БСД Блоки сопряжения с датчиками

1 Назначение блока БСД

1.1 Блоки сопряжения с датчиками БСД (далее «блоки») предназначены для построения систем сбора измерительной информации от датчиков в системах объемно-массового учёта и АСУ ТП.

1.2 Блоки обеспечивают:

– сбор и временное хранение информации о параметрах каналов измерений от датчиков;

– выдачу информации о параметрах каналов измерений датчиков по запросу от ЭВМ;

– взрывозащищенное электропитание подключенных датчиков (датчики, подключаемые к блокам, предназначены для установки на объектах в зонах 0, 1 и 2 по ГОСТ Р51330.9), в условиях где возможно образование смесей горючих газов и паров с воздухом категории IIB групп Т3, Т4 или Т5 в зависимости от температуры установочного фланца, согласно ГОСТ Р 51330.11.

1.3 В зависимости от числа подключаемых датчиков блоки выпускаются в виде следующих исполнений:

– БСД–1 с возможностью подключения одного датчика;

– БСД–2 с возможностью подключения до двух датчиков;

– БСД–3 с возможностью подключения до трех датчиков.

1.4 Условия эксплуатации и степень защиты блоков.

1.4.1 Номинальные значения климатических факторов согласно ГОСТ 15150 для вида климатического исполнения ОМ2, но при этом значения следующих факторов устанавливают равными:

– рабочая температура внешней среды от минус 40 до +75 °С;

– влажность воздуха 100 % при +35 °С;

– пределы изменения атмосферного давления от 84 до 106,7 кПа;

– тип атмосферы III, IV (морская и приморско–промышленная).

1.4.2 Степень защиты оболочки – не менее IP20 по ГОСТ 14254.

1.4.3 Блоки имеют для выходных цепей вид взрывозащиты «Искробезопасная электрическая цепь», уровень взрывозащиты «Особовзрывобезопасный» для взрывоопасных смесей, горючих газов и паров с воздухом категории IIB ГОСТ Р 51330.11, параметры искробезопасных выходов U₀ ≤ 14,3 В, I₀ ≤ 80 мА, маркировку взрывозащиты «[Exia]IIB» и устанавливается вне взрывоопасных зон помещений.

2 Технические данные блока БСД
 

2.1 Число подключаемых датчиков типа ДТМ2, ДУУ2М, ДУУ5, ДУУ6, ДИД1 от одного до трех в зависимости от исполнения блоков.

2.2 Метрологические характеристики измеряемых параметров определяются датчиками, подключенными к блокам.

2.3 Блоки имеют от четырех до шести светодиодов для индикации режимов работы (в зависимости от исполнения блоков).

2.4 Характеристики интерфейса с датчиками:

– тип интерфейса – токовая петля;

– логический протокол – протокол обмена версии 2.0;

– скорость передачи – 1200, 2400, 4800 бит/с;

– формат передаваемых символов: старт–бит, восемь информационных битов, два стоп–бита (отсутствие контроля паритета).

2.5 Характеристики интерфейса с ЭВМ:

– гальваническая развязка выходных цепей интерфейса от внутренних цепей блоков (прочность изоляции 1000 В постоянного тока в течение одной минуты);

– тип интерфейса – RS–485;

– логический протокол – Modbus RTU;

– скорость передачи – 2400, 4800, 9600, 19200 , 38400, 57600, 76800, 115200 бит/с;

– формат передаваемых символов: старт–бит, восемь информационных битов, два стоп–бита (при отсутствии бита контроля паритета один стоп–бит) или один стоп–бит (при наличии бита контроля паритета).

2.6 Электрические параметры и характеристики

2.6.1 Питание блоков осуществляется от внешнего изолированного стабилизированного источника питания постоянного тока (напряжение +24 В ± 10 %). Ток потребления блоков не превышает 180 мА.

2.6.2 По степени защиты от поражения электрическим током блоки относятся к классу защиты I в соответствии с требованиями ГОСТ 12.2.007.0.

2.6.3 Электрическая изоляция при температуре окружающего воздуха +35 °С и относительной влажности 98 % выдерживает в течение одной минуты без пробоя и поверхностного перекрытия испытательное напряжение:

1) между искробезопасными цепями и искроопасными цепями – не менее ~1500 В, 50 Гц (эффективное значение);

2) между цепями интерфейса и цепями питания – не менее 1000 В постоянного тока;

2.6.4 Электрическое сопротивление изоляции между искробезопасными цепями и искроопасными цепями, цепями питания и выходными цепями:

– не менее 20 МОм при нормальных условиях;

– не менее 5 МОм при верхнем значении температуры рабочих условий.

2.6.5 Блоки отвечают требованиям ГОСТ Р 51318.22 по уровню излучаемых радиопомех и ГОСТ Р 51527 по уровню кондуктивных помех.

2.6.6 Связь датчиков с блоками осуществляется с помощью экранированного четырехпроводного кабеля. Для повышения устойчивости датчиков к промышленным помехам рекомендуется применять кабель – две витые пары в экране.

2.6.7 Нормальное функционирование датчиков должно обеспечиваться при длине соединительного кабеля между датчиками и блоками до 1,5 км. Разрешается применение экранированных контрольных кабелей со следующими параметрами: R_КАБ ≤ 100 Ом, С_КАБ ≤ 0,1 мкФ, L_КАБ ≤ 2 мГн.

2.6.8 Время установления рабочего режима блоков – не более 5 с.

2.6.9 Блоки предназначены для непрерывной работы.

2.7 Надежность

2.7.1 Средняя наработка на отказ блоков с учетом технического обслуживания, регламентируемого данным руководством, – 40000 ч.

2.7.2 Срок службы блоков составляет 8 лет.

3 Общее устройство и принцип работы блоков
 

3.1 Блоки выполнены на основе микроконтроллера (МК) ATmega–8515 фирмы Atmel Corporation.

3.2 Блоки имеют в своем составе ячейку коммутации ЯК8, ячейку связи ЯС3 и от одной до трех (в зависимости от исполнения блоков) ячеек искрозащиты ЯИ310.

ЯК8 имеет разъемы для подключения ЯС3 и ЯИ310. Так же ЯК8 имеет клеммные соединители для подключения к блокам датчиков, ЭВМ верхнего уровня и источника питания. Количество разъемов для ячеек искрозащиты и клеммных соединителей для датчиков в ЯК8 соответствует исполнению блоков. На ЯК8 находятся переключатели задания параметров интерфейсов связи и светодиоды индикации.

ЯС3 содержит управляющий МК и драйвер интерфейса RS–485. На плате ЯС3 находится перемычка подключения терминального резистора для согласования сопротивления соединительного кабеля связи с ЭВМ. Программное обеспечение МК реализует процессы связи блоков с ЭВМ по интерфейсу RS–485 в формате протокола Modbus RTU, опроса подключенных к блокам датчиков по внутреннему протоколу ЗАО «Альбатрос» версии 2.0, мониторинга линий связи и функциональных операций.

ЯИ310 обеспечивает искробезопасное питание и гальваническую развязку линий связи с одним датчиком (ДУУ2М, ДУУ6, ДП1, ДТМ1 или ДТМ2).

3.3 Конструктивно блоки выполнены в пластмассовом корпусе.

Ячейки блоков представляют собой печатные платы с разъемами. Разъемы ЯК8 состыковываются с разъемами ЯС3 и с разъемами ячеек искрозащиты ЯИ310 (в соответствии с исполнением блоков). Образованная из ячеек конструкция вставляется в корпус по его направляющим.

Верхняя часть блоков закрывается крышкой до щелчка. На крышке размещен декоративный шильдик. Крышка имеет окна для подключения входных и выходных цепей блоков через клеммные соединители и окна для светодиодов индикации.

На задней стороне корпуса имеется узел крепления блоков на монтажный рельс EN50 022–35x7,5 Phoenix Contact GmbH & Co.

3.4 Блоки постоянно производят опрос датчиков, сохраняют принятые значения параметров в памяти МК и по запросу выдают их в ЭВМ.

4 Комплектность поставки
 

В комплект поставки блоков (на примере БСД исполнения 1) входят:

 Примечание

Документы УНКР.468157.079 РЭ и УНКР.468157.079 РП поставляются по одному экземпляру на партию до пяти штук или на каждые пять штук в партии.

5 Габаритные размеры и масса
 

5.1 Габаритные размеры блоков не превышают 100х77,5х109,5 мм и приведены в приложении А Руководства по эксплуатации УНКР.468157.079 РЭ (для БСД-3).

5.2 Масса не более 0,4 кг.

6 Установка блоков
 

6.1 Блоки устанавливаются на монтажный рельс EN50 022–35x7,5 Phoenix Contact GmbH & Co., закрепленный на основании.

6.2 Сведения по установке прибора даны в Руководстве по эксплуатации УНКР 468157.079 РЭ.

6.3 Схема подключения блока БСД-3 приведена в Приложении В Руководства по эксплуатации УНКР468157.079РЭ.