Автоматизация нефтеперекачивающей станции "Субханкулово" нефтепровода НКК

ВВД состоит из двух оптопар. Одна оптопара предназначена для дискретного выхода, источником которого является выходы микропроцессора PI007 и PI029. Выход PI007 разрешает работу выхода PI029. Это сделано для того, чтобы во время инициализации модуля не произошло ложное срабатывание дискретного выхода. Если оба сигнала PI007 и PI029 будут находиться в одном состоянии «0» или «1», то дискретный выход будет запрещен, т.е. POUT- будет обесточен. В случае, если модуль будет находиться в состоянии резервного, то дискретный выход так же обесточен.

ЧРВ выполненные на базе микросхемы RTS8564 позволяют осуществить привязку выполнения прикладной программы к входу астрономического времени. ЧРВ содержат в своем составе регистры секунд, минут, часов, дней недели, дней месяца, месяцев и года. Энергонезависимость ЧРВ обеспечивается за счет автоматического перехода на питание от литиевой батареи под управлением микросхемы DS1314S-2. Кроме того, эта микросхема выполняет функцию мониторинга состояния литиевой батареи. Один раз в 24 часа на 1 секунду производится подключение внутреннего резистора 1,2 МОм, на котором контролируется падение напряжения.

Энергонезависимая память EEPROM, предназначенная для хранения долговременных уставок, выполнена на базе микросхемы АТ24С1024. фирмы ATMEL. Объем EEPROM составляет 1 Мбит. Информационный обмен МП с EEPROM осуществляется по интерфейсу PC.

Модуль DP-31, предназначенный для индикации состояния работы модуля, содержит индикатор типа ВС0802В. Индикатор имеет две строки по восемь символов.

Устройство высокоскоростного обмена по каналам Ethernet состоит из одного встроенного канала в плату CPU-32A, и четырех каналов выполненных посредством мезонинных плат С-32А и CIM-32A. При этом модуль С-32А имеет собственный микропроцессор, который производит предварительную обработку данных поступающих через соединители на собственной плате и на пассивной плате CIM-32A, разгружая тем самым основной микропроцессор платы CPU-32A.

Архитектура систем автоматизации предусматривает резервирование основных, наиболее уязвимых устройств, которые могут привести к отказу. Это каналы межмодульных интерфейсов, источники питания и модули ЦПУ. Использование модулей CPU-32А серии DCS-2000C обеспечивает опрос модулей УСО по двум независимым интерфейсным каналам, основному, резервному. Резервирование модулей ЦПУ связано с двумя основными вопросами: формирование сигналов, обеспечивающих переключение с «ведущего» модуля ЦПУ на резервный и выравнивание памяти в резервном модуле. В модулях ЦПУ фирмы «ЭМИКОН» выбран классический метод переключения модулей, который заключается в том, что, если в основном модуле перестает перезапускаться специальный таймер, то через 250 мс формируется сигнал, останавливающий работу основного модуля и разрешающий работу резервного. Для обеспечения мягкого перехода с основного модуля на резервный, необходимо чтобы в резервном модуле находилось состояние входных, выходных каналов модулей УСО, идентичное состоянию, находящемуся в основном модуле. С целью выравнивания памяти модули CPU-32А содержат отдельный интерфейсный канал типа ETНERNET, который отсутствует в модулях ЦПУ других серий.

Вопрос резервирования питания в контроллерах, построенных на базе модулей DCS-2000C, решается путем подведения питания к кроссовой плате каркаса через модули адаптера RP-31 или RP-32, которые снабжены отдельными соединителями для подключения основного и резервного источников питания. В этом случае нет необходимости создавать устройства для резервирования питания.

Сетевой интерфейсный модуль CI-31A.

Современная микроэлектроника серьезным образом повлияла на развитие устройств нижнего уровня систем автоматизации. Если еще несколько лет назад датчики были аналоговые и дискретные, то сейчас на рынке появилось большое количество интеллектуальных датчиков и устройств, имеющих в своем составе микроконтроллер, преобразующий входную физическую величину в цифровую форму представления. Как правило, интеллектуальные датчики имеют достаточно распространенный последовательный интерфейс RS-485. Одним из наиболее распространённых протоколов интеллектуальных устройств является MODBUS RTU. Для подключения интеллектуальных устройств был разработан сетевой интерфейсный модуль CI-32A, содержащий десять последовательных интерфейсных каналов RS-485. По двум каналам модуль опрашивается модулем ЦПУ (в данном случае модуль работает в режиме SLAVE), а по восьми другим каналам модуль опрашивает интеллектуальные устройства (каждый из восьми каналов может работать в режиме MASTER или SLAVE) [9].

Технические характеристики модуля CI-31A приведены в таблице 3.2.

Таблица 3.2 - Технические характеристики модуля CI-31A

Наименование параметра	Значение параметра
Тип интерфейсов	RS-485
Количество интерфейсных каналов RS-485	10
Максимальная скорость передачи данных	921,6 Кбит/с
Протокол обмена	MODBUSRTU
Ток потребления, мА	не более 190
Гальваническая изоляция между внешним системным источником питания и питанием модуля, В, не менее	1000

Модуль, входящий в состав контроллера обеспечивает информационную связь центрального процессорного устройства (CPU) контроллера с датчиками и исполнительными устройствами, имеющими интерфейсные каналы RS-485 работающие по протоколу MODBUS RTU. Относительно CPU модуль является подчиненным устройством и связывается с ним по двум системным интерфейсным каналам RS-485. Относительно датчиков и исполнительных устройств модуль работает в качестве «ведущего». Структурная схема модуля, показанная на рисунке 3.3, содержит следующие функциональные узлы:

- микроконтроллер, МК;

- тактовый генератор, ТГ;

- задатчик скорости, МП;

- супервизор питания, СП;

- оперативное запоминающее устройство, ОЗУ;

- универсальный асинхронный приемопередатчик, УАПП;

- формирователи интерфейсов RS-485, ФИ1.. .ФИ10;

- формирователь питания, ФП.

Основным компонентом модуля является МК, выполненный на базе микроконтроллера типа ATmega64, который содержит 53 программируемых линий ввода- вывода, оперативное запоминающее устройство объемом 4 кбайта, два асинхронных последовательных интерфейса.

Последовательные интерфейсы МК используются для формирования системных каналов связи, с помощью которых модуль производит информационный обмен с модулем CPU.

Сетевая адресация (имеются в виду системные каналы) определяется местом установки модуля в каркас и номером каркаса. В единой сети может находиться до 8 каркасов.

СП в модуле выполняет две функции: первая функция - формирование сигнала сброса устройств модуля при включении питания и вторая функция сторожевого таймера - формирование сигнала сброса при программном сбое, отсутствие сигнала WDI.



Рисунок 3.3 - Структурная схема модуля CI-31A

МК в модуле работает в режиме микропроцессора. Это означает, что 16 линий ввода - вывода исполняют роль мультиплексированной шины адреса, 16 разрядов, и шины данных, 8 разрядов. Сигналами синхронизации шины являются сигнал чтения данных микроконтроллером, RD; сигнал записи данных во внешние устройства (ОЗУ, УАПП), WR.

Режим работы МК с формированием шин адреса, данных необходим для управления работой УАПП и ОЗУ. При этом сигналом обращения к УАПП является адресный разряд А15 в состоянии логического нуля, а сигналом выборки ОЗУ - А15 в состоянии логической единицы.

Внешнее ОЗУ, выполненное на базе микросхемы K6X0808C1D-BF55 объемом 32 кбайт, предназначено для хранения заявок исполняемых модулем, 16 кбайт и временного хранения данных считываемых из датчиков, 16 кбайт.

УАПП, выполненный на базе микросхемы XR16L788CQ фирмы содержит восемь независимых интерфейсных каналов предназначенные для подключения к модулю датчиков и исполнительных устройств.

Упрощенный алгоритм работы модуля можно представить следующим образом. После включения питания контроллера, CPU специальными командами настраивает работу интерфейсных каналов, к которым подключены датчики и исполнительные устройства. Затем CPU передает в модуль заявки и команду «Старт». Модуль, в свою очередь, получив команду старт, производит циклическое выполнение заявок, т.е. опрос датчиков или запись необходимых данных в исполнительные устройства. CPU, формируя запрос к модулю, считывает его состояние и данные.

Необходимо учитывать то, чтобы к одному каналу должны быть подключены идентичные устройства, имеющие одинаковые скорости обмена, одинаковое количество стоповых битов и одинаковый паритет.

Формирователи физических уровней сигналов интерфейса RS-485 (ФИ1...ФИ10) выполнены на базе микросхем ADM2582. Особенностью данных микросхем является содержание внутри корпуса твердотельного трансформатора, который обеспечивает гальваническую изоляцию системной части модуля от интерфейсной.

Интерфейсные каналы RS-485 имеют терминальные резисторы, предназначенные для согласования линий связи, подключаемых к модулю. Номиналы резисторов 100 Ом. При отсутствии передачи данных по сети микросхемы ADM2582 настроены на прием. Во время включения передатчика микросхемы переходят из пассивного состояния в активное, что приводит к возникновению переходных процессов в сети. Для устранения подобных явлений модуль содержит резисторы, которые подсоединяют линии RSA1 и RSA2 системных интерфейсных каналов к положительному выходу интерфейсного источника питания, линии RSB1 и RSB2 к отрицательному.

В качестве ФП в модуле используется стабилизирующий DC-DC преобразователь, который преобразует входное напряжение находящееся в диапазоне от 18 до 36 В в напряжение питания компонентов модуля 5 В. Выходная часть DC-DC преобразователя гальванически изолирована от входной. Напряжение пробоя не менее 1000 В.

Модули ввода-вывода серии DCS 2000.

Модули предназначены для использования в составе распределенных систем управления и обеспечивают восприятие и обработку измерительной информации, представленной сигналами силы постоянного тока, термопреобразователей сопротивления различных градуировок, восприятие и обработку дискретных сигналов, выработку управляющих воздействий в виде выходных дискретных сигналов, информационный обмен по сети RS-485 (протокол MODBUS RTU), индикацию режимов работы и состояния дискретных входов и выходов, обмена данными по сети RS-485. Модули имеют два информационных канала, предназначенных для обмена по сети RS-485. Организация каналов ввода - вывода показана на рисунке 3.4.

Модули предназначены для работы в составе распределенных систем управления. Все устройства системы объединены локальной информационной сетью, работающей по протоколу MODBUS (интерфейс RS-485, скорость передачи данных до 230400 бод), и имеют свой логический адрес. Модуль принадлежит к устройствам нижнего уровня. В составе сети он работает в качестве «подчиненного» устройства, исполняя команды «ведущего» устройства, процессорного модуля или CPU-31А. Модули имеют два независимых или коммутируемых информационных канала для подключения локальной сети [10].

По архитектуре модули серии DCS-2000, вне зависимости от конструктивного исполнения, одинаковы. Модули имеют две основные части - системную и объектную. Системная часть содержит микроконтроллер, интерфейсные каналы, обеспечивающие связь модулей УСО с ЦПУ, средства адресации модуля в информационной сети и задания скорости передачи по интерфейсным каналам. Объектная часть содержит регистры ввода/вывода, ключи, входные фильтры для модулей дискретного ввода/вывода и аналого-цифровые, цифро-аналоговые преобразователи для модулей аналогового ввода/вывода. Существенным отличием является то, что модули серии DCS-2000, устанавливаемые на DIN-рельс, имеют модификации взрывозащищенного исполнения с маркировкой взрывозащиты [Exib]IIC X и искробезопасными цепями могут быть связаны с датчиками, расположенными во взрывоопасных зонах классов В-1а и В-1г.

Модуль AI-11 имеет четыре дифференциальных канала для подключения к нему по трехпроводной схеме термометров сопротивления типа ТСМ-50, ТСП-50 или ТСМ-100, ТСП-100. Модуль преобразует сигналы, полученные с датчиков, в 12-разрядный цифровой код, доступный для считывания по сети RS-485.

Основные технические характеристики модуля приведены в таблице 3.3.

Таблица 3.3 - Технические характеристики модуля AI-11

Наименование параметра	Значение параметра
Количество каналов ввода	4
Диапазон измеряемого сопротивления, Ом	40-90 (80 - 180)
Время коммутации канала мкс, не более	1000
Время преобразования мкс, не более	180
Разрядность аналого-цифрового преобразования, бит	12
Основная погрешность преобразования, %, не более	0,3
Дополнительная температурная погрешность, % °С	0,01

Модуль состоит из двух основных устройств:

- устройства аналогового, УА;

- устройства управления, УУ.

УА предназначено для фильтрации входных сигналов от термометров и преобразования этих сигналов в напряжение от 0 до 4 В. УА также ограничивает ток во входных цепях модуля до искробезопасных значений.

УУ обеспечивает преобразование сигналов, формируемых УА, в 12-ти разрядный цифровой код и работу модуля в локальной сети.

Рисунок 3.4 - Организация каналов ввода - вывода

Структурная схема модуля, показанная на рисунке 3.5, содержит следующие функциональные узлы:

- схему защиты входов аналогового коммутатора, СЗ;

- входной коммутатор, ВК;

- источники тока, ИТ1, ИТ2;

- входной дифференциальный измерительный усилитель, ИУ;

- вторичные источники питания, ИП1.ИП3;

- вторичный источник опорного напряжения, ВИОН;

- микропроцессор, ЦПУ;

- оптопары, ОП;

- формирователь интерфейсов RS-485, ФИ.

УА содержит СЗ, ВК, ИТ1, ИТ2, ИУ, ИП1, ВИОН.

УУ содержит ЦПУ, ОП, ФИ, ИП2, ИП3.



Рисунок 3.5 - Структурная схема модуля AI-11

Принцип работы модуля состоит в следующем. ИТ1 и ИТ2 формируют токи, равные 2 или 4 мА. Если перемычки установлены, то токи равны 4 мА, что соответствует переходу на шкалу измерений сопротивления 40…90 Ом.

Если перемычки отсутствуют, то токи равны 2 мА, что соответствует переходу на шкалу измерений сопротивления 80…180 Ом.

Входной сигнал через схему защиты СЗ поступает на входной коммутатор ВК. Далее этот сигнал подается на вход дифференциального измерительного усилителя ИУ, выполненного на приборе типа AD620.

При использовании модуля в условиях высокого уровня помех, наводящихся на входные цепи, с помощью установки перемычки J1 к входам ИУ подключается дополнительный конденсатор, позволяющий увеличить время фильтрации входных сигналов.

С выхода измерительного усилителя сигнал поступает на вход аналого-цифрового преобразователя в составе ЦПУ. АЦП имеет восемь независимых входов. Один вход, ADC0, соединен с ВУ, а два других входа, ADC1, ADC2, задействованы под тестовые сигналы, вырабатываемые опорным источником ВИОН. Программный опрос этих входов позволяет проверить работоспособность модуля в целом.

Управление выборкой входного канала производят сигналы А0, А1, которые формируются на выходе параллельного порта микропроцессора.

Основой центрального процессорного устройства (ЦПУ) является однокристальный микроконтроллер ATmega853.

Наряду с микроконтроллером в состав ЦПУ входит устройство охранного таймера Watchdog, выполненное на базе ИМС ADM705. Если в течение 1,6 с не происходит программной поддержки охранного таймера, происходит аппаратный сброс ЦПУ.

После получения данных об измерениях производится их программная фильтрация; отфильтрованные значения записываются в определенные регистры ОЗУ, доступные для чтения «ведущим» устройством по сети RS-485. Установленные значения (постоянные фильтрации) для каждого канала хранятся в энергонезависимой памяти.

Если по сети RS-485 приходит запрос на чтение рабочих регистров от «ведущего» устройства, то он, проходя через формирователь интерфейса RS-485 (ФИ), попадает на вход устройства USART микроконтроллера. По этому факту формируется прерывание, происходит подготовка и передача ответа.

Формирователи интерфейса RS-485 построены на базе ИМС MAX3088, имеющих улучшенные характеристики по скорости и нагрузочной способности, и предназначены для управления обменом данными по сети RS-485. Переключение модуля на передачу данных осуществляется по сигналам RTS 1 и RTS 2 ЦПУ.

Вторичные источники питания гальванически изолируют питание модуля от системного источника питания. ИП 1, преобразуя входное напряжение в напряжение ±12 В, обеспечивает питание аналоговой части модуля. ИП2, преобразуя входное напряжение в напряжение +5В, обеспечивает питание цифровых микросхем УУ. ИП3, преобразуя входное напряжение в напряжение +5В, обеспечивает питание буферных преобразователей интерфейса RS-485. ФИ, выполненный на базе микросхемы AD485 (MAX3085), с помощью ОП и ИП3 гальванически изолирован от других устройств модуля.

Модуль ввода аналоговых сигналов AI-12 имеет четыре дифференциальных канала для подключения датчиков с выходным сигналом силы постоянного тока или напряжения. Модуль преобразует сигналы, полученные с датчиков, в 12-разрядный цифровой код, доступный для считывания по сети RS-485. В части модификаций модуля предусмотрена возможность питания датчиков тока от встроенных источников питания.

Основные технические характеристики модуля приведены в таблице 3.4.

Таблица 3.4 - Технические характеристики модуля AI-12

Наименование параметра	Значение параметра
Количество каналов ввода	4
Входное сопротивление каналов, Ом	50
Напряжение питания измерительных каналов, В	24,5 ± 2%
Внутреннее сопротивление источника питания, Ом	440
Диапазон входных токовых сигналов, мА	0...5; 0...20; 4...20
Диапазон измеряемого напряжения , В	0...10
Время коммутации канала, мкс, не более	50
Время преобразования, мкс, не более	10
Минимальное время полного обновления массива входов2, мс	360
Разрядность аналого-цифрового преобразования, бит	12
Постоянная времени аппаратного фильтра, мс	40
Постоянная фильтрации программного фильтра	36; 40; 48; 64
Основная погрешность преобразования , %, не более	0,3 или 0,2
Дополнительная температурная погрешность, %/°С	0,01

Модуль состоит из двух основных устройств:

- устройства аналогового, УА;

- устройства управления, УУ.

УА предназначено для фильтрации входных токовых сигналов, преобразования этих сигналов в потенциальные и их усиления. Кроме этого, некоторые модификации модуля обеспечивают питание токовых датчиков от встроенных в модуль преобразователей напряжением 24В. УА также ограничивает ток во входных цепях модуля до искробезопасных значений. УУ обеспечивает преобразование аналогового сигнала, формируемого УА, в 12-разрядный цифровой код, передачу этого кода в процессорную часть модуля по протоколу SPI, работу модуля в локальной сети, индикацию состояния модуля, а также некоторые служебные функции.

Структурная схема модуля, показанная на рисунке 3.6, содержит следующие функциональные узлы:

- схему фильтрации входных сигналов и защиты входов аналогового коммутатора, СФЗ;

- входной коммутатор, ВК;

- входной дифференциальный измерительный усилитель, ИУ;

- развязывающие преобразователи напряжения, ПН1…ПН4;

- изолирующие преобразователи напряжения, ИП1…ИП3;

- вторичный источник опорного напряжения, ВИОН;

- аналогово-цифровой преобразователь, АЦП;

- центральное процессорное устройство, ЦПУ;

- схема гальванической изоляции, СГИ;

- формирователи интерфейса RS-485, ФИ1…ФИ2;

- устройство индикации, УИ.

УА содержит СФЗ, ВК, ИУ, ПН1.ПН4, ИП1, ВИОН.

УУ содержит АЦП, ЦПУ, СГИ, ФИ1, ФИ2, ИП2, ИП3, УИ.

Рисунок 3.6 - Структурная схема модуля AI-12



Принцип работы модуля состоит в следующем. Входной сигнал, проходя через СФЗ, поступает на входы коммутатора ВК, управляемого ЦПУ при помощи сигналов АA0 и АA1. Далее сигнал с выбранного канала ВК подается на вход дифференциального измерительного усилителя ИУ, выполненного на базе прибора AD620. В ИУ осуществляется усиление входного сигнала для приведения его к значению, необходимому для преобразования в АЦП (0…+ 5В).

С выхода измерительного усилителя сигнал подается на вход 12-разрядного аналого-цифрового преобразователя (АЦП) с последовательным выходом, выполненного на базе прибора AD7893.

Преобразование начинается по сигналу START ЦПУ, после преобразования данные об измерениях в последовательном коде по протоколу SPI передаются в ЦПУ, где происходит их дальнейшая обработка.

Все цепи модуля гальванически изолированы от каналов интерфейса RS-485 и внешних цепей питания. Гальваническая развязка обеспечивается схемой гальванической изоляции (СГИ) и изолирующими преобразователями напряжения ИП1…ИП3. СГИ построена на основе высокоскоростных оптронов HCPL-0630 фирмы HP. ИП2 и ИП3 построены на базе DC/DC конвертеров фирмы TRACO и формируют напряжения, необходимые для питания системной и интерфейсной частей модуля соответственно. Напряжение гальванической развязки между внешними (сеть RS-485 и питание) и системными цепями модуля составляет не менее 500 В.

Развязывающие преобразователи напряжения ПН1…ПН4 обеспечивают независимое питание датчиков, подключенных к разным каналам. К модулю можно подключать активные датчики (АД) и пассивные (ПД). АД содержат собственный источник питания и подключаются к входам модуля +IN и -IN. ПД не имеют собственного источника питания и запитываются от встроенных в модуль ПН1…ПН4, которые формируют напряжение 24 В.

Устройство индикации необходимо для отображения текущего состояния модуля.

Модуль DI-11 имеет восемь каналов для подключения датчиков дискретных сигналов типа «сухой контакт» с целью дальнейшей обработки сигналов микропроцессорными средствами. Модуль преобразует сигналы, полученные с датчиков, в 8-разрядный цифровой код, доступный для считывания по сети RS-485.

Технические характеристики модуля DI-11 приведены в таблице 3.5

Таблица 3.5 - Технические характеристики модуля DI-11

Наименование параметра	Значение параметра
Количество каналов ввода дискретных сигналов	8
Напряжение питания датчиков, В	24 ± 5%
Номинальный входной ток, мА	6...8
Сопротивление датчика, соответствующее состоянию “ВКЛЮЧЕНО”, Ом, не более	1000
Сопротивление датчика, соответствующее состоянию «ВЫКЛЮЧЕНО», кОм, не менее	10
Постоянная времени аппаратного фильтра, мс	22
Ток, потребляемый модулем от источника питания, мА, не более	150

Модуль состоит из двух основных устройств:

- устройства приема дискретных сигналов, УПДС;

- устройства управления, УУ.

УПДС предназначено для питания дискретных датчиков, обеспечения гальванической развязки входных сигналов от системных цепей, фильтрации входных сигналов и преобразования этих сигналов в TTL-уровень для дальнейшей обработки в УУ. УПДС также ограничивает ток во входных цепях модуля до искробезопасных значений. УУ обеспечивает обработку сигналов, формируемых УПДС, их преобразование в 8-разрядный цифровой код, работу модуля в локальной сети, индикацию состояния модуля, а также некоторые служебные функции.

Структурная схема модуля, показанная на рисунке 3.7, содержит следующие функциональные узлы:

- устройство сопряжения с входными сигналами, УС;

- схемы гальванической изоляции, СГИ1 и СГИ2;

- буферный формирователь, БФ;

- изолирующие преобразователи напряжения, ИП1…ИП3;

- центральное процессорное устройство, ЦПУ;

- формирователи интерфейса RS-485, ФИ1…ФИ2;

- устройство индикации, УИ.

УПДС содержит УС, СГИ1, БФ, ИП1.

УУ содержит ЦПУ, СГИ2, ФИ1, ФИ2, ИП2, ИП3, УИ.

Принцип работы модуля состоит в следующем. При срабатывании датчика на соответствующем входе УС появляется активный уровень, который, попадая на СГИ1 открывает оптрон нужного канала. Дискретный сигнал с выхода СГИ1 попадает на соответствующий вход буферного формирователя БФ, где осуществляется фильтрация сигнала. Выходы БФ соединены с входами ЦПУ, где происходит считывание и дальнейшая программная обработка состояния дискретных входов.

Рисунок 3.7 - Структурная схема модуля DI-11

Все цепи модуля гальванически изолированы от каналов интерфейса RS-485 и внешних цепей питания. Гальваническая развязка системных цепей модуля от цепей, выведенных на разъем Х1, обеспечивается схемой гальванической изоляции СГИ2 и изолирующими преобразователями напряжения ИП2…ИП3. СГИ2 построена на основе высокоскоростных оптронов HCPL-0630 фирмы HP. ИП2 и ИП3 построены на базе DC/DC конвертеров фирмы TRACO и формируют напряжения +5V и +5VA, необходимые для питания системной и интерфейсной частей модуля соответственно. Напряжение гальванической развязки между внешними (сеть RS-485 и питание) и системными цепями модуля составляет не менее 500 В.

Гальваническая развязка системных цепей модуля от объектных цепей обеспечивается схемой гальванической изоляции СГИ1 и изолирующим преобразователем напряжения ИП1. Основой СГИ2 являются оптроны TLP-280, ИП1 построен на базе DC/DC конвертера TRACO и предназначен для формирования напряжения ± 12В, необходимого для питания дискретных датчиков.

В модуле предусмотрена возможность подключения входов как по схеме «общий плюс», так и по схеме «общий минус».

Устройство сопряжения со входными сигналами УС необходимо для организации питания дискретных входов и ограничения входного тока.

Буферный формирователь БФ выполнен на базе RC-фильтров и триггеров Шмитта; он предназначен для защиты от ложных срабатываний и приведения дискретного сигнала к TTL- уровню. Постоянная времени фильтров - 22 мс.

Устройство индикации УИ необходимо для отображения текущего состояния модуля и его входов.

Модуль DIO-11 имеет четыре канала для подключения датчиков дискретных сигналов типа «сухой контакт» с целью дальнейшей обработки сигналов микропроцессорными средствами и четыре дискретных канала вывода с выходом типа MOSFET output. Модуль преобразует сигналы, полученные с датчиков, в 4-разрядный цифровой код, доступный для считывания по сети RS-485, а также управляет состоянием выходов по команде «ведущего» устройства по сети RS-485.

Основные технические характеристики модуля DIO-11 приведены в таблице 3.6

Таблица 3.6 - Технические характеристики модуля DIO-11

Наименование параметра	Значение параметра
Количество каналов ввода дискретных сигналов	4
Напряжение питания датчиков, В	24,5 ± 5%
Номинальный входной ток, мА	6...8
Сопротивление датчика, соответствующее состоянию «включено», Ом, не более	1000
Сопротивление датчика, соответствующее состоянию «выключено», кОм, не менее	10
Постоянная времени аппаратного фильтра, мс	22
Количество каналов вывода дискретных сигналов	4
Максимальный ток нагрузки выхода, мА	100
Максимальный ток нагрузки группы выходов , мА	250
Максимальное напряжение на закрытом ключе выхода, В	50
Ток срабатывания защиты выходов4, мА, не более	300
Ток, потребляемый модулем от источника питания, мА, не более	130

Модуль состоит из трех основных устройств:

- устройства приема дискретных сигналов, УПДС;

- устройства вывода дискретных сигналов, УВДС;

- устройства управления, УУ.

УПДС предназначено для питания дискретных датчиков, обеспечения гальванической развязки входных сигналов от системных цепей, фильтрации входных сигналов и преобразования этих сигналов в TTL-уровень для дальнейшей обработки в УУ. УПДС также ограничивает ток во входных цепях модуля до искробезопасных значений. УВДС предназначено для управления дискретными выходами модуля по командам УУ, обеспечения гальванической развязки выходных сигналов от системных цепей и отключение выходов при их перегрузке по току. УУ обеспечивает обработку сигналов, формируемых УПДС, их преобразование в 4-разрядный цифровой код (информация о состоянии дискретных входов отображается в четырех младших битах 16-разрядного регистра), формирование сигналов для управления УВДС, управление устройством защитного отключения выходов (УЗОВ), работу модуля в локальной сети, индикацию состояния модуля, а также некоторые служебные функции.

Структурная схема модуля, показанная на рисунке 3.8, содержит следующие функциональные узлы:

- устройство сопряжения со входными сигналами, УС;

- схемы гальванической изоляции, СГИ1 и СГИ2;

- буферные формирователи, БФ1 и БФ2;

- устройство формирования выходных сигналов, УФВС;

- устройство защитного отключения выходов, УЗОВ;

- изолирующие преобразователи напряжения, ИП 1…ИП 3;

- центральное процессорное устройство, ЦПУ;

- формирователи интерфейса RS-485, ФИ1…ФИ2;

- устройство индикации, УИ.

УПДС содержит УС, СГИ1, БФ1, ИП1.

УВДС содержит УФВС, УЗОВ, БФ2.

УУ содержит ЦПУ, СГИ2, ФИ1, ФИ2, ИП2, ИП3, УИ.

Рисунок 3.8 - Структурная схема модуля DIO-11

Если в УУ приходит команда на включение дискретного выхода, на соответствующем входе буферного формирователя БФ2 появляется активный уровень, и, при отсутствии сигнала запрещения выходов “RY” от устройства защитного отключения выходов УЗОВ, БФ2 включает соответствующий канал устройства формирования выходных сигналов УФВС. При превышении суммарного тока выходов величины примерно 270 мА, УФВС формирует сигналы “CO” и “COM1”, которые попадают на УЗОВ. УЗОВ в свою очередь формирует сигнал запрещения выходов “RY” на входе БФ2 и признак перегрузки выходов “ST2” на входе центрального процессорного устройства ЦПУ.

Гальваническая развязка системных цепей модуля от объектных цепей обеспечивается схемой гальванической изоляции СГИ1 и изолирующим преобразователем напряжения ИП1 (для дискретных входов), а также устройством формирования выходных сигналов УФВС (для дискретных выходов). Основой СГИ1 являются оптроны TLP-280 фирмы TOSHIBA, ИП1 построен на базе DC/DC конвертера TRACO и предназначен для формирования напряжения ± 12 В, необходимого для питания дискретных датчиков.

УФВС построено на базе твердотельных реле с выходом типа MOSFET output, допускающих любую полярность подключения нагрузки. Кроме указанных выше функций УФВС также формирует сигналы “OUTOs.. .OUT3s” для устройства индикации УИ а также сигналы «CO» и «COM1», говорящие о превышении допустимого значения суммы токов в выходных каналах.

Устройство сопряжения со входными сигналами УС необходимо для организации питания дискретных входов и ограничения входного тока.

Буферный формирователь БФ2 построен на базе логических элементов ИЛИ-НЕ; он включает соответствующий канал УФВС в случае появления на его входе сигнала OUT0…OUT3 с ЦПУ и отсутствии сигнала запрещения выходов «RY».

Устройство индикации УИ необходимо для отображения текущего состояния модуля, его входов и выходов.

3.3 Функциональная схема автоматизации агрегата

Функциональная схема автоматизации МНА представлена на рисунке 3.9.

Как видно из схемы контроль утечек из торцевых уплотнений насосов (поз. 1) необходим в связи с тем, что превышение допустимого уровня утечек служит сигналом разрушения торцевых уплотнений. Утечки скапливаются в корпусе этих уплотнений, откуда отводятся по общему коллектору в емкость.

Разрушение подшипников скольжения магистральных насосных агрегатов обычно происходит при попадании в него механических частиц, принесённых маслом, или при неправильной (неточной) установке подшипника. Неисправности в подшипниках скольжения обнаруживается по повышению их температуры. Также повышение температуры может являться следствием неудовлетворительной работы системы охлаждения масла. Практика показывает, что наибольшее число аварийных отключений насосных агрегатов происходит от срабатывания температурной защиты. Температурный контроль осуществляется за всеми подшипниками насоса (поз.2-1,2-2) и электродвигателя (поз.2-3,2-4). Кроме того, контролируется температура корпуса насоса (поз.3) и температура электродвигателя (поз.4, 5,6). Для контроля температуры используются преобразователи сопротивления.

Защита МНА по параметрам перекачиваемой жидкости обеспечивается преобразователями давления, контролирующими давление во всасывающем и нагнетательном трубопроводах. Манометр и преобразователь давления (поз.9-1, 9-2), установлены на стойке приборной агрегата, а их импульсные линии выведены на приемный трубопровод у входной задвижки, отслеживают давление, характеризующее кавитационный режим насоса. Защита по минимальному давлению на приеме осуществляется с выдержкой времени, благодаря чему исключается реакция схемы на кратковременное снижение давления при включении насосов и прохождении по трубопроводу небольших воздушных пробок.

Значение минимального давления на приемном трубопроводе дает сигнал в схему управления агрегатом, прерывая процесс запуска в случае отсутствия требуемого давления после открытия задвижки на приемном трубопроводе.

Манометр и преобразователь давления (поз.10-1, 10-2), установлены на стойке приборной агрегата, а их импульсные линии выведены на выкидной трубопровод у выходной задвижки, отслеживают допустимое давления по условиям механической прочности оборудования.

Если давление на нагнетательном трубопроводе превышает допустимое значение по условиям механической прочности оборудования, арматуры и трубопровода, это приводит к автоматической остановке агрегата.

Контроль вибрации насоса и двигателя позволяет установить нарушения в работе агрегата, вызываемые некачественной сборкой, появлением дисбаланса, износом подшипников, усталостью металла.

Уменьшение давления масла перед подшипниками может явиться причиной износа подшипников и их перегрева. Давление масла перед подшипниками контролируется преобразователями давления и техническим манометрам (поз.11-1, 11-2). Отключение агрегата происходит при уменьшении давления до 0,25 кПа.

Датчик-реле давления контролирует: давление в безпромвальной камере (поз.12). При падении давления ниже установленного значения включается сигнализация, а после выдержки времени происходит остановка агрегата.

Перечень приборов автоматизации магистрального насосного агрегата приведен в таблице 3.7.

Таблица 3.7 - Перечень приборов автоматизации МНА

Позиция	Наименование	Количество	Примечание
1	Датчик контроля скорости утечек взрывозащищенный ДС-СУ1-01 0ExiaIIBT3	1
2-1…2-4	Термопреобразователь сопротивления взрывозащищенный ТСМ-320М 1ExiaIIBT3	4
3	Термопреобразователь сопротивления взрывозащищенный ТСМ-012-19 1ЕхdIIВТ3	1
4	Термопреобразователь сопротивления взрывозащищенный ТСМ-319М 1ExiaIIBT3	6	Комплектно с двигателем
5, 6	Термопреобразователь сопротивления взрывозащищенный ТСП-319М.11 1ExiaIIBT3	4	Комплектно с двигателем
7	Система вибрационного контроля агрегатов СВКА 12	1
7-1…7-4	Вибропреобразователь взрывозащищенный АНС-066-02 1ExiaIIBT4	4
9-1, 10-1, 11-1	Преобразователь давления взрывозащищенный YOKOGAWA EJX 430A 0ExdIIСТ4	3
9-2, 10-2, 11-2	Манометр технический МПТИ-У2	3
12	Датчик-реле давления Kromschroder DG-B	1
14	Преобразователь измерительный мощности активной/реактивной Омь-6.3	1
15	Преобразователь измерительный переменного тока Омь-4.04	1

Большинство агрегатных защит срабатывает только в процессе пуска или при работающем агрегате. Для некоторых защит предусматривается задержка между возникновением аварийного сигнала и защитным отключением.

Все защиты агрегата выполнены по схеме, не допускающей повторного дистанционного запуска агрегата после остановки устройством автоматической защиты. Разрешение на повторный запуск дается ключом, установленным на блоке устройства защиты агрегата, размещаемом в операторной перекачивающей насосной. Повторный запуск может осуществляться только после выяснения ремонтным персоналом причин отклонения параметра от нормы и проведении соответствующих ремонтных работ.

Защита агрегата при срабатывании устройств электрической защиты электродвигателя требуется для отключения насоса от трубопроводной обвязки перекачивающей насосной. Неисправность цепей управления масляным выключателем электродвигателя МНА может привести к крупной аварии, так как при этом двигатель не может быть остановлен ни кнопками «стоп», установленными у насоса и электродвигателя, ни дистанционно из операторной или диспетчерской. Остановка основного электродвигателя агрегата в этом случае осуществляется устройствами его электрической защиты.

Список противоаварийных защит приведен в таблице 3.8.

Таблица 3.8 - список противоаварийных защит

№ сценария защиты	Позиция	Условия срабатывания	Действия технологического оборудования и сигнализация при срабатывании защит
1	1	Утечки нефти торцевых уплотнений 0.3 л/ч	Без выдержки времени: - визуальная и звуковая сигнализация, оперативное сообщение в операторной, МДП. С выдержкой времени 1 с: - остановка МНА; - сообщение о срабатывании защиты в операторной, МДП.
2	2-1, 2-2, 2-3, 2-4, 3	Температура подшипников МНА, корпуса насоса 80 °С	Без выдержки времени: - визуальная и звуковая сигнализация, оперативное сообщение в операторной, МДП. С выдержкой времени 1 с: - остановка МНА; - сообщение о срабатывании защиты в операторной, МДП; - АВР МНА.
	4	Температура обмоток статора ЭД 120°С
	5	Температура воздуха ЭД на выходе 90 °С
	6	Температура воздуха в корпусе ЭД 10 °С
3	7-1, 7-2, 7-3, 7-4	Вибрация подшипников МНА 7,1 мм/с	Без выдержки времени: - визуальная и звуковая сигнализация, оперативное сообщение в операторной, МДП. С выдержкой времени 5 с: - остановка МНА; - сообщение о срабатывании защиты в операторной, МДП; - АВР МНА.
4	11-1	Давление масла к подшипникам 25 кПа	Без выдержки времени: - визуальная и звуковая сигнализация, оперативное сообщение в операторной, МДП. С выдержкой времени 5 с: - остановка МНА; - сообщение о срабатывании защиты в операторной, МДП; - АВР МНА.
5	12	Давление в камере пневмозащиты 0,2 кПа	Без выдержки времени: - визуальная и звуковая сигнализация, оперативное сообщение в операторной, МДП. С выдержкой времени 2 с: - остановка МНА; - сообщение о срабатывании защиты в операторной, МДП.

Существующая система вибромониторинга не удовлетворяет требованиям нормативно - технической документации ОАО «Транснефть» [6], а именно:

- не установлены на всех подшипниковых опорах насоса и электродвигателя МНА датчики для измерения горизонтальной вибрации

- датчики для измерения осевой вибрации отсутствует на подшипниковой опоре насоса и электродвигателя МНА, со стороны радиально-упорного подшипника;

- отсутствуют датчики контроля осевого смещения ротора.

В виду того, что в существующей системе вибромониторинга отсутствует возможность измерения комплекса параметров (виброскорость, осевой сдвиг), тем самым отсутствует выдача тревожных сообщений и включение агрегатных защит по данным параметрам, что может привести к аварийной ситуации.

Также не реализована защита по вибрации в момент запуска агрегата 18 мм/c ввиду того, что верхний предел измерений существующей системы вибромониторинга ограничен скоростью 12 мм/с.

В связи с этим необходимо произвести замену существующей системы вибромониторинга на более совершенную.



3.4 Анализ средств измерения уровня вибрации

Основным измеряемым параметром динамического оборудования, характеризующим его техническое состояние, является вибрация. Результаты исследований влияния различных видов дефектов на функционирование машин подтвердили, что наибольшей диагностической информацией обладает именно сигнал вибрации. Характер и масштабы изменения вибрации во времени для каждого случая индивидуальны, конкретный вибрационный процесс содержит большой объем важнейшей информации, использование которой позволяет диагностировать техническое состояние механизмов и машин и рационально устранять многие дефекты. По уровню и характеру вибрации можно не только оценить текущее состояние агрегата в целом и его узлов в частности, но и определить оптимальное время вывода агрегата в ремонт, оценить качество ремонта и спрогнозировать его стоимость. На этом принципе основано популярное на западе и еще только зарождающееся у нас обслуживание по техническому состоянию.

Исследования показали, что более 50% оборудования, ремонтируемого при проведении планово-предупредительного ремонта, на самом деле в ремонте не нуждается. Таким образом при применении систем вибродиагностики и при переходе на техническое обслуживание по состоянию возможно снизить затраты на ремонт по крайней мере на треть.

Измерительные преобразователи вибрации и осевого смещения.

Достоверность измерений и корректность поставленных диагнозов во многом определяются качеством измерительных каналов. Первым звеном любого измерительного канала, предназначенным для измерения неэлектрической величины, являются датчики - измерительные преобразователи (ИП). ИП - это средства измерений, преобразующие измеряемую неэлектрическую величину в другую физическую величину, например, электрическую, удобную для передачи на расстояние информации об измеренной величине. При разработке и изготовлении датчиков необходимо обеспечить минимальную зависимость их параметров от различных видов внешних воздействий: температуры, давления, влажности, магнитных и электрических полей, промышленных помех и наводок, ударных нагрузок, радиационного облучения, проникновения влаги и газов. В аппаратуре виброконтроля широко применятся пьезоэлектрические акселерометры, наиболее полно обеспечивающие необходимые характеристики.

Как ясно из названия, в основу работы данного типа приборов положен пьезоэффект - явление возникновения разности потенциалов на пьезокристалле при его механической деформации. Конструктивно пьезоэлектрический вибропреобразователь представляет собой металлическое основание, на котором установлены пьезоэлементы с укрепленным сверху грузом фиксированной массой Вибрации оборудования передаются на корпус вибропреобразователя и он перемещается вместе с пьезоэлементом. Инерционная масса, воздействует на пьезоэлементы с силой, пропорциональной ускорению. Это соответствует закону, согласно которому сила равна произведению массы и ускорения. На поверхности пьезоэлементов возникает заряд, пропорциональный величине ускорения. Основным назначением приёмного чувствительного блока является преобразование вибрации в электрический сигнал, а характер его дальнейшей обработки определяется параметрами электронной схемы.

Внешний вид датчиков и их размеры во многом определяются способами крепления и габаритами измерительных преобразователей. Информативность сигнала датчика зависит от способа установки датчика на контролируемой точке. Стационарно установленные датчики позволяют наиболее достоверно определять наличие и вид неисправности. Особое внимание уделено разработке двухпроводных выходных схем, в которых напряжение питания и сигнал подаются одновременно по одним и тем же проводникам. Аналоговый выходной сигнал по напряжению обеспечивается стандартом ICP, разработанным специально для пьезоакселерометров.

Датчики на основе прямого пьезоэлектрического эффекта наиболее широко распространены во многих отраслях промышленности, имеют характеристики, удовлетворяющие всем требованиям к датчику вибрации, и достаточно низкую стоимость. По виду выходной величины пьезоэлектрические преобразователи относятся к генераторным датчикам, в них используется эффект образования электрических зарядов на поверхности пьезоэлектрика и электрической поляризации внутри него, которые происходят в результате деформаций сжатия и растяжения. Для обеспечения сигнализации обрыва антивибрационного кабеля параллельно емкости ИП включен резистор. Выходной сигнал по кабелю поступает на вход платы устройства связи с объектом (УСО). Наиболее распространенным методом обработки сигнала пьезоэлектрического вибропреобразователя является усиление заряда. Весь генерируемый заряд накапливается на конденсаторе обратной связи С усилителя заряда, а выходное напряжение U0 равно:

(3.1)

где К - коэффициент преобразования; х - величина деформации; t - время.

Функции аналого-цифровых преобразователей, вольтметра СКЗ переменного компонента входного напряжения, регулятора усиления цифрового, компаратора уровней и кодового модулятора выполняет микроконтроллер [11].

Для контроля осевого смещения используются вихретоковые преобразователи (вихретоковые датчики).

Вихретоковый преобразователь состоит из бесконтактного вихревого пробника, удлинительного кабеля и электронного блока. Преобразователь часто называют вихретоковой датчиковой системой. Вихревой пробник представляет собой металлический зонд с диэлектрическим наконечником (в который заключена катушка) на одном конце и отрезком коаксиального кабеля на другом. С помощью коаксиального удлинительного кабеля пробник подключается к электронному блоку.

Электронный блок вырабатывает сигнал возбуждения пробника и осуществляет выделение информативного параметра. Выходным сигналом является электрический сигнал, прямо пропорциональный расстоянию от торца вихревого пробника до контролируемого объекта.

В торце диэлектрического наконечника вихревого пробника находится катушка индуктивности.

Электронный блок обеспечивает возбуждение электромагнитных колебаний в катушке, в результате чего возникает электромагнитное поле, которое взаимодействует с материалом контролируемого объекта.

Если материал обладает электропроводностью, на его поверхности наводятся вихревые токи, которые, в свою очередь, изменяют параметры катушки - ее активное и индуктивное сопротивление. Параметры меняются при изменении зазора между контролируемым объектом и торцом датчика.

Электронный блок преобразует эти изменения в электрический сигнал, осуществляет его линеаризацию и масштабирование.

 Вихретоковые преобразователи обладают хорошим частотным откликом (реакция на изменение расстояния между торцом пробника и объектом контроля). Частотный диапазон может достигать 0 - 10 000 Гц. При этом неравномерность амплитудно-частотной характеристики не превышает 0,5 дБ.

Входным параметром вихретокового преобразователя является величина зазора между торцом пробника и электропроводящим объектом. Величина измеряемого зазора составляет несколько миллиметров и зависит от диаметра катушки, заключенной в торце диэлектрического наконечника. Выходной сигнал, пропорциональный измеряемому зазору, может быть представлен в виде напряжения, тока или в цифровом формате.

Приоритетной областью использования вихретоковых преобразователей является контроль осевого смещения валов магистральных агрегатов, в которых используются подшипники скольжения. Применение для этих целей датчиков скорости и ускорения, хотя и допустимо, но неоправданно, поскольку из-за уменьшения коэффициента пропорциональности между вибросмещением ротора и опоры на низких скоростях вращения, а также значительного (3…10 раз) ослабления вибрации ротора массивным корпусом установки, результат будет иметь большую погрешность. Вихретоковый метод, напротив, обладает исключительной точностью, поскольку не только не имеет нижнего предела по частоте, но и не требует математической обработки результатов измерения ввиду прямого соответствия выходного сигнала текущему смещению вала или измерительного буртика относительно корпуса.

Способы построения систем контроля вибрации.

Для реализации функций мониторинга, управления и защиты на современных производственных объектах максимально используются микропроцессорные устройства.

Противоаварийные системы предназначены для защиты оперативного персонала и оборудования. К таким системам предъявляются повышенные требования:

- по надежности - она должна быть не ниже, чем надежность защищаемого оборудования с обеспечением безопасности обслуживающего персонала;

- по устойчивости - неисправности в отдельных каналах приборов и систем не должны быть причиной выхода из строя и не должны влиять на работу других каналов;

- по ремонтопригодности - наилучшим способом восстановления работоспособности приборов и систем должна быть возможность замены отдельного канала на работающем оборудовании без отключения функций защит.

Применяют три основных варианта построения систем защиты по вибрации (рисунок 3.10):

- на основе «виброключа» с прямым управлением исполнительными механизмами (оборудованием);

- на основе микропроцессорной системы защиты, которая выполнена как полуавтономная система, интегрированная в общую технологическую защиту без прямого управления исполнительными механизмами;

- на основе микропроцессорной системы защиты, которая выполнена как полуавтономная система с прямым управлением исполнительными механизмами (оборудованием) и параметрической связью с общей противоаварийной защитой.

Основными достоинствами первого варианта построения системы защиты являются высокая скорость отработки защит; независимость системы и низкая стоимость. К недостаткам можно отнести сложности реализации резервирования и отсутствие дистанционного управления защитой.

Рисунок 3.10 - Варианты построения систем контроля вибрации



Основными достоинствами второго варианта являются высокая интеграция систем и возможность резервирования схем защиты. К недостаткам можно отнести возможные задержки при отработке защиты; высокую стоимость и необходимость дополнительных усилий по повышению надежности.

К достоинствам третьего варианта можно отнести высокую скорость

отработки защит; независимость системы; относительно невысокую стоимость и возможность контроля за отработкой защиты других систем; к недостаткам - сложности при реализации резервирования и необходимость дополнительных усилий, направленных на реализацию возможности управления защитой с верхнего уровня.

Высокий уровень качества защиты обеспечивают полуавтономные системы, которые обладают достаточной надежностью и быстродействием.

Информация от вибропреобразователей может быть передана в системы защиты двумя способами:

- включением вибропреобразователей напрямую в действующую систему АСУТП;

- включением вибропреобразователей в микропроцессорную систему защиты по вибрации с последующей обработкой и дублированным выводом информации в другие системы по аналоговому или цифровому каналу.

Основными достоинствами первого способа передачи информации являются низкая стоимость и использование существующих контроллеров, а недостатками - задержки при обработке сигналов; низкая информативность сигналов; низкий уровень готовности и ремонтопригодности систем.

Второй способ передачи информации имеет более высокую стоимость, но обладает такими преимуществами, как быстродействие, возможность точной оценки состояния оборудования и высокий уровень готовности и ремонтопригодности системы защиты.

Согласно нормативно-технической документации АК «Транснефть» в компании применяется второй вариант построения систем защиты по вибрации и второй способ передачи информации.

Объем каналов контроля вибрации определяется в соответствии с типом оборудования и должен формируется на основании требований служб эксплуатации, ответственных за агрегат. Объем каналов, место и способ установки преобразователей на контролируемый агрегат задаются нормативными документами. В АК «Транснефть» для агрегата с четырьмя подшипниками необходимо использовать комбинацию из 10 каналов вибрации.

Микропроцессорные устройства должны выполнять следующие обязательные функции:

- прием сигналов от преобразователей с последующей обработкой принятых сигналов;

- автоматическую постоянную самодиагностику устройства и измерительных каналов с индикацией неисправностей;

- сравнение сигналов с уставкой срабатывания и отсчетом выдержек времени на срабатывание;

- формирование сигнала на срабатывание исполнительных устройств защиты не более чем за 0,1 с;

- формирование информации в смежные системы АСУ ТП;

- выдачу сигнала о возникновении неисправности, вспомогательную индикацию отказа [12].