КонтрАвт
YoutubeVkontakteYandex Zen
КонтрАвт
Подписка

Будьте всегда в курсе!

Новинки продукции, обучающие видеоролики, типовые решения!

 

Всего 2 раза в месяц!

Будьте всегда в курсе!

Новинки продукции, обучающие видеоролики, типовые решения!

 

Всего 2 раза в месяц!

Корзина заказовКорзина заказов
Выбор продукции

НПСИ-250/500-УВ. Обзор серии преобразователей.

Cмотри подробную информацию (описание, характеристики, cхемы и др.):

Текстовая расшифровка

Добрый день, уважаемые коллеги! В этом видео мы рассмотрим новую линейку нормирующих преобразователей НПСИ-250/500-УВ из номенклатуры научно-производственной фирмы КонтрАвт. Они предназначены  для работы сигналами термопар, термометров сопротивления и потенциометров. В данную группу приборов входят нормирующие преобразователи НПСИ-250/500-УВ1 и разветвители сигналов 1 в 2 НПСИ-250/500-УВ1.2. Мы рассмотрим особенности и характеристики обоих типов приборов. 

Ключевые общие особенности 

На рисунке представлены функциональные схемы приборов. На первых двух схемах представлены преобразователи НПСИ-250/500-УВ1. Отличия между ними в типе дискретного выхода и в ширине корпуса : 12.5 мм  у прибора с твердотельным реле и 17.5 мм  - у прибора с электромеханическим реле.  На третьей схеме представлены разветвители НПСИ-250/500-УВ1.2. У них уже не один, а два токовых выхода, дискретный выход (если он вообще присутствует) реализован только на электромеханическом реле.  

Здесь мы ведем речь о группе приборов с цифрами 250/500 в названии. Различие между ними в том, что приборы серии НПСИ-250 имеют только USB-интерфейс, а приборы серии НПСИ-500 в дополнении к USB имеют еще интерфейс RS-485. Более подробно мы расскажем об этом позднее.

Рассматриваемые приборы имеют следующие особенности:

1. Приборы являются одноканальными по входу, имеют универсальный вход для работы с сигналами термопар, термометров сопротивления и потенциометрами. В номенклатуре НПФ КонтрАвт есть целый ряд преобразователей для работы с данными сигналами. Но они работают с сигналами каждой группы отдельно. Например, преобразователи с обозначением ТП работают только с термопарами, ПМ - только с потенциометерами. Преобразователи УВ  могут работать со всеми тремя группами сигналов.

2. Измеренные сигналы преобразуются в токовые сигналы (4...20 мА). Преобразователи УВ1 имеют один токовый выход, который работает в активном режиме. Преобразователи УВ1.2 имеют два токовых выхода, поэтому  этот преобразователь является разветвителем сигналов  1 в 2.  Каждый из этих двух выходов может работать в активном или пассивном режиме в зависимости от схемы подключения. 

3. Традиционная концепция нормирующих преобразователей, выпускаемых Фирмой КонтрАвт , предполагает наличие модификаций с параметрической сигнализацией, то есть с сигнализацией по уровню измеренного сигнала.  До сих пор, такая функция отсутствовала у температурных преобразователей ТП и ТС, за исключением преобразователей серии НПСИ-150.  В новых преобразователях УВ  опция параметрической сигнализации теперь стала доступна. Поскольку конфигурирование преобразователей выполняется  с помощью  удобного программного обеспечения SetMaker, то настройка функции сигнализации, порогов срабатывания, времен задержек стала очень простой и наглядной. Выходы параметрической сигнализации  реализованы либо на твердотельных, либо на электромеханических реле в зависимости от  модификации преобразователя.  

4. Приборы обнаруживают ряд аварийных состояний. Информацияя об аварии отображается на передней панели , выводится на выход АВАРИЯ на шине. Кроме того,  в аварийной ситуации токовые выходы переводятся в аварийное состояние.  

5. Отличительной особенностью новых преобразователей является то, что конфигурирование (настройка) типа и диапазона преобразования входных сигналов, а также многих других функций и параметров преобразователей выполняется по интерфейсам USB или RS-485 с помощью программного обеспечения SetMaker

6. Наличие интерфейсов USB и RS-485 позволяет организовать обмен данными по сети, а также выполнять дистанционное управления выходами преобразователей. С этой точки зрения, преобразователи являются модулями ввода-вывода аналоговых и дискретных сигналов.

7. Преобразователи имеют гальваническую изоляцию по всем сечениям

8. Преобразователи имеют компактный корпус и допускают плотный монтаж в полном диапазоне температур эксплуатации. В корпусах шириной 12.5 мм реализована функция оптимизации тепловыделения для предотвращения перегрева. 

9. Некоторые модификации преобразователей имеют возможность подключения по шине. По шине можно выполнить групповое питание,  подключение по интерфейсу RS-485, собирать обобщенный сигнал АВАРИЯ. 

Рассмотрим подробнее каждую из указанных характеристик.

 

Универсальный вход

Преобразователи НПСИ-250/500-УВ1 и НПСИ-250/500-УВ1.2 предназначены для преобразования сигналов напряжения и термо-ЭДС термоэлектрических преобразователей, сигналов  резистивных датчиков и термопреобразователей сопротивления, а также потенциометрических датчиков в унифицированный токовый сигнал (4…20) мА. 

Универсальный вход позволяет работать с любым из трех названных типов входных сигналов. Приборы подключаются по входу по четырёхпроводной или трёхпроводной схемам подключения. Если возникает необходимость применения двухпроводной схемы, то при конфигурировании выбирается один из этих двух вариантов, а на клеммах устанавливаются соответствующие перемычки.

Приборы имеют высокую точность преобразования 0,1% и высокую температурную стабильность 0.0025%/градус.

 

Выходы преобразователей

Преобразователи НПСИ-250/500-УВ1 имеют один токовый выход (4...20) мА для пребразования измеренного сигнала.  Преобразователи НПСИ-250/500-УВ1.2 имеют два таких выхода и помимо преобразования входного сигнала в (4...20) мА осуществляют еще его разветвление "1 в 2". У некоторых модификаций преобразователей присутствует дискретный выход «Авария» на оптотранзисторе по шине. Кроме того у ряда модификаций присутствует также дискретный выход «Сигнализация» на электромеханическом или твердотельном реле. 

 

Обнаружение аварийных состояний

Приборы  постоянно проводят диагностику и обнаруживают различные аварийные ситуации, например, обрыв соединительных линий датчиков, выход измеренного сигнала за допустимый диапазон, целостность параметров в энергонезависимой памяти и другие.

Обнаружение аварийной ситуации пользователь может наблюдать визуально на панели прибора при помощи индикатора "КАНАЛ".

Токовые выходы при этом принимают аварийные значения. Аварийные уровни задаются при конфигурировании, например, 22,5 мА. Аварийное значение токового сигнала может быть зафиксировано измерительной системой и интерпретировано как авария. 

При возникновении аварийной ситуации формируется аварийный уровень выходного дискретного сигнала «Авария» на оптотранзисторе, который выводится на шинный соединитель

Параметры аварийной сигнализации конфигурируются пользователем при настройке прибора. В частности, можно задать какие именно аварийные события будут приводить к срабатыванию выхода «Авария».

Подробнее мы расскажем про это в видео, посвященном конфигурированию рассматриваемых приборов.

 

Сигнализация по уровню

В приборах программно реализована параметрическая сигнализация (сигнализация при пересечении выбранным измеряемым параметром заданного порога) с помощью внутреннего компаратора.

Возможные функции компаратора: прямая функция (функция “Больше”) с независимым заданием порогов срабатывания), обратная функция (функция “Меньше”) с независимым заданием порогов срабатывания, попадание в интервал (функция “В интервале”) с независимым заданием границ интервала и ширины зоны гистерезиса Δ и попадание вне интервала (функция “Вне интервала”) с независимым заданием границ интервала и ширины зоны гистерезиса Δ.

Дополнительно для функций параметрической сигнализации могут быть также заданы задержка времени срабатывания (то есть времени, в течение которого должно сохраняться условие срабатывания сигнализации, чтобы она сработала) и режим отложенной сигнализации при включении. 

В режиме отложенной сигнализации игнорируется первое условие срабатывания сигнализации после включения питания. Это позволяет исключить ненужное срабатывание сигнализации в процессе установления режимов работы оборудования после включения питания

Подчеркнем еще раз, что функция компаратора реализуется  программно.

Состояние компаратора всегда можно считать по интерфейсам USB и RS-485 (о них расскажем буквально через минуту. Если же возникает необходимость сформировать внешний сигнал сигнализации, то существует несколько вариантов. 

Штатное решение - это использовать модификацию прибора с выходом сигнализации  на электромеханическом или твердотельном реле. Данная возможность присутствует только у модификаций нормирующих преобразователей с кодом “1С” в обозначении. Если в обозначении модификации стоит 0С – выход сигнализации у нее отсутствует.

Однако, сигнал компаратора можно подать и на любой токовый выход, а также на выход Авария на шине. Это выполняется путем соответствующего конфигурирования. Конечно, штатное применение указанных выходов становится недоступным.

Таким образом,  некоторые модификации нормирующих преобразователей НПСИ-250/500-УВ можно дополнительно можно считать еще и сигнализаторами по уровню измеренного параметра. 

 

Интерфейсы USB и RS-485

Все модификации обоих моделей преобразователей имеют USB интерфейс.

Некоторые модификации в дополненение к USB интерфейсу имеют еще и интерфейс RS-485, протокол MODBUS RTU.

Данные возможности зашифрованы в системе обозначений модификаций преобразователей. Как мы уже говорили в начале видео, если в названии модификации присутствует цифра 250, то преобразователь имеет только USB интерфейс, если цифра 500, то у данной модификации имеется два интерфейса USB и RS-485.

Оба интерфейса предназачены для трех типов задач. 

1. Первая - это конфигурирование, то есть настройка прибора. 

Для конфигурирования используется сервисное программное обеспечение SetMaker. С его помощью можно не только сконфигурировать прибор (выбрать тип и границы диапазона преобразования, настроить функции сигнализации и задать пороги срабатывания сигнализации, сформировать аварийные уровни выходного токового сигнала), но и быстро копировать сохраненную конфигурацию в другие приборы и тем самым ускорять их настройку.

Подробнее про конфигурирование данных преобразователей мы расскажем в следующем видео.

2. Вторая задача интерфейсов USB и RS-485 - обмен данными между преобразователем и внешним устройством (персональным компьютером или контроллером).

Преобразователь по запросу  может передавать измеренные значения в системы управления верхнего уровня (управляющий контроллер или ПК). 

3. Третья задача - дистанционное управление аналоговыми и дискретными выходами преобразователя с внешнего устройства (компьютера или контроллера). Эти возможности позволяЮт использовать данные  нормирующие преобразователи в качестве модулей ввода-вывода.

Заметим, что функционирование интерфейсов USB и RS-485 происходит независимо друг от друга.

 

Гальваническая изоляция

Важнейшей задачей, которую решают рассматриваемые приборы, является гальваническая изоляция входных и выходных сигнальных цепей, цепей питания и цепей интерфейса RS-485 между собой. 

Электрическая прочность изоляции ~1500 В, 50 Гц по всем сечениям, кроме сечения  «RS-485 – питание», у котого напряжение изоляции ~1000 В.

Гальваническая изоляция двух токовых выходов между собой позволяет подключать потребителей сигналов, расположенных удаленно и находящихся под разными потенциалами.

Гальваническая изоляция интерфейса RS-485 обеспечивает надежную и бесперебойную работу приборов в сети. 

 

Размещение преобразователей 

Концентрация сигналов в шкафах автоматики велика, поэтому сокращение размеров приборов является для фирмы НПФ КонтрАвт приоритетной задачей. 

Ширина корпуса нормирующих преобразователей НПСИ-250-УВ1 12,5 и 17,5 мм, НПСИ-500-УВ1.2 - 22,5 мм

Как известно, плотному монтажу приборов с узком корпусе препятствует весьма существенное тепловыделение, которое происходит при формировании сигналов (4…20) мА, особенно при малых нагрузках. Именно для борьбы с этим явлением в нормирующих преобразователей с шириной корпуса 12.5 мм реализован специальный механизм снижения тепловыделения внутри прибора при малых значениях сопротивлениях нагрузки.

Пользователь при конфигурировании прибора с помощью программного обеспечения SetMaker может указать значение сопротивления используемой нагрузки. С учетом введенного значения прибор оптимизирует режим работы блока формирования  выходного токового сигнала. В результате основное  выделение тепла происходит на нагрузке, а не внутри прибора, исключая тем самым, перегрев его корпуса

Таким образом,  при правильном конфигурировании сопротивлений нагрузки токовых выходов возможен монтаж преобразователей шириной 12.5 мм вплотную друг к другу во всем  диапазоне температур эксплуатации, то есть до + 70 ℃.

Для нормирующих преобразователей НПСИ-250/500-УВ1.2, имеющих ширину корпуса 22,5 мм, проблема перегрева неактуальна.

 

Шинный соединитель и питание по шине

В некоторых модификациях приборов присутствует шинный соединитель. 

В модификациях с поддержкой интерфейса RS-485, линии интерфейса выводятся как на разъемные клеммы, так и  на шину.

Наличие шинного соединителя дает возможность организовать питание группы приборов по шине питания 24 В. Если на одной DIN-рейке рядом располагается много приборов, то из соображений удобства их питание рекомендуется организовать именно по шине.

Подача питания по шине значительно упрощает монтаж большого числа приборов. Есть два варианта организации группового питания по шине.

1. В первом варианте,  питание подается на клеммы одного нормирующего преобразователя,  а через него питание подается на шину и соответственно на другие преобразователи/барьеры. Таким способом можно запитать группу до 5 приборов.

2. Во втором варианте, питание нужно подать непосредственно на шину с помощью разъёмного клеммного соединителя Phoenix Contact МС1,5/5-ST-3,81. Так можно запитать до 30 преобразователей любых модификаций.

Наконец , на шину выводится сигнал АВАРИЯ, выполненный на транзисторе с открытым коллектором. Это позволяет по шине собирать обобщенный сигнал АВАРИЯ  от группы преобразователей. 

 

Другие возможности

Нормирующие преобразователи НПСИ-250/500-УВ  выполняют и другие функции: линеаризацию номинальной статической характеристики, компенсацию термоЭДС «холодного» спая (с возможностью отключения), коррекцию результата измерения температуры (смещение, наклон), низкочастотнУЮ цифровУЮ фильтрациЮ (ФНЧ) измеренных значений с задаваемой постоянной времени. О них мы расскажем в следующем видео. 

 

Системы обозначений и модификации

Номер серии  250 или 500 указывает на доступные типы интерфейсов. 250 - только USB, 500 - USB + RS-485. В этих преобразователях имеется гальваническая изоляция цепей.

Цифра после букв УВ отвечает за количество токовых выходов и соотвественно тип прибора. 1 - один токовый выход 4...20 мА, прибор преобразовывает входной сигнал в 4...20 мА, 1.2 - 2 токовых выхода 4...20 мА, прибор не тоьлко преобразовавывает входной сигнал в 4...20 мА, но и разветвляет его 1 в 2

Цифра перед буквой "С", означающей сигнализацию, указывает на наличие или отсутствие дискретного выхода сигнализации. 0С - выхода нет, 1С - выход есть.

Цифра 24 означает напряжение питания 24 В. Допустимый диапазон напряжения постоянного тока при этом (12…30) В. Все модификации приборов имеют данное напряжения питания.

Буква М означает "модификация" и следующие за ними обозначения позволяют однозначно идентифицировать конкрентные модификации. Первая цифра после М указывает на ширину корпуса в мм: 12,5, 17,5 или 22,5. Далее следует тип дискретного выхода - ЭМР - электромеханическое реле, ТТР - твердотельное реле. Буква Ш указывает на наличие или отсутствие в преобразователе шинного соеднителя. 1Ш - есть, 0Ш - нет. И наконец последний знак указывает номер модификации - 0 - стандартная модификация, Х - модификация по заказу.

Таким образом обозначение указанное на экране можно прочитать так– преобразователь нормирующий для работы с сигналами напряжения, термопар, сигналов сопротивления, термопреобразователей сопротивления, потенциометров, 1 входной канал, конфигурирование через порт USB или RS-485 с помощью сервисного программного обеспечения SetMaker, обмен данными по интерфейсу RS-485, с сигнализацией по уровню сигнала (1 выход твёрдотельное реле), гальваническая изоляция цепей вход-выходы-питание-интерфейс USB – интерфейс RS-485, рабочий диапазоннапряжений питания постоянного тока (12…30) В, ширина корпуса 12,5 мм, наличие шинного соединителя (питание, интерфейс RS-485, выход Авария), стандартная модификация.

Итак, мы рассмотрели основные функции и технические характеристики линейки нормирующих преобразователей серии НПСИ-250/500-УВ.

В следующем видео мы покажем процесс конфигурирования данных приборов. 




Copyright © 2003-2021 КонтрАвт
Телефон: +7 (831) 260-13-08 (многоканальный)
Почта: sales@contravt.ru



Powered by TreeGraph (Graphit Ltd.)