Методика поверки «Системы Modicon М580» (МП 201-013-2017)

ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ УНИТАРНОЕ ПРЕДПРИЯТИЕ «ВСЕРОССИЙСКИЙ НАУЧНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ ИНСТИТУТ МЕТРОЛОГИЧЕСКОЙ СЛУЖБЫ»

(ФГУП «ВНИИМС»)

Заместитель директора по производственной метрологии ФГУП «ВНИИМС»

Системы Modicon М580

Методика поверки

МП 201-013-2017

Москва

2017 г.

• 1 ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ И ОБЛАСТЬ РАСПРОСТРАНЕНИЯ

Настоящая методика устанавливает объем, средства и методы первичной и периодической поверок систем Modicon М580 серийного производства.

Системы Modicon М580 состоят из контроллеров Modicon М580 и модулей аналоговых ВМХ, ВМЕ, РМЕ (далее - модули). Модули предназначены для измерительного аналого-цифрового преобразования сигналов силы и напряжения постоянного электрического тока, частоты следования импульсов, электрического сопротивления, в том числе сигналов от термопар и термопреобразователей сопротивления; цифро-аналогового преобразования сигналов силы и напряжения постоянного электрического тока.

Первичную поверку систем Modicon М580 выполняют после выпуска из производства перед их вводом в постоянную эксплуатацию, а также после ремонта. Периодическую поверку систем Modicon М580 выполняют в процессе их эксплуатации.

Допускается проведение поверки отдельных измерительных каналов систем Modicon М580, а также отдельных величин и диапазонов измерений/воспроизведений, в соответствии с заявлением владельца, с обязательным указанием в свидетельстве о поверке информации об объёме проведённой поверки.

Интервал между поверками систем Modicon М580 - 5 лет.

• 2 ОПЕРАЦИИ ПОВЕРКИ

2.1 При проведении поверки должны быть выполнены операции, указанные в таблице 1.

Таблица 1 - Операции поверки

Примечание - Проверка проводится в полном объеме или в объеме, указанном в заявлении владельца модуля (отдельные измерительные каналы, отдельные величины и диапазоны измерений/воспроизведений).

• 3 СРЕДСТВА ПОВЕРКИ

3.1В таблице 2 приведены рекомендуемые для поверки модулей средства поверки. Таблица 2 - Рекомендуемые средства поверки

• 3.2 Для контроля условий поверки рекомендуется использовать следующие средства измерений (или аналогичные, обеспечивающие определение условий поверки с требуемой точностью):

• - прибор комбинированный Testo 608-Н2, регистрационный № 53505-13, пределы допускаемой основной абсолютной погрешности измерений температуры окружающего воздуха ±0,5 °C в диапазоне от 0 до +50 °C; пределы допускаемой основной абсолютной погрешности измерений относительной влажности окружающего воздуха ±3 % в диапазоне от 15 до 85 %;

• - барометр-анероид метеорологический БАММ-1, регистрационный № 5738-76, пределы допускаемой основной абсолютной погрешности измерений атмосферного давления ±0,2 кПа в диапазоне от 80 до 106 кПа.

• 3.3 Допускается использовать иные средства поверки, не приведенные в таблице 2, при соблюдении следующих условий:

• - погрешность средства поверки не должна быть более 1/5 предела контролируемого значения погрешности в условиях поверки;

• - допускается использовать средства поверки, имеющие пределы допускаемых значений погрешности не более 1/3 пределов контролируемых значений погрешности в условиях поверки, в этом случае должен быть введен контрольный допуск, равный 0,8 (см. МИ 187-86, МИ 188-86);

• - дискретность регулирования сигналов от калибратора тока, подключаемого к входам модуля, не должна превышать 0,3 номинальной ступени квантования проверяемого канала.

• 4 ТРЕБОВАНИЯ К КВАЛИФИКАЦИИ ПОВЕРИТЕЛЕЙ

• 4.1 Поверку приборов должен выполнять поверитель, прошедший инструктаж по технике безопасности, освоивший работу с поверяемым модулем и используемыми средствами поверки. Поверитель должен быть аттестован в соответствии с действующими нормативными документами.

• 5 ТРЕБОВАНИЯ БЕЗОПАСНОСТИ

• 5.1 При проведении поверки модулей соблюдают требования безопасности, предусмотренные документами «Правила по охране труда при эксплуатации электроустановок» (Приложение к приказу Министерства труда и социальной защиты РФ №328н от 24.07.2013 г.), ГОСТ 12.3.019-80 «Система стандартов безопасности труда. Испытания и измерения электрические. Общие требования безопасности», ГОСТ 12.2.007.0-75 «Система стандартов безопасности труда. Изделия электротехнические. Общие требования безопасности», ГОСТ 12.1.019-2009 «Система стандартов безопасности труда. Электробезопасность. Общие требования и номенклатура видов защиты», ГОСТ 12.2.091-2002 «Безопасность электрических контрольно-измерительных приборов и лабораторного оборудования. Часть 1. Общие требования» (или более новые редакции указанных документов), и требования безопасности, указанные в технической документации на модули, применяемые средства поверки и вспомогательное оборудование.

• 6 УСЛОВИЯ ПОВЕРКИ

• 6.1 Экспериментальные работы по подтверждению метрологических характеристик модулей выполняют в нормальных условиях измерений:

• - температура окружающей модули среды от +23 до +27 °C;

• - относительная влажность                  от 30 до 80 %;

• - атмосферное давление                      от 84,0 до 106,7 кПа.

• 6.2 Напряжение питания модуля при проведении экспериментальных работ: от 23 до 25 В постоянного тока.

• 6.3 Контроль климатических условий и напряжения питающей сети проводится непосредственно перед проведением экспериментальных работ и в процессе их выполнения.

• 6.4 Средства измерений, применяемые при поверке, должны быть поверены и иметь действующие свидетельства о поверке. Все эталоны, используемые в качестве основных средств поверки, должны быть аттестованы в установленном порядке.

• 7 ПОДГОТОВКА К ПОВЕРКЕ

• 7.1 Перед проведением поверки представляют следующие документы на поверяемый модуль: описание типа; методику поверки; руководства по подключению и настройке; предыдущее свидетельство о поверке (при периодической поверке).

• 7.2 Измеряют и заносят в протокол поверки результаты измерений температуры и влажности окружающего воздуха, атмосферного давления.

• 8 ПРОВЕДЕНИЕ ПОВЕРКИ

• 8.1 Внешний осмотр

• 8.1.1 Проверяют целостность корпуса проверяемого модуля и отсутствие видимых повреждений, а также следов коррозии и нагрева в местах подключения проводных линий.

• 8.1.2 При обнаружении несоответствий по п. 8.1.1 дальнейшие операции по поверке модуля приостанавливают до устранения выявленных несоответствий или подтверждения отсутствия влияния обнаруженных дефектов на функционирование и метрологические характеристики модуля.

8.3 Опробование

• 8.3.1 Опробование проводят в соответствии с требованиями эксплуатационной документации на проверяемый модуль.

• 8.3.2 Проводят проверки функционирования визуализации измеряемых модулем параметров на графическом дисплее станции оператора (компьютера).

• 8.4.1.1 Для проверки погрешности измерительного канала модуля (далее - ИК) выбирают 5 проверяемых точек Z,, i = 1, 2, 3, 4, 5, равномерно распределенных по диапазону измерений силы постоянного электрического тока, напряжения постоянного электрического тока, электрического сопротивления или частоты следования импульсов, в зависимости от типа проверяемого ИК (например, 0 - 5 %, 25 %, 50 %, 75 % и 95 - 100 % от диапазона).

• 8.4.1.2 Подключают средство поверки (калибратор силы/напряжения постоянного электрического тока, частоты следования импульсов или магазин электрического сопротивления, в зависимости от типа проверяемого ИК) ко входу модуля согласно схеме, приведенной на рисунке 1.

• 8.4.1.3 Для каждой точки Zj проводят операции в следующей последовательности:

-устанавливают от средства поверки значение сигнала (в зависимости от типа проверяемого ИК), соответствующее значению Zj;

• - считывают с экрана компьютера значение выходного сигнала Y; в миллиамперах, вольтах, милливольтах, герцах или омах (в зависимости от типа проверяемого ИК);

Примечание - при нестабильности показаний Y; проводят не менее 4 отсчетов показаний, и выбирают из них результат, наиболее отклоняющийся от заданного значения.

• - вычисляют абсолютную погрешность Aj ИК в проверяемой точке по формуле

Ai = Yi-Zi

• - вычисляют приведенную погрешность у, ИК, %, по формуле

ГГ 7 -100

где N - нормирующее значение (в зависимости от типа проверяемого ИК).

• - для ИК частоты следования импульсов в поддиапазоне от 5 до 50 кГц вычисляют относительную погрешность 8j в процентах от измеренного значения по формуле

81=^-100

Рисунок 1 - Схема подключений при определении погрешностей ИК, реализующих линейное аналого-цифровое преобразование сигналов силы или напряжения постоянного электрического тока, электрического сопротивления, частоты следования импульсов

• 8.4.1.4 Проверяемый ИК считают успешно прошедшим проверку, если в каждой из проверяемых точек Zj выполняется неравенство |yj| < |у|, |Aj| < |А| (для поддиапазона св. 0 до 4999 Гц ИК частоты следования импульсов) или |8;| < |8| (для поддиапазона от 5 до 60 кГц ИК частоты следования импульсов), где у, А и 8 - соответственно пределы допускаемой основной приведенной, абсолютной или относительной погрешности, приведенные в Приложении А.

• 8.4.2.1 Для проверки погрешности ИК сигналов от термопреобразователей сопротивления выбирают 5 проверяемых точек Т>, i = 1, 2, 3, 4, 5 равномерно распределенных по диапазону измеряемой температуры (например, 0 - 5 %, 25 %, 50 %, 75 % и 95- 100 % от диапазона измерений), записывают значения Т, в градусах Цельсия.

• 8.4.2.2 Для типа термопреобразователя сопротивления, на прием сигналов от которого настроен проверяемый ИК, находят значения сопротивлений R, в омах, соответствующие значениям температур Т; (термопреобразователи типов Pt 100 и Pt1000 могут иметь номинальную статистическую характеристику (НСХ) согласно документам ГОСТ 6651-2009, IEC 751-1995, JIS С1604-1997; типов NilOO и NilOOO - НСХ согласно документу DIN43760-1987; типа CulO - НСХ согласно медной обмотке Эдисона № 15 (а = 0,04274 °С-1)).

• 8.4.2.3 Подключают магазин электрического сопротивления ко входу модуля согласно схеме, приведенной на рисунке 2.

• 8.4.2.4 Для каждой точки Т, проводят операции в следующей последовательности:

-устанавливают от магазина электрического сопротивления значение входного сигнала R,;

• - считывают значение выходного сигнала Y, в градусах Цельсия с экрана компьютера;

Примечание - при нестабильности показаний Yj проводят не менее 4 отсчетов показаний и выбирают из них результат, наиболее отклоняющийся от заданного значения.

• - вычисляют абсолютную погрешность А, ИК в градусах Цельсия в проверяемой точке по формуле:

Aj= Yi-Tj                                 (4)

Рисунок 2 - Схема подключений при определении погрешностей ИК, реализующих аналого-цифровое преобразование сигналов от термопреобразователей сопротивления

• 8.4.2.5 Проверяемый ИК считают успешно прошедшим проверку, если в каждой из проверяемых точек выполняется неравенство |А, | < |А|, где А - пределы допускаемой основной абсолютной погрешности, приведенные в Приложении А.

• 8.4.3.1 Для проверки погрешности ИК сигналов от термопар выбирают 5 проверяемых точек Tj, i = 1, 2, 3, 4, 5 равномерно распределенных по диапазону измеряемой температуры (например, 0 - 5 %, 25 %, 50 %, 75 % и 95 - 100 % от диапазона измерений), записывают значения Т; в градусах Цельсия.

• 8.4.3.2 Для типа термопары, на прием сигналов от которой настроен проверяемый ИК, находят значения напряжений постоянного тока Ui в милливольтах, соответствующие значениям температур Т; (термопары В, Е, К, N, Т, J, R и S имеют НСХ согласно документу ГОСТ Р 8.585-2001; типов L и U - НСХ согласно документу DIN 43710-1985)

• 8.4.3.3 Подключают калибратор напряжения постоянного электрического тока ко входу модуля согласно схеме, приведенной на рисунке 3.

• 8.4.3.4 Для каждой точки Т, проводят операции в следующей последовательности:

- термометром с погрешностью не более ±0,1 ’С измеряют температуру T_x._c.i в месте расположения холодного спая (если эта температура измеряется с использованием внешнего термопреобразователя сопротивления типа PtlOO или фирменного блока TELEFAST АВЕ7СРА412); или подают с помощью магазина электрического сопротивления на клеммы сигналов холодного спая электрический сигнал, соответствующий температуре холодного спая T_x.c.i = 25 °C; или программно настраивают значения холодного спая на О °C;

• - рассчитывают значение входного сигнала U_Xi в милливольтах с учетом температуры холодного спая (если она не равна О °C) по следующей формуле:

U^Ui-Uu.c                          (5)

где Utx c. - значение напряжения постоянного электрического тока, соответствующее измеренному (установленному) значению температуры холодного спая T_x._c.i (НСХ по документам, указанным в п. 8.4.3.2);

• - устанавливают от калибратора значение входного сигнала U_Xi;

• - считывают значение выходного сигнала Y; в градусах Цельсия с экрана компьютера;

Примечание - при нестабильности показаний У; проводят не менее 4 отсчетов показаний и выбирают из них результат, наиболее отклоняющийся от заданного значения.

-вычисляют абсолютную погрешность Д; ИК в градусах Цельсия в проверяемой точке по формуле:

4 = У{ - Tj                                      (6)

Рисунок 3 - Схема подключений при определении погрешностей ИК, реализующих аналого-цифровое преобразование сигналов от термопар

• 8.4.3.5 Проверяемый ИК считают успешно прошедшим проверку, если в каждой из проверяемых точек выполняется неравенство |Д( | < |Д|, где Д - пределы допускаемой основной абсолютной погрешности, приведенные в Приложении А.

• 8.4.4 Определение погрешностей измерительных каналов, реализующих линейное цифро-аналоговое преобразование сигналов силы и напряжения постоянного электрического тока

• 8.4.4.1 Для определения погрешности ИК выбирают 5 проверяемых точек Zj, i = 1, 2, 3, 4, 5, равномерно распределенных по диапазону воспроизведения силы или напряжения постоянного электрического тока, в зависимости от типа ИК (например, 0 - 5 %, 25 %, 50 %, 75 % и 95 - 100 % от диапазона).

• 8.4.4.2 Подключают мультиметр к выходу модуля согласно схеме, приведенной на рисунке 4.

• 8.4.4.3 Для каждой точки Zj проводят операции в следующей последовательности:

• - устанавливают с клавиатуры компьютера входной код X;, соответствующий значению Z; выходного сигнала;

• - измеряют мультиметром значение выходного сигнала Yi;

Примечание - при нестабильности показаний Y; проводят не менее 4 отсчетов показаний и выбирают из них результат, наиболее отклоняющийся от заданного значения.

• - вычисляют абсолютную погрешность Д; ИК в миллиамперах, вольтах или милливольтах (в зависимости от типа проверяемого ИК) в проверяемой точке по формуле

Д; = Y; - Z,;

• - вычисляют приведенную погрешность у; ИК, %, по формуле

V $ -100                           (7)

где N - нормирующее значение (в зависимости от типа проверяемого ИК).

Рисунок 4 - Схема подключений при определении погрешностей ИК, реализующих линейное цифро-аналоговое преобразование сигналов силы и напряжения постоянного электрического тока

• 8.4.4.4 Проверяемый ИК считают успешно прошедшим испытания, если в каждой из проверяемых точек выполняется неравенство |у;| < |у|, где у - пределы допускаемой основной приведенной погрешности, приведенные в Приложении А.

• 9 ПОДТВЕРЖДЕНИЕ СООТВЕТСТВИЯ ПРОГРАММНОГО ОБЕСПЕЧЕНИЯ

9.1 Сравнивают наименование и номер версии внешнего программного обеспечения (далее - ВПО) модулей с данными, приведёнными в таблице 3.

Таблица 3 - Идентификационные данные ВПО модулей

• 9.2 Проверяемый модуль признают прошедшим идентификацию ПО, если идентификационные данные, отображаемые на станции оператора (компьютере), соответствуют данным, приведённым в таблице 3.

• 10 ОФОРМЛЕНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ ПОВЕРКИ

• 10.1 При положительных результатах поверки оформляют свидетельство о поверке согласно Приказу 1815 от 02.07.2015 г. «Об утверждении Порядка проведения поверки средств измерений, требования к знаку поверки и содержанию свидетельства о поверке». Знак поверки наносится на свидетельство о поверке с указанием даты поверки.

• 10.2 Допускается проводить поверку отдельных каналов систем Modicon М580, используемых в сфере осуществления производственного контроля за соблюдением установленных законодательством Российской Федерации требований промышленной безопасности к эксплуатации опасного производственного объекта. При этом выдается свидетельство о поверке с указанием перечня поверенных измерительных каналов.

• 10.3 При отрицательных результатах поверки выдают извещение о непригодности согласно Приказу 1815 от 02.07.2015 г.

  Начальник отдела 201 ФГУП «ВНИИМС»

  Вед. инженер отдела 201 ФГУП «ВНИИМС»

  

  М. Каширкина

  А.И. Грошев

Приложение А

Таблица А. 1 -

йВМХ

•гические

Продолжение таблицы А. 1

Продолжение таблицы А. 1

Примечания

согласно документу DIN 43710-1985.

• 3 Пределы допускаемой погрешности преобразования температуры от преобразователей термоэлектрических даны с учетом погрешности канала компенсации температуры холодного спая. Компенсация может быть реализована программно с использованием внешнего термопреобразователя сопротивления типа PtlOO (пределы допускаемой абсолютной погрешности по ГОСТ 6651-2009) или с использованием фирменного блока TELEFAST АВЕ7СРА412 (пределы допускаемой абсолютной погрешности ±1,2 °C).

• 4 Для каналов преобразования значений температуры в цифровой код указаны пределы допускаемой основной абсолютной погрешности. Для каналов преобразования частоты импульсов в цифровой код указаны пределы допускаемой основной абсолютной и относительной погрешность (в зависимости от диапазона преобразования).

Таблица А.2 - Метрологические характеристики модулей ВМЕ

Таблица А.З - Метрологические характеристики модулей РМЕ