ИРТ 5320 и ИРТ 5321

Описание и работа ИРТ 5320, ИРТ 5321

* Допускается программным способом изменять конфигурацию логики работы реле.

2. ОПИСАНИЕ И РАБОТА 2.1. Назначение изделий 2.1.1. ИРТ предназначены для измерения и контроля температуры и других неэлектрических величин, преобразованных в электрические сигналы силы, напряжения постоянного тока и активное сопротивление постоянному току.
2.1.2. ИРТ могут быть использованы в различных технологических процессах промышленности.
2.1.3. ИРТ являются микропроцессорными, конфигурируемыми при производстве или потребителем приборами, с индикацией текущего значения преобразуемой величины и предназначены для функционирования в автономном режиме. Просмотр и изменение параметров конфигурации ИРТ производится с помощью программы «Настройка ИРТ 53ХХ» при подключении ИРТ к ЭВМ. Связь ИРТ с компьютером осуществляется по интерфейсу RS 232C (по схеме «точка-точка»).
Индикация измеряемых величин в ИРТ происходит на светодиодном (СД) индикаторе. Индикация срабатывания уставок осуществляется с помощью единичных СД индикаторов. ИРТ осуществляют контроль достоверности входных сигналов.
2.1.4. ИРТ осуществляет функцию сигнализации и автоматического регулирования контролируемых параметров.
Исполнительные реле каналов сигнализации обеспечивают коммутацию:

• переменного тока сетевой частоты:
  - при напряжении 250 В до 5 А на активную нагрузку,
  - при напряжении 250 В до 2 А на индуктивную нагрузку (cos ? > 0,4);
• постоянного тока:
  - при напряжении 250 В до 0,1 А на активную и индуктивную нагрузки,
  - при напряжении 30 В до 2 А на активную и индуктивную нагрузки.

2.1.5. ИРТ имеют две уставки.
2.1.6. В состав ИРТ входит встроенный источник напряжения 24 В, предназначенный для питания первичных преобразователей с унифицированным выходным сигналом постоянного тока.
2.1.7. В соответствии с ГОСТ 9736-91 ИРТ являются:

• по числу преобразуемых входных сигналов
  - одноканальными;
• по числу каналов сигнализации
  - двухканальными
• по зависимости выходного сигнала от входного
  - с линейной зависимостью для входных сигналов от термопреобразователей сопротивления (ТС), преобразователей термоэлектрических (ТП) или с линейной зависимостью и с функцией извлечения квадратного корня для унифицированного входного сигнала.

2.1.8. В соответствии с ГОСТ 25804.1-83 ИРТ относятся:

• к категории Б - аппаратура непрерывного применения;
• к виду I - аппаратура, имеющая два уровня качества функционирования - номинальный уровень и отказ.

2.1.9. В соответствии с ГОСТ 14254-96 степень защиты от попадания внутрь ИРТ твердых тел, пыли и воды для:

• передней панели IP54;
• корпуса IP20.

2.1.10. В соответствии с ГОСТ 17516.1-90 по устойчивости к механическим воздействиям при эксплуатации ИРТ относятся к группе исполнения М6.
2.1.11. В соответствии с ГОСТ 12997-84 по устойчивости к климатическим воздействиям при эксплуатации ИРТ соответствуют:
- группе исполнения С3 при температуре окружающего воздуха от минус 10 до плюс 50 °С (для индекса заказа t1050);
- группе исполнения С4 при температуре окружающего воздуха от минус 30 до плюс 50 °С (для индекса заказа t3050).
2.1.12. В соответствии с ГОСТ Р 50746-2000 ИРТ устойчивы к электромагнитным помехам, установленным в таблице 2.1.

Степень жесткости электромагнитной обстановки по ГОСТ

Характеристики видов помех

Примечания:

1. * Дополнительная погрешность при воздействии помех не превышает 0,3 % (0,4 %) от максимального значения выходного сигнала.
2. ** ТС – технические средства
3. ИРТ 5320Н, ИРТ 5321Н нормально функционируют и не создают помех в условиях совместной работы с аппаратурой систем и элементов, для которых они предназначены, а также с аппаратурой другого назначения, которая может быть использована совместно с данными ИРТ 5320Н, ИРТ 5321Н в типовой помеховой ситуации

2.2. Технические характеристики

2.2.1. Диапазоны измерений, входные параметры и пределы допускаемой основной приведенной погрешности с учетом конфигураций ИРТ 5320Н, ИРТ 5321Н соответствуют приведенным в таблицах 2.2 и 2.3.

Таблица 2.2 - ИРТ 5320Н, ИРТ 5321Н для конфигураций с входными электрическими сигналами от термопреобразователей сопротивления (ТС) по ГОСТ 6651-94 и преобразователей термоэлектрических (ТП) по ГОСТ Р 8.585-2001

Тип первичного преобразователя

* Одна единица последнего разряда, выраженная в процентах от диапазона измерений.
** По отдельному заказу.

2.2.2. Время установления рабочего режима (предварительный прогрев) не более 30 мин.
2.2.3. Предел допускаемой дополнительной погрешности ИРТ по измерению не превышает 0,2 предела допускаемой основной погрешности при воздействии одного из ниже перечисленных факторов:
• при изменении температуры на каждые 10 °С в рабочем диапазоне температур, указанном в п. 2.1.11
• при воздействии повышенной влажности до 95 % при 35 °С;
• при изменении напряжения питания от номинального (220 В, 50 Гц) в диапазоне от 90 до 249 В, 50 Гц.
2.2.4. Предел допускаемой дополнительной погрешности ИРТ для конфигурации с ТП, вызванной изменением температуры их свободных концов в диапазоне рабочих температур, не превышает 0,2 предела допускаемой основной погрешности.
2.2.5. Область задания уставок соответствует диапазону измерений.
2.2.6. Предел допускаемой основной погрешности срабатывания сигнализации не превышает предела допускаемой основной погрешности измеряемых величин.
2.2.7. Предел допускаемой дополнительной погрешности срабатывания сигнализации, вызванной изменением температуры окружающего воздуха от нормальной до любой в пределах рабочих температур на каждые 10 °С изменения температуры, не превышает 0,2 предела допускаемой основной погрешности срабатывания сигнализации.
2.2.8. Максимальное сопротивление каждого провода соединения ИРТ с ТС - 15 Ом.
2.2.9. Гистерезис срабатывания ИРТ по уставкам несимметричный, программируется независимо по каждой уставке и регулируется в пределах всего диапазона измерений.
2.2.10. Выходные характеристики встроенного источника напряжения:
- номинальное напряжение 24±0,48 В;
- максимальный ток нагрузки 25 мА.
2.2.11. Питание ИРТ осуществляется от переменного напряжения синусоидальной формы частотой от 40 до 100 Гц в диапазоне от 90 до 249 В, при номинальных значениях - частоты 50 Гц и напряжения 220 В.
2.2.12. Мощность, потребляемая ИРТ от сети переменного тока при номинальном напряжении, не превышает 5 ВА.
2.2.13. Изоляция электрических цепей питания и электрических цепей сигнализации между собой и относительно всех остальных цепей ввода-вывода и зажима защитного заземления в зависимости от условий испытаний выдерживает в течение 1 мин действие испытательного напряжения практически синусоидальной формы частотой от 45 до 65 Гц:
• 1500 В при температуре окружающего воздуха (20±5) °С и относительной влажности от 30 до 80 %;
• 900 В при относительной влажности (90±3) % и температуре окружающего воздуха (25±3) °С.
2.2.14. Изоляция входных и интерфейсных электрических цепей между собой и относительно зажима защитного заземления в зависимости от условий испытаний выдерживает в течение 1 мин действие испытательного напряжения практически синусоидальной формы частотой от 45 до 65 Гц:
• 500 В при температуре окружающего воздуха (20±5) °С и относительной влажности от 30 до 80 %;
• 300 В при относительной влажности (90±3) % и температуре окружающего воздуха (25±3) °С.
2.2.15. Электрическое сопротивление изоляции токоведущих цепей ИРТ не менее:
• 20 МОм при температуре окружающего воздуха (20±5) °С и относительной влажности от 30 до 80 %;
• 5 МОм при температуре окружающего воздуха (50±3) °С и относительной влажности от 30 до 80 %;
• 1 МОм при относительной влажности (90±3) % и температуре окружающего воздуха (25±3) °С.
2.2.16. ИРТ устойчивы к воздействию температуры окружающего воздуха от минус 10 до плюс 50 °С или от минус 30 до плюс 50 °С.
2.2.17. ИРТ устойчивы и прочны к воздействию влажности до 95 % при температуре 35 °С.
2.2.18. ИРТ прочны к воздействию температуры окружающего воздуха от минус 40 до плюс 70 °С.
2.2.19. ИРТ в транспортной таре прочны к воздействию ударной тряски с числом ударов в минуту 80, средним квадратическим значением ускорения 98 м/с2 и продолжительностью воздействия 1 ч.
2.2.20. ИРТ устойчивы и прочны к воздействию синусоидальной вибрации в диапазоне частот от 1 до 100 Гц при амплитуде виброускорения 20 м/с2.
2.2.21. ИРТ устойчивы и прочны к воздействию механических ударов одиночного действия с пиковым ударным ускорением 20 м/с2, длительностью ударного импульса от 2 до 20 мс и общим количеством ударов 30.
2.2.22. ИРТ устойчивы и прочны к воздействию механических ударов многократного действия с пиковым ударным ускорением 30 м/с2, с предпочтительной длительностью действия ударного ускорения 10 мс (допускаемая длительность - от 2 до 20 мс) и количеством ударов в каждом направлении 20.
2.2.23. В соответствии с ГОСТ Р 50746-2000 ИРТ устойчивы к электромагнитным помехам, установленным в таблице 2.1.
2.2.24. Габаритные размеры, мм, не более:
- передняя панель 96 х 48;
- монтажная глубина (вместе с разъемами). 125;
- вырез в щите 88 х 46;
- максимальная толщина щита 10.
2.2.25. Масса, кг, не более: 0,4.

2.3 Устройство и работа

2.3.1. В состав ИРТ входят:
• модуль питания и коммутации с импульсным преобразователем сетевого напряжения (с гальванической развязкой от сети), с двумя реле каналов сигнализации и модулем интерфейса RS 232С;
• модуль аналого-цифрового преобразователя (АЦП), с источником напряжения 24 В;
• модуль управления и индикации с клавиатурой управления и энкодером.
2.3.1.1. Модуль питания и коммутации обеспечивает питание всех модулей ИРТ, осуществляет коммутацию каналов сигнализации.
2.3.1.2. Модуль АЦП измеряет значение входных сигналов и обеспечивает питание внешних устройств напряжением 24 В. Измерительный канал и источник напряжения имеет гальваническую связь между собой с общим минусом. При использовании встроенного источника напряжения, подключение к ИРТ первичных преобразователей с выходом 4. 20 мА, производится по двухпроводной схеме.
2.3.1.3. Модуль управления и индикации производит обработку результатов измерения, управляет индикацией, опрашивает клавиатуру, энкодер, управляет исполнительными реле и обеспечивает связь с ЭВМ через RS 232С.
2.3.1.4. Модуль управления и индикации с клавиатурой содержит четырехразрядный светодиодный индикатор, два светодиода, три кнопки управления и энкодер.
2.3.1.5. Интерфейс RS 232С используется для конфигурации ИРТ при подключении к ЭВМ по схеме «точка - точка» и не обеспечивает сетевую работу ИРТ, при этом может использоваться стандартный ноль-модемный кабель. Схема подключения ИРТ к ЭВМ представлена на рисунке Б.1 приложения Б.
2.3.2. Лицевая панель ИРТ 5320Н представлена на рисунке 2.1.

К рисунку 2.1:
1 - индикатор «УСТ» - единичный СД индикатор срабатывания 1-го канала сигнализации;
2 - 4-х разрядный СД семисегментный индикатор красного свечения с высотой символов 14 мм;
3 - индикатор «АВАРИЯ» - единичный СД индикатор срабатывания 2-го канала сигнализации;
4 - кнопка «У» - кнопка задания уставки 1-го канала сигнализации;
5 - кнопка «∏» - кнопка задания гистерезиса 1-го и 2-го каналов сигнализации
6 - кнопка «А» - кнопка задания уставки 2-го канала сигнализации;
7 - ручка энкодера, для изменения величины изменяемого параметра
2.3.3. Лицевая панель ИРТ 5321Н представлена на рисунке 2.2.

К рисунку 2.2:
1 - индикатор «I» - единичный СД индикатор срабатывания 1-го канала сигнализации;
2 - 4-х разрядный СД семисегментный индикатор красного свечения с высотой символов 14 мм;
3 - индикатор «II» - единичный СД индикатор срабатывания 2-го канала сигнализации;
4 - кнопка «I» - кнопка задания уставки 1-го канала сигнализации;
5 - кнопка «∏» - кнопка задания гистерезиса 1-го и 2-го каналов сигнализации;
6 - кнопка «II» - кнопка задания уставки 2-го канала сигнализации;
7 - ручка энкодера, для изменения величины изменяемого параметра.
2.3.3.1. В режиме измерения на индикаторе отображается текущее значение измеряемого параметра. Числовые значения выводятся на индикатор с заданным числом знаков после запятой. В случае, если измеренное значение нельзя отобразить в таком формате, число знаков уменьшается. На индикатор выводится также информация об обрыве первичного преобразователя, превышении входным сигналом установленных границ диапазона измеряемого параметра.
2.3.3.2. В режиме задания значения уставок, гистерезиса, коррекции «0» и диапазона на основном индикаторе отображается значение изменяемого параметра.
2.3.3.3. Кнопки «У», «А» для ИРТ 5320Н и «I», «II» для ИРТ 5321Н предназначены для входа в режим просмотра и задания значений уставок.
2.3.3.4. Кнопка «∏» предназначена для просмотра и задания гистерезиса уставки. Для входа в режим необходимо одновременно нажать кнопку соответствующей уставки и кнопку гистерезиса.
2.3.4. На задней панели ИРТ расположены:
• разъемные клеммные колодки для подсоединения сетевого питания, цепей коммутации, первичных преобразователей, интерфейсного кабеля;
• кнопки подстройки «0» и диапазона измерения ИРТ;
• зажим защитного заземления.

2.4. Задание параметров конфигурации

2.4.1. Для ИРТ 5320Н, ИРТ 5321Н конфигурация выполняется как при производстве по заказу потребителя, так и допускается переконфигурация ИРТ потребителем с помощью программы «Настройка ИРТ 53ХХ».
2.4.2. ИРТ 5320Н могут работать с любым типом первичного преобразователя, указанным в таблицах 2.2 и 2.3. Типы уставок для ИРТ 5320Н следующие:
• уставка «У» всегда конфигурируется «на понижение», реле I срабатывает при величине измеренного сигнала меньшем, чем величина уставки, величина уставки и гистерезиса устанавливается потребителем;
• уставка «А» всегда конфигурируется «на повышение», реле II срабатывает при величине измеренного сигнала большем, чем величина уставки, а также при обрыве первичного преобразователя, величина уставки и гистерезиса устанавливается потребителем.
2.4.3. ИРТ 5321Н могут работать с любым типом первичного преобразователя, указанным в таблицах 2.2 и 2.3. Типы уставок для ИРТ 5321Н могут быть любыми.
2.4.4. При необходимости потребитель может изменить конфигурацию ИРТ. В ИРТ, изготовленных для работы с входным сигналом 0. 10 В, изменить тип входного сигнала нельзя. Можно изменить диапазон измерения, количество усреднений, число знаков после запятой, логику реле, включить или выключить функцию (блок) извлечения квадратного корня.
При работе с ТС, ТП можно изменить: тип первичного преобразователя, количество усреднений, число знаков после запятой, логику реле.
При работе с унифицированными токовыми сигналами и унифицированным сигналом напряжения 100 мВ можно изменить тип входного сигнала, диапазон преобразования входного сигнала, изменить количество знаков после запятой, изменить количество усреднений, включить или выключить функцию извлечения квадратного корня.
2.4.5. Изменить конфигурацию можно с помощью программы «Настройка ИРТ 53ХХ» (программа выставлена на сайте НПП «Элемер» www.elemer.ru ).
2.4.5.1. Подсоедините ИРТ к СОМ-порту ЭВМ с помощью интерфейсного кабеля, включите ИРТ и ЭВМ.
2.4.5.2. Запустите на ЭВМ программу «Настройка ИРТ 53ХХ». По умолчанию ИРТ настроен на скорость 9600 бит/с с адресом 1.
2.4.5.3. На экране появится окно открытой программы.
2.4.5.4. Считайте параметры конфигурации ИРТ, нажав кнопку «Прочитать из прибора».
2.4.5.5. Закладка «Настройка каналов». На этой закладке задаются следующие параметры конфигурации:
• «Минимум» - минимум диапазона преобразования унифицированного входного сигнала, ввод числа от -999 до 9999. Для первичных преобразователей ТС и ТП значения подставляются автоматически из таблиц 2.2 и 2.3.
• «Максимум» - максимум диапазона преобразования входного сигнала, ввод числа от -999 до 9999. Для первичных преобразователей ТС и ТП значения подставляются автоматически из таблиц 2.2 и 2.3.
• «0» - подстройка нижнего предела диапазона измерения, постоянная величина, прибавляемая к результату измерения, подстройка «нуля» ИРТ. Величина смещения вводится с клавиатуры компьютера либо с помощью кнопки «0» и энкодера, заводская установка 0.
• «Диапазон» - подстройка верхнего предела диапазона измерения, величина на которую умножается результат измерения. Величина смещения вводится с клавиатуры компьютера либо с помощью кнопки «Диап.» и энкодера, заводская установка 1.
• «Тип датчика» - выбор типа первичного преобразователя из списка, раскрывающегося при нажатии «∨».
• «Корнеизвлечение» - установка галочки в этом окне включает функцию извлечения квадратного корня для унифицированных входных сигналов в соответствии с таблицей 2.3.
• «Уставка I Тип», «Уставка II Тип» - выбор типа уставки из списка, раскрывающегося при нажатии «∨». «Нет» - уставка не используется. «Понижение» - уставка «на понижение», реле сработает при величине измеренного сигнала меньшем, чем величина уставки. «Повышение» - уставка «на повышение», реле сработает при величине измеренного сигнала большем, чем величина уставки.
• «Величина I», «Величина II» - значение соответствующей уставки.
• «Г истерезис I», «Гистерезис II» - значение гистерезиса соответствующей уставки.
• «Шаг изменения уставки» - шаг изменения значения уставки выбирается из списка, раскрывающегося при нажатии «∨».
• «Шаг изменения гистерезиса» - шаг изменения значения гистерезиса выбирается из списка, раскрывающегося при нажатии «∨».
• «Усреднение» - выбор количества измерений (от 1 до 10) для усреднения входного сигнала из списка, раскрывающегося при нажатии «∨». При выборе количества измерений для усреднения «N» необходимо учитывать, что время установления измеряемой величины равно N х 1 с. После включения питания для исключения задержки результатов измерения первое измерение производится с N=1. Далее используется установленное значение усреднения.
• «Знаков» - выбор количества знаков после запятой из списка, раскрывающегося при нажатии «∨».
• «Наблюдения» - число измерений для подтверждения срабатывания реле, заводская установка 2.
2.4.5.6. На закладке «Настройка реле» задаются следующие параметры конфигурации:
• Связь реле с уставками - для этого нужно выбрать соответствующую ячейку и нажать левую кнопку мыши, при этом в ячейке появится символ «+». Возможны варианты связей любого реле с любой уставкой. Связи реле осуществляются только с уставками выбранными в пункте «Уставка I Тип», «Уставка II Тип» программы конфигурации прибора. Заводская установка - первое реле связано с первой уставкой, второе реле связано со второй уставкой.
• Связь реле с обрывом входной цепи - определяет состояние реле при обрыве входной цепи, для этого нужно выбрать соответствующую ячейку и нажать левую кнопку мыши, при этом в ячейке появится символ «+», т. е. реле сработает, при обрыве входной цепи.
• Допускается связь реле с любой уставкой и одновременно сочетать с обрывом входной цепи.
• Допускается связь двух реле с одной уставкой.
2.4.5.7. После завершения конфигурации, сохраните параметры конфигурации в ИРТ, нажав кнопку «Записать в прибор».

2.5. Задание значений уставок

2.5.1. Для изменения значения уставки необходимо нажать кнопку соответствующей уставки («У», «А» для ИРТ 5320Н и «I», «II» для ИРТ 5321Н) и вращением ручки энкодера установить требуемое значение уставки.
2.5.2. Для изменения значения гистерезиса уставки необходимо одновременно нажать кнопку соответствующей уставки и кнопку гистерезиса «∏» и вращением ручки энкодера установить требуемое значение гистерезиса уставки.
2.5.3. Гистерезис срабатывания ИРТ по уставкам несимметричный. Если уставка работает «на понижение», значение гистерезиса прибавляется к значению уставки, если уставка - «на повышение», значение гистерезиса вычитается из значения уставки.
2.5.4. За один оборот энкодера величина задаваемого параметра изменится на 16 единиц. Минимальные величины изменения задаваемого параметра - уставки, гистерезиса, подстройки «0», подстройки диапазона в зависимости от диапазона измерения приведены в таблице 2.4.

Абсолютная величина максимума диапазона измерения

Минимальная величина изменения задаваемого параметра

2.5.5. Шаг изменения уставки и гистерезиса пользователь может задать из программы «Настройка ИРТ 53ХХ»: параметры «Шаг изменения уставки» и «Шаг изменения гистерезиса».

2.6. Процедура градуировки

2.6.1. Градуировка ИРТ осуществляется в автономном режиме и включает
• подстройка нижнего предела диапазона измерения («нуля»);
• подстройка верхнего предела диапазона измерения.
2.6.2. Для подстройки «нуля» ИРТ необходимо на вход ИРТ подать значение входного сигнала соответствующее нижнему значению необходимого диапазона измерения, и, нажав кнопку «0» и вращая ручку энкодера, скорректировать результат измерения.
2.6.3. Для подстройки диапазона измерения ИРТ необходимо на вход ИРТ подать значение входного сигнала соответствующее верхнему значению необходимого диапазона измерения, и, нажав кнопку «Диап.» и вращая ручку энкодера, скорректировать результат измерения.

2.7. Сообщения об ошибках

2.7.1. При возникновении в ИРТ сбоев или неполадок на индикаторе высвечивается сообщение. Возможные сообщения об ошибках:
«. » - точки в каждом разряде - обрыв входной цепи. Это сообщение возникает при обрыве соединений ТС или ТП с входами ИРТ. Необходимо восстановить соединения первичных преобразователей.
«1» - мигающая в старшем разряде - выход за границы диапазона. Сообщение возникает при выходе измеряемого сигнала от ТС и ТП за границы диапазона измерений,
при выходе измеряемого сигнала в виде постоянного тока за границы диапазона:
• (-0,5. 5,5) мА - для сигнала 0. 5 мА;
• (-2. 22) мА - для сигнала 0. 20 мА;
• (3,8. 22) мА - для сигнала 4. 20 мА.
После возврата сигнала в диапазон измерений сообщение об ошибке сохраняется на индикаторе в течение не более 10 с.
«Е» - сообщение «Е» и номер ошибки. Устранение данной ошибки возможно только на предприятии-изготовителе.

2.8. Особенности работы с ИРТ

2.8.1. Стандартная схема подключения ТС к ИРТ 3-х проводная. При подключении ТС к ИРТ по 2-х проводной схеме необходимо скорректировать «ноль» диапазона измерения.
2.8.2. При работе с ТП подключение преобразователя к ИРТ осуществляется компенсационным кабелем. В качестве компенсатора холодного спая используется только компенсатор холодного спая входящий в комплект поставки.
2.8.3. Для повышения помехозащищенности ИРТ и увеличения ресурса работы реле, в ИРТ параллельно контактам реле установлены RC-цепи, при напряжении

220В через RC-цепь течет ток не более 1 мА.
2.8.4. Для исключения ложного срабатывания реле при включении питания ИРТ процесс управления реле начнется спустя 10 с.

2.9. Маркировка и пломбирование

2.9.1. Маркировка соответствует ГОСТ 26828-86 Е, ГОСТ 9181-74 Е, ГОСТ 12.2.02076 и чертежу НКГЖ.405100.001-01СБ для ИРТ 5320Н, НКГЖ.405100.001-03СБ для ИРТ 5321Н.
2.9.2. ИРТ опломбированы представителем ОТК предприятия-изготовителя.

2.10. Упаковка

2.10.1. Упаковка производится в соответствии с ГОСТ 23170-78 Е, ГОСТ 9181-74 Е и обеспечивает полную сохраняемость ИРТ.