Контроллер выполняет измерения сигналов термопар, сопротивлений температуры (по ГОСТ Р 8.625-2006), сигналов напряжения или тока; воспроизведение постоянного тока, позволяет вести информационной обмен, архив и выполнять автоматическое регулирование и программное управление технологическими процессами.

Контроллер относится к проектно-компонуемым изделиям. Он состоит из блока центрального процессора БЦП или БЦП2 (БЦП) и отдельных модулей ввода-вывода (МВВ), подключаемых к БЦП по интерфейсам SPI, RS-485. Модули ввода-вывода ADId, АЮ2, микроконтроллер МК1 имеют проектно-компонуемый состав: до 8 ячеек с аналоговыми и дискретными сигналами ввода-вывода. Количество модулей ввода-вывода, подключаемых к БЦП, до 32 шт. по заказу. БЦП и модули устанавливаются на DIN-рейку 35х7,5 мм.

Корпуса модулей и МК1 выполнены из АБС пластика, БЦП имеет металлический корпус. Корпус состоит из двух боковых частей, соединяемых между собой винтами, и лицевой панели. На боковой части корпусов нанесена необходимая маркировка.

На лицевых панелях располагаются присоединительные клеммы, разъем подключения персонального компьютера, светодиоды индикации состояния.

В типовом случае контроллер имеет процессорную структуру (рисунок 1), т.е. в качестве блока, исполняющего основной алгоритм и управляющего всеми остальными компонентами системы, используются блоки БЦП или БЦП2.

Блоки центрального процессора выполняют следующие функции:

• - организация и управление вычислительными процессами в реальном времени;

• - управление обменом данными с портами ввода-вывода в режиме ведущего;

• - исполнение технологической программы пользователя (ТПП);

• - организация пользовательского интерфейса через панель оператора;

• - обмен по сетям TCP/IP и ModBus RTU с другими контроллерами и верхним уровнем;

• - управление резервированием контроллеров, блоков центрального процессора и отдельных модулей.

Модули ввода-вывода предназначены для использования в процессорных или микроконтроллерных структурах контроллеров. Самостоятельного применения МВВ не имеют. МВВ выполняют следующие функции, разгружая вычислительные мощности БЦП (БЦП2) и упрощая ТПП:

• - управление аппаратурой ввода-вывода;

• - аналого-цифровое и цифро-аналоговое преобразование сигналов;

• - предварительная обработка сигналов: устранение дребезга дискретных входов, фильтрация, линеаризация и корректировка;

• - учет калибровочных коэффициентов аналоговых входов;

• - автономное управление поведением выходных каналов при включении и в различных аварийных ситуациях.

  

АС220/5-ХХ - модуль питания;

RS-485 - внутренняя полевая шина контроллера;

БП - Блок питания ЯЛБИ.426449.097;

ТБ - терминальный блок

Рисунок 1 - Процессорная структура контроллера с блоком БЦП

МВВ содержат следующие программно-аппаратные средства:

а) субмодуль процессора на базе микропроцессора с полной RISC-архитектурой и встроенными средствами: flash-памятью для хранения резидентного программного обеспечения (РПО), EEPROM для хранения настроечных коэффициентов, оперативной памятью для хранения данных;

б) субмодули (в том числе ячейки) ввода-вывода дискретных, частотных и аналоговых сигналов.

в) интерфейсные платы с интерфейсами RS-232, RS-485 (до 2 шт. по заказу) для подключения устройств верхнего уровня и полевых сетей (только для блоков ввода-вывода).

г) РПО процессора, включающее:

• -  операционную систему реального времени;

• -  драйверы ввода-вывода аналоговых и дискретных сигналов;

• -  программы первичной обработки сигналов;

• -  драйверы интерфейсных каналов;

• -  программы контроля и диагностики аппаратуры МВВ.

а)

а)

б)

Рисунок 3

Комплектность контроллера определяется заказом. В общем виде комплект поставки соответствует приведенному ниже.

Контроллер соответствует климатическому исполнению УХЛ 4.2 по ГОСТ 15150-69 с диапазоном рабочих температур от плюс 5 до плюс 50 °С, относительной влажности 95 % при температуре 35 °С.

Питание контроллера осуществляется по заказу по одному из вариантов:

• - от сети переменного однофазного тока с напряжением от 90 до 264 В, частотой 50 Гц и коэффициентом высших гармоник до 5 %;

• - от внешнего нестабилизированного источника постоянного тока напряжением от 18 до 36 В.

Габаритные размеры и масса приведены в таблице 2, основные метрологические характеристики - в таблице 3.

Средний срок службы - 10 лет.

Таблица 2

Таблица 3

Примечания

1 Нормирующие значения сигнала равны значению диапазона.

2 Измеренные и формируемые значения сигнала отображаются как в физических единицах, так и в процентах от диапазона (для симметричных биполярных диапазонов - от верхнего значения диапазона).

Пределы допускаемой абсолютной погрешности (Л) во всем диапазоне рабочих температур канала сигналов от термопар вычисляются по формуле:

Д= ± (До + Дкхс),                                              (1)

где До - пределы допускаемой основной абсолютной погрешности без учета компенсации температуры холодного спая;

Дкхс - пределы допускаемой абсолютной погрешности канала компенсации температуры холодного спая со встроенным термочувствительным элементом во всем диапазоне рабочих температур.

Пределы допускаемой основной абсолютной погрешности канала сигналов от термопар и сопротивления температуры приведены в таблицах 4, 5.

Погрешности канала компенсации температуры холодного спая (Дкхс), определяется суммой погрешности встроенного элемента термочувствительного ЭЧМ-50М класса В и погрешности преобразования во всем диапазоне рабочих температур.

Возможно использование внешнего датчика для канала компенсации температуры холодного спая.

Таблица 4

Таблица 5

* Значение, определяемое как отношение сопротивлений при 100 °С и при 0 °С.