Модуль ввода вывода ЭЛМЕТРО-МВВ

Модуль ввода вывода ЭЛМЕТРО-МВВ (далее - МВВ) предназначен для измерения и преобразований сигналов различных датчиков распределенных систем сбора данных (силы и напряжения постоянного тока, сопротивления, термопар, термопреобразователей сопротивления, пирометров), для вычисления расхода сред, а также сбора и передачи полученной информации в систему управления производственными процессами по каналам интерфейсов RS-485, CAN, Ethernet. Модули ввода вывода могут использоваться как автономно, так и интегрироваться во внешнюю систему управления.

Семейство модулей ввода вывода ЭЛМЕТРО-МВВ является компонентами для распределенных систем сбора данных и управления. Модули могут соединяться как между собой, так и с внешней системой управления. В сочетании с большим выбором доступных конфигураций это дает возможности построения высокоэффективных и недорогих систем управления производственными процессами, в т.ч. и распределенных. Наличие открытых протоколов Modbus и CAN позволяет интегрировать МВВ  в существующую (или планируемую) на вашем предприятии АСУТП, а это, в свою очередь, обеспечивает оперативный и простой доступ к измерениям, конфигурированию, управлению.

МВВ могут устанавливаться в поле, в непосредственной близости от датчиков. Таким образом, применение ЭЛМЕТРО-МВВ обеспечивает следующие преимущества:

• устраняет возможность возникновения помех на длинных аналоговых линиях связи, из-за отсутствия таковых;
• экономия на линиях связи (особенно на термокомпенсационных проводах);
• система становиться структурированной, более простой и доступной при обслуживании.

Основные функции:

• измерение (сбор данных с аналоговых и дискретных датчиков);
• возможность построения системы сигнализации и/или управления (возможность позиционного регулирования);
• вычисление расхода сред в соответствии с ГОСТ 8.586.(1-5)-2005;
• передача информации на верхний уровень  АСУТП, на сервисный ПК или АРМ оператора;
• передача информации с помощью токовых выходов (функция нормирующего преобразователя).

Конфигурации

МВВ имеет несколько конфигураций, различающихся сочетанием аналоговых и дискретных входов/выходов, поддержкой передачи питания через  Ethernet (PoE), исполнением для взрывобезопасных и взрывоопасных условий. Возможные типы конфигураций модулей приведены в пункте 1.2 руководства по эксплуатации.

Математические каналы

Помимо того, что в модулях каждый аналоговый вход (АВ и АВП) может являться математическим, для расширения возможностей предусмотрено два дополнительных математических канала. Каждый канал обеспечивает математическую обработку данных, позволяющую вычислять и передавать значения физических величин, являющихся функциями входных аналоговых и/или дискретных сигналов.

Функция вычислителя расхода сред и корректора газа 

Модули могут обеспечивать вычисление расхода сред в соответствии с ГОСТ 8.586.(1-5)-2005 и приведение его к нормальным условиям.

Интерфейсы

В состав модулей входят внешние интерфейсы, приведенные в таблице 1. В комплект с каждым модулем входит OPC-сервер для интеграции в АСУТП.

Таблица 1 – Интерфейсы, применяемые в модулях

Интерфейс (параметр)	Значение	Примечание
RS-485 - скорость обмена - протокол передачи	до 234 кбод Modbus RTU
CAN		Может использоваться для связи между модулями и для связи с АСУ ТП
Ethernet  - скорость обмена - протокол передачи	10/100 Мбит/сек Modbus TCP

 

Распределенная система сбора данных. Модули ввода вывода собирают данные с различных датчиков, преобразуют и передают по различным интерфейсам на верхний уровень АСУТП (контроллер АСУТП, локальная сеть предприятия, автоматизированное рабочее место оператора). При необходимости, модули сигнализируют о неисправностях и/или передают управляющие сигналы на исполнительные механизмы.

Многоканальный нормирующий преобразователь. Модули ввода вывода собирают данные с термопар и/или термосопротивлений и с помощью токовых выходов передают данные на внешнюю систему управления или регистрации данных.

Распределенная система сбора и регистрации данных. Модули ввода-вывода собирают данные с различных датчиков, преобразуют и передают по RS-485 интерфейсу на видеографический регистратор ЭЛМЕТРО-ВиЭР. Регистратор отображает и архивирует все измеренные значения. При необходимости передает данные на верхний уровень АСУТП (контроллер АСУТП, локальная сеть предприятия, автоматизированное рабочее место оператора).

Электрическая изоляция

Электрическая изоляция при температуре окружающей среды (23±5)°С и относительной влажности 80% выдерживает в течении 1 мин приложенное напряжение 1500В (среднеквадратическое значение) переменного тока частотой от 45 до 65 Гц:

• между цепями питания и выводом заземления;
• между сигнальными входами/выходами, шиной RS-485 и выводом заземления;
• между внешней шиной RS-485 и цепями питания;
• между релейных/симисторных выходов и всех других цепей модуля, а так же между собой.

Межканальная изоляция сигнальных (аналоговых) входов/выходов выдерживает в течение 1 мин приложенное напряжение 500 В (среднеквадратическое значение) переменного тока частотой от 45 до 65 Гц.

Требования электромагнитной совместимости (ЭМС)

Помехоэмиссия модулей соответствует ГОСТ Р 51317.6.4-99 (МЭК 61000-6.3 -96).

Модули устойчивы к радиочастотным кондуктивным помехам 150кГц - 80МГц − по ГОСТ Р 51317.4.6-99 (МЭК 61000-4-6-96) – степень жесткости 2 (3 В/м среднеквадратическое значение). Критерий А.

Модули устойчивы к импульсным микросекундным помехам большой энергии по ГОСТ Р 51317.4.5-99 (МЭК 61000-4-5-95); степень жесткости испытаний 2 (1 кВ) помехи "провод-провод" для сигнальных цепей, при подаче МИП с использованием емкостной связи и добавочного сопротивления 40 Ом (по ГОСТ Р  51317.4.5-99). Критерий В.

Степень жесткости испытаний 2 (1 кВ) помехи "провод-земля" для сигнальных цепей, при подаче МИП с использованием емкостной связи и добавочного сопротивления 10 Ом (по ГОСТ Р  51317.4.5-99). Критерий В.

Модули устойчивы к импульсным наносекундным помехам по ГОСТ Р 51317.4.4-99 (МЭК 61000-4-4-95); степень жесткости испытаний 2 (1 кВ). Критерий В.

Модули устойчивы к электростатическим разрядам по ГОСТ Р 51317.4.2-99 (МЭК 61000-4-2-95). Степень жесткости испытаний 2 (4 кВ контакный разряд). Критерий B.

Условия эксплуатации

Вид климатического исполнения модулей – УХЛ категории размещения 3 по ГОСТ 15150 (группа исполнения С3 по ГОСТ 12997) но для работы при температуре от минус 40 до плюс 70 °С и относительной влажности до 80%  без конденсации влаги, во всем диапазоне рабочих температур.

По степени защиты  от  воздействия пыли  и  воды модули соответствует исполнению IP20 по ГОСТ 14254. МВВ может быть установлен в герметичную коробку IP65 с кабельными вводами (по отдельному заказу).

Модули устойчивы к воздействию вибрации соответствующей группе N2 по ГОСТ Р 52931.

Масса

Масса модуля - не более 1,1 кг.

Энергопотребление

Электропитание модулей осуществляется от источника питания постоянного тока напряжением 20…42 В, или через линию Ethernet (PoE), в соответствии с IEEE 802.3af.
Потребляемая мощность 1,5…15 Вт (в зависимости от конфигурации).

Надежность

Наработка на отказ - 50 000 ч. Средний срок службы - 8 лет.

Габаритные размеры

 

• Типы аналоговых входов:

          - каналы АВ:  ± (0...23) мА;  ± (0...110) мВ;  ± (0...1,1) В; 0...325 Ом;

          - каналы АВП:  -2...23 мА; -1...+11 В.

• Типы аналоговых выходов:

          - каналы АЕ: 0...22 мА.

• Типы дискретных входов:

          - потенциальный сигнал (по ГОСТ Р 51841-2001);

          - "сухой" контакт (открытый коллектор);

          - частотно-импульсный (диапазон: от 1 Гц до 11 кГц);

          - сигналы датчиков PNP типа.

• Типы дискретных выходов:

          - релейный выход "Р" (одна переключающая группа);

          - симисторный выход "С".

• Интерфейсы: RS-485 (Modbus RTU); CAN; Ethernet (Modbus TCP).
• Собственные OPC-сервер и программное обеспечение для конфигурирования через ПК.
• Функция вычисление расхода природного газа, воды, воздуха, перегретого и насыщенного пара.
• Создание математических выражений.
• Период опроса всех сигналов: 0,1 с.
• Максимальное количество:

          - аналоговых входов: 8;

          - аналоговых входов с выходом питания: 8;

          - аналоговых выходов: 8;

          - дискретных входов: 4;

          - дискретных выходов: 16;

          - математических (перепрограммируемых) входов/выходов: 2;

       - разъемов RS-485 / CAN / Ethernet: 1 / 1 / 1 (с возможностью параллельной работы).

• Возможность питания до 8 датчиков по интерфейсу 4-20 мА.
• Локальное регулирование и сигнализация.
• Монтаж на DIN-рейку.
• Гальваническая изоляция всех входных и выходных цепей.
• Количество уставок на каждый канал: 0...4.
• Математическая обработка входных данных.
• Типы термопар и диапазоны преобразования: А-1 (ТВР): 0...2200 °С; А-2 (ТВР): 0...1800 °С; А-3 (ТВР): 0...1800 °С; J (ТЖК): -200...1000 °С; R (ТПП13): -49...1767 °С; S (ТПП10): -49...1700 °С; В (ТПР): 500...1820 °С; E (ТХКн): -200...1000 °С; N (ТНН): -200...1300 °С; К (ТХА): -200...1300 °С; М (ТМК): -200...100 °С; Т (ТМКн): -200...400 °С; L (ТХК): -200...790 °С.
• Типы термопреобразователей сопротивления и диапазон преобразования:

          - Pt 1.391 (50 Ом): -199...850 °С; Pt1.391 (100 Ом): -199...620 °С;

          - Pt 1.385 (50 Ом): -195...+845 °С; Pt 1.385 (100 Ом): -195...+630 °С;

          - Cu 1.428 (50 и 100 Ом): -180...+200 °С;

          - Cu 1.426 (50 и 100 Ом): -49...+199 °С;

          - Ni 1.617 (100 Ом): -60...+180 °С.

•  Типы градуировок пирометров и диапазоны преобразования:

          - РК-15: 400...1500 °С;

          - РК-20: 600...2000 °С;

          - РС-20: 900...2000 °С;

          - РС-25: 1200...2500 °С.

• Соответствие современным требованиям ЭМС.
• Электропитание:

          - источник постоянного питания 20...42 В;

          - питание через Ethernet (PoE) с соответсвии с IEEE 802.3af;

          - потребляемая мощность до 15 Вт.

• Температура окружающей среды: от -10 до +70 °С.