Тепловычислитель ИМ2300 Н1

Многоканальный цифровой теплоэнергоконтроллер (тепловычислитель) ИМ2300 Н1 является вторичным прибором в составе универсального многоканального теплосчетчика.

Предназначен для преобразования, вычисления и регистрации параметров теплоэнергетических величин, имеющих сложную зависимость от ряда входных сигналов от нескольких первичных преобразователей (например, преобразователя расхода воды ПРИМ), а также для регистрации этих параметров (температуры, давления, расхода воды и перегретого и насыщенного пара) и передачи полученной информации в автоматизированную систему сбора данных.

Суммарное число каналов прибора ИМ2300, не более

• Исполнение Н1 - 8
• Исполнение Н1 (5F2I4R) - 11
• Исполнение ЩМ1 - 10
• Исполнение ЩМ1-Ех - 6
• Исполнение DIN и ВМ - 6
• Исполнение ИРР - 1

Прибор вторичный теплоэнергоконтроллер ИМ2300 ЩМ1-Ex-2F4I имеет взрывозащищенное искробезопасное исполнение [Ex ib Gb] IIB X. Прибор должен устанавливаться в щит вне взрывоопасных зон помещений и наружных установок. К прибору могут подключаться первичные преобразователи (датчики), установленные во взрывоопасных зонах, которые имеют соответствующую маркировку взрывозащиты, соответствующие параметры искробезопасной цепи и заключение или свидетельство или сертификат о взрывозащищенности.

Межповерочный интервал (МПИ) - 4 года.

Принцип действия многоканальных вторичных приборов - тепловычислителей (теплоэнергоконтроллеров) ИМ2300 основан на преобразовании сигналов измерительных преобразователей расхода (например, ПРИМ), давления, температуры с последующим вычислением параметров измеряемой среды (жидкость, пар, газ).

Приборы предназначены для работы со следующими измерительными преобразователями

• Расходомерами или счетчиками жидкости, пара, газа любого принципа действия с выходным число-импульсным (частотным) сигналом в диапазоне от 0.0001 до 10000 л/импульс (от 0,002 до 2000 Гц) или выходным сигналом постоянного тока в диапазоне (0 - 5) мА, (0 - 20) мА, (4 - 20) мА
• Преобразователями абсолютного, избыточного, атмосферного давления и разности давлений с выходным сигналом постоянного тока в диапазоне (0 - 5) мА, (0 - 20) м, (4 - 20) мА
• Термометрами сопротивления с номинальной статической характеристикой 50М, 50П, 100M, 1000П, Ptl00, 500П, Pt500
• Преобразователями других физических величин с выходным сигналом постоянного тока в диапазоне (0 - 5) мА, (0 - 20) мА, (4 - 20) мА

Программное обеспечение ИМ2300 состоит из базового модуля, записанного во FLASH память микроконтроллера, и паспорта конфигурации прибора, который заносится в переписываемую с компьютера память EEPROM. Конфигурация прибора создается на основании опросного листа, представленного потребителем (см. ниже по тексту опросные листы на различные исполнения контроллера ИМ2300) или самим потребителем при наличии у него программы IMProgram.

Условия эксплуатации теплоэнергоконтроллера ИМ2300

• Диапазон рабочих температур от 0 до +40 °C или от -40 до +40 °C (по специальному заказу)
• Относительная влажность до 80 % при +35 °C и более низких температурах без конденсации влаги
• Степень защиты прибора ИМ2300 от воздействия внешней среды IP30

Особенности и преимущества

• Вычислитель тепла в системах учета тепловой энергии воды и пара
• Вычислитель в расходомерах газа
• Регистратор теплоэнергетических параметров
• Позиционный регулятор теплоэнергетических параметров
• Измеритель плотности и уровня

Теплоэнергоконтроллер ИМ2300 обеспечивает

• Преобразование сигналов датчиков, имеющих диапазоны изменения выходных сигналов 0 - 5 мА, 0 - 20 мА, 4 - 20 мА, 0 - 5 В, а также сопротивления термопреобразователей в цифровой код
• Преобразование сигналов датчиков, имеющих частотный или число-импульсный выходной сигнал в цифровой код
• Вычисление текущих значений теплоэнергетических параметров: температуры (в °C), давления (в кПа (МПа) или кгс/кв. см (кгс/кв. м)), объемного расхода (в куб. м./час), массового расхода (в тонн/час) в рабочем диапазоне измерений подключенных датчиков
• Вычисление плотности (в кг/куб.м) и энтальпии (в кДж/кг) теплоносителя по данным датчиков температуры и давления, а также вычисление тепловой мощности (в Гкал/час или ГДж/час)
• Вычисление объема газа в нормальных условиях (в н. куб. м/час)
• Вычисление нарастающим итогом объема (в куб. м) или массы (в тн) энергоносителей и количества тепловой энергии (в Гкал или ГДж)
• Регистрацию параметров во времени с заданным интервалом в энергонезависимом запоминающем устройстве и хранение их при отключении электропитания
• Индикацию текущих входных и вычисленных параметров, а также содержимого счетчиков с нарастающим итогом
• Передачу текущих и зарегистрированных в запоминающем устройстве параметров по запросу от ПЭВМ по интерфейсам RS-232 или RS-485 и работу в сети с интерфейсом RS-485
• Позиционное регулирование (до 4 каналов)
• Учет времени наработки
• Питание первичных преобразователей от источника с напряжением 24В и током до 210 мА

Входы теплоэнергоконтроллера ИМ2300

• Унифицированные токовые (0 - 5) мА, (0 - 20) мА, (4 - 20) мА (от 0 до 8 каналов) или потенциальные (0 - 5) В, (0 - 10) В (от 0 до 4 каналов)
• Частотные или число-импульсные (от 0 до 5 каналов). Диапазон частот от 0.002 до 2000 Гц
• Дискретные (от 0 до 4 каналов)

Схема подключения 4-х проводная.

Все каналы гальванически развязаны от корпуса прибора.

Имеется источник питания первичных преобразователей (4 - 20) мА с параметрами: напряжение - 24В, ток нагрузки - 100 мА.

Имеется источник питания расходомеров (мод. 3) с одним, двумя или четырьмя (исполнение DIN-4F) гальванически развязанными каналами.

Выходное напряжение источника, 24В 5 %. Ток нагрузки, мА

• Для исполнения DIN, ИРР, ВМ 100 на 1 канал
• Для исполнения ЩМ1, Н1 300 (200 и 100; 150 и 150) на 2 канала
• Для исполнения ЩМ1-Ех 60 на 1 канал

Входное сопротивление для токовых входов, Ом 50; 100 или 250 1 % (10 кОм 5 % для потенциальных входов).

Вытекающий ток

• Для числоимпульсных каналов 4.5 1 мА
• Для комбинированных каналов 10 2 мА

Выходы, индикация и регистрация параметров теплоэнергоконтроллера ИМ2300 (тепловычислителя)

• До 4 каналов позиционного регулирования типа сухой контакт. В качестве коммутационных элементов использованы твердотельные реле (напряжение коммутации - 60В, ток - 150 мА)
• До 2 пассивных токовых каналов питания первичных преобразователей (4 - 20) мА с приведенной погрешностью 0.1 % или 0.2 %. Напряжение питания от 10 до 30 В. Каналы имеют гальваническую развязку

Количество и тип каналов определяется при заказе прибора.

Теплоэнергоконтроллеры ИМ2300 исполнений Н1, ЩМ1, DIN имеют алфавитно-цифровой ЖК- дисплей 2х16 символов. По отдельному заказу может устанавливаться графический дисплей. Приборы исполнения ИРР ЖК-дисплей 2 х 8 символов или 4-х разрядный светодиодный индикатор.

Число индицируемых разрядов для параметров, регистрируемых нарастающим итогом - 7. Цена единицы младшего разряда зависит от продолжительности отчетного периода и величины расхода, устанавливается при программировании прибора.

Индицируются параметры по всем задействованным измерительным каналам и необходимое количество вычисленных параметров (до 32 параметров).

Выбор индицируемого канала производится последовательным циклическим перебором с помощью кнопок на лицевой панели.

После включения индицируется параметр в нулевом канале, соответствующий основному назначению прибора (например, количество тепловой энергии, если прибор выполняет функции тепловычислителя).

Приборы имеют светодиодный индикатор С (СИГНАЛ), который служит для индикации выхода сигналов на измерительных входах за пределы. Приборы исполнений ЩМ1 и DIN имеют по 4 светодиодных индикатора, а приборы исполнения Н1-4C2I2R - по 2 индикатора, индицирующие состояние выходов типа сухой контакт.

Прибор ИМ2300 обеспечивает регистрацию не менее 8 параметров (исполнение ИРР не менее 4 параметров).

Набор регистрируемых параметров и интервал регистрации задаются пользователем с компьютера.

Объем архивной памяти - 300 Кбайт (в исполнении ИРР - 30 Кбайт). Прибор обеспечивает ведение архивов с интервалом времени от 1 минуты до 24 часов и количеством архивируемых измеренных или вычисленных величин в одной записи до 32. При архивации 32 величин объем почасовых архивов составляет 100 суток, посуточных архивов - 192 суток, помесячных архивов - 36 месяцев.

Прибор сохраняет зарегистрированную информацию при отключении сетевого питания не менее 10 лет.

Прибор имеет счетчик времени наработки. Цена деления - 1 минута. Погрешность измерения времени не более 0.01 %.

Коммуникационные возможности и интерфейсы прибора ИМ2300

Все исполнения прибора ИМ2300 имеют интерфейс RS-485. Интерфейс RS-485 используется для программирования прибора и включения прибора в сеть сбора данных под управлением компьютера (в том числе по протоколу MODBUS).

Цепи интерфейса имеют гальваническую развязку.

При работе в сети прибор может выполнять следующие функции

• Передавать данные о текущих значениях измеряемых параметров
• Передавать результаты тестирования прибора
• Передавать архив накопленных данных о ходе параметров во времени
• Передавать данные паспорта прибора
• Передавать журнал нештатных ситуаций
• Передавать контрольные коды защиты от несанкционированного вмешательства в установки параметров прибора
• Принимать данные для выбора регистрируемых параметров и величине интервала регистрации
• Принимать данные для программирования характеристик измерительных каналов
• Принимать данные о конфигурации прибора (электронный паспорт)

Прибор ИМ2300 (не все модификации) имеет интерфейс RS-232. Интерфейс RS-232 используется для программирования прибора и считывания архива на месте установки прибора с помощью считывателя архива ИМ2330 или компьютера класса Ноутбук. Разъем интерфейса установлен на передней панели прибора. Гальванической развязки интерфейс не имеет.

По отдельному заказу в приборе устанавливается второй интерфейс RS-485. Этот интерфейс используется

• Для обмена информацией с крупноформатным индикаторным табло ИМ2400
• Для обмена информацией с графическим индикатором ИМ2375
• Для обмена информацией с первичными преобразователями или блоками первичных преобразователей (многопараметрическими датчиками), имеющими цифровой выход (для некоторых типов многопараметрических датчиков, например, Метран 335, может устанавливаться интерфейс «токовая петля»)
• Как дополнительный интерфейс для программирования прибора и включения прибора в сеть сбора данных под управлением компьютера (в том числе по протоколу MODBUS)

Интерфейс имеет гальваническую развязку.

По отдельному заказу в термоэнергоконтроллере ИМ2300 устанавливается интерфейс MicroLan. Интерфейс используется для получения информации с цифровых термометров DS18B20 и дискретных сигналов с ключей DS2405, DS2408, DS2413 фирмы Dallas Semiconductor. Интерфейс гальванической развязки не имеет.

Диапазоны и погрешность преобразования/измерения тепловычислителя ИМ2300

Диапазон измеряемых величин (расход, давление, температура и др.) тепловычислителя ИМ2300 определяется диапазоном измерений первичных преобразователей и ограничений не имеет. Диапазон вычисленных значений в приборах не ограничивается.

Общее количество входных каналов 6, в том числе токовые 4  - 20 мА - 4 канала, частотные или число-импульсные (диапазон частот от 0.002 до 2000 Гц) - 2 канала.

Выходные каналы - до 4 каналов типа сухой контакт. В качестве коммутационных элементов использованы твердотельные реле со следующими характеристиками

• Напряжение коммутации 60В
• Ток коммутации 150 мА

Прибор обеспечивает регистрацию не менее 8 параметров.

Интерфейс RS-485 используется для программирования прибора и включения прибора в сеть сбора данных под управлением компьютера (в том числе по протоколу MODBUS).

Цепи интерфейса имеют гальваническую развязку.

Прибор имеет интерфейс RS232. Интерфейс RS232 используется для программирования прибора и считывания архива на месте установки прибора с помощью считывателя архива ИМ2330 или переносного компьютера, работающего от батарей с номинальным (рабочим) напряжением не более 12 вольт и не подключенного ни к каким другим цепям.

Степень защиты прибора от воздействия внешней среды IP30.

Многоканальный теплосчетчик - это система, состоящая из тепловычислителя (вычислителя количества тепловой энергии/теплоты - ВКТ), который способен принимать входные сигналы не от одного, а сразу от нескольких первичных преобразователей расхода - ППР (счетчиков-расходомеров) одновременно по нескольким независимым каналам, а также от нескольких комплектов термопреобразователей сопротивления (КТСП, КТПТР), и датчиков/преобразователей давления - ПД = в этом и заключается принцип многоканальности (многосистемности, «многотрубности») ТС.

Многоканальный счетчик тепловой энергии способен одновременно обслуживать несколько трубопроводов, в том числе одновременно работать с разными системами - основными: системой отопления/центрального теплоснабжения (СО/ЦТС-подача/обратка), системой горячего водоснабжения (ГВС-подача/обратка) и холодного водоснабжения (ХВС-подача), также вспомогательными системам - подпитки, вентиляции и кондиционирования.

Универсальный теплосчетчик - это система, состоящая из тепловычислителя (вычислителя количества теплоты - ВКТ), который способен работать с разными типами первичных преобразователей расхода - ППР (счетчиков-расходомеров): тахометрическими (турбинными, крыльчатыми, роторными), электромагнитными, ультразвуковыми (акустическими), вихревыми, струйными, перепада давления на стандартном сужающем устройстве (диафрагме ДКС), а также воспринимать набор разных входных сигналов от комплектов термопреобразователей сопротивления (100/500/1000 Ом с НСХ-100П, Pt100, Pt500, Pt1000), и унифицированные выходные сигналы датчиков/преобразователей давления - ПД (обычно токовые 0 - 5 или 4 - 20 мА) - в этом и заключается принцип универсальности (в адаптивности, гибкости и открытости конфигурации (свободное программирование пользователем) ТС.

Форма записи обозначения при заказе теплоэнергоконтроллера

Запись прибора при заказе и в документации другой продукции, в которой он может быть применен:

«Теплоэнергоконтроллер ИМ2300Н1 (ЩМ1, DIN, ВМ, ИРР) - ХF(C)ХIХR-Ф-П-О ИМ23.00.00.001ТУ»

• Н1 - настенное исполнение
• ЩМ1(ЩМ1-Ех) - щитовое исполнение
• DIN - исполнение с установкой на DIN рейку
• ВМ - исполнение DIN с выносным измерительным модулем
• ИРР - одноканальное исполнение

ХF(C)ХIХR — конфигурация входных каналов

• ХF - число числоимпульсных (частотных) каналов, Х = (0 - 5)
• XC - число комбинированных каналов Х = (0 - 4)*
• ХI - число токовых каналов, Х = (0 - 8)

ХR - число каналов термометров сопротивления, Х = (0 - 4) Базовые конфигурации

• 4C2I2R или 5F2I4R для исполнения Н1 2С4I2R или 4C4I2R для исполнения ЩМ1 2F4I для исполнения ЩМ1-Ех
• 2F2C2R или 1F или 2F или 4F для исполнения DIN 2F2C2R для исполнения ВМ
• 1I или 1F для исполнения ИРР

* комбинированный канал - токовый или число-импульсный (выбор типа канала - программный)

Ф - функциональное назначение

• 1 - Тепловычислитель в составе теплосчетчиков (водяные системы)
• 2 - Тепловычислитель в составе теплосчетчиков пара
• 3 - Газовый корректор (вычислитель объема газа в стандартных условиях)
• 4 - Программирование по заказу
• 5 - Программирование потребителем

П - модификация источника питания

• 2 - мод.2 (без источника питания расходомеров)
• 3 - мод.3 (с источником питания расходомеров)

О - дополнительные опции

• ПК - программа IMProgram и кабель для программирования
• RS-485 - дополнительный (второй) интерфейс RS-485
• 42 - выход (4 - 20) мА
• 42 х 2 - два выхода (4 - 20) мА
• ML - канал MicroLan