Блок сопряжения с датчиками БСД, БСД-1, БСД-2, БСД-3

1 Назначение

1.1 Блоки сопряжения с датчиками БСД (далее «блоки») предназначены для построения систем сбора измерительной информации от датчиков в системах объемномассового 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, могут размещаться на объектах класса B 1 и B 1а по классификации ПУЭ, шестое издание, глава 7.3), где возможно образование смесей горючих газов и паров с воздухом категории IIB 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 «Взрывобезопасный» для взрывоопасных смесей, горючих газов и паров с воздухом категории IIB ГОСТ Р 51330.11, параметры искробезопасных выходов U_О ≤14,3 В, I_О ≤ 80 мА, маркировку взрывозащиты «[Exib]IIB  Х» и устанавливается вне взрывоопасных зон помещений.

2 Технические данные

2.1 Число подключаемых датчиков типа ДТМ2, ДУУ2М, ДУУ5, ДУУ6, ДИД1, ДП1 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 кон троля 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 экрани рованных 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 ЯИ38.

ЯК8 имеет разъемы для подключения ЯС3 и ЯИ38. 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 версии 2.0, мониторинга линий связи и функциональных операций.

ЯИ38 обеспечивает искробезопасное питание и гальваническую развязку линий связи с одним датчиком. Количество ячеек ЯИЗ8 от одной до трех (в зависимости от исполнения блоков).

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 ЯИ38 (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:
– блок сопряжения с датчиками БСД–1 УНКР.468157.079   – 1 шт.;
– паспорт УНКР.468157.079 ПС                                             – 1 шт.;
– руководство по эксплуатации УНКР.468157.079 РЭ         – 1 шт.;
– руководство программиста УНКР.468157.079 РП              – 1 шт.;
– тара транспортная УНКР.321312.079                                – 1 шт.

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 на рисунке III.7.1 (для БСД3).

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 на рисунке III.7.2.

7 Дополнительная информация

7.1 Подробно сведения по техническим характеристикам, принципу действия, установке, подготовке к работе и порядке работы с прибором даны в руководстве по эксплуатации УНКР 468157.079 РЭ.

7.2 Руководство по эксплуатации в электронном виде размещено на прилагаемом к настоящему каталогу CD-диске.

Рисунок III.7.1 Габаритные размеры блока БСД-3

Рисунок III.7.2 Основная схема подключения блока БСД-3