Поверка измерительных каналов АСУТП температуры от термопар

[workbob.com 3]

Добрый день!

Помогите решить один вопрос.

К температурному модулю SM331 серии SIMATIC S7-300 (6ES7 331-7SF02-0AB0) фирмы Siemens присоединена отечественная термопара типа ХК. В подобных температурных модулях аналогово ввода не заложена такая НСХ. Есть похожая НСХ по немецким стандартам DIN. Эта НСХ обозначается как L. Такой тип НСХ заложен во многих модулях Сименса. Но есть отличия между импортной характеристикой L и нашей отечественной характеристикой ТХК. Поэтому при работе канала неизбежно будут дополнительные погрешности, связанные с неодинаковостью НСХ ХК и L. Как правильно рассчитать эту дополнительную погрешность при проведении поверки канала?

Спасибо!

Изменено 27 Ноября 2014 пользователем workbob.com

[Данилов А.А. 1988]

Речь идет о поверке канала, который отсутствует в описании типа, т.е. о поверке СИ неутвержденного типа? Ответ, уверен, знаете - поверка СИ неутвержденного типа не предусмотрена действующим законодательством.

Если же речь идет о написании методики поверки, готов обсудить этот вопрос.

И по терминам. Здесь речь идет не о дополнительной погрешности, т.к. поверку Вы планируете проводить в нормальных условиях. Дополнительная же погрешность учитывается в случает отклонения условий эксплуатации от нормальных

[libra 558]

Добрый день!

Помогите решить один вопрос.

К температурному модулю SM331 серии SIMATIC S7-300 (6ES7 331-7SF02-0AB0) фирмы Siemens присоединена отечественная термопара типа ХК. В подобных температурных модулях аналогово ввода не заложена такая НСХ. Есть похожая НСХ по немецким стандартам DIN. Эта НСХ обозначается как L. Такой тип НСХ заложен во многих модулях Сименса. Но есть отличия между импортной характеристикой L и нашей отечественной характеристикой ТХК. Поэтому при работе канала неизбежно будут дополнительные погрешности, связанные с неодинаковостью НСХ ХК и L. Как правильно рассчитать эту дополнительную погрешность при проведении поверки канала?

Спасибо!

Самый простой метод ставить нормирующие усилители утвержденного типа на вход, перед модулем аналоговых входов.

[Данилов А.А. 1988]

А как поверять термопары неутвержденного типа? Комплектно в составе канала?

[libra 558]

А как поверять термопары неутвержденного типа? Комплектно в составе канала?

ТХК неутвержденного типа?

[Данилов А.А. 1988]

Есть похожая НСХ по немецким стандартам DIN. Эта НСХ обозначается как L. Такой тип НСХ заложен во многих модулях Сименса. Но есть отличия между импортной характеристикой L и нашей отечественной характеристикой ТХК. Поэтому при работе канала неизбежно будут дополнительные погрешности, связанные с неодинаковостью НСХ ХК и L.

Получается следующее:

1. Можно использовать термопару утвержденного типа с НСХ L и S7-300. Нет проблем.

2. Если использовать термопару L неутвержденного типа и S7-300. Есть проблемы.

3. Если использовать ХК и S7-300, есть проблемы.

[east 212]

Насколько я поняла, термопара отечественная и утвержденного типа. А вот в модуль SM331 серии SIMATIC S7-300 (6ES7 331-7SF02-0AB0) фирмы Siemens не заложены ТХК данной термопары.

Сам комплекс программно-технический SIMATIC S7-300 утвержденного типа и в реестре http://www.fundmetrology.ru/10_tipy_si/6view.aspx?num=14732

Оба СИ утвержденного типа, но их нельзя было совмещать, т.к. друг к другу они не подходят технически.

Отсюда вывод - менять тепмопары.

[libra 558]

<br />

Есть похожая НСХ по немецким стандартам DIN. Эта НСХ обозначается как L. Такой тип НСХ заложен во многих модулях Сименса. Но есть отличия между импортной характеристикой L и нашей отечественной характеристикой ТХК. Поэтому при работе канала неизбежно будут дополнительные погрешности, связанные с неодинаковостью НСХ ХК и L.<br />

<br />Получается следующее:<br />1. Можно использовать термопару утвержденного типа с НСХ L и S7-300. Нет проблем.<br />2. Если использовать термопару L неутвержденного типа и S7-300. Есть проблемы.<br />3. Если использовать ХК и S7-300, есть проблемы.<br />

4. Использовать нормирующий усилитель работающий с градуировкой ХК, утвержденного типа.

[Данилов А.А. 1988]

4. Использовать нормирующий усилитель работающий с градуировкой ХК, утвержденного типа.

Есть такой? Приведите, пожалуйста, пример.

Кроме того, формально S7-300 не предназначен для работы с нормирующим усилителем в этом ИК, что потребует утверждения типа...

[libra 558]

<br />

<br />4. Использовать нормирующий усилитель работающий с градуировкой ХК, утвержденного типа.<br />

<br />Есть такой? Приведите, пожалуйста, пример.<br />Кроме того, формально S7-300 не предназначен для работы с нормирующим усилителем в этом ИК, что потребует утверждения типа...<br />

1. НП 002 ООО «ТЕРМОАВТОМАТИКА», НТП-1 "Овен" не подойдут?

2. По поводу того, что " формально" S7-300 не работает с нормирующими усилителями имеющими выход 4-20 мА не понял. Дайте развернутый ответ.

[Данилов А.А. 1988]

1. НП 002 ООО «ТЕРМОАВТОМАТИКА», НТП-1 "Овен" не подойдут?

Без утверждения типа системы - нет. См. ответ на пункт 2.

2. По поводу того, что " формально" S7-300 не работает с нормирующими усилителями имеющими выход 4-20 мА не понял. Дайте развернутый ответ.

Пожалуйста.

S7-300 имеет возможность измерений тока в диапазоне от 0 до 20 мА с нормированными МХ. Нормированных МХ измерительного канала в составе термопара + нормирующий преобразователь + S7-300 в описании типа S7-300 не нахожу. Кроме того, выходной величиной такого ИК будет значение в мА, а не в градусах. Если кто-то доработает ПО (и внесет в него некоторые настроечные константы) с тем , чтобы результат измерений температуры отображался в градусах, а не в мА, то версия ПО будет отличаться от той, которая была при утверждении типа. Получили измерительный канал измерительной системы. МХ такого ИК необходимо регламентировать. Это потребует утверждения типа ИС.

[grivastov 26]

Но есть отличия между импортной характеристикой L и нашей отечественной характеристикой ТХК

Не вдаваясь подробно в другие вопросы, хотел бы узнать - откуда сведения о том, что L - импортная характеристика, а ХК - наша? И что они чем-то различаются?

На самом деле это одна и таже наша родная НСХ ХК(L), которая живёт под именем L и в международном стандарте IEC 60584, и нашем ГОСТ Р 8.585. А ТХК - это обозначение промышленного термоэлектрического преобразователя с НСХ L (ГОСТ 6616, ГОСТ Р 8.585).

За рубежом НСХ L не любят, потому что она наша. А больше всех похожа на нпшу ХК(L) "импортная" НСХ ЖК(J), которая опять же под именем J живёт и в международном стандарте IEC 60584, и нашем ГОСТ Р 8.585. И у нас её взаимно не любят

[grivastov 26]

1. НП 002 ООО «ТЕРМОАВТОМАТИКА», НТП-1 "Овен" не подойдут?

Без утверждения типа системы - нет. См. ответ на пункт 2.

2. По поводу того, что " формально" S7-300 не работает с нормирующими усилителями имеющими выход 4-20 мА не понял. Дайте развернутый ответ.

Пожалуйста.

S7-300 имеет возможность измерений тока в диапазоне от 0 до 20 мА с нормированными МХ. Нормированных МХ измерительного канала в составе термопара + нормирующий преобразователь + S7-300 в описании типа S7-300 не нахожу. Кроме того, выходной величиной такого ИК будет значение в мА, а не в градусах. Если кто-то доработает ПО (и внесет в него некоторые настроечные константы) с тем , чтобы результат измерений температуры отображался в градусах, а не в мА, то версия ПО будет отличаться от той, которая была при утверждении типа. Получили измерительный канал измерительной системы. МХ такого ИК необходимо регламентировать. Это потребует утверждения типа ИС.

По имеющемуся опыту, для систем с S7-X00 часто модули для термопар настраивают на измерение постоянного напряжения, рядом в линейку шкафа ставят один на ряд модуль с термометром сопротивления, чтобы знать температуру свободных концов, а потом в контроллере пользуются одной или двумя таблицами с линейной интерполяцией между ячейками, чтобы сделать Есв=Енсх(Тсв), затем Еt=Eизм+Eсв, затем T=Tнсх(Et).

Конечно, метрологические характеристики каналов при этом должны проверяться расчётно-экспериментально при испытаниях в целях утверждения типа измерительной системы или при калибровке.

[grivastov 26]

Если кто-то доработает ПО (и внесет в него некоторые настроечные константы) с тем , чтобы результат измерений температуры отображался в градусах, а не в мА, то версия ПО будет отличаться от той, которая была при утверждении типа

Интересно, а что же там было при утверждении типа, если программируются S7-X00 всегда под проект, и "из коробки" никакого ПО нет, кроме загрузчика, среды исполнения и среды разработки? Оно ж ничего не измерит, если программу не написать под конкретную конфигурацию, и не залить в контроллер.

[Данилов А.А. 1988]

В этом все и дело. Почти любой ИВК - это компонент системы, тип которой придется утверждать, если она применяется в СГРОЕИ

[Виктор 414]

Интересно дойдёт-ли когда нибудь до Росстандарта, что включать ПО в поверку идиотизм, а поверять надо методом чёрного ящика.

Дошло же наконец, что ОПО невозможно включить в "Единый перечень" и что все СИ МН невозможно поверить.

[Данилов А.А. 1988]

Интересно дойдёт-ли когда нибудь до Росстандарта

При чем здесь Росстандарт? Закон и подзаконные акты пишут люди, совершенно не связанные с Росстандартом. Никогда не считал Вас настолько наивным...

Дошло же наконец, что ОПО невозможно включить в "Единый перечень" и что все СИ МН невозможно поверить.

Дело не в том, что дошло, а в том, что большинство технических средств, применяемых на ОПО и в здравоохранении неутверждённого типа. Лишних денег нет, а работать как то нужно. Поэтому не дошло, а "закрыли глаза". А надо было "растопырить глазищи"!

Вам хотелось бы, чтобы диагностику лично Вас проводили с помощью неутвержденного типа и, соответственно, неповеренных кардиографов, анализаторов биохимических, дозаторов пипеточных и т.д.? Чтобы, когда Вы, не дай бог, оказались в реанимации, к Вашему телу был бы подключен прикроватный монитор неутвержденного типа, неповеренный? Чтобы для продолжателей Вашего семейства использовались аппараты искусственной вентиляции легких для новорожденных и пр.?

[Виктор 414]

Закон и подзаконные акты пишут люди, совершенно не связанные с Росстандартом.

А кто?

большинство технических средств, применяемых на ОПО и в здравоохранении неутверждённого типа

Странно, много лет работал на ОПО и такого не замечал, а то что создать такой перечень для ОПО невозможно писал и раньше и именно из опыта работы.

Вам хотелось бы, чтобы диагностику лично Вас проводили с помощью неутвержденного типа

Да оно утверждение типа на самом деле мало что даёт тем более что медицинское оборудование проходит свою регистрацию и регулярное техническое освидетельствование, которое важней поверки.

А что касается ПО, то сколько лет обходились без снятия контрольной суммы, а вот как это мешает улучшать ПО и устранять найденные ошибки. У многих СИ В ОТ указано, что снятие контрольных сумм невозможно и у производителей здесь развязаны руки.

[grivastov 26]

А что касается ПО, то сколько лет обходились без снятия контрольной суммы, а вот как это мешает улучшать ПО и устранять найденные ошибки. У многих СИ В ОТ указано, что снятие контрольных сумм невозможно и у производителей здесь развязаны руки.

Действительно, не всегда физически можно получить идентификатор ПО в виде контрольной суммы или значения хэш-функции. В этом случае идентификацию ПО проводят другими методами и говорить о том, что у производителей в этом случае развязаны руки не очень корректно, я думаю. Руки развязаны тогда, когда испытания проведены с закрытыми глазами. Хорошо, что производителей, которые этим пользуются, не слишком много.

И вообще, к чему снова разговоры про то, как раньше было лучше? "Раньше" было практически так же, просто в последнее время стало меньше контроля и многие расслабились, а когда часть контроля вернули - начали кричать и возмущаться. Я могу быть не со всем согласен в требованиях и формулировках, предъявляемых к ПО СИ, но по моему мнению, в области метрологии демократии не место. Поэтому надо не горевать о 90-х и 00-х - стоит искать способ подчиниться закону, не слишком ущемляя своё самолюбие Например, предлагать и внедрять разумные способы проверки влияния ПО СИ на МХ СИ, способы контроля целостности и подлинности ПО СИ в процессе производства и эксплуатации, способы защиты ПО и данных от несанкционированного доступа и изменения и т.п.

[libra 558]

<br />

<br />1. НП 002 ООО «ТЕРМОАВТОМАТИКА», НТП-1 "Овен" не подойдут?<br />

<br />Без утверждения типа системы - нет. См. ответ на пункт 2.<br /><br />

<br />2. По поводу того, что " формально" S7-300 не работает  с нормирующими усилителями имеющими выход 4-20 мА не понял. Дайте развернутый ответ.<br />

<br />Пожалуйста.<br />S7-300 имеет возможность измерений тока в диапазоне от 0 до 20 мА с нормированными МХ. Нормированных МХ измерительного канала в составе термопара +  нормирующий преобразователь + S7-300 в описании типа S7-300 не нахожу. Кроме того, выходной величиной такого ИК будет значение в мА, а не в градусах. Если кто-то доработает ПО (и внесет в него некоторые настроечные константы) с тем , чтобы результат измерений температуры отображался в градусах, а не в мА, то версия ПО будет отличаться от той, которая была при утверждении типа. Получили измерительный канал измерительной системы. МХ такого ИК необходимо регламентировать. Это потребует утверждения типа ИС.<br />

Александр Александрович, Вы уже извините, но мне становится смешно. Программу контроллера ( правильнее сказать конфигурацию) пишет программист (системщик, инженер-электронник, слесарь КИПиа да-да смотрите ЕТКС)и никакого отношения это к утверждению типа не имеет. По вашей логике на каждый объект где установлен контроллер необходимо получать свое описание типа При добавлении патчей в ПО придётся снова утверждать тип СИ.

Об измерительных каналах не мне вам рассказывать. Нет в описания типа канала датчик Метран и S7-300. Значит их использовать для измерений в сфере госрегулирования нельзя.

[libra 558]

<br />

<br />

<br />1. НП 002 ООО «ТЕРМОАВТОМАТИКА», НТП-1 "Овен" не подойдут?<br />

<br />Без утверждения типа системы - нет. См. ответ на пункт 2.<br /><br />

<br />2. По поводу того, что " формально" S7-300 не работает  с нормирующими усилителями имеющими выход 4-20 мА не понял. Дайте развернутый ответ.<br />

<br />Пожалуйста.<br />S7-300 имеет возможность измерений тока в диапазоне от 0 до 20 мА с нормированными МХ. Нормированных МХ измерительного канала в составе термопара +  нормирующий преобразователь + S7-300 в описании типа S7-300 не нахожу. Кроме того, выходной величиной такого ИК будет значение в мА, а не в градусах. Если кто-то доработает ПО (и внесет в него некоторые настроечные константы) с тем , чтобы результат измерений температуры отображался в градусах, а не в мА, то версия ПО будет отличаться от той, которая была при утверждении типа. Получили измерительный канал измерительной системы. МХ такого ИК необходимо регламентировать. Это потребует утверждения типа ИС.<br />

<br />По имеющемуся опыту, для систем с S7-X00 часто модули для термопар настраивают на измерение постоянного напряжения, рядом в линейку шкафа ставят один на ряд модуль с термометром сопротивления, чтобы знать температуру свободных концов, а потом в контроллере пользуются одной или двумя таблицами с линейной интерполяцией между ячейками, чтобы сделать Есв=Енсх(Тсв), затем Еt=Eизм+Eсв, затем T=Tнсх(Et).<br />Конечно, метрологические характеристики каналов при этом должны проверяться расчётно-экспериментально при испытаниях в целях утверждения типа измерительной системы или при калибровке.<br />

Денис Александрович, спасибо за пояснение по типам термопар, но по данному вопросу не соглашусь. Намного проще технически, особенно для больших объектов, ставить именно нормирующие усилители (с гальванической развязкой).

[libra 558]

Чтобы, когда Вы, не дай бог, оказались в реанимации, к Вашему телу был бы подключен прикроватный монитор неутвержденного типа, неповеренный? Чтобы для продолжателей Вашего семейства использовались аппараты искусственной вентиляции легких для новорожденных и пр.?

Бедные иностранцы о таких сложностях не слышали и живут, и используют прикроватные мониторы неутвержденного типа. На деньги сэкономленные на утверждении типа наверное новые мониторы разрабатывают, которые мы потом утверждаем.

[libra 558]

Например, предлагать и внедрять разумные способы проверки влияния ПО СИ на МХ СИ, способы контроля целостности и подлинности ПО СИ в процессе производства и эксплуатации, способы защиты ПО и данных от несанкционированного доступа и изменения и т.п.<br />

Может я сейчас и передергиваю, но представляю систему на несколько тысяч точек с десятком точек попадающих под госрегулирования, которую при любых изменениях ПО-как пропатчили, откомитили и т.д. подают документы на утверждение типа. И так несколько раз в году.

[Данилов А.А. 1988]

Александр Александрович, Вы уже извините, но мне становится смешно. Программу контроллера ( правильнее сказать конфигурацию) пишет программист (системщик, инженер-электронник, слесарь КИПиа да-да смотрите ЕТКС)и никакого отношения это к утверждению типа не имеет. По вашей логике на каждый объект где установлен контроллер необходимо получать свое описание типа При добавлении патчей в ПО придётся снова утверждать тип СИ.

Об измерительных каналах не мне вам рассказывать. Нет в описания типа канала датчик Метран и S7-300. Значит их использовать для измерений в сфере госрегулирования нельзя.

При действующей в России нормативно-правовой базе однозначно нельзя.

Метран отвечает за преобразование давление-ток с нормированными МХ, S7-300 - за преобразование ток-код (или показание на экране монитора) с нормированными МХ. Кто отвечает за преобразование давление-код (или показание на экране монитора) с нормированными МХ? К кому претензии? К Метрану или к Сименсу? А на каком основании? И пр.

Если этот канал измерений давления применяется в СГРОЕИ, то должна быть методика измерений давления. Она аттестована? Нет. И т.д.

Это я еще про ПО не вспоминал. И не говорите, что за рубежом не так. Откройте Welmec 7.2, откройте Директиву 32-2014-EN. Всё это касается сферы Законодательной метрологии. Просто она у них гораздо Уже, чем у нас СГРОЕИ.

[grivastov 26]

Например, предлагать и внедрять разумные способы проверки влияния ПО СИ на МХ СИ, способы контроля целостности и подлинности ПО СИ в процессе производства и эксплуатации, способы защиты ПО и данных от несанкционированного доступа и изменения и т.п.<br />

Может я сейчас и передергиваю, но представляю систему на несколько тысяч точек с десятком точек попадающих под госрегулирования, которую при любых изменениях ПО-как пропатчили, откомитили и т.д. подают документы на утверждение типа. И так несколько раз в году.

А мы с коллегами с такими системами имели, имеем, и, надеюсь, будем иметь дело. Вы довольно точно всё описали. Для таких серьёзных систем особо не зажимаются [во времени и деньгах], чтобы накопить патчи, которые предварительно долго и скрупулёзно отлаживают на копии верхнего уровня с имитаторами. По результатам, раз в год или в полгода - внесение изменений в описание типа/повторные испытания или поверка по программе первичной, это уж как испытатель документы написал. Представьте себе владельца такой системы, который пускает программиста заливать патчи когда тому вздумается - долго ли ему до преждевременного инсульта? Обычно в жизни бывает проще уволить нескольких человек и разорвать отношения с парой организаций, из-за которых система немасштабируема и программный код напичкан ошибками. Первоначальные испытания в целях утверждения типа таких систем могут длиться и год, и два, и часто начинаются в виде метрологической экспертизы проекта ещё до того, как система воплощается в "железо".