ИС является средством измерений единичного производства. Конструктивно ИС представляет собой трёхуровневую систему, построенную по иерархическому принципу. В состав ИС входят 4 измерительных канала. Измерительные каналы (ИК) ИС состоят из следующих компонентов (по ГОСТ Р 8.596-2002):

• 1) измерительные компоненты - делители напряжения, предназначенные для преобразования аналоговых сигналов напряжения постоянного тока электролизеров, и катушки электрического сопротивления Р321, предназначенные для преобразования силы постоянного тока серии в аналоговый сигнал напряжения постоянного тока (нижний уровень ИС);

• 2) комплексные компоненты - модули измерительные СРС10103 в формате microPC, предназначенные для измерений аналогового сигнала напряжения постоянного тока серии; комплекс измерительный программно-технический на базе устройств серии ADAM-4000 (ПТК) с измерительными модулями ADAM 4012 (измерение аналогового сигнала напряжения постоянного тока) и компьютером ПТК с установленным программным обеспечением, предназначенным для сбора, первичной обработки, отображения и передачи результатов измерений на верхний уровень ИС, а также управления исполнительными механизмами электролизеров и сигнализации (средний уровень ИС);

• 3) вычислительные компоненты - сервер, автоматизированные рабочие места (АРМ) операторов центрального пульта управления и АРМ старших мастеров, предназначенные для представления информации обслуживающему и технологическому персоналу (верхний уровень ИС);

• 4) связующие компоненты - преобразователи сигналов интерфейса RS-232 в сигналы RS-422 и RS-485 ADAM-4520;

• 5) вспомогательные компоненты - технические устройства, обеспечивающие нормальное функционирование ИС и не участвующие непосредственно в измерительных преобразованиях (источники бесперебойного питания, аккумуляторы, модули дискретного ввода-вывода).

Измерительные каналы ИС имеют простую структуру, которая позволяет реализовать прямой метод измерений путем последовательных измерительных преобразований. ИС имеет в своем составе две группы измерительных каналов ИС, объединенных по виду и диапазону измерений физической величины: «рабочее напряжение электролизёра», «ток серии». Структурная схема ИС приведена на рисунке 1.

ЦПУ- центральный пульт управления, КПП - кремниево-преобразовательная подстанция, ИБП - источник бесперебойного питания, ПТК - програмно-технический комплекс

Рисунок 1 - Структурная схема ИС

ИС обеспечивает выполнение следующих основных функций:

• 1) измерение и отображение значений физических величин, характеризующих технологический процесс;

• 2) регистрация и сигнализация анодных эффектов;

• 3) формирование и вывод предупредительной и аварийной световой и звуковой сигнализации;

• 4) конфигурирование и настройка параметров ИС (изменение уставок технологических параметров, установление запретов на управление электролизером, «снятие» коррекции, настройка выдачи звуковых сообщений и др.);

• 5) диагностика состояния технических и программных средств ИС;

• 6) защита оборудования, программного обеспечения и данных от несанкционированного доступа на физическом и программном уровне.

Принцип работы ИК «рабочее напряжения электролизёра» основан на измерении напряжения постоянного тока, подаваемого на вход аналогово-цифрового преобразователя ADAM 4012 ПТК через входной делитель напряжения, преобразования измеренного значения в цифровой код, дальнейшей передачи цифрового кода модулем ADAM-4520 в компьютер ПТК и на сервер.

Принцип работы ИК «ток серии» основан на измерении падения напряжения постоянного тока на катушке электрического сопротивления Р321. Сила постоянного тока, протекающего через катушку электрического сопротивления Р321, пропорциональна постоянному тока, протекающему в серии электролизёров. Падение напряжения постоянного тока преобразуется модулем измерительным СРС10103 в формате microPC в цифровой код, затем передаётся модулем ADAM-4520 в ПТК и на сервер.

Сервер осуществляет приём и хранение данных с результатами измерений и журналом сообщений, в который записывается событие о появлении анодного эффекта.

Отображение результатов измерений осуществляется на автоматизированных рабочих местах.

В комплект ИС входят технические средства , специализированные программные средства, а также документация, представленные в таблицах 2 - 4, соответственно.

Измерительные и комплексные компоненты ИС представлены в таблице 2, вычислительные и вспомогательные компоненты представлены в таблице 3, программное обеспечение (включая программное обеспечение ПТК) - в таблице 3, техническая документация - в таблице 4.

Таблица 3

Таблица 4

• 1) Метрологические характеристики измерительных каналов ИС приведены в таблице 2.

Таблица 2

• 2) Параметры электрического питания:

  от 12 до 42;

  от 198 до 242; от 49,6 до 50,4.

  от 10 до 30; от 40 до 80;

  от 90 до 110;

  от 15 до 25; от 40 до 80;

  от 90 до 110.

  8.

• - напряжение питания постоянного тока, В

• - напряжение питания переменного тока, В

• - частота, Гц

• 3) Условия эксплуатации:

а) измерительных и связующих компонентов ИС:

• - температура окружающего воздуха, °С

• - относительная влажность окружающего воздуха при 25 °С, %

• - атмосферное давление, кПа

б) комплексных и вычислительных компонентов ИС:

• - температура окружающего воздуха, °С

• - относительная влажность окружающего воздуха при 25 °С, %

• - атмосферное давление, кПа

• 4) Средний срок службы ИС, лет, не менее