Система автоматизированного управления мобильной газораспределительной станцией

- входной и выходной схем фильтрации и индикации СФИ1 и СФИ2;

- изолирующего преобразователя напряжения ИПН;

- схемы регулировки выходного напряжения СРВН.

Фильтры СФИ1 и СФИ2 - емкостного типа, предназначены для сглаживания пульсаций и «просадок» напряжения. Вход модуля защищиен плавким предохранителем номиналом 6,3 А. Основным элементом модуля является изолирующий преобразователь напряжения. Он представляет собой DC/DC конвертер с гальванической развязкой вход/выход и возможностью подстройки выходного напряжения переменным резистором. Встроенная в ИПН схема защиты от короткого замыкания на выходе срабатывает при получении выходного тока110 - 140% от максимального (36 В). Внешний вид модуля питания PU-22 представлен на рисунке 11.

Рисунок 11 - Внешний вид модуля питания PU-22

3. CI-17B - модуль повторителя интерфейса RS-485 (ЗАО «ЭМИКОН»). Модуль повторителя интерфейса RS-485 CI-17B АЛГВ.426459.044 предназначен для работы в составе САУ мобильной ГРС для ретрансляции информации, поступающей по четырем каналам RS-485, с гальванической изоляцией и цепями грозозащиты. Рабочие условия эксплуатации:

- температура окружающего воздуха от минус 5 °С до плюс 60 °С (без конденсации влаги);

- относительная влажность воздуха до 85% при температуре плюс 25 °С;

- атмосферное давление от 84 до 107 кПа.

Технические характеристики модуля повторителя интерфейса RS-485 CI-17B представлены в таблице 4.

Таблица 4 - Технические характеристики модуля CI-17B

п/п	Характеристика	Величина	Примечание
1	Тип процессора	Am186CU-50KC	AMD
2	Тактовая частота процессора, МГц	50
3	Объем памяти программ пользователя и операционной системы, Кбайт	512	FLASH AMD
4	Объем памяти данных, Кбайт	512
5	Количество внешних уровней прерывания	2
6	Количество программируемых 16-ти битных таймеров	3
7	Количество сервисных низкоскоростных последовательных интерфейсов RS232, (до 15 м)	1	Скорость до 115200 бод, ASYNC
8	Количество каналов высокоскоростных последовательных интерфейсов RS485, (128 нагрузoк, до 0,3 км (на максимальной скорости обмена)	4	Скорость до 2304000 бод, ASYNC, BISYNC, SDLC с гальванической изоляцией (1500B) и цепями грозозащиты
9	Габаритные размеры модуля, мм:	114х102х30

Электропитание модуля осуществляется от стабилизированного источника питания 23-26В, мощность потребления не более 5 Вт. Структурная схема модуля повторителя интерфейса RS-485 CI-17B представлена на рисунке 12.

Рисунок 12 - Структурная схема модуля повторителя интерфейса RS-485 CI-17B

Конструктивно модуль повторителя интерфейса RS-485 CI-17B выполнен в виде одной двухслойной печатной платы CI-17B, установленной пластмассовый корпус. В качестве интерфейсных разъемов используются соединители: Х1-вилка MSTBA на 3 контакта, Х2-вилка MSTBA на 12 контактов. Соединитель Х1 - для подключения к источнику питания. Соединитель Х2 - для подключения к последовательным каналам RS-485. На торце корпуса расположены семь светодиодов и одна кнопка. Светодиоды «OK», «PGM», «ERR» индицируют состояние модуля по результатам самодиагностики и отражают качество ретрансляции последовательных данных. Кнопка «Reset» предназначена для «горячего» сброса процессора модуля. Светодиоды «L0», «L1», «L2», «L3» индицируют прохождение данных в высокоскоростных каналах RS-485 «Line0 - Line3» соответственно. Внешний вид модуля повторителя интерфейса RS-485 CI-17B представлен на рисунке 13.



Рисунок 13 - Внешний вид модуля повторителя интерфейса RS-485 CI-17B

4. СП310-Р - панель оператора (ООО «ПО ОВЕН»).

Панель оператора СП310-Р - с сенсорным экраном размером 10 дюймов расширенной модификации представляет собой устройство класса «человеко-машинный интерфейс», предназначенное для загрузки управляющей программы функционирования центрального процессорного устройства CPU-17B к которому подключается панель, мониторинга функционирования и редактирования значений параметров функционирования технологического оборудования мобильной ГРС. Панель оператора СП310-Р позволяет отображать на экране ход выполнения технологического процесса и редактировать значения параметров, отвечающих за функционирование системы. Панель СП310-Р предназначена для выполнения следующих функций:

- отображение состояния управляемой мобильной газораспределительной станцией в режиме реального времени, с использованием графических пиктограмм (индикаторы, графики, линейки, условные обозначения оборудования и т. д.);

- отображение сенсорных элементов, при помощи которых осуществляется непосредственное управление технологическим оборудованием мобильной ГРС (запорная арматура);

- управление функционированием центральным процессорным устройством CPU-17B САУ, запись и чтение значений регистров CPU-17B, к которому подключена панель;

Технические характеристики панели оператора СП310-Р представлены в таблице 5.

Рабочие условия эксплуатации:

- температура окружающего воздуха от 0 °С до плюс 50 °С (без конденсации влаги);

- относительная влажность воздуха до 90% при температуре плюс 35 °С;

- атмосферное давление от 84 до 106,7 кПа;

закрытые взрывобезопасные помещения без агрессивных паров и газов.

Сенсорный экран панели оператора СП310-Р резистивного типа. При работе с панелью оператора применяется программное обеспечение «Конфигуратор СП300» (ООО «ПО ОВЕН»), работающее под управлением операционных систем MS Windows XP/Vista/7/8/10. Внешний вид панели оператора СП310-Р представлен на рисунке 14. Схема подключения панели оператора приведена на рисунке 15.

Таблица 5 - Технические характеристики панели оператора СП310-Р

п/п	Характеристики	Значение
Процессор
1	Модель	AT91SAM9G35-CU
2	Частота, МГц	400
Человеко-машинный интерфейс
3	Тип дисплея, диагональ (дюйм)	16,7 млн. цветов, TFT (10,1”)
4	Разрешение дисплея, пиксел	800х480
5	Рабочая зона дисплея (ширина х высота), мм	219,6 х131,8
6	Встроенные часы реального времени	Есть
Память
7	Память программ (Flash-RAM), Мбайт	128
Питание
8	Тип питающего напряжения	постоянное
9	Диапазон питающего напряжения, В	23…27
10	Номинальное напряжение питания, В	24
11	Потребляемый ток, А	не более 0,27
12	Потребляемая мощность, Вт	не более 10
Корпус панели
13	Конструктивное исполнение	для щитового крепления
14	Габаритные размеры (ширина х высота х глубина), мм	272,2х191,7х51,2
15	Степень защиты корпуса ГОСТ 14254 - с лицевой стороны - со стороны разъемов	IP65 IP20
Интерфейсы связи и программирования
16	Количество (тип) портов	1 х PLC (DB9M) - RS-485, RS-232 1 х Download (DB9M) - RS-485, RS-232 1 х USB - Host (USB-A) 1 х USB - Device (USB-B) 1 х Ethernet (RJ45)
17	Протокол (тип связи и особенности работы)	Modbus RTU, Modbus ASCII, Modbus TCP
18	Скорость обмена по интерфейсам RS, бод	от 4800 до 187500
Характеристики подключаемых устройств хранения данных
19	Поддерживаемые файловые системы	FAT16, FAT32
20	Максимальная емкость накопителя, Гб	32

Рисунок 14 - Внешний вид панели оператора СП310-Р



Рисунок 15 - Схема подключения панели оператора СП310-Р

AI-12 - модуль ввода аналоговых сигналов

Модуль ввода аналоговых сигналов AI-12 АЛГВ.426431.027 предназначен для работы в составе распределенной системы САУ мобильной ГРС, имеет четыре дифференциальных канала для подключения первичных датчиков с унифицированным токовым сигналом (4-20 мА). Модуль AI-12 преобразует сигналы, полученные с датчиков, в 12-разрядный цифровой код и передает информацию об измерениях по сети RS-485 по запросу ведущего устройства (модуля центрального процессорного устройства CPU-17B). В модуле AI-12 предусмотрена возможность питания датчиков от встроенного источника питания. Модуль AI-12 устанавливается вне взрывоопасной зоны и искробезопасными цепями связывается с датчиками, расположенными во взрывоопасных зонах классов В-1а и В-1г. Рабочие условия эксплуатации:

- температура окружающего воздуха от минус 25 °С до плюс 60 °С (без конденсации влаги);

- относительная влажность воздуха до 85% при температуре плюс 25 °С;

- атмосферное давление от 84 до 107 кПа.

Технические характеристики модуля ввода аналоговых сигналов AI-12 представлены в таблице 6.

Конструктивно модуль выполнен в виде многослойной печатной платы, установленной в пластмассовый корпус. Корпус имеет крепление для установки на стандартный DIN-рельс.

Модуль AI-12 работает в составе распределенной САУ мобильной ГРС, все устройства которой объединены локальной информационной сетью, работающей по протоколу MODBUS (интерфейс RS-485), и имеют свой логический адрес. Модуль AI-12 принадлежит к устройствам нижнего уровня. В составе сети он работает в качестве подчиненного устройства (SLAVE), исполняя команды ведущего устройства (MASTER) процессорного модуля CPU-17B.

Таблица 6 - Технические характеристики модуля ввода аналоговых сигналов AI-12

п/п	Наименование параметра	Значение
1	Количество каналов ввода	4
2	Входное сопротивление каналов, Ом	50
3	Напряжение питания измерительных каналов, В	24,5±5%
4	Внутреннее сопротивление встроенного источника тока, Ом	440
5	Защита от короткого замыкания в измерительном канале, мин	не более 5
6	Диапазон входных токовых сигналов, мА	0…5, 0…20, 4…20
7	Диапазон измеряемого напряжения, В	0…10
8	Время коммутации канала, мкс	не более 50
9	Время преобразования, мкс	не более 10
10	Минимальное время полного образования массива входов, мс	360
11	Разрядность аналого-цифрового преобразования, бит	12
12	Постоянная времени аппаратного фильтра, мс	40
13	Постоянная фильтрации программного фильтра	36, 40, 48, 64
14	Основная погрешность преобразования, %	не более 0,3 или 0,2
15	Дополнительная температурная погрешность, %/0С	0,01
16	Количество информационных каналов	2
17	Интерфейс	RS-485
18	Протокол	MODBUS RTU
19	Скорость передачи данных, бод	2400, 9600, 38400, 115200
20	Напряжение питания модуля, В	25±2%
21	Максимальный потребляемый ток, мА	460
22	Гальваническая развязка между внешним стабилизированным источником питания и системными цепями модуля, В	не менее 500
23	Габаритные размеры модуля с радиатором, мм	114х102х30

Внешний вид модуля ввода аналоговых сигналов AI-12 представлен на рисунке 16.

Рисунок 16 - Внешний вид модуля ввода аналоговых сигналов AI-12

Модуль AI-12 имеет два независимых информационных канала для подключения локальной сети. Модуль AI-12 состоит из двух основных устройств:

- устройства аналогового (УА);

- устройства управления (УУ).

Устройство аналоговое предназначено для фильтрации входных токовых сигналов, преобразования этих сигналов в потенциальные и их усиления, а также питания токовых датчиков от встроенного в модуль преобразователя напряжения (24 В). Устройство управления обеспечивает преобразование аналогового сигнала, формируемого устройством аналоговым, в 12-разрядный цифровой код, передачу этого кода в процессорную часть модуля по протоколу SPI, работу модуля в локальной сети, индикацию состояния модуля. Структурная схема модуля аналоговых сигналов AI-12 представлена на рисунке 17 и содержит следующие основные функциональные узлы:

- схема фильтрации входных сигналов и защиты входов аналогового коммутатора (СФЗ);

- входной коммутатор (ВК);

- входной и дифференциальный измерительный усилитель (ИУ);

- развязывающие преобразователи напряжения (ПН1, ПН2, ПН3, ПН4);

- изолирующие преобразователи напряжения (ИП1, ИП2, 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).

Рисунок 17 - Структурная схема модуля аналоговых сигналов AI-12

DI-11 - модуль ввода дискретных сигналов.

Модуль ввода дискретных сигналов DI-11 АЛГВ.426434.009 предназначен для работы в составе распределенной системы САУ мобильной ГРС, имеет восемь каналов для подключения датчиков дискретных сигналов типа «сухой контакт» с целью дальнейшей обработки сигналов процессорным модулем CPU-17B. Модуль DI-11 преобразует сигналы, полученные с датчиков, в 8-разрядный цифровой код и передает информацию о состоянии входов по сети RS-485 по запросу ведущего устройства (процессорного модуля CPU-17B). Модуль DI-11 является взрывозащищенным с маркировкой взрывозащиты [Exib]IIC X в соответствии с [5], устанавливается вне взрывоопасных зон и искробезопасными цепями связывается с датчикам, расположенными во взрывоопасных зонах классов В-1а и В-1г. Рабочие условия эксплуатации:

- температура окружающего воздуха от минус 25 °С до плюс 60 °С (без конденсации влаги);

- относительная влажность воздуха до 85% при температуре плюс 25 °С;

- атмосферное давление от 84 до 107 кПа.

Технические характеристики модуля ввода дискретных сигналов DI-11 представлены в таблице 7.

Конструктивно модуль выполнен в виде многослойной печатной платы, установленной в пластмассовый корпус. Корпус имеет крепление для установки на стандартный DIN-рельс. Внешний вид модуля ввода дискретных сигналов DI-11 представлен на рисунке 18.

Модуль DI-11 работает в составе распределенной САУ мобильной ГРС, все устройства которой объединены локальной информационной сетью, работающей по протоколу MODBUS (интерфейс RS-485), и имеют свой логический адрес. Модуль DI-11 принадлежит к устройствам нижнего уровня. В составе сети он работает в качестве подчиненного устройства (SLAVE), исполняя команды ведущего устройства (MASTER) процессорного модуля CPU-17B.

Таблица 7 - Технические характеристики модуля ввода дискретных сигналов DI-11

п/п	Наименование параметра	Значение
1	Количество каналов ввода	8
2	Напряжение питания датчиков, В	24,5±5%
3	Номинальный входной ток	6…8
4	Сопротивление датчика, соответствующее состоянию «ВКЛЮЧЕНО», Ом	не более 1000
5	Сопротивление датчика, соответствующее состоянию «ВЫКЛЮЧЕНО», Ом	не более 10
6	Постоянная времени аппаратного фильтра, мс	22
7	Постоянная фильтрации программного фильтра	10…125
8	Количество информационных каналов	2
9	Интерфейс	RS-485
10	Протокол	MODBUS RTU
11	Скорость передачи данных, бод	2400, 9600, 38400, 115200
12	Напряжение питания модуля, В	25±2%
13	Максимальный потребляемый ток, мА	150
14	Гальваническая развязка между внешним стабилизированным источником питания и системными цепями модуля, В	не менее 500

Модуль DI-11 имеет два независимых информационных канала для подключения локальной сети. Модуль DI-11 состоит из двух основных устройств:

- устройства приема дискретных сигналов (УПДС);

- устройства управления (УУ).

Устройство приема дискретных сигналов 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 устройстве управления.



Рисунок 18 - Внешний вид модуля ввода дискретных сигналов DI-11

Устройство управления обеспечивает обработку сигналов, формируемых устройством приема дискретных сигналов, их преобразование в 8-разрядный цифровой код , работу модуля в локальной сети, индикацию состояния модуля. Структурная схема модуля ввода дискретных сигналов DI-11 представлена на рисунке 19 и содержит следующие основные функциональные узлы:

- устройство сопряжения с входными сигналами (УС);

- схемы гальванической изоляции (СГИ1, СГИ2);

- буферный формирователь (БФ);

- изолирующие преобразователи напряжения (ИП1, ИП2, ИП3);

- центральное процессорное устройство (ЦПУ);

- формирователи интерфейса RS-485 (ФИ1, ФИ2);

- устройство индикации (УИ).

Рисунок 19 - Структурная схема модуля ввода дискретных сигналов DI-11

DО-11 - модуль вывода дискретных сигналов

Модуль вывода дискретных сигналов DО-11 АЛГВ.426436.012 предназначен для работы в составе распределенной системы САУ мобильной ГРС, имеет два информационных канала для подключения к сети RS-485 и восемь изолированных дискретных каналов вывода с выходом типа MOSFET OUTPUT. Модуль DО-11 управляет состоянием выходов по команде ведущего устройства (процессорного модуляCPU-17B) по сети RS-485. Рабочие условия эксплуатации:

- температура окружающего воздуха от минус 25 °С до плюс 60 °С (без конденсации влаги);

- относительная влажность воздуха до 85% при температуре плюс 25 °С;

- атмосферное давление от 84 до 107 кПа.

Технические характеристики модуля вывода дискретных сигналов DО-11 представлены в таблице 8.

Таблица 8 - Технические характеристики модуля вывода дискретных сигналов DО-11

п/п	Наименование параметра	Значение
1	Количество каналов вывода дискретных сигналов	8
2	Количество групп выходов	2
3	Максимальный ток нагрузки выхода, мА	не менее 100
4	Максимальное напряжение на закрытом ключе выхода, В	не менее 100
5	Ток утечки выхода в состоянии «ВЫКЛЮЧЕНО», мА	не более 5
6	Сопротивление выхода в состоянии «ВЫКЛЮЧЕНО», Ом	не более 35
7	Ток срабатывания защиты выходов, мА	не более 300
8	Количество информационных каналов	2
9	Интерфейс	RS-485
10	Протокол	MODBUS RTU
11	Скорость передачи данных, бод	2400, 9600, 38400, 115200
12	Напряжение питания модуля, В	25±2%
13	Максимальный потребляемый ток, мА	100
14	Гальваническая развязка между внешним стабилизированным источником питания и системными цепями модуля, В	не менее 500

Конструктивно модуль выполнен в виде многослойной печатной платы, установленной в пластмассовый корпус. Корпус имеет крепление для установки на стандартный DIN-рельс. Внешний вид модуля вывода дискретных сигналов DО-11 представлен на рисунке 20.

Модуль DО-11 работает в составе распределенной САУ мобильной ГРС, все устройства которой объединены локальной информационной сетью, работающей по протоколу MODBUS (интерфейс RS-485), и имеют свой логический адрес. Модуль DО-11 принадлежит к устройствам нижнего уровня.

Рисунок 20 - Внешний вид модуля вывода дискретных сигналов DО-11

В составе сети он работает в качестве подчиненного устройства (SLAVE), исполняя команды ведущего устройства (MASTER) процессорного модуля CPU-17B. Модуль DО-11 имеет два независимых информационных канала для подключения локальной сети. Модуль DО-11 состоит из двух основных устройств:

- устройства вывода дискретных сигналов (УВДС);

- устройства управления (УУ).

Устройство вывода дискретных сигналов предназначено для управления дискретными выходами модуля по командам устройства управления, обеспечения гальванической развязки выходных сигналов от системных цепей и отключение выходов при их перегрузке по току. Устройство управления обеспечивает формирование сигналов для управления устройством вывода дискретных сигналов, управление устройством защитного отключения выходов (УЗОВ), работу модуля в локальной сети, индикацию состояния модуля. Структурная схема модуля вывода дискретных сигналов DО-11 представлена на рисунке 21 и содержит следующие основные функциональные узлы:

- схема гальванической изоляции (СГИ);

- буферный формирователь (БФ);

- устройство формирования выходных сигналов (УФВС);

- устройство защитного отключения выходов (УЗОВ);

- изолирующие преобразователи напряжения (ИП1, ИП2);

- центральное процессорное устройство (ЦПУ);

- формирователи интерфейса RS-485 (ФИ1, ФИ2);

- устройство индикации (УИ);

Рисунок 21 - Структурная схема модуля вывода дискретных сигналов DО-11

Выбор датчиков

Первичное датчиковое оборудование, контролирующее состояние и управляющее технологическим процессом мобильной газораспределительной станции по следующим параметрам:

- измерение давления газа на входе ГРС;мобильной ГРС;

- измерение давления газа на выходе ГРС; мобильной ГРС;

- измерение температуры газа на входе Г мобильной ГРС;

- измерение температуры газа на выходе мобильной ГРС;

- измерение давления газа после регулятора давления на линии редуцирования №1Г;

- измерение давления газа после регулятора давления на линии редуцирования №2Г;

- измерение уровня загазованности в помещении мобильной ГРС (система контроля загазованности);

- контроль состояния пожарной безопасности в помещении мобильной ГРС (пожарная сигнализация);

- контроль состояния доступа в помещение мобильной ГРС (охранная сигнализация);

- узлы управления запорной арматурой;

- блок управления расходомером газа;

- блок управления узлом одоризации газа;

- принудительная вытяжная вентиляция.

1. Измерение давления газа на входе ГРС;мобильной ГРС - служит для оперативного контроля, обеспечения мер безопасной эксплуатации оборудования, предотвращения повышения значения входного давления газа свыше допустимого предела (верхняя уставка) и понижения значения давления газа ниже допустимого предела (нижняя уставка). При достижении давления газа верхней или нижней уставок САУ мобильной ГРС формирует сигнал предупредительной сигнализации, свидетельствующий о возникновении аварийной ситуации (неправильно собранная схема линейной части магистральных газопроводов, возникновение гидратной пробки в газопроводе-отводе к мобильной ГРС).

2. Измерение давления газа на выходе ГРС;мобильной ГРС - служит для оперативного контроля, обеспечения мер безопасной эксплуатации оборудования, предотвращения повышения значения выходного давления газа свыше допустимого предела (верхняя уставка) и понижения значения давления газа ниже допустимого предела (нижняя уставка). При достижении давления газа на выходе ГРС верхней или нижней уставок САУ мобильной ГРС формирует сигнал предупредительной сигнализации, свидетельствующий о возникновении аварийной ситуации (неисправность регулятора давления, повышенный отбор газа потребителем или разрыв газопровода потребителя).

3. Измерение давления газа на нитках редуцирования №1 и №2 после регуляторов давленияГ - служит для оперативного контроля, обеспечения мер безопасной эксплуатации оборудования, предотвращения повышения значения давления редуцирования газа свыше допустимого предела (верхняя уставка) и понижения значения давления редуцирования газа ниже допустимого предела (нижняя уставка). При достижении давления газа на выходе ГРС верхней или нижней уставок САУ мобильной ГРС формирует сигнал предупредительной сигнализации, свидетельствующий о возникновении аварийной ситуации (неисправность регулятора давления) и переключает нитки редуцирования №1 и №2.

Для измерения давления на входе, выходе, нитках редуцирования №1, №2 мобильной ГРС принимаем датчики давления Метран-150 (ЗАО «Метран») следующих модификаций:

- на входе ГРС - Метран 150TG421AM5EMS52GB1;

- на выходе ГРС - Метран 150TG321AM5EMS52GB1;

- на нитках редуцирования №1, №2 - Метран 150TG321AM5EMS52GB1.

Данные датчики давления (Метран-150) предназначены для непрерывного преобразования в унифицированный токовый выходной сигнал входной измеряемой величины - избыточного давления газа. Технические характеристики датчика давления Метран-150 представлены в таблице 9.

Таблица 9 - Технические характеристики датчика давления Метран-150

п/п	Наименование параметра	Значение
1	Напряжение питания, В	12ч42 VDC
2	Выходной сигнал, мА	4-20
3	Основная приведенная погрешность, %	±0,075
4	Диапазон температур окружающей среды, 0С	-40 ч +80
5	Дополнительная температурная погрешность, /100С	±0,05
6	Диапазон перенастройки пределов измерения	50:1
7	Взрывозащищенное исполнение	искробезопасная цепь и взрывонепроницаемая оболочка

Конструктивное исполнение датчика давленияМетран-150 штуцерного типа представлено на рисунке 22.

Рисунок 22 - Конструктивное исполнение датчика давленияМетран-150

В датчиках давления Метран-150 штуцерного типа используется тензорезистивный тензомодуль на кремниевой подложке Rosemount. Чувствительным элементом тензомодуля является пластина 1 из кремния с пленочными тензорезисторами (структура КНК - кремний на кремнии). Давление через разделительную мембрану 3 и разделительную жидкость 2 передается на чувствительный элемент тензомодуля. Воздействие давления вызывает изменение положения чувствительного элемента, при этом изменяется электрическое сопротивление его тензорезисторов, что приводит к разбалансу мостовой схемы. Электрический сигнал, образующийся при разбалансе мостовой схемы, измеряется АЦП и подается в электронный преобразователь, который преобразует это изменение в выходной сигнал. Датчик Метран-150 имеет программируемую характеристику выходного сигнала в соответствии с функцией преобразования входной величины - линейно-возрастающую. Датчик имеет электронное демпфирование выходного сигнала, характеризующееся временем усреднения результатов измерения (0,5 с).

Схема внешних электрических соединений и внешний вид датчика Метран-150 приведены на рисунке 23 и рисунке 24.

Рисунок 23 - Схема внешних электрических соединений датчика Метран-150



Рисунок 24 - Внешний вид датчика Метран-150

4. Измерение температуры газа на входе ГРС;и выходе мобильной ГРС - служит для оперативного контроля, обеспечения мер безопасной эксплуатации оборудования, предотвращения понижения значения входной температуры газа за допустимые пределы (нижняя уставка), повышения и понижения значений выходной температуры газа за допустимые пределы (верхняя и нижняя уставки). При достижении входной или выходной температуры газа верхней или нижней уставок САУ мобильной ГРС формирует сигнал предупредительной сигнализации, свидетельствующий о возникновении аварийной ситуации (возникновение гидратной пробки в газопроводе-отводе к мобильной ГРС, возможности выхода из строя - «замерзание» регуляторов давления).

Для измерения температуры на входе и выходе мобильной ГРС принимаем датчики температуры ТСМУ Метран-274-Ех (ЗАО «Метран») следующих модификаций:

- на входе ГРС - ТСМУ Метран-274-02-Ехd-100М-80-0,5-Н10-(-50±+50)-4-20;

- на выходе ГРС - ТСМУ Метран-274-02-Ехd-100М-120-0,5-Н10-(-50±+50)-4-20;

Чувствительный элемент первичного преобразователя и встроенный в головку датчика температуры (ТСМУ Метран-274-02) измерительный преобразователь преобразуют измеряемую температуру в унифицированный токовый выходной сигнал. Зависимость выходного токового сигнала от измеряемой температуры - линейная. Технические характеристики датчика температуры ТСМУ Метран-274-02 представлены в таблице 10.

Таблица 10 - Технические характеристики датчика температуры ТСМУ Метран-274-02

п/п	Наименование параметра	Значение
1	Напряжение питания, В	18ч42 VDC
2	Выходной сигнал, мА	4-20
3	Основная приведенная погрешность, %	±0,25
4	Диапазон температур окружающей среды, 0С	-50 ч +50
5	Взрывозащищенное исполнение	искробезопасная цепь и взрывонепроницаемая оболочка

Конструктивное исполнение датчика температуры ТСМУ Метран-274-02 представлено на рисунке 25.

1 - чувствительный элемент; 2 - защитная арматура; 3 - выводы; 4 -изоляция; 5 - герметик; 6 - головка; 7 - клеммная сборка; 8 - зажимы; 9 - жилы кабеля; 10 - кабель; 11 - гайка.

Рисунок 25 - Конструктивное исполнение датчика температуры ТСМУ Метран-274-02

Принцип работы датчика температуры ТСМУ Метран-274-02 основан на явлении изменения электрического сопротивления металлов при изменении их температуры. Величина изменения электрического сопротивления определяется типом материала чувствительного элемента (в датчике температуры ТСМУ Метран-274-02 - медь) и величиной изменения температуры. Изменение электрического сопротивления материала чувствительного элемента преобразуется в нормирующем измерительном преобразователе в изменение выходного токового сигнала 4-20 мА. Схема внешних электрических соединений и внешний вид датчика температуры ТСМУ Метран-274-02 приведены на рисунке 26 и рисунке 27.

Рисунок 26 - Схема внешних электрических соединений датчика температуры ТСМУ Метран-274-02

Рисунок 27 - Внешний вид датчика температуры ТСМУ Метран-274-02

5. Измерение уровня загазованности в помещении мобильной ГРС (система контроля загазованности) необходимо для оперативного контроля, обеспечения мер безопасной эксплуатации оборудования, предотвращения повышения значения уровня загазованности свыше допустимых пределов (1 порог - 5% НКПР и 2 порог - 20% НКПР). При достижении уровня загазованности «1 порог» в помещении мобильной ГРС, САУ формирует сигнал предупредительной сигнализации, свидетельствующий о возникновении предаварийной ситуации (местная утечка газа на технологическом оборудовании мобильной ГРС), требующий принятия незамедлительных мер по устранению неисправности. При достижении уровня загазованности «2 порог» в помещении мобильной ГРС, САУ формирует сигнал аварийной сигнализации, свидетельствующий о возникновении аварийной ситуации (сильная утечка газа на технологическом оборудовании мобильной ГРС) и задействует алгоритм останова мобильной ГРС с полным стравливанием газа из коммуникаций.

Для измерения уровня загазованности в помещении мобильной ГРС принимаем сигнализаторы СТМ-30М (ФГУП СПО «Аналитприбор»). Сигнализатор СТМ-30М предназначен для непрерывного автоматического измерения довзрывоопасных концентраций одиночных горючих газов, паров горючих жидкостей и их совокупности в воздухе рабочей зоны, и выдачи сигнализации о превышении установленных пороговых значений. Принцип измерений сигнализатора - термохимический, основанный на окислении горючего газа на поверхности электрически нагреваемого катализатора. При окислении температура чувствительного элемента термохимического датчика повышается пропорционально содержанию определяемого горючего газа. СТМ-30М является сигнализатором совокупности компонентов и представляет собой стационарный автоматический прибор непрерывного действия. Конструктивно сигнализатор состоит из:

- блока сигнализации и питания (БСП);

- блока датчика (БД).

Внешний вид сигнализатора СТМ-30М представлен на рисунке 28.



Рисунок 28 - Внешний вид сигнализатора СТМ-30М

Сигнализатор обеспечивает выполнение следующих функций:

- непрерывной световой двухцветной индикации НОРМА;

- непрерывной световой сигнализации ПОРОГ1, ПОРОГ2, свидетельствующей о том, что содержание определяемых компонентов в контролируемой среде достигло порога срабатывания сигнализации ПОРОГ1, ПОРОГ 2 соответственно;

- непрерывной световой сигнализации ОТКАЗ при неисправности сигнализатора, обрыве или коротком замыкании чувствительных элементов ТХД, обрыве или коротком замыкании линии связи БСП с БД;

- индикацию измеренного значения довзрывоопасных концентраций горючих газов и паров;

Сигнализатор СТМ-30М имеет унифицированный выходной сигнал постоянного тока 4-20 мА с линейной функцией преобразования, относится к взрывозащищенному оборудованию и имеет маркировку взрывозащиты «1ExdIICT4». Параметры электропитания сигнализатора от источника постоянного тока 24 В.

6. Контроль состояния пожарной безопасности в помещении мобильной ГРС (пожарная сигнализация) необходимо для оперативного контроля за состоянием пожарной безопасности мобильной ГРС, обеспечения мер безопасной эксплуатации оборудования. При поступлении сигнала от одного пожарного извещателя в помещении мобильной ГРС, САУ формирует сигнал предупредительной сигнализации, свидетельствующий о возникновении предаварийной ситуации (задымление или повышение температуры внутри помещения мобильной ГРС), требующий принятия незамедлительных мер по устранению неисправности. При поступлении сигналов от двух пожарных извещателей в помещении мобильной ГРС одновременно, САУ формирует сигнал аварийной сигнализации, свидетельствующий о возникновении аварийной ситуации (возникновение пожара в помещении мобильной ГРС) и задействует алгоритм останова мобильной ГРС с полным стравливанием газа из коммуникаций.

В качестве первичных датчиков пожарообнаружения принимаем взрывозащищенные дымо-тепловые пожарные извещатели с дифференциальным тепловым каналом ИП212/101-18-R1 ИБ (НПП «Специнформатика-СИ»). Данные пожарные извещатели предназначены для обнаружения возгораний, сопровождающихся выделением дыма или тепла, во взрывоопасных зонах помещений и наружных установок. Извещатель ИП212/101-18-R1 ИБ формирует извещение «ПОЖАР» при задымленности среды, соответствующей оптической плотности (0,15± 0,05) дБ/м или при повышения температуры в помещении мобильной ГРС cо скоростью 5°С/мин и более. Питание извещателей и передача ими извещений «ПОЖАР» осуществляется подвухпроводному шлейфу сигнализации приемно-контрольного прибора. Основные технические характеристики приведены в таблице 11.

Таблица 11 - Технические характеристики пожарного извещателя ИП212/101-18-R1 ИБ

п/п	Наименование параметра	Значение
1	Напряжение питания, В	9ч20 VDC
2	Ток, потребляемый извещателем в дежурном режиме с оптической индикацией исправногосостояния шлейфа сигнализации, мА	100
3	Маркировка взрывозащиты	0ExiaIIBT6
4	Диапазон температур окружающей среды, 0С	-30 ч +60
5	Взрывозащищенное исполнение	искробезопасная цепь и взрывонепроницаемая оболочка

Дежурный режим извещателя характеризуется отсутствием свечения его оптического индикатора. Режим извещателя «ПОЖАР» характеризуется непрерывным свечением его оптического индикатора и падением напряжения не более 9 В, при обязательном ограничении тока в шлейфе сигнализации прибора не более 20 мА.

Схема включения извещателей ИП212/101-18-R1 ИБ и внешний вид приведены на рисунке 29 и рисунке 30.

Рисунок 29 - Схема включения извещателей ИП212/101-18-R1 ИБ

Рисунок 30 - Внешний вид извещателя ИП212/101-18-R1 ИБ

7. Контроль за состоянием несанкционированного доступа в помещение мобильной ГРС (охранная сигнализация) необходимо для обеспечения мер безопасной эксплуатации оборудования. При поступлении сигнала от охранного извещателя в помещении мобильной ГРС, САУ формирует сигнал предупредительной сигнализации, свидетельствующий о возникновении попытки несанкционированного доступа в помещение мобильной ГРС, требующий принятия мер по обеспечению сохранности оборудования.

В качестве первичного датчика охранной сигнализации принимаем извещатель охранный точечный магнитноконтактный взрывозащищенный ИО102-26/В «АЯКС» (ООО ПКФ «ДУАЛТЕК»). Данный охранный извещатель предназначен для блокировки входных дверей мобильной ГРС на открывание с выдачей сигнала «Тревога» на приемно-контрольный прибор. Извещатель ИО102-26/В «АЯКС» имеет уровень взрывозащиты «особовзрывобезопасный» - «0ExiaIICT6». Извещатель конструктивно состоит из магнитоуправляемого датчика на основе геркона и задающего элемента (магнита). Крепление извещателя производится на входную дверь мобильной ГРС. Контакты извещателя при закрытой двери находятся в замкнутом состоянии и в разомкнутом состоянии при открытой двери или на расстоянии 70 мм и более магнита от извещателя. Максимально допустимый допуск соосности крепления извещателя и магнита - 10 мм. Основные технические характеристики извещателя ИО102-26/В «АЯКС» приведены в таблице 12.

Таблица 12 - Технические характеристики извещателя ИО102-26/В «АЯКС»

п/п	Наименование параметра	Значение
1	Выходное сопротивление при замкнутых контактах, Ом	не более 0,5
2	Входное сопротивление при разомкнутых контактах, мОм	не менее 5
3	Коммутируемый ток, А	0,001…0,5
4	Коммутируемое напряжение, В	0,02…72
5	Максимальная коммутируемая мощность, Вт	не более 10
6	Диапазон температур	-50…+50
7	Степень защиты от внешних воздействий	IP66

Электрическая схема извещателя и внешний вид извещателя ИО102-26/В «АЯКС» приведены на рисунке 31 и 32 соответственно.

Рисунок 31 - Электрическая схема извещателя ИО102-26/В «АЯКС»

В качестве приемно-контрольного прибора для пожарных извещателей ИП212/101-18-R1 ИБ и охранного извещателя ИО102-26/В «АЯКС» принимаем прибор приемно-контрольный охранно-пожарный «СИГНАЛ-20М» (ЗАО НВП «Болид»).

Рисунок 32 - Внешний вид извещателя ИО102-26/В «АЯКС»

Приемно-контрольный прибор «СИГНАЛ-20М» предназначен для использования в качестве совмещённого приёмно-контрольного блока в составе охранной и пожарной сигнализации для приема сигналов от первичных пожарных и охранных датчиков и передачи данных в САУ мобильной ГРС по интерфейсу RS-485. Электропитание блока осуществляется с помощью источников постоянного тока напряжением 24 В. Электрическая схема подключения приемно-контрольного прибора «СИГНАЛ-20М» представлена на рисунке 33.

Рисунок 33 - Электрическая схема подключения приемно-контрольного прибора «СИГНАЛ-20М»

8. Управление запорной арматурой, установленной на технологических трубопроводах мобильной ГРС необходимо для перераспределения потоков транспорта газа на газораспределительной станции. Управление запорной арматурой может производиться в нескольких режимах:

- ручное - перестановка запорной арматуры производится вручную с помощью штурвала или рукоятки;

- дистанционное по месту - перестановка запорной арматуры производится оперативным персоналом по сигналу от кнопки на блоке управления (электро-пневмо-управляемого узла - ЭПУУ);

- дистанционное от САУ мобильной ГРС - перестановка запорной арматуры производится оперативным персоналом по сигналу от САУ мобильной ГРС или в зависимости от алгоритма управления САУ в автоматическом режиме;

- дистанционное из удаленной диспетчерской, по каналу линейной телемеханики - перестановка запорной арматуры производится диспетчерским персоналом по каналам линейной телеметрии.

В качестве узлов управления запорной арматурой мобильной ГРС принимаем ЭПУУ-8 (ООО Завод «Калининградгазавтоматика»). ЭПУУ-8 предназначены для эксплуатации при температурах от минус 60 до плюс 55 єС и относительной влажности до (95±3) % при температуре 35 єС и более низких температурах без конденсации влаги. Место размещения на открытом воздухе. Питание узлов природным газом, очищенным и имеющим температуру точки росы ниже минимальной температуры окружающей среды не менее чем на 10 єС. Узлы имеют уровень взрывозащиты «взрывобезопасное электрооборудование», вид взрывозащиты «взрывонепроницаемая оболочка», маркировку взрывозащиты 1ExdIIАТ3. Технические характеристики ЭПУУ-8 приведены в таблице 13.

Узел управления ЭПУУ-8, представленный на рисунке 34, состоит из двух электромагнитов 2, двух герконов 18, установленных во взрывонепроницаемой оболочке. В корпусе 10 установлены два клапана 1. Клапаны связаны каналами, размещёнными в плате 12. Для ручного управления узлом предусмотрен рычаг 6. Корпус 10 закрыт крышкой 11. Для переключения герконов предусмотрен поводок с магнитами 5, который через паз в плате 12 соединен с поршнем привода крана 20.

Узел работает следующим образом: к штуцеру с маркировкой « » подводится газ давлением 10-160 кгс/см², штуцер с маркировкой « » служит для организованного отвода отработанного газа.

Таблица 13 - Технические характеристики ЭПУУ-8

п/п	Наименование параметра	Значение
1	Давление питания, кгс/смІ	10 - 160
2	Мощность, потребляемая одним электромагнитом при номинальном напряжении и температуре окружающей среды (20±5) єС, Вт, не более	20
3	Режим работы электромагнитов	длительный, ПВ 100%
4	Ток отпускания электромагнитов узлов, мА, не менее:	40
5	Минимальное допустимое сопротивление изоляции цепей при температуре окружающего воздуха (20±5) єС и относительной влажности от 30 до 80%, МОм	20
6	Диаметр условного прохода клапана, мм	3
7	Допустимая величина утечки воздуха (газа) в сработанном положении клапана, смі/с, не более	50
8	Средний ресурс циклов, не менее	1·104
9	Напряжение постоянного тока управляющего сигнала, В	24
10	Число кабельных вводов	2
11	Степень защиты от воздействия окружающей среды	IP54

Рисунок 34 Схема ЭПУУ-8

Управление узлом осуществляется путём подачи управляющего сигнала от САУ мобильной ГРС на катушку электромагнита или нажатием на рычаг 6 оперативным персоналом.

Схема электропневматическая принципиальная узла показана на рисунке 35. К штуцеру с маркировкой « » подводится газ давлением10 - 160 кгс/смІ. При подаче напряжения на клеммы 1 и 6 или 10 и 6 нормально замкнутый контакт геркона обеспечивают срабатывание соответствующего электромагнита, толкатель которого соединяет камеру питания клапана с полостью привода крана. Поршень привода крана, перемещаясь, увлекая закрепленный на нем поводок с магнитами, размыкает нормально замкнутый контакт геркона, обесточивает электромагнит, и полость привода соединяется с атмосферой.

Рисунок 35 - Схема электропневматическая ЭПУУ-8

Внешний вид ЭПУУ-8 представлен на рисунке 36.

Рисунок 36 - Внешний вид ЭПУУ-8

9. Данные о текущем расходе газа через мобильную ГРС передаются в САУ от измерительного комплекса СГ-ЭК (ООО «ЭЛЬСТЕР Газэлектроника») по интерфейсной шине RS-485. Комплекс СГ-ЭК состоит из следующих составных частей:

- турбинного счетчика газа СГ16-1000 (ОАО «Арзамасский приборостроительный завод») с низкочастотным датчиком импульсов;

- корректора объема газа ЕК270 (ООО «ЭЛЬСТЕР Газэлектроника») со встроенным преобразователем абсолютного давления и преобразователями температуры газа и окружающей среды - термопреобразователи сопротивления c номинальной статической характеристикой преобразования 500П (Рt500), преобразователем перепада давления на счетчике.

Внешний вид измерительного комплекса СГ-ЭК представлен на рисунке 37.

Принцип работы счетчика СГ16-1000 основан на использовании энергии потока газа для вращения чувствительного элемента счетчика - измерительного турбинного колеса. При этом при взаимодействии потока газа с измерительным турбинным колесом последнее вращается со скоростью, пропорциональной скорости (объемному расходу) измеряемого газа. Вращательное движение измерительного турбинного колеса через механический редуктор и магнитную муфту передается на счетный механизм, показывающий объемное количество газа, прошедшее через счетчик за время измерения. На последнем цифровом ролике счетного механизма закреплен постоянный магнит, а вблизи колеса - герконы, частота замыкания контактов которых пропорциональна скорости вращения турбинного колеса, т.е. скорости потока (объемному расходу) газа. Импульсный сигнал от первого геркона поступает в корректор объема газа (канал измерения объема при рабочих условиях). Одновременно преобразователь температуры (термометр сопротивления), установленный в потоке газа вблизи турбинного колеса, вырабатывает сигнал, пропорциональный текущему значению температуры газа, а преобразователь давления, встроенный в корректор, - сигнал, пропорциональный давлению газа. Сигналы обрабатываются корректором ЕК-270 и отображаются на дисплее.

Рисунок 37 - Внешний вид измерительного комплекса СГ-ЭК

Корректор объема газа ЕК270 представляет собой самостоятельное микропроцессорное устройство с автономным питанием (от литиевых элементов питания) или от источника постоянного тока 24 В, предназначенное для преобразования по определенному алгоритму сигналов, поступающих с турбинного счетчика СГ16-1000, преобразователя давления, перепада давления и температуры (газа и окружающей среды), и регистрации этих параметров. Функционально корректор объема газа ЕК-270 обеспечивает:

- вычисление приведенного к стандартным условиям объема и расхода газа;

- просмотр на дисплее текущих измеряемых и рассчитываемых параметров, данных архива;

- автоматическое измерение перепада давления на счетчике газа;

- программирование и считывание информации с корректора;

- формирование архива по рабочему и стандартному объему, давлению газа, перепаду давления на счетчике, температуре газа, температуре окружающей среды, коэффициенту сжимаемости и коэффициенту коррекции;

- интеграцию в САУ мобильной ГРС с дистанционной передачей данных с помощью интерфейса RS-485.

На рисунке 38 представлена схема питания измерительного комплекса СГ-ЭК и передачи данных в САУ мобильной ГРС по RS-485.

Рисунок 38 - Схема питания измерительного комплекса СГ-ЭК и передачи данных в САУ мобильной ГРС по RS-485

10. Для придания запаха природному газу на мобильной ГРС используется блок автоматической одоризации газа БАОГ (ОАО «БЗМТО» Брянский завод металлоконструкций и технологической оснастки). Управление процессом одоризации производится блоком управления БУ-103. Работа блока одоризации осуществляется в зависимости от текущего значения мгновенного расхода газа через ГРС. Информация о значении расхода газа по интерфейсной шине RS-485 передается от измерительного комплекса СГ-ЭК в САУ мобильной ГРС, а из САУ в блок управления одоризацией БУ-103. Внешний вид блока управления БУ-103 представлен на рисунке 39.

Рисунок 39 - Внешний вид блока управления БУ-103

11. Система вытяжной вентиляции мобильной ГРС используется для обеспечения принудительного воздухообмена в помещении мобильной ГРС при возникновении местной загазованности. Система вытяжной вентиляции задействована в алгоритме управления системой контроля загазованностью. В системе вентиляции применены вентиляторы крышного типа ВКР-4 (ООО «ЧебЭнерго»). Вентилятор ВКР-4 представляет собой радиальный вентилятор низкого давления, одностороннего всасывания, с рабочими лопатками, загнутыми назад. Корпус вентилятора изготовлен из углеродистой стали с высококачественным полимерным покрытием. Дефлектор вокруг корпуса вентилятора защищает от попадания осадков в вентидяционный канал. Привод вентилятора - однофазный 220 В. Внешний вид вентилятора ВКР-4 представлен на рисунке 40.



Рисунок 40 - Внешний вид вентилятора ВКР-4

Выбор промышленного контроллера

Основным элементом системы автоматизированного управления газораспределительной станции является центральный контроллер, обеспечивающий управление работой всех составляющих САУ (модулей ввода/вывода аналоговых, дискретных сигналов, панели оператора). В САУ мобильной ГРС, для обеспечения полной совместимости с другим оборудованием производства ЗАО «ЭМИКОН», принимаем в качестве центрального контроллера - модуль центрального процессорного устройства CPU-17В АЛГВ.426469.032 (ЗАО «ЭМИКОН»). Данный модуль предназначен для работы в составе распределенной системы автоматизированного управления ГРС на базе программируемого контроллера DCS-2000 для сбора информации, обработки ее по заданным алгоритмам и выдачи управляющих команд и сигналов по четырем каналам RS-485 с гальванической изоляцией и цепями грозозащиты. Рабочие условия эксплуатации модуля CPU-17В:

- температура окружающего воздуха от минус 5 °С до плюс 60 °С (без конденсации влаги);

- относительная влажность воздуха до 85% при температуре плюс 25 °С;

- атмосферное давление от 84 до 107 кПа.

Технические характеристики модуля центрального процессорного устройства CPU-17В представлены в таблице 14.

Таблица 14 - Технические характеристики модуля центрального процессораCPU-17В

п/п	Наименование параметра	Значение
1	Тип процессора	Am186CU-50KC AMD
2	Тактовая частота процессора, МГц	50
3	Объем памяти программ пользователя и операционной системы, Кбайт	512 FLASH AMD
4	Объем памяти данных, Кбайт	512 энергонезависимая
5	Количество внешних модулей прерывания	4
6	Количество программируемых 16-битных таймеров	3
7	Количество каналов низкоскоростных последовательных интерфейсов RS-232	1 (скорость до 115200 бод, ASYNC)
8	Количество каналов высокоскоростных последовательных интерфейсов RS-232	1 (скорость до 460800 бод, ASYNC)
9	Количество каналов высокоскоростных последовательных интерфейсов RS-485	4 (скорость до 2304000 бод, ASYNC, BISYNC, SDLC с гальванической изоляцией и цепями грозозащиты)
10	Количество каналов USB-A	1 (до 12 Мбод)

Питание модуля CPU-17B осуществляется от стабилизированного источника питания 24 В (модуль питания PU-22). Конструктивно модуль центрального процессора выполнен в виде двух четырехслойных плат CPU-17.1B и CPU-17.2B, установленных в пластмассовый корпус. Внешний вид модуля центрального процессора CPU-17B показан на рисунке 41.

Рисунок 41 - Внешний вид модуля центрального процессора CPU-17B

В качестве интерфейсных разъемов используются соединители: Х1 - вилка MSTBA на 6 контактов, Х2 - вилка MSTBA на 6 контактов, Х3 - вилка MSTBA на 2 контакта, Х4 - вилка MSTBA на 3 контакта, Х5 - вилка MSTBA на 12 контактов, Х6 - вилка MSTBA на 5 контактов. Соединитель Х1 предназначен для подключения к цепям организации режима горячего резервирования модулей CPU-17B. Соединители Х2 и Х6 предназначены для подключения к интерфейсу RS-232. Соединитель Х3 - для подключения нагрузки 24 В, 100 мА. Соединитель Х4 - для подключения к источнику пиания. Соединитель Х5 - для подключения к последовательным каналам RS-485. Соединитель Х7 - для подключения к разъему USB. На торце корпуса расположены 12 светодиодов и 2 кнопки. Светодиоды «HL1…HL8» индицируют состояние модуля по результатам самодиагностики и могут быть использованы в прикладных программах. Кнопка «Job/Debug» предназначена для перевода модуля в режим загрузки и отладки пользовательских программ. Кнопка «Reset» предназначена для «горячего» сброса модуля CPU-17B. Светодиоды «L0…L3» индицируют происхождение данных в высокоскоростных каналах RS-485 «Line1 - Line3» соответственно.

В качестве центрального процессора используется плата CPU-17.1B в состав которой входит 16-ти разрядный высокопроизводительный микропроцессор Am186CU-50 фирмы AMD. Для адресации памяти программ, данных и периферийных устройств используется 19-ти разрядная шина адреса А0 - А18. Обмен данными ведется по 8-ми разрядной шине D0 - D7. Для организации надежного запуска центрального процессора используется устройство супервизора центрального процессора, выполненное на базе микросхемыADM705AR фирмы Analog Devices.

Супервизор центрального процессора формирует сигнал сброса центрального процессора (-RESIN) при подаче питания, а также при сбое программы, когда она не формирует сигнала (WatchDog) на время не более 1,6 секунды. Память программ реализована в виде 512 Кбайт CMOS FLASH Memory и содержит 32 Кбайта кода операционной системы и программу пользователя объемом 480 Кбайт.

Память данных представляет собой статическое ОЗУ емкостью 512 Кбайт. Память данных выбирается при низком уровне сигнала на линии (-CSRAM). Память данных предназначена для организации стека, хранения векторов прерываний, системных переменных и флагов, буферов данных. Также в ней располагаются все переменные пользовательской программы: регистры, таймеры и флаги. Энергонезависимость памяти данных обеспечивается за счет автоматического перехода на питание от литиевой батареи под управлением микросхемы DS1314S-2 фирмы Dallas Semiconductor.

Устройство высокоскоростного обмена данными по последовательным каналам RS-485 реализовано на базе двух БИС PEB20532 фирмы Infineon и занимает в пространстве ввода/вывода зону в 2х256 байт, образуя четыре независимых канала, работающих на скорости до 2,304 Мбод в стандартах ASYNC, BISYNC, HDLC/SDLC. Физическая реализация стандарта RS-485 обеспечивается платой преобразования интерфейсов CPU-17.2B, работающей совместно с платой CPU-17.1B.

Устройство приоритетных прерываний обеспечивает обработку до 4 внешних источников инициативных сигналов:

- 1 вектор от монитора батареи;

- 2 вектора от устройства высокоскоростного обмена RS-485;

- сигнал немаскируемого прерывания NMI;

Кроме внешних источников прерываний существуют и внутренние прерывания от: UART, High Speed UART, USB, PIO, DMA, Timer0, Timer1, Timer2. Вся система прерываний является приоритетной (кроме NMI), что позволяет программно устанавливать высший приоритет любому из источников.

Охранный таймер (WatchDog) реализован в ИС ADM705AR супервизора центрального процессора и служит для формирования сигнала сброса (-RESIN) центрального процессора, если он не производит обращения через линию (-PCS6) за время более 1,6 секунды. Охранный таймер гарантирует перезапуск программы пользователя в случае сбоя по «горячей» линии алгоритма.