ИС является средством измерений единичного производства. Конструктивно ИС представляет собой трёхуровневую распределённую систему. Измерительные каналы (далее -ИК) ИС состоят из следующих компонентов (по ГОСТ Р 8.596):

• 1) измерительные компоненты - первичные и вторичные измерительные преобразователи, имеющие нормированные метрологические характеристики (нижний уровень ИС);

• 2) комплексные компоненты (средний уровень ИС) - контроллер программируемый SIMATIC S7-300 (далее - ПЛК);

• 3) вычислительные компоненты - панель оператора SIMATIC ОР-17 (верхний уровень ИС);

• 4) связующие компоненты - технические устройства и средства связи, используемые для приёма и передачи сигналов, несущих информацию об измеряемой величине от одного компонента ИС к другому.

Измерительные каналы ИС имеют простую структуру, которая позволяет реализовать прямой метод измерений путём последовательных измерительных преобразований. ИС имеет в своём составе 9 ИК. Структурная схема ИС приведена на рисунке 1.

Принцип действия ИС заключается в следующем. ИС функционирует в автоматическом режиме. Первичные измерительные преобразователи выполняют измерение физических величин и их преобразование в унифицированный токовый сигнал (от 4 до 20 мА), термоЭДС. Вторичные измерительные преобразователи измеряют термоЭДС, преобразуют их в унифицированный токовый сигнал. ПЛК измеряет выходные аналоговые сигналы в виде силы постоянного тока, выполняет их аналого-цифровое преобразование; осуществляет приём и обработку дискретных сигналов, и на основе полученных данных формирует сигналы автоматизированного контроля и управления в реальном масштабе времени технологическим процессом. ПЛК по цифровому каналу передаёт информацию на панель оператора SIMATIC ОР-17, предназначенную для мониторинга и оперативного управления технологическим процессом.

ИС обеспечивает выполнение следующих основных функций:

• 1)  измерение и отображение текущих значений технологических параметров;

• 2)  первичная обработка результатов измерений;

• 3)  автоматическая диагностика состояния технологического оборудования и контроль протекания технологического процесса;

• 4)  ведение архивов тревог и событий; формирование аварийной сигнализации;

• 5)  выполнение функции защиты оборудования, программного обеспечения и данных от несанкционированного доступа на физическом и программном уровне.

Установка точного времени проводится пользователем с правами доступа администратора с панели оператора SIMATIC ОР-17 в окне «Системные настройки».

ПИП - первичный измерительный преобразователь; ВИП - вторичный измерительный преобразователь

Рисунок 1

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

Технические средства (измерительные и комплексные компоненты) представлены в таблице 2, ПО (включая ПО ПЛК) и технические характеристики панели оператора SIMATIC ОР-17 - в таблице 3, техническая документация - в таблице 4.

Таблица 3

Таблица 4

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

• 2 Параметры электрического питания :

• - напряжение питания постоянного тока, В                      от 12 до 42;

• - напряжение питания переменного тока, В                     от 198 до 242;

• - частота, Гц                                                     от 49 до 51.

• 3 Параметры выходных сигналов с первичных измерительных преобразователей:

  • 3.1 Непрерывные сигналы (по ГОСТ 26.011-80):

- электрический ток, мА                                    от 4 до 20.

• 3.2 Сигналы с термопар с номинальными статическими характеристиками преобразования по ГОСТ Р 8.585-2001.

• 4 Параметры входных сигналов модулей ввода аналоговых сигналов ПЛК:

• - SM331 6ES7 331-7NF00-0AB0                             от 0 до 20 мА.

• 5 Коммуникационные каналы и характеристики интерфейсов

  • 5.1 Информационный обмен между измерительными и комплексными компонентами ИС осуществляется по кабелям контрольным с медными жилами с ПВХ изоляцией КВВГ; между комплексными и вычислительными компонентами - по кабелю Profibus.

  • 5.2 Информационный обмен между комплексными и вычислительными компонентами осуществляется по интерфейсу Profibus DP.

• 6 Условия эксплуатации

  • 6.1 Измерительных и связующих компонентов ИС:

• - температура окружающего воздуха, °С:

  от минус 40 до 40;

• - преобразователи давления измерительные

- датчики температуры:

- погружаемая часть при измеряемой температуре;

- контактные головки

• - относительная влажность при 25 °С, %

• - атмосферное давление, кПа

• 6.2 Комплексных и вычислительных компонентов ИС:

  от минус 40 до 40; от 40 до 80;

  от 90 до 110.

• - температура окружающего воздуха, °С

• - относительная влажность при 25 °С, %

• - атмосферное давление, кПа

  от 0 до 40; от 40 до 80;

  от 90 до 110.

• 7 Сведения о надёжности

  • 7.1 Средний срок службы ИС, лет, не менее

Таблица 1

Примечания

• 1) В таблице приняты следующие обозначения: А - абсолютная погрешность; y - приведённая погрешность; t - измеренное значение температуры; Yp.y. - приведённая погрешность в рабочих условиях, Yt - приведённая погрешность, вызванная изменением температуры окружающей среды; Pmax - максимальный верхний предел измерений; Рв - верхний предел измерений.

• 2) Допускается применение первичных измерительных преобразователей аналогичных типов, прошедших испытания в целях утверждения типа с аналогичными техническими и метрологическими характеристиками