установленной скорости по положению 6,7 и 8 контактов переключателя SW1 преобразователя (см. Приложение Г руководства по эксплуатации АТЛМ.406233.005РЭ).

г) нажать на кнопку «Open»

• 7.3.5 Убедиться, что соединение с преобразователем установлено - по переменному миганию зеленым и красным светом индикаторов связи TxD, RxD на преобразователе, расположенных под переключателем SW1. В противном случае, необходимо проверить настройки п. 7.3.4 и подключиться еще раз.

• 7.3.6 Сравнить номер версии ПО верхнего уровня отображаемого в заголовке окна утилиты ‘ADIO_Utility_Metrology v.1.1’, а также контрольную сумму, отображаемую в окне утилиты и приведенными на рисунке 2 с указанными в таблице 3.

  ^jiHaLHO_Utility_Metrotogy v.1 .1^—

  COM port

  Stave ID Zl

  Re

  Pl-41

  I I Ma

  ■oftian,

  Версия ПО верхнего уровня |aton преобразователя

  i: HEX: AF20/DEC: 44832

  /АЭ1-АО2

  Контрольная сумма ПО верхнего уровня

  

  i

  Board checksum: HEX: FFFFB7D1

  DEC: 4294948817

  Контрольная сумма ПО нижнего уровня

Рисунок 2 - Идентификация ПО верхнего и нижнего уровней.

• 7.3.7 Сравнить номер версии ПО нижнего уровня, которое загружено в память преобразователя, и отображаемое после нажатия 2 раза кнопки ‘Get board type info’ в правом верхнем углу утилиты (приведена на рисунке 3), и контрольную сумму, отображаемую после нажатия кнопки ‘Get checksum’ под клавишей ‘Get board type info’ (приведена на рисунке 2) с указанными в таблице 3.

  У ADIO_Dtilrty_Metrology v.1.1

  COM port COM2

  Не:

  Версия ПО нижнего уровня

  -                                ^Г7.-~Г7^ГП;

  преобразователя

  X

  

  1 -000 Валком

PI-485FCB-32A (А11-А115) АП6-ЛЙ0 AI31-AJ32/АЭ1-АО2

Рисунок 3 - Идентификация ПО нижнего уровня. Таблица 3 - Идентификационные данные ПО.

• 7.3.8 Повторить пункты 7.3.1-7.3.7 подключив преобразователь к компьютеру используя вторую линию интерфейсной связи: 2 линия - XS3:6 - ‘Data+’, XS3:4 - ‘Gnd’, XS3:2 -‘Data-⁴, вместо первой.

• 7.3.9 ПО верхнего и нижнего уровня преобразователя считаются прошедшими проверку, если их версии и контрольные суммы, полученные по двум независимым интерфейсным связям (1,2 линии интерфейса RS-485), соответствуют данным таблицы 3 и совпадают со значениями, указанными в руководстве по эксплуатации.

7 А Опробование

• 7.4.1 Опробование ИК

• 7.4.1.1  Выполнить пункты 7.3.1-7.3.5.

• 7.4.1.2 Подключить калибратор (работающий в режиме воспроизведения силы постоянного тока) к первому ИК, согласно таблице подключений Б.1 Приложения Б (‘+’ калибратора (активный выход) на клемму XS5:1, калибратора на клемму XS2:30 (общая клемма для входов ИК 1-8)).

• 7.4.1.3 Задать на калибраторе значение силы постоянного тока для ИК в диапазоне от 4 до 20 мА и проконтролировать отображаемый в поле А11(Х5:1) (утилиты ADIO_Utility_Metrology на первой вкладке Р1-485-СВ-32А(А11-А115) - рисунок 4) результат измерения поданного значения (при неисправности ИК или неправильном подключении на мониторе утилиты будет установлен флажок ‘F’ (неисправность)).

• 7.4.1.4 Оценить разности значений величин, задаваемых с калибратора и измеренных ИК.

• 7.4.1.5  Выполнить п. 7.4.1.2- 7.4.1.4 для остальных ИК (со 2 по 32).

  

до 15

• 7.4.2 Опробование каналов воспроизведения

• 7.4.2.1 Собрать схему, приведенную на рис. А.2 Приложения А.

• 7.4.2.2 Выполнить пункты 7.3.2-7.3.5.

• 7.4.2.3 Подключить калибратор (в режиме измерений силы постоянного тока) к первому каналу воспроизведения преобразователя согласно таблицы Б.2 Приложения Б и схемы рисунка А.2 Приложения А (‘-’ калибратора на клемму источника питания, ‘+’ калибратора на клемму XS6:3 (аналоговый выход 1), клеммы XS6:2 и XS6:4 соединить перемычкой, клемму XS6:1 соединить с ‘+’ источника питания).

• 7.4.2.4 Задать посредством клавиатуры технологического компьютера с помощью утилиты ADIO_Utility_Metrology.exe значение силы из диапазона от 4 до 20 мА для первого канала воспроизведения (в окне утилиты ADIO_Utility_Metrology на вкладке PI-485-CB-32А(А131-А132) - окно АО1(Х6:3) - ‘Set current output (4..20 mA)’ - рисунок 5), и зафиксировать результат измерения на калибраторе.

• 7.4.2.5 Оценить разности значений величин, задаваемых на экране технологического компьютера и измеренных калибратором.

• 7.4.2.6 Выполнить пп. 7.4.2.3 - 7.4.2.5 для второго канала воспроизведения.

  COM port: фМ?'

  задаваемое значение выходного тока для 1 канала воспроизведения

  Ю: [l

  Е

  

  He:

  A131

  Soard type:

  

  задаваемое значение выходного тока для 2 канала воспроизведения

  X

  

  прочитанное из памяти преобразователя значение выходного тока для 1 физического канала воспроизведения

  АО1(Х6:3)....................................

  ; Set output curort (4-20 mA) 4|

  Actual current:

  Actual current:

Рисунок 5 - Окна для задания величины силы постоянного тока для каналов воспроизведения преобразователя.

• 7.4.3 Результаты опробования считать положительными, если:

• - статусный светодиод питания светится зеленым светом;

• - светодиоды подключения по интерфейсной связи TxD, RxD мигают зеленым и красным светом;

• - для всех ИК, отображаемые на экране технологического компьютера, значения измеряемых величин совпадают с заданными с калибратора эталонными значениями в пределах допускаемой погрешности измерений ИК, а в поле соответствующего канала отсутствует флажок неисправности ‘F’;

• - для всех каналов воспроизведения, измеренные калибратором значения силы постоянного тока, соответствуют задаваемым величинам на технологическом компьютере в пределах допускаемой погрешности измерений каналов воспроизведения.

7.5 Определение метрологических характеристик

• 7.5.1 Определение основной, приведенной к ДИ, погрешности измерений силы постоянного тока в рабочем диапазоне измерений.

Последовательно для каждого поверяемого ИК выполнить следующие операции.

• 7.5.1.1 Выполнить пп. 7.3.1 - 7.3.5.

• 7.5.1.2 Подключить калибратор к первому поверяемому ИК, согласно таблице подключения Б.1 Приложения Б.

• 7.5.1.3 На калибраторе задать воспроизводимую силу постоянного тока в соответствии с данными указанными в первой строке столбца 4 таблицы В.1 Приложения В.

• 7.5.1.4 В окне утилиты ADIO_Utility_Metrology (на экране технологического компьютера) зафиксировать 3 последовательных результата измерений (временной шаг измерения -2 с) значений силы постоянного тока и записать эти значения в столбцы 5,6,7 таблицы В.1 Приложения В.

• 7.5.1.5 Выполнить пп. 7.5.1.3 - 7.5.1.4 для оставшихся уровней входного сигнала поверяемого ИК с фиксацией результатов измерений в таблице В.1 Приложения В.

• 7.5.1.6 Определить абсолютную погрешность измерений для каждой j-ой точки диапазона измерений по формуле:

Aly ⁼ (1кал/ " 1изм/7 ),                                                                        (1)

где у = 5- количество поверяемых точек из диапазона измерений ИК,

i = 3 - количество измерений в каждой поверяемой точке,

Кал/ - выходной ток калибратора в j-той точке диапазона измерений ИК (столбец 4 таблицы В.1),

1изм/г - i-oe значение измеренного выходного тока ИК в j-той точке диапазона измерений (столбцы 3,4,5 таблицы В.1 Приложения В),

Из полученных значений погрешностей выбрать максимальную по абсолютному значению величину Д1₇ макс и записать в столбец 8 таблицы В.1 Приложения В для каждой j-той точки диапазона измерений.

• 7.5.1.7 Рассчитать основную, приведенную к ДИ, погрешность измерений для каждой j-ой точки диапазона измерения по формуле:

У/ ⁼ ±Д1/макс’ 100/ 16,                                                        (2)

где 16 - диапазон измерений ИК.

Рассчитанные значения зафиксировать в столбце 9 таблицы В.1 Приложения В.

• 7.5.1.8 Выполнить пп. 7.5.1.2 - 7.5.1.7 для остальных 31 ИК.

• 7.5.1.9 Результаты поверки считать положительными, если максимальное значение основной, приведенной к ДИ, погрешности измерений силы постоянного тока в рабочем диапазоне измерения для всех ИК не превышает предела допускаемой погрешности ±0,1 %.

• 7.5.2. Определение основной приведенной к ДВ погрешности воспроизведения силы постоянного тока в рабочем диапазоне воспроизведения

Последовательно для каждого поверяемого канала воспроизведения выполнить следующие операции.

• 7.5.2.1 Выполнить пп. 7.4.2.1 - 7.4.2.2.

• 7.5.2.2 Подключить калибратор (в режиме измерения силы постоянного тока) к первому поверяемому каналу воспроизведения, согласно таблице подключения Б.2 Приложения Б.

• 7.5.2.3 Задать посредством клавиатуры технологического компьютера значение силы постоянного тока (в окне утилиты ADIOUtilityMetrology на вкладке Р1-485-СВ-32А(А131-AI32) - окно АО1(Х6:3) - ‘Set current output (4..20 mA)’ - рисунок 5) в соответствии с данными, указанными в первой строке столбца 4 таблицы В.2 Приложения В.

• 7.5.2.4 Убедиться в совпадении передаваемой команды (по интерфейсу Modbus RTU), отображаемой в окне цифровых команд под строкой Set АО1 current (для первого канала -рис. 6), с указанной в таблице 5 для соответствующего заданного значения силы постоянного тока.

• 7.5.2.5 Проверить совпадение заданного значения силы постоянного тока с установленным значением в памяти преобразователя, которое отображается в окне Actual Current (рис. 5).

• 7.5.2.6 На калибраторе зафиксировать 3 последовательных результата измерений (временной шаг измерения - 2 с) значений силы постоянного тока и записать эти значения в столбцы 5,6,7 таблицы В.2 Приложения В.

7..5.2.7 Выполнить пп. 7.5.2.2 - 7.5.2.6 для всех оставшихся уровней выходного сигнала поверяемого канала воспроизведения с фиксацией результатов измерений в таблице В.2 Приложения В.

ЙО ADIO_Ut»lity_Metrok>gy v.1.1                                                                                 —             X

SSave й>;

I I No ccmectjon

Appftcatran checksum: HEX: AF20 / DeC: 44S32

AI31-AI32/AO1-AO2

AO1 (X6:3)

AO2(X69)

Set oiMput currert (4-20 mA) 14

mA

Set output .cunert (4-20 mA) [20

Окно записи цифровых команд отправляе-мых/получаемых в/от преобразователь по интерфейсу связи RS-485

: Actual current:

Set AO1 dsrent:

01 -МММЧШММЗДМ-00-00-40-80-BO-ES 01-1(m-07-00-02-F1-39

01 Ю04-(»00-а2ЧИ-0<Ю0^1АО-31-20 01-10-044B4XM12-90-FA

Read AO1 correct feedback: 01 -03-04-07-00-02-74-FA 01 -034M4MMXM0-80CA-53

Read AO2 current feedback . 01 ЧШИ-€»<Х)О2-15-ЗЭ 01-03-04-аМХМ1-АОСА-18

Рисунок 6 - Команды передачи и чтения установленного значения воспроизводимой силы постоянного тока в преобразователь (для примера на первый канал выход 4 мА, на второй канал - 20 мА).

Таблица 5. Значения цифровых команд, передаваемых преобразователю по интерфейсу RS-485.

• 7.5.2.8 Определить абсолютную погрешность воспроизведения для каждой j-ой точки диапазона воспроизведения по формуле:

Alj ⁼ (LtoM.j ■ Li3M.ji ),

где

Ikomj - значение силы постоянного тока, задаваемого с экрана компьютера в окне утилиты ADIOUtilityMetrology,

j = 5 - количество поверяемых точек из диапазона воспроизведения силы постоянного тока,

i = 3 - количество измерений в каждой поверяемой точке,

LtoM.j - значение силы постоянного тока, задаваемой с экрана компьютера в j-той точке диапазона воспроизведения (столбец 4 таблицы В.2 Приложения В),

1изм.р ~ i" ое значение измеренного выходного тока на калибраторе в j-той точке диапазона воспроизведения (столбцы 5, 6, 7 таблицы В.2 Приложения В),

Из полученных значений погрешностей выбрать максимальную по абсолютному значению величину Alj макс и записать в столбец 8 таблицы В.2 Приложения В для каждой j-той точки диапазона воспроизведения.

• 7.5.2.9 Рассчитать основную, приведенную к ДВ, погрешность воспроизведения для каждой j-ой точки диапазона воспроизведения по формуле:

Yj = +А1₇макс-100/ 16,

где 16 - диапазон воспроизведения канала воспроизведения.

Рассчитанные значения зафиксировать в столбце 9 таблицы 6.2 Приложения В.

• 7.5.2.10 Выполнить пп.7.5.2.1-7.5.2.9 для второго канала воспроизведения.

• 7.5.2.11 Результаты поверки считать положительными, если максимальное значение основной, приведенной к ДВ, погрешности воспроизведения силы постоянного тока для всех каналов воспроизведения не превышает предела допускаемой погрешности ±0,1 %.

• 8.1 Результаты измерений, полученные в результате поверки, заносят в протокол. Рекомендуемая форма протокола приведена в приложении В настоящей методики.

• 8.2 Положительные результаты поверки оформить нанесением знака поверки на корпус или в паспорт преобразователя, или выдать свидетельство о поверке в соответствии с Порядком проведения поверки средств измерений, утвержденным Приказом Минпромторга России № 1815 от 02 июля 2015 г.

• 8.3 При поверке отдельных ИК (каналов воспроизведения) из состава преобразователя в свидетельство о поверке заносится информация о конкретных ИК (каналов воспроизведения), прошедших поверку.

• 8.4 При несоответствии результатов поверки требованиям любого из пунктов настоящей методики преобразователь к дальнейшей эксплуатации не допускается и выдается извещение о его непригодности к использованию в соответствии с Порядком проведения поверки средств измерений, утвержденным Приказом Минпромторга России № 1815 от 02 июля 2015 г. В извещении указывается причина непригодности и приводится указание о направлении в ремонт или невозможности дальнейшего использования преобразователя.

  

  П.Н. Мичков

Ведущий инженер

ФГУП «ВНИИМ им. Д.И. Менделеева»

Приложение А.

(обязательное)

Схемы поверки ИК и каналов воспроизведения

Мрмор

+

11 щ in

Рис. А.1 Схема подключений средств поверки к преобразователю при проверке ПО, опробовании каналов измерений и определении основной, приведенной к ДИ, погрешности измерений силы постоянного тока.

Рис. А.2 Схема подключений средств поверки к преобразователю при опробовании каналов воспроизведения и определении основной, приведенной к ДВ, погрешности воспроизведения силы постоянного тока.

Приложение Б.

(обязательное)

Таблицы подключений средств поверки к преобразователю при поверке ИК и каналов воспроизведения

Таблица Б.1. Подключение ИК для выполнения поверки.

Таблица Б.2. Подключение каналов воспроизведения для выполнения поверки.

Приложение В. Форма протокола первичной/периодической поверки (рекомендуемое)

Протокол поверки №________

Преобразователя интерфейса ПИ-485-СВ-32А - X зав. №_________

• 1 Дата поверки.............................................................................................

• 2 Условия поверки:

  • 2.1 Температура окружающего воздуха, °C..........................................................

  • 2.2 Относительная влажность воздуха, %............................................................

  • 2.3 Атмосферное давление, мм рт. ст..................................................................

• 3 Используемые средства измерений:

• 4  Поверка проводится согласно документу «Преобразователи интерфейса

ПИ-485-СВ-32А. Методика поверки МП-206-0027-2016»

• 5 Результаты поверки:

  • 5.1 Внешний осмотр.......................................................................................

  • 5.2 Проверка электрического сопротивления изоляции...........................................

  • 5.3 Проверка программного обеспечения...................................

  • 5.4 Опробование...........................................................................................

  • 5.5 Определение метрологических характеристик:

5.5.1 Определение основной приведенной к ДИ погрешности измерений силы постоянного тока в рабочем диапазоне измерений

Таблица В. 1

Максимальное значение основной приведенной к ДИ погрешности измерений силы постоянного тока в рабочем диапазоне измерений для всех ИК составляет______% и не пре

вышает предела допускаемой погрешности ±0,1 %.

• 5.5.2 Определение основной приведенной к ДВ погрешности воспроизведения силы постоянного тока в рабочем диапазоне воспроизведения

Таблица В.2

Максимальное значение основной приведенной к ДВ погрешности воспроизведения силы постоянного тока в рабочем диапазоне воспроизведения для всех каналов воспроизведения составляет______% и не превышает предела допускаемой погрешности ±0,1 %.

6. Дата очередной поверки_____________

Поверитель:

Должность           Дата            Подпись         ФИО

19