Контроллер ГАММА-8МА

1 Назначение

1.1 Контроллер ГАММА-8МА (далее «прибор») предназначен для подключения к нему до четырех датчиков ДУУ2М, ДУУ6 (ДУУ6-1), ДТМ2, или датчиков плотности ДП1, или до трех датчиков уровня радиоволновых РДУ3, или датчиков уровня тросиковых радиоволновых УТР1 производства ЗАО «Альбатрос» любых модификаций в любой конфигурации, или до четырех датчиков сторонних производителей с видом взрывозащиты «Искробезопасная электрическая цепь», имеющих стандартный токовый выход 0…5 мА, или 0…20 мА, или 4…20 мА, и обеспечивает:
– взрывозащищенное электропитание подключенных датчиков (датчики, подключаемые к контроллеру, могут размещаться на объектах в зонах класса 0, класса 1 и класса 2 по ГОСТ 30852.9, где возможно образование смесей горючих газов и паров с воздухом категории IIB согласно ГОСТ Р 30852.11 температурной группы T5 включительно;
– обработку поступающих от датчиков сигналов и расчет измеряемых параметров;
– индикацию измеренных параметров;
– управление внешними устройствами (до восьми изолированных ключей с выходом типа «сухой контакт» и программируемыми привязками и режимами работы);
– формирование стандартных токовых сигналов, пропорциональных привязанным измеряемым или рассчитываемым параметрам (до четырёх сигналов), для работы с самопишущими и другими устройствами регистрации;
– регулирование (пропорционально-интегрально-дифференциальный закон регулирования) по любым параметрам, измеряемым подключёнными к прибору датчиками;
– обмен информацией по последовательному интерфейсу RS-485 или Ethernet с ЭВМ верхнего уровня;
– обмен информацией с внешним USB FLASH накопителем;
– ведение архива измеряемых и рассчитываемых параметров.

1.2 Условия эксплуатации и степень защиты прибора
1.2.1 Прибор соответствует климатическому исполнению УХЛ и категории размещения 4 по ГОСТ 15150, но при этом рабочая температура внешней среды +1 до +45 °С.
1.2.2 Степень защиты оболочки прибора IP50 по ГОСТ 14254.
1.2.3 Прибор относится к взрывозащищенному оборудованию и соответствует требованиям ГОСТ 30852.0, ГОСТ 30852.10, имеет вид взрывозащиты выходных цепей «Искробезопасная электрическая цепь», искробезопасные цепи уровня «ia» для категории взрывоопасных смесей IIB по ГОСТ 30852.11, маркировку взрывозащиты «[Exiа]IIB» по ГОСТ 30852.0 и может применяться вне взрывоопасных зон помещений и наружных установок согласно требованиям главы 7.3 ПУЭ (шестое издание) и других нормативно- технических документов, регламентирующих применение оборудования во взрывоопасных зонах.

1.2.4 Прибор соответствует требованиям Технического регламента Таможенного союза ТР ТС 012/2011.

2 Технические данные

2.1 Прибор имеет конфигурацию, определяемую заказом, и включает в свой состав устанавливаемые в корпус блок питания БП8 (БП8-1) или блок питания БП9 (БП9-1), ячейку индикации ЯИ12, а также не более двух модулей ввода/вывода МВВ1, МВВ2 или МВВ3. Модули ввода/вывода устанавливаются в любых доступных позициях, количестве и сочетании.

2.2 Блок питания БП8 (БП8-1) обеспечивает выработку напряжений питания составных частей прибора, а также содержит узел, реализующий интерфейс RS-485 для связи прибора с ЭВМ верхнего уровня.

Блок питания БП9 (БП9-1) обеспечивает выработку напряжений питания составных частей прибора, а также содержит узел, реализующий интерфейс Ethernet для связи прибора с ЭВМ верхнего уровня.

Блоки питания БП8-1 и БП9-1 выполняют функции, аналогичные функциям, соответственно, блоков питания БП8 и БП9 и используются в случае наличия в составе прибора хотя бы одного модуля МВВ2.

Программная часть блоков БП9, БП9-1 содержит реализацию стека протоколов ТСР/IP, сервера HTTP, предназначенного для удалённого просмотра и изменения параметров прибора средствами программы HTTP клиента пользователя (Internet Explorer), а также протокола Modbus TCP, позволяющего интегрировать прибор в сеть АСУ ТП.

2.3 Ячейка индикации ЯИ12 содержит узел центрального процессора, узел индикации, состоящий из десяти символьных и двух двадцатисегментных светодиодных индикаторов и двухстрочного тридцатидвухсимвольного жидкокристаллического индикатора, клавиатуру из шести клавиш и узел USB интерфейса.

Программная часть узла USB ЯИ12 содержит реализацию стека протоколов USB HOST, позволяющую прибору производить чтение и запись информации на внешний USB FLASH накопитель.

2.4 Модуль ввода/вывода МВВ1 обеспечивает искробезопасное питание и подключение к нему одного или двух датчиков производства ЗАО «Альбатрос» (за исключением датчиков РДУ1, РДУ3 и УТР1), имеет один изолированный от общего провода модуля токовый выход стандартного диапазона и два ключа для управления устройствами промышленной автоматики.

2.5 Модуль ввода/вывода МВВ2 обеспечивает искробезопасное питание и подключение к нему одного датчика РДУ1, РДУ3 и УТР1, имеет один изолированный от общего провода модуля токовый выход стандартного диапазона и два ключа для управления устройствами промышленной автоматики.

2.6 Модуль ввода/вывода МВВ3 обеспечивает искробезопасное питание и подключение к нему одного или двух датчиков, имеющих стандартный токовый выход, имеет два изолированных от общего провода модуля токовых выхода стандартного диапазона и четыре ключа для управления устройствами промышленной автоматики.

2.7 Прибор предоставляет для питания датчиков:
– изолированные постоянные напряжения с параметрами U_О≤14,3 В, I_О≤80 мА при подключении датчиков к модулю МВВ1;
– изолированное постоянное напряжение с параметрами U_О≤14,3 В, I_О≤360 мА при подключении датчика к модулю МВВ2;
– изолированные постоянные напряжения с параметрами U_О≤29,7 В, I_О≤40 мА при подключении датчиков к модулю МВВ3.

2.8

Нормальное функционирование датчика РДУ3 или УТР1 должно обеспечиваться при длине соединительного кабеля между контроллером и датчиком не более 0,5 км. Разрешается применение экранированных контрольных кабелей со следующими параметрами: R_КАБ≤6 Ом, С_КАБ≤0,1 мкФ, L_КАБ≤0,5 мГн.

Нормальное функционирование остальных датчиков обеспечивается при длине соединительного кабеля между прибором и датчиками не более 1,5 км. Разрешается применение экранированных контрольных кабелей со следующими параметрами: R_КАБ≤100 Ом, С_КАБ≤0,1 мкФ, L_КАБ≤2 мГн.

2.9 Предельные параметры ключей прибора на активной нагрузке должны быть следующими:
– коммутируемое напряжение постоянного тока не более 60 В;
– допустимый ток коммутации ключа не более 1 А;
– сопротивление ключа в замкнутом состоянии не более 1 Ом.

2.10 Прибор, при комплектации блоком питания БП8 или БП8-1, имеет следующие характеристики интерфейса:
– тип интерфейса RS-485;
– гальваническая развязка выходных цепей интерфейса от корпуса прибора и его внутренних цепей (прочность изоляции 1000 В постоянного тока в течение одной минуты);
– программируемая скорость обмена до 115200 бит/с;
– программируемый контроль четности;
– коммуникационный протокол Modbus RTU.

2.11 Прибор, при комплектации блоком питания БП9 или БП9-1, имеет следующие характеристики интерфейса:
– тип интерфейса – Ethernet 10BASE-T;
– гальваническая развязка выходных цепей интерфейса от корпуса прибора и его внутренних цепей (прочность изоляции 1000 В постоянного тока в течение одной минуты);
– скорость обмена до 10 Мбит/с;
– коммуникационный протокол – стек TCP/IP;
– протоколы прикладного уровня – Modbus TCP и сервер HTTP.

2.12 Характеристики выходных токовых сигналов прибора:
– гальваническая развязка выходных цепей токовых сигналов от корпуса прибора и его внутренних цепей (прочность изоляции 1000 В постоянного тока в течение одной минуты);
– независимое программирование выходной шкалы (0…5 мА, 0…20 мА, 4…20 мА) для каждого токового выхода;
– диапазоны выходного токового сигнала, при величине сопротивления нагрузки не более 500 Ом - от 4 до 20 и от 0 до 20 мА, при величине сопротивления нагрузки не более 2,2 кОм - от 0 до 5 мА;
– пределы допускаемой абсолютной погрешности токовых выходов ±15 мкА.

2.13 Характеристики токовых входов прибора:
– гальваническая развязка входных цепей токовых сигналов от корпуса прибора и его внутренних цепей (прочность изоляции 1000 В постоянного тока в течение одной минуты);
– диапазоны входных токовых сигналов: 4…20 мА, 0…20 мА, 0…5 мА;
– пределы допускаемой абсолютной погрешности токовых входов ±15 мкА.

2.14 Электрические параметры и характеристики
2.14.1 Питание прибора осуществляется от сети переменного тока напряжением от 180 до 265 В, частотой (50 ±1) Гц.
2.14.2 Мощность, потребляемая прибором при номинальном напряжении и наибольшем количестве подключенных датчиков и других внешних устройств, не превышает 50 В•А.
2.14.3 По степени защиты от поражения электрическим током прибор относится к классу защиты I в соответствии с требованиями ГОСТ 12.2.007.0.
2.14.4 Электрическая изоляция в нормальных условиях применения выдерживает в течение одной минуты без пробоя и поверхностного перекрытия испытательное напряжение:
1) ~1500 В, 50 Гц – между цепью питания ~220 В, 50 Гц и металлическими частями прибора, а также между искробезопасными цепями и цепью питания ~220 В, 50 Гц;
2) ~500 В, 50 Гц – между выходными искробезопасными цепями прибора, электрически не связанными между собой, а также между выходными искробезопасными цепями прибора и его корпусом;
3) –1000 В – между выходными цепями интерфейса RS-485 и корпусом прибора и его внутренними цепями, а также между выходными цепями интерфейса Ethernet и корпусом прибора и его внутренними цепями;
4) –1000 В – между выходными цепями токовых сигналов и корпусом прибора и его внутренними цепями.
2.14.5 Время установления рабочего режима не более 30 с.
2.14.6 Прибор предназначен для непрерывной работы.

2.15 Надежность
2.15.1 Средняя наработка на отказ прибора с учетом технического обслуживания не менее 100000 ч.
2.15.2 Срок службы прибора составляет 14 лет.

3 Общее устройство и принцип работы прибора

3.1 Контроллер ГАММА-8МА выполняет функции вторичного преобразователя, индикации и управления. Состав прибора определяется заказом и включает:
– один блок питания (БП8, БП8-1, БП9 или БП9-1);
– ячейку индикации (ЯИ12);
– до двух модулей ввода/вывода (МВВ1, МВВ2 или МВВ3) в любых сочетаниях. Ячейка индикации является центральным узлом прибора и реализует:
– опрос модулей ввода/вывода и обработку полученной с них информации;
– терминальные функции отображения/ввода параметров данных и настроек;
– хранение параметров настроек прибора и подключенных датчиков в энергонезависимой памяти;
– ведение и хранение архива измеряемых параметров в энергонезависимой памяти;
– обмен информацией с узлом интерфейса связи блока питания;
– интерфейс с внешним USB FLASH накопителем.

Также ячейка индикации выполняет функции кросс-платы, в разъемы которой устанавливаются один блок питания (БП8, БП8-1, БП9 или БП9-1), а также один или два модуля ввода/вывода (МВВ1, МВВ2 или МВВ3).

ЯИ12 для отображения информации содержит два пятиразрядных семисегментных светодиодных индикатора, две двадцатиразрядные светодиодные шкалы и тридцатидвухразрядный символьный жидкокристаллический индикатор.

3.2 Модули ввода/вывода (МВВ1, МВВ2 или МВВ3) вырабатывают искробезопасные напряжения для питания подключенных датчиков, содержат узлы оптронной развязки сигналов связи с датчиками, обеспечивающие согласование уровней сигналов и защиту искробезопасных цепей от искроопасных, а также изолированные от общего провода токовые выходы стандартного диапазона и ключи для управления устройствами промышленной автоматики.

Модули ввода/вывода осуществляют обмен информацией с подключёнными датчиками, обработку полученных данных, пересылку измеренных и рассчитанных параметров в ячейку индикации. Также модули ввода/вывода производят формирование сигналов, выдаваемых на токовые выходы и ключи в соответствии с заданными алгоритмами управления.

3.3 Блок питания БП8 осуществляет выработку вторичных напряжений постоянного тока, питающих электрическую схему прибора, а также содержит узел интерфейса RS-485 для связи прибора с ЭВМ верхнего уровня. Реализация протокола Modbus RTU обеспечивается программным обеспечением ячейки индикации.

Блок питания БП9 осуществляет выработку вторичных напряжений постоянного тока, питающих электрическую схему прибора, а также содержит узел интерфейса Ethernet для связи прибора с ЭВМ верхнего уровня. Реализация стека протоколов TCP/IP, а также протоколов Modbus TCP и HTTP сервера обеспечивается программным обеспечением БП9.

Обмен БП9 с ячейкой индикации осуществляется с помощью последовательной линии связи.

Блоки питания БП8-1 и БП9-1 выполняют функции аналогичные функциям БП8 и БП9 соответственно, а также содержат дополнительный источник питания для выработки питающего напряжения для датчиков УТР1 или РДУ3, подключаемых к модулю МВВ2.

3.4 Прибор выполнен в металлическом корпусе. Внутри корпуса закреплена ячейка индикации, выполняющая одновременно функции кросс-платы. Блок питания и модули ввода/вывода вставляются по направляющим с задней стороны прибора во врубные разъемы ячейки индикации. Вставляемые модули представляют собой печатные платы, имеющие с одной стороны разъемы связи с ячейкой индикации, а с другой стороны разъемы связи с внешними устройствами. Этой же стороной плата крепится к металлической панели, обеспечивающей фиксацию узла в корпусе прибора и предохраняющей прибор от проникновения посторонних предметов.

Передняя часть прибора закрыта панелью с декоративным шильдиком. Панель имеет пазы для индикаторов и встроенную мембранную клавиатуру.

Кабель клавиатуры в виде гибкого шлейфа соединён со схемой прибора через разъём на плате ячейки индикации.

Плата ячейки индикации содержит разъём, выходящий на переднюю панель, для подключения к прибору внешнего USB FLASH накопителя.

На панелях модулей ввода/вывода расположены: разъём для подключения датчиков, разъём для подключения внешних устройств к токовым выходам, разъём для подключения исполнительных устройств к выходам ключей модуля, а также светодиодные индикаторы, отображающие текущее состояние линии связи модуля с подключёнными датчиками.

На панелях блоков питания расположены: узел входа питания, включающий сетевой разъём и держатели сетевых предохранителей, выключатель питания прибора, разъём и индикаторы приёма/передачи для включения прибора в информационную сеть и отображения состояния интерфейсного узла.

4 Структура обозначения прибора

Структура обозначения контроллера ГАММА-8МА

Примечание

При комплектации контроллера модулем МВВ2 в качестве блока питания должен быть использован БП8-1 или БП9-1. В остальных случаях используются БП8 или БП9.

5 Комплектность поставки

В комплект поставки прибора входят:

Примечания
1. XXX – номер текущей версии ПО прибора.
2. Жгуты УНКР.685622.008 поставляются в количестве одной штуки на каждый из модулей МВВ1, МВВ2.
3.Вилки кабельные DB-9M поставляются в количестве одной штуки на каждый из модулей БП8, БП8-1, МВВ1, МВВ2, МВВ3.
4.Вилка кабельная TPR-8P8CS c колпачком TPC-1/G поставляется в количестве одной штуки только в том случае, если в состав прибора входит блок питания БП9 (БП9-1).
5.Розетки кабельные DB-15F поставляются в количестве одной штуки на каждый из модулей МВВ1, МВВ2, МВВ3.
6. Вилки кабельные DB-15М поставляются в количестве одной штуки на каждый из модулей МВВ3.

6 Габаритные размеры и масса

6.1 Габаритные размеры прибора не превышают 231х156х208 мм.

6.2 Масса прибора не более 3,6 кг.

7 Установка прибора

7.1 Прибор устанавливается в помещении с искусственным освещением для обеспечения возможности круглосуточной работы.

7.2 Фиксация прибора на щите осуществляется с помощью четырех прижимов, расположенных с тыльной стороны лицевой панели прибора.

8 Дополнительная информация

Подробно сведения по техническим характеристикам, принципу действия, подготовке к работе и порядке работы с прибором даны в руководстве по эксплуатации УНКР.466514.022 РЭ.