Прибор аварийной сигнализации и блокировки ПАС-05

Назначение

Прибор аварийной сигнализации и блокировки ПАС-05 является специализированным модульным программируемым микропроцессорным контроллером. ПАС-05 предназначен для ввода и обработки дискретных и аналоговых входных сигналов от датчиков состояния технологических объектов, предупредительной и аварийной, световой и звуковой сигнализации, ведения архива событий и выдачи управляющих сигналов блокировки на исполнительные механизмы.

Функциональная безопасность

• ПАС-05 соответствует требованиям нормативных документов в области функциональной безопасности систем электрических, электронных, программируемых электронных, связанных с безопасностью – ГОСТ Р МЭК 61508-1-2012, ГОСТ Р МЭК 61508-2-2012, ГОСТ Р МЭК 61508-3-2012.
• Сертификат соответствия ОС ТЕХНОНЕФТЕГАЗ № РОСС RU.HO03.H04514.
• Сертификат соответствия требованиям безопасности SIL № 04ИДЮ011.RU.С03352.
• ПАС-05 соответствует уровню УПБ2 (SIL2) по ГОСТ Р МЭК 61508-1-2012.

Функции

• Прием сигналов от двухпозиционных датчиков состояний технологических параметров и оборудования во взрывоопасных зонах помещений и наружных установок, в том числе сигналов, соответствующих стандарту IEC 60947-5-6-2000 (EN 50227 NAMUR).
• Прием и преобразование сигналов от аналоговых первичных преобразователей с выходным сигналом 4—20 мА по ГОСТ 26.011-80, эксплуатируемых во взрывоопасных зонах помещений и наружных установок и в обычных условиях.
• Прием и преобразование сигналов от термопреобразователей сопротивления (далее – ТС) по ГОСТ 6651-2009 или термопар (далее – ТП) с НСХ по ГОСТ Р 8.585-2001, эксплуатируемых во взрывоопасных зонах помещений и наружных установок.
• Прием и преобразование пневматических сигналов 20—100 кПа по ГОСТ 26.015-81.
• Прием сигналов от удаленных модулей связи с объектом (ПИТ, ПАС, МПГР) по собственной локальной сети нижнего уровня с интерфейсом RS-485, в режиме MASTER по протоколу Modbus.
• Выдача сигналов 4—20 мА по ГОСТ 26.011-80 по выходным искробезопасным цепям.
• Запоминание и оперативное выявление последовательности поступления входных сигналов.
• Формирование алгоритма аварийной сигнализации и блокировки (логическая обработка входных сигналов с использованием до 120 блоков функциональной логики ФБЛ) и выдача управляющих сигналов на исполнительные механизмы.
• Световая и звуковая, предупредительная и аварийная сигнализация на лицевой панели прибора.
• Выдача сигналов на включение внешней световой и звуковой сигнализации.
• Возможность вывода на одно окно до 4-х сигналов, в том числе выходных сигналов ФБЛ.
• Возможность работы со встроенным модулем бесперебойного питания.
• Архивирование в энергонезависимой памяти даты и времени возникновения событий: предупредительной и аварийной сигнализации, возврата в норму (год, месяц, день месяца, час, минута, секунда обнаружения события). Емкость архива – 1020 событий.
• Индикация на цифровом дисплее оперативной и архивной информации по требованию оператора.
• Связь с верхним уровнем контроля и управления по локальной сети с интерфейсом RS-485 в режиме SLAVE по протоколу Modbus.
• Связь с интеллектуальной панелью оператора (HMI панель) по локальной сети с интерфейсом RS-485 в режиме SLAVE по протоколу Modbus.

Исполнения ПАС-05 в комплекте с HMI-панелью также обеспечивают:

• Отображение состояния дискретных сигналов на общей видеограмме сигнализации с возможностью перехода к отображению состояния дискретных сигналов на видеограмме группы дискретных сигналов. Максимально возможное количество отображаемых дискретных сигналов – 192 (16 групп по 12 сигналов).
• Отображение измеренных значений аналоговых сигналов на видеограммах групп аналоговых сигналов. Максимально возможное количество отображаемых аналоговых сигналов – 48 (8 групп по 6 сигналов).
• Отображение измеренных значений аналоговых сигналов на видеограммах трендов (до 8-ми видеограмм трендов). В одной видеограмме ведутся тренды для 6-ти аналоговых сигналов одного модуля ввода.
• Отображение мнемосхем технологического процесса.
• Сохранение каждой точки измерения аналоговых сигналов в энергонезависимой памяти на карте памяти типа USB-Flash в текстовом файле.
• Отображение сервисных данных об аналоговых сигналах. Для каждого аналогового сигнала отображаются числовые значения 4-х уставок и числовые значения границ шкалы измерения.
• Отображение состояния выходных реле. Максимально возможное количество отображаемых реле – 64 (8 групп по 8 реле).
• Ведение журнала событий и хранение его в энергонезависимой памяти (архив). Все события записываются в энергонезависимую память на карту памяти типа Compact Flash и могут быть скопированы на внешний носитель типа USB Flash Drive для анализа или долгосрочного хранения.
• ПИД-регулирование – до 6 регуляторов.

Технические характеристики

• Количество входных сигналов в зависимости от исполнения и конфигурации (см. таблицу 1):
  • дискретных – до 96:
    1. датчики типа "сухой контакт";
    2. датчики, соответствующие стандарту IEC 60947-5-6-2000 (EN 50227 NAMUR).
  • аналоговых – до 48:
    1. токовые сигналы 4—20 мА по ГОСТ 26.011-80;
    2. пневматические сигналы 20-100 кПа по ГОСТ 26.015-81;
    3. входные сигналы, типы ТС и условные обозначения НСХ ТС соответствуют ГОСТ 6651-2009 (Pt с НСХ α=0,00385 °С^-1, R_o=50, 100 Ом; П с НСХ α=0,00391 °С^-1, R_o=50, 100 Ом; М с НСХ α=0,00428 °С^-1, R_o=50, 100 Ом и Н с НСХ α=0,00617 °С^-1, R_o=100 Ом);
    4. входные сигналы, типы ТП и условные обозначения НСХ ТП соответствуют ГОСТ Р 8.585-2001 (ТХК (L, E), ТХА (K), ТЖК (J), ТМК (T), ТПР (B), ТПП (R, S)).
• Общее количество обрабатываемых входных сигналов:
  • дискретных, включая сигналы от приборов, подключенных к локальной сети, и дискретные сигналы нарушения уставок аналоговыми сигналами, - до 192 (МЦП-05CD - 252);
  • аналоговых, включая сигналы от приборов, подключенных к локальной сети, – до 48.
• Количество выходных сигналов в зависимости от исполнения и конфигурации (см. таблицу 1):
  • дискретных – до 64:
    1. электромеханическое реле с переключающим "сухим контактом" (максимальное коммутируемое напряжение – ~220 В, =30 B; максимальный коммутируемый ток – ~2,0 А, =1,0 A).
    2. оптронный ключ с переключением при прохождении фазы переменного тока через "0" (максимальное коммутируемое напряжение – ~220 В, максимальный коммутируемый ток – ~2,0 А).
  • аналоговых – 0 или 6 токовых сигналов 4–20 мА по ГОСТ 26.011-80.
• Количество функциональных блоков логической обработки дискретных сигналов ФБЛ – 120.
• Время автономной работы с полной нагрузкой (все индикаторы горят, все реле включены) при наличии модуля бесперебойного питания, поставляемого по отдельному заказу, – не менее 15 мин.
• Электрическое питание от сети переменного тока:
  • напряжение – 220 В с допускаемым отклонением от -15 до +10%;
  • частота – 50 Гц с допускаемым отклонением ±2%.
• Потребляемая мощность – не более 90 ВА.
• Степень защиты внутренних элементов, обеспечиваемая оболочкой, – IP20 по ГОСТ 14254-2015(IEC 60529:2013).
• Степень защиты, обеспечиваемая оболочкой ПАС-05 со стороны лицевой панели, при установке на щит внутри помещения, – IP44 по ГОСТ 14254-2015.
• Габаритные размеры – не более:
  • ПАС-05-2** – 156×175×214 мм;
  • ПАС-05-4** – 200×175×214 мм;
  • ПАС-05-8** – 335×175×214 мм;
  • ПАС-05-8СD* – 335×342×270 мм;
  • ПАС-05-(8 + 8)СD* – 335×342×270 мм.
• Масса – не более 5 кг.

Условия эксплуатации

• Температура окружающего воздуха – от +5 до +50 °С.
• Относительная влажность воздуха – 80% при температуре +35 °С и более низких температурах без конденсации влаги.
• Вибрационные воздействия с частотой от 10 до 55 Гц и амплитудой смещения не более 0,15 мм.
• Атмосферное давление – от 630 до 800 мм рт. ст.

Взрывозащита

ПАС-05 соответствует техническому регламенту «О безопасности оборудования для работы во взрывоопасных средах» (ТР ТС 012/2011) и может быть использован в составе систем противоаварийной защиты.

Взрывозащищенное исполнение ПАС-05 обеспечивается выполнением требований ГОСТ 31610.0-2017 и видом взрывозащиты «искробезопасная электрическая цепь» по ГОСТ 31610.11-2019 входных цепей модулей, перечисленных ниже.

1. Модуль ввода дискретных сигналов искробезопасный МВДИ-5 ЦКЛГ.426433.002.
2. Модуль ввода дискретных сигналов МВДС-9 ЦКЛГ.426433.009.
3. Модуль ввода аналоговых сигналов искробезопасный МВАИ-3 ЦКЛГ.426431.002.
4. Модуль ввода сигналов термопреобразователей МВСТ-3 ЦКЛГ.426432.004.
5. Модуль токового вывода искробезопасный МТВИ-5 ЦКЛГ.426435.000.

• Уровень взрывозащиты – "взрывобезопасный".
• Маркировка взрывозащиты – [Ex ib Ga] IIC.
• Сертификат соответствия требованиям технического регламента Евразийского экономического союза (технического регламента Таможенного союза) ЕАЭС RU С-RU.НВ82.В.00036/22 в Национальной части единого реестра выданных сертификатов соответствия, оформленных по единой форме. [бланк сертификата]

Метрология

По метрологическим свойствам средствами измерений являются модули ПАС-05 в составе комплекса КСИМ-03, перечисленные ниже.

1. Модуль ввода аналоговых сигналов искробезопасный МВАИ-3 ЦКЛГ.426431.002 (искробезопасный ввод 6 сигналов и питание датчиков по двухпроводной линии 4—20 мА).
2. Модуль ввода аналоговых сигналов общепромышленный МВАО-3 ЦКЛГ.426431.006 (пассивный приемник 6 сигналов 4—20 мА).
3. Модуль ввода сигналов термопреобразователей МВСТ-3 ЦКЛГ.426432.004 (искробезопасный ввод 6 сигналов термометров сопротивления и термопар).
4. Модуль ввода пневматических сигналов МВПС-3 ЦКЛГ.426432.000 (ввод 6 пневматических сигналов 20—100 кПа).

• Номер в Госреестре средств измерений 28166-11.
• Описание комплексов КСИМ-03.
• Предел допускаемой основной погрешности, приведенной к диапазону изменения выходного сигнала:
  • МВАИ-3, МВАО-3 – 0,25%;
  • МВСТ-3 – 0,5%;
  • МВПС-3 – 0,5.

Входные сигналы

1. С модулем ввода МВДИ-5 – состояние датчика типа "сухой контакт" с импедансом от 0 до 2,5 кОм в замкнутом состоянии и импедансом от 10 кОм до бесконечности в разомкнутом состоянии, или состояние индуктивного (емкостного или оптронного) датчика релейного типа, потребляющего ток менее 1,4 мА в неактивном состоянии (напряжение на датчике >7 В) и более 4 мА в активном состоянии (напряжение на датчике <2,6 В). По входам модуля МВДИ-5 может быть установлена задержка срабатывания, общая для всех входов. Интервал задержки выбирается из ряда 0, 0,5 с, 1 с, 2 с.
2. С модулем ввода МВДС-9, программно сконфигурированным для приема сигналов "сухой контакт" – состояние датчика типа "сухой контакт" с импедансом от 0 до 2,5 кОм в замкнутом состоянии и импедансом от 10 кОм до бесконечности в разомкнутом состоянии.
3. С модулем ввода МВДС-9, программно сконфигурированным для приема сигналов соответствующих стандарту IEC 60947-5-6-2000 (EN 50227 NAMUR) - cигналы датчиков, соответствующих стандарту IEC 60947-5-6-2000 (EN 50227 NAMUR). При Uо = 8,2 В, Rо = 1 кОм:
   1. ток в цепи датчика выше 6,0 мА – короткое замыкание;
   2. ток в цепи датчика от 1,7 до 6,0 мА – отпускание (OFF);
   3. ток в цепи датчика от 0,25 до 1,55 мА – срабатывание (ON);
   4. ток в цепи датчика менее 0,25 мА – обрыв.
4. С модулями ввода аналоговых сигналов МВАИ-3 и МВАО-3 – токовый сигнал 4 – 20 мА по ГОСТ 26.011-80.
5. С модулем ввода пневматических аналоговых сигналов МВПС-3 – пневматический сигнал 20 – 100 кПа по ГОСТ 26.015-81.
6. С модулем ввода сигналов термопреобразователей МВСТ-3:
1. входные сигналы, типы первичных термопреобразователей сопротивления и условные обозначения номинальных статических характеристик первичных термопреобразователей сопротивления соответствуют ГОСТ Р 6651-2009 (ТСП – W100=1,3910 и W100=1,3850, ТСМ – W100=1,4280 и W100=1,4260 и ТСН – W100=1,6170);
2. входные сигналы, типы первичных термоэлектрических термопреобразователей и условные обозначения номинальных статических характеристик первичных термоэлектрических термопреобразователей соответствуют ГОСТ Р 8.585-2001 (ТХК (L, E), ТХА (K), ТЖК (J), ТМК (T), ТПП (R, S)).

Выходные сигналы

1. Релейные выходные каналы в виде переключающего "сухого контакта" для управления исполнительными механизмами (отсечные клапаны, электромагнитные пускатели электродвигателей и др.). Максимальное коммутируемое напряжение переменного тока – 220 В, максимальный коммутируемый ток - 2 А.
2. Выходные каналы для управления внешней звуковой и световой сигнализацией для исполнений ПАС-05, имеющих в своем составе модули МР с оптронными ключами с переключением при прохождении фазы переменного тока через "0". Максимальное коммутируемое напряжение переменного тока – 220 В, максимальный коммутируемый ток - 2 А.
3. Для исполнений ПАС-05 с модулем токового вывода искробезопасным МТВИ-5 выходным сигналом является токовый сигнал 4–20 мА по ГОСТ 26.011-80.
4. Сигналы интерфейса RS-485 на выходе RS-485 модуля МЦП-5. Протокол обмена Modbus, режим RTU.
5. Сигналы интерфейса Ethernet на выходе Ethernet модуля МЦП-5CD (доступ к данным через OPC сервер CODESYS.OPC.02).

Сигнализация

• Световая сигнализация срабатывания датчиков контролируемых параметров на световом табло красного свечения, состоящем из 6, 12 или 24 ячеек в зависимости от исполнения:
  • в режиме предупредительной сигнализации – прерывистым светом с частотой 1 Гц;
  • в режиме аварийной сигнализации – прерывистым светом с частотой 2 Гц;
  • в режиме индикации – непрерывным свечением.
• Режим световой сигнализации программируется для каждой ячейки.
• Звуковая предупредительная и аварийная сигнализация срабатывания датчиков контролируемых параметров прерывистым звуком частотой 3000 Гц. Частота прерывания звука предупредительной сигнализации – 1 Гц, частота прерывания звука аварийной сигнализации – 2 Гц. Срабатывание сигнализации на замыкание или размыкание датчиков обеспечивается программированием. По каждому входу программируется тип сигнализации: предупредительная или аварийная.

Интерфейсы связи

Модуль центрального процессора в зависимости от исполнения (см. таблицу 2) имеет два или три выхода на интерфейсы RS-485, позволяющие организовать взаимодействие с локальной сетью нижнего уровня и сетью верхнего уровня контроля и управления. Протокол обмена Modbus, режим RTU. Нагрузочная способность выхода – до 31 приемопередатчика RS-485 с входным импедансом 12 кОм. Максимальная длина соединительного кабеля – 1200 м.

Модуль центрального процессора МЦП-5CD имеет интерфейс Ethernet, позволяющий организовать взаимодействие с локальной сетью верхнего уровня контроля и управления.

Связь с верхним уровнем позволяет объединение ПАС-05 в сеть с другими приборами и передачу информации о текущем состоянии входных сигналов и архивных записей на верхний уровень контроля и управления (для интеграции в SCADA-систему по отдельному заказу может поставляться OPC-сервер).

Локальная сеть нижнего уровня позволяет принимать и обрабатывать информацию от удаленных интеллектуальных приборов связи с объектом (ПИТ, ПАС, МПГР и другие приборы, поддерживающие протокол Modbus), а также передавать информацию на удаленные интеллектуальные приборы световой и звуковой сигнализации (например, ПСС-07) по интерфейсу RS-485.

Возможности ввода сигналов по локальной сети нижнего уровня:

• аналоговых сигналов – до 45;
• дискретных сигналов – до 180;
• общее количество подключаемых приборов ввода информации – до 16.

Возможности вывода сигналов по локальной сети нижнего уровня:

• на 2 прибора ПСС-07, до 32 дискретных сигналов каждый.

Исполнения

Прибор аварийной сигнализации и блокировки ПАС-05 выполнен в соответствии с ЦКЛГ.421411.005 ТУ. Базовые исполнения ПАС-05 представлены в таблице 1.

В базовый блок устанавливаются:

1. Модуль питания МП-05 (МП-05C для ПАС-05-8С).
2. Модуль центрального процессора МЦП-5C, МЦП-5К или МЦП-5А8* (см. таблицу 3).
3. Модуль индикации МДИ5-6, или МДИ5-12, или МДИ5-24 Ц, или МДИ5-D2, или МДИ5-D + WEINTEK (см. таблицу 2).
4. Модуль кросс-платы МКП5-4 (ПАС-05-2Е), или МКП5-6 (ПАС-05-4), или МКП5-10 (ПАС-05-8).

Исполнения ПАС-05 могут комплектоваться различным сочетанием модулей ввода (вывода), перечисленных ниже:

1. Модули ввода дискретной информации (исполнения МВДИ-5 и МВДС-9).
2. Модули ввода аналоговой информации (исполнения МВАИ-3 и МВАО-3).
3. Модуль ввода пневматических сигналов МВПС-3.
4. Модуль ввода сигналов термопреобразователей МВСТ-3.
5. Модуль токового вывода искробезопасный МТВИ-5 (только один).
6. Модули реле МР (исполнения МР-51, МР-53).

Любое исполнение ПАС-05 кроме ПАС-05-8С может быть снабжено модулем бесперебойного питания МБП-2011/12. Модуль МБП-2011/12 занимает одно место в кросс-плате, и количество мест для модулей ввода-вывода при его установке уменьшается на 1.

Исполнения модулей индикации ПАС-05 приведены в таблице 2.

Исполнения модулей центрального процессора приведены в таблице 3.

Исполнения модулей ввода ПАС-05 приведены в таблице 4.

Исполнения модулей вывода ПАС-05 приведены в таблице 5.

1. В базовое исполнение ПАС-05-2Е установлены модуль питания МП-05, модуль центрального процессора МЦП-5К без конфигурирования, модуль индикации МДИ5-6 и модуль кросс-платы МКП5-4. В этот базовый каркас дополнительно можно установить два модуля ввода-вывода. Например, если установка двух модулей ввода МВДИ-5 (ПАС-05-2ЕV-11), позволяет получить 24 входных дискретных сигнала и ни одного выходного.
2. В базовое исполнение ПАС-05-4А можно установить до 4 модулей ввода-вывода. В конфигурации исполнения ПАС-05-4АW-1133 можно получить до 24 входных дискретных сигналов и 16 выходных сигналов. Следует отметить, что в этом случае применен модуль индикации МДИ5-12 с 12 светодиодными окнами индикации и четырехстрочным алфавитно-цифровым дисплеем и модуль центрального процессора МЦП-5К, сконфигурированный под конкретный проект.
3. В базовое исполнение ПАС-05-8F можно установить до 8 модулей ввода-вывода. В конфигурации исполнения ПАС-05-8FW-11133 можно получить до 36 входных дискретных сигналов и 16 выходных сигналов. В этом случае применен модуль индикации МДИ5-24Ц с 24 трёхцветными светодиодными окнами индикации и четырехстрочным алфавитноцифровым дисплеем и модуль центрального процессора МЦП-5К, сконфигурированный под конкретный проект.
4. В базовое исполнение ПАС-05-(8+8)CDU с модулем расширения можно установить до 16 модулей ввода-вывода. Модулей дискретного вывода ввода можно устанавливать не более 8, модулей аналогового вывода – не более 2-х. Общий объём обрабатываемых дискретных сигналов не более 384. В этом случае применяются модуль индикации МДИ5-D2 с двух тональной звуковой сигнализацией и графическая панель WEINTEK MT8090ХЕ. Например, в исполнении ПАС-05-(8+8)CDU-11117777333 можно получить до 48 входных дискретных сигналов, плюс 24 аналоговых входных сигнала и 24 выходных дискретных сигнала.

В одном исполнении ПАС-05 могут быть установлено произвольное сочетание модулей ввода – вывода. Максимальное количество входов может быть достигнуто при установке только модулей ввода (см. таблицу 4), максимальное количество выходов – при установке одного (ПАС-05-2), трех (ПАС-05-4) или пяти (ПАС-05-8) модулей вывода (см. таблицу 5). Количество и тип поставляемых модулей определяется при заказе.

Обозначения при заказе

Шифр исполнения ПАС-05 при заказе должен формироваться, как показано ниже:

1. Тип базового исполнения представлен в таблицах 1—3 и определяется позициями 1,2 и 3 в шифре заказа:
   • позиция 1 - максимальное количество модулей ввода (вывода): 2, 4, 8;
   • позиция 2 - код исполнения модуля индикации (см. таблицу 3);
   • позиция 3 - код состояния ПО модуля центрального процессора (см. таблицу 2).
2. Любое исполнение ПАС-05 может быть снабжено модулем индикации с меньшим количеством окон индикации или выполнено без них (код исполнения модуля индикации D).
3. Код конфигурации состоит из 2, 4 или 8 позиций по максимально возможному количеству модулей ввода (вывода). В этих позициях отображаются коды модулей ввода (см. таблицу 4) и вывода (см. таблицу 5) прибора ПАС-05 в порядке возрастания их физических адресов (от 0 до 7) на системном интерфейсе:

   

   • позиция 4 – тип модуля ввода (вывода) по адресу 0;
   • позиция 5 – тип модуля ввода (вывода) по адресу 1;
   • позиция 6 – тип модуля ввода (вывода) по адресу 2;
   • позиция 7 – тип модуля ввода (вывода) по адресу 3;
   • позиция 8 – тип модуля ввода (вывода) по адресу 4;
   • позиция 9 – тип модуля ввода (вывода) по адресу 5;
   • позиция 10 – тип модуля ввода (вывода) по адресу 6;
   • позиция 11 – тип модуля ввода (вывода) по адресу 7.

В порядке возрастания адресов модули располагаются в следующей последовательности:

1. Модули ввода дискретных сигналов (коды модулей 1, 2, А).
2. Модули ввода аналоговых сигналов (коды модулей 6, 7, 8, 9).
3. Модули вывода дискретных сигналов (коды модулей 3, C).
4. Модуль вывода аналоговых сигналов и ПИД-регуляторов (код модуля Е).

Пример записи обозначения ПАС-05 с модулем индикации МДИ5-24, модулем центрального процессораМЦП-5К, не сконфигурированным под конкретный проект, 2 модулями ввода дискретных сигналов искробезопасными МВДИ-5, 1 модулем ввода пневматических сигналов МВПС-3, 1 модулем ввода аналоговой информации искробезопасным, 1 модулем ввода сигналов термопреобразователей искробезопасным МВСТ-3, 1 модулем вывода токовым искробезопасным и 2 модулями реле МР-53(см. рис.) при заказе:

Прибор аварийной сигнализации и блокировки ПАС-05-8F-1167833E, ЦКЛГ.421411.005-10, ЦКЛГ.421411.005 ТУ

Монтаж

Конструктивно устройство состоит из одного блока, предназначенного для щитового монтажа. Монтажный вырез в щите показан на рисунке 2.