bru_110_1
БРУ-110

   Описание блока:
   Назначение блока
Блок ручного управления БРУ-110 предназначен для использования в локальных и комплексных системах промышленной автоматизации производственных процессов в качестве многофункциональной станции ручного управления аналоговыми или импульсными исполнительными механизмами.
   Блок БРУ-110 предназначен для переключения цепей управления исполнительными устройствами и механизмами, индикации режимов работ, индикации положения цепей управления, а также измерения и индикации одного технологического параметра.
   Блок БРУ-110 работает под управлением современного, высокоинтегрированного микроконтроллера RISC архитектуры, изготовленного по высокоскоростной КМОП технологии с низким энергопотреблением.
   Блок БРУ-110 содержит:

  • Два канала измерения аналоговых величин.
  • Два задатчика – аналоговый и импульсный.
  • Встроенный узел индикации, состоящий из одного 4-х разрядного семисегментного индикатора и одного линейного 21 сегментного светодиодного индикатора.
  • Клавиши управления исполнительными механизмами и задатчиками.
  • Клавиши программирования.
  • Клавиши АВТ и РУЧ для изменения режима работы — переключения режима управления – автомат или ручной.
  • Блок ручного управления БРУ-110 содержит реле с магнитной блокировкой, которые выполняют функции переключателя на два положения. Переключение реле происходит при прохождении импульса постоянного тока через соответствующие обмотки. Повторение импульса тока в тех же обмотках, а также выключение питания состояние контактов реле не изменяют. Для перемены состояния контактов необходимо пропустить импульс тока по других обмотках. В БРУ-110 используются 3 группы перемыкающих контактов реле. Для увеличения групп контактов используется блок коммутации сигналов БКС-4, внешний вид которого и схема подключения показаны в приложении Б.

   Внутренняя программная память блока БРУ-110 содержит большое количество стандартных функций необходимых для визуализации и управления технологическими процессам, а так же решения большинства инженерных прикладных задач, например, таких как:

  • Сравнение результата преобразования с уставками минимум и максимум и сигнализацию отклонений.
  • Программная калибровка каналов по внешнему образцовому источнику аналогового сигнала.
  • Цифровая фильтрация.
  • Масштабирование шкал измеряемых параметров.
  • Извлечение квадратного корня.
  • Конфигурирование блока ручного управления, изменение его настроек и параметров, осуществляется с помощью клавиш передней панели или по интерфейсу RS-485.

   Параметры конфигурации блока ручного управления БРУ-110 сохраняются в энергонезависимой памяти и блок способен возобновить выполнение задач управления после прерывания напряжения питания. Батарея резервного питания не используется.
   Обозначение блока:
   Обозначение при заказе:
   БРУ-110-А-B-С-U-L,
где:
   А, В — код входа 1-го и 2-го канала:
   1 — унифицированный от 0 мА до 5 мА
   2 — унифицированный от 0 мА до 20 мА
   3 — унифицированный от 4 мА до 20 мА
   4 — унифицированный от 0 В до 10 В
   C — код выходного аналогового сигнала:
   1 — от 0 мА до 5 мА,
   2 — от 0 мА до 20 мА,
   3 — от 4 мА до 20 мА,
   4 — от 0 в до 10 В.
   U — напряжение питания:
   220 — 220В переменного тока
   24 — 24В постоянного тока
   L – исполнение передней панели (обозначение кнопок, индикаторов и дисплеев):
   UA — украинское,
   EN — английское.
   Обозначение при заказе блока коммутации сигналов:
   БКС-4
   Внимание! При заказе блока необходимо указывать его полное название, в котором присутствуют типы аналоговых входов и аналогового выхода и напряжение питания.
   Например, заказано блок: БРУ-110-1-3-220-UA БКС-4
   При этом изготовлению и поставке потребителю подлежит:

  1. блок ручного управления БРУ-110,
  2. первый аналоговый вход AI1 код 1 – от 0 мА до 5 мА,
  3. второй аналоговый вход AI2 код 3 – от 4 мА до 20 мА,
  4. напряжение питания блока 220В переменного тока,
  5. исполнение передней панели код UA — украинское.
  6. блок коммутации сигналов БКС-4.

   Технические характеристики блока:
   Аналоговые входные сигналы
   Таблица 1

Техническая характеристика Значение
Количество аналоговых входов 2
Тип входного аналового сигнала Унифицированные ГОСТ26.001-80
от 0 мА до 5 мА, Rвх=400 Ом
от 0 мА до 20 мА, Rвх=100 Ом
от 4 мА до 5 мА, Rвх=100 Ом
от 0 В до 10 В, Rвх=25 кОм
Разрешающая способность АЦП 16 разрядов
Предел допускаемой основной приведенной погрешности измерения входных параметров ≤0,2%
Точность индикации 0,01%
Предел допускаемой дополнительной погрешности, вызванной изменением температуры окружающей среды <0,2% / 10ºС
Период измерения, не более 0,1 сек
Гальваническая развязка аналоговых входов Входы гальванически изолированы от выходов и остальных цепей, напряжение гальванической развязки не менее 500 В

   Каждый канал блока ручного управления БРУ-110 может быть сконфигурирован на подключение любого датчика, формирующего унифицированные сигналы постоянного тока.
   Аналоговый унифицированный выходной сигнал:
   AO — выходной аналоговый сигнал управления внешним исполнительным механизмом
   Таблица 2 — Технические характеристики аналогового унифицированного выходного сигнала

Техническая характеристика Значение
Количество аналоговых выходов 1
Тип выходного аналового сигнала от 0 мА до 5 мА, Rн≤2000 Ом ГОСТ 26.011-80
от 0 мА до 20 мА, Rн≤500 Ом ГОСТ 26.011-80
от 4 мА до 20 мА, Rн≤500 Ом ГОСТ 26.011-80
от 0 В до 10 В, Rн≥2000 Ом ГОСТ 26.011-80
Предел допускаемой основной приведенной погрешности формирования выходного сигнала после калибровки ≤0,2%
Предел допускаемой дополнительной погрешности, вызванной изменением сопротивления нагрузки <0,1%
Предел допускаемой дополнительной погрешности, вызванной изменением температуры окружающей среды <0,2% / 10ºС
Гальваническая развязка аналогового выхода Выход гальванически изолированы от входов и остальных цепей, напряжение гальванической развязки не менее 500 В

   Коммутационная способность групп переключающих реле и кнопок управления больше-меньше при активной нагрузке
Таблица 3 — Технические характеристики контактов переключающих реле

Контакты Номера клемм Техническая характеристика
Q1, Q2, Q3 ХЗ:
31, 32, 33, 34, 35, 36, 37, 38, 39
Постоянный ток от 0,01 до 250 мА при напряжении от 6 до 34 В
Переменный ток от 0,01 до 250 мА при напряжении от 12 до 220 В
Q4, Q5, Q6, Q7 На БКС — 4:
11-13, 21-23, 31-33, 41-43
Постоянный ток от 0,01 до 250 мА при напряжении от 6 до 34 В
Переменный ток от 0,01 до 250 мА при напряжении от 12 до 220 В

   Электрические данные
   Таблица 4.1 — Технические характеристики электропитания

Техническая характеристика Значение
Электропитание (Подключение к сети)
 - постоянного тока
 - переменного тока
от 15В до 36В (24В номинальное значение)
от 100В до 242В, 50Гц (220В номинальное значение)
Потребляемый то по питанию 24В ≤ 180 мА
Потребляемая мощность от сети  переменного тока 220В ≤ 9,0 ВА
Подключение С тыльной стороны блока с помощью разъема — клемы

   Таблица 4.2. Технические характеристики встроенного источника питания

Техническая характеристика Значение
Номинальные значения выходного напряжения постоянного тока от 21В до 22В
Номинальный ток нагрузки ≤ 100 мА
Подключение С помощью разьема — клемы

   Корпус. Условия эксплуатации:
   Таблица 5 — Условия эксплуатации

Техническая характеристика Значение
Корпус (ВхШхГ) Щитовое исполнение
96х96х189 мм
Монтажная глубина 220 мм
Температура окружающей среды от минус 40ºС до плюс 70ºС
Атмосферное давление от 84 кПа до 106,7 кПа
Вибрация (частотной/амплитудой) до 60Гц / до 0,1 мм
Помещение Закрытое, взрыва-, пожаробезопасное.
Воздух в помещении не должен содержать пыли и примеси агресивных паров и газов, вызывающих коррозию (в частности: газов, содержащих сернистые соединения или амиак)
Положение при монтаже согласно проекта
Степень защиты IP30
Масса блока, не более 550г

   Последовательный интерфейс RS-485:
   Таблица 6 — Технические характеристики последовательного интерфейса RS-485

Техническая характеристика Значение
Конфигурации сети Многоточечная
Количество приборов 32 на одном сегменте
Максимальная длина линии в пределах одного сегмента сети 1200 метров
Количество активных передатчиков 1
Диапазон сетевых адресов 255
Скорость обмена/длина линии связи
(зависимость экспоненциальная):
62,5 кбит/с 1200 м
375кбит/с 300 м
2400 кбит/с 100 м
10000 кбит/с 10 м
Примечание. На скоростях обмена свыше 115 кбит/с рекомендуется использовать экранированные витые пары
Тип приемопередатчиков Дифференциальный, потенциальный
Вид кабеля Витая пара, экранированная витая пара
Гальваническая развязка Интерфейс гальванически изолирован от входов-выходов и остальных цепей
Протокол связи Modbus режим RTU (Remote Terminal Unit)
Назначение интерфейса Для конфигурирования блока, для использования в качестве удаленного устройства при работе в современных сетях управления и сбора информации (приема-передачи команд и данных)

   Состав блока ручного управления БРУ-110:
   Таблица 7 — Объем поставки блока ручного управления БРУ-110

Обозначение Наименование Колич. Примечание
ПРМК.421243.001 Блок ручного управления БРУ-110 1 Согласно заказа
П3-02 Комплект монтажных зажимных элементов 1 Устанавливается на корпусе блока
ПРМК.426436.004 Блок коммутации сигналов БКС-4 * 1 или несколько шт. по отдельному заказу
ПРМК.421243.001 ПС Паспорт 1  
ПРМК.421243.001 РЭ Руководство по эксплуатации 1 1 экземпляр на 1-4 прибора при поставки в один адрес.
231-103/026-000 Разъем сетевой (220В) 1  
734-203 Разъем сетевой (24В) 1  
734-210
734-216
Разъем для подключения внешних входных и выходных цепей 1  
231-131 Рычаг монтажный 1  
734-230 Рычаг монтажный 1  
236-332 Рычаг монтажный для клеммно-блочных соединителей * 1 шт. на один прибор коммутации сигналов БКС-4

   Средства измерения, инструмент и принадлежности:
   Перечень средств измерения, инструмента и принадлежностей, которые необходимы при эксплуатации блока ручного управления БРУ-110 приведены в таблице 8.
   Таблица 8 — Перечень средств измерения, инструмента и принадлежностей, которые необходимы при эксплуатации блока ручного управления БРУ-110

Наименование средств измерения, инструмента и принадлежностей Назначение
1 Вольтметр универсальный Щ300 Измерение выходного сигнала и контроль напряжения питания
2 Дифференциальный вольтметр В1-12 Задатчик сигнала и измерение выходного сигнала
3 Пинцет медицинский Проверка качества монтажа
4 Отвертка Разборка корпуса
5 Мягкая бязь очистка от пыли и грязи

   Маркировка и пломбирование:
   Маркировка блока выполнена согласно ГОСТ 26828 на табличке с размерами согласно ГОСТ 12971, которая крепится на боковой стенке корпуса блока.
   На табличке нанесены такие обозначения:
   а) товарный знак предприятия-изготовителя;
   б) наименование блока;
   в) условное обозначение;
   г) обозначение исполнения;
   д) порядковый номер блока по системе нумерации предприятия-изготовителя;
   е) год и квартал изготовления;
   Пломбирование блока предприятием-изготовителем при выпуске из производства не предусмотрено.
   Упаковка:
   Упаковка блока соответствует требованиям ГОСТ 23170.
   Блок в соответствии с комплектом поставки упаковано согласно чертежам предприятия-изготовителя.
   Блок в транспортной таре транспортируется мелкими отправлениями железнодорожным транспортом (крытыми вагонами) или другим видом транспорта.
   Блок подвержено консервации согласно ГОСТ 9.014 для группы III-I, категории и условий хранения и транспортировки — 4 (вариант временной внутренней упаковки ВУ-5, вариант защиты ВЗ-10).
   В качестве потребительской тары применяются картонные коробки из гофрированного картона согласно ГОСТ 7376 и мешки из полиэтиленовой пленки толщиной не менее 0,15 мм согласно ГОСТ 10354.
   При упаковке применены амортизационные материалы согласно ГОСТ 5244.

   Функциональные возможности:
   Выполняемые функции:

  • Измерение и индикация технологического параметра (с сигнализацией отклонений) и сигнала положения исполнительного механизма.
  • Ручное или дистанционное переключение с автоматического управления на ручной и обратно.
  • Кнопочное управление интегрирующими (импульсными) исполнительными устройствами.
  • Кнопочное управление аналоговыми исполнительными устройствами.
  • Индикация режимов управления.
  • Индикация сигналов регулирующего устройства с импульсным выходным сигналом (сигналы типа больше меньше и сигналы ШИМ-модулятора).

   Блок ручного управления БРУ-110 может использоваться в качестве:

  • Станции ручного управления аналоговым исполнительным механизмом, в том числе с поддержкой  функций статической и динамической балансировки для обеспечения режимов безударного переключения исполнительного механизма. Имеется индикация режимов работ. Станция ручного управления может быть сконфигурирована с приоритетом над автоматическим режимом управления.
  • Станции ручного управления аналоговым исполнительным механизмом с режимом отслеживания внутренним задатчиком управляющего сигнала контроллера.
  • Станции ручного управления импульсным исполнительным механизмом. Станция ручного управления может быть сконфигурирована с приоритетом над автоматическим режимом управления.
  • Индикатора двух физических величин на одном встроенном 4-х разрядном семисегментном индикаторе и на одном линейном 21 сегментном светодиодном индикаторе, с возможностью масштабирования шкал, выбора метода линейной индикации (сегмент, гистограмма) и сигнализации отклонения уставок "минимум" и "максимум".
  • Блок БРУ-110 предназначен для измерения входного физического параметра (температура,
  • давление, расход, уровень и т. п.), обработки, преобразования и отображения его текущего значения на
  • встроенном четырехразрядном цифровом индикаторе, на передней панели имеются индикаторы для
  • сигнализации технологически опасных зон, сигналы превышения (занижения) измеряемого параметра.
  • Задатчика импульсных сигналов типа больше-меньше со светодиодной индикацией состояний ключей больше-меньше.
  • Задатчика аналоговых унифицированных сигналов с возможностью цифровой индикации на встроенных индикаторах.
  • Преобразователя (конвертора) входных аналоговых унифицированных сигналов в выходной аналоговый унифицированный сигнал с возможностью масштабирования и преобразования (прямая или обратная) шкал. Например, преобразование входного сигнала 0-100% 0-20мА в выходной аналоговый сигнал 0-5мА — от 20% до 75% входного сигнала, но преобразованного в 0-100% выходного сигнала.
  • Преобразователя (конвертора) входных импульсных сигналов типа больше-меньше в выходной аналоговый унифицированный сигнал.
  • Преобразователя (конвертора) входного импульсного сигнала от источника ШИМ-сигнала контроллера в выходной аналоговый унифицированный сигнал.
  • Блок имеет возможность программной калибровки (выполняемой пользователем) начала шкалы и диапазона измерения двух аналоговых входов и аналогового выхода.
  • Задатчика аналоговых и импульсных сигналов. Индикатора двух физических величин.
  • Задатчика аналоговых и импульсных сигналов с блокировкой изменения аналогового сигнала.

   Индикатора двух физических величин.

   Конструкция блока и принцип работы:
   Конструкция блока
   На передней панели блока ручного управления БРУ-110 размещены клавиши управления и индикация

  • фронтальный блок передней панели с элементами обслуживания (клавиатурой) и индикации,
  • блок задней части с разъем-клеммами для подключения питания, внешних входных и выходных цепей и интерфейса

   Передняя панель блока:
   Для лучшего управления технологическим процессом блок ручного управления БРУ-110 оборудован активной четырехразрядной цифровой индикацией для отображения измеряемой величины — дисплей ПАРАМЕТР, значения управляющего воздействия — дисплей ВИХІД, подаваемого на аналоговый выход устройства, необходимым количеством клавиш обслуживания и сигнализационных светодиодных индикаторов для различных статусных режимов и сигналов. Внешний вид передней панели блока ручного управления БРУ-110 приведен на рисунке 1.

bru_110_2
Рисунок. 1 — Внешний вид передней панели блока ручного управления БРУ-110

   Назначение дисплеев передней панели:
   Дисплей:
   В режиме РАБОТА индицирует значение измеряемой величины AI1.
   ПАРАМЕТР:
   В режиме КОНФИГУРИРОВАНИЕ (дисплей мигает) индицирует номер или значение выбранного параметра.
   Дисплей ВИХІД:
   В зависимости от режима работы индицирует значение управляющего воздействияподаваемого на аналоговый выход устройства или значение сигнала подаваемого на аналоговый вход AI2.

   Назначениесветодиодных индикаторов:

Индикатор MAX Светится, если значение измеряемой величины (AI1) превышает значение уставки сигнализации отклонения MAX.
Индикатор MIN Светится, если значение измеряемой величины (AI1) меньше значения уставки сигнализации отклонения MIN.
Индикатор РУЧ Светится, если блок находится в ручном режиме управления, то есть управление объектом ведется с передней панели блока.
Индикатор АВТ Светится, если блок находится автоматическом режиме управления, то есть объектом управляет внешнее устройство.
Индикатор ІНТ Мигает, если происходит передача данных по интерфейсному каналу связи RS485.
Индикатор Вх2 Мигает, если на дисплеях ПАРМЕТР и ВИХІД индицируется значение аналогового сигнала подаваемое на второй аналоговый вход AI2 (режим 0, 1, 2, 3, 11). Индикация аналогового входа AI2 на дисплеях ПАРМЕТР и ВИХІД происходит при удерживании клавиши [▲]
Индикатор ОШ Мигает, если на второй аналоговый вход не подан аналоговый сигнал (режим 0, 1, 2, 3, 7, 8, 11)
Индикатор ►
(БОЛЬШЕ)
Светится или мигает, если на контакты 40 (СдБ – светодиод БОЛЬШЕ) и 41 (СдМ – светодиод МЕНЬШЕ) подается напряжение –24В. Например, от регулятора или внутреннего импульсного задатчика (клавиш БОЛЬШЕ-МЕНЬШЕ), расположенных на передней панели блока и подключенных к 43 и 44 контакту.
Индикатор ◄
(МЕНЬШЕ)

   Назначение клавиш:

Клавиша [АВТ] Нажатие клавиши вызывает переход из ручного режима работы в автоматический режим управления.
Клавиша [РУЧ] Нажатие клавиши вызывает переход из автоматического режима работы в режим ручного управления.
Клавиша [►]
БОЛЬШЕ
В зависимости выбранного режима каждое нажатие клавиши вызывает:
- увеличение выходного сигнала аналогового задатчика.
- выдачу сигнала –24В на контакт 43 (КлБ – ключ БОЛЬШЕ)
Клавиша [◄]
МЕНЬШЕ
В зависимости выбранного режима каждое нажатие клавиши вызывает:
- уменьшение выходного сигнала аналогового задатчика.
- выдачу сигнала –24В на контакт 44 (КлМ – ключ МЕНЬШЕ)
Клавиша bru_110_3 Клавиша предназначена для вызова меню конфигурации, а также продвижения по меню конфигурации. Клавиша предназначена для подтверждения выполняемых действий или операций, для фиксации вводимых значений.
Клавиша [▲] Клавиша "больше". При каждом нажатии этой клавиши осуществляется увеличение значения изменяемого параметра. При удерживании этой клавиши в нажатом положении увеличение значений происходит непрерывно.
** В некоторых режимах (1, 2, 4, 5, 11) при нажатии данной клавиши на дисплее ВИХІД индицируется не активное значение управляющего сигнала. Например, в автоматическом режиме – индицируется выходное значение ручного аналогового задатчика.
Клавиша [▼] Клавиша "меньше". При каждом нажатии этой клавиши осуществляется уменьшение значения изменяемого параметра. При удерживании этой клавиши в нажатом положении уменьшение значений происходит непрерывно.

   Назначение и конструкция блока коммутации сигналов БКС-4:
   Блок коммутации сигналов БКС-4 предназначен для увеличения количества групп переключающих контактов блока ручного управления БРУ. БКС-4 подсоединяется к блоку БРУ. Электрическая схема БКС-4 показана на рисунке 3.2. Внешний вид и подключение БКС-4 показаны в приложении Б.
   На БКС-4 размещены пружинные клеммы для подключения внешних сигналов. Блок коммутации сигналов БКС-4 устанавливается на рейку DIN35x7,5 с помощью ножек, расположенных с обратной стороны.

bru_110_4
Рисунок. 2 – Электрическая схема блока коммутации сигналов БКС-4.

   Приложение А — Габаритные и присоединительные размеры:

bru_110_5
Рисунок А.1 – Внешний вид блока ручного управления БРУ-110

   Приложение Б. Подключение блока. Схемы внешних соединений:

bru_110_8
Рисунок Б.1 — Подключение к блоку ручного управления БРУ-110


bru_110_9
Рисунок Б.2 — Схема расположения сигналов и габаритные размеры блока коммутации сигналов БКС-4

   Примечания:

  1. Блок коммутации сигналов БКС-4 предназначен для монтажа на рельс DIN35x7,5.
  2. Неиспользуемые клеммы блока коммутации сигналов БКС-4 не подключать.

   Б.1 Подключение внутренних ключей управления и индикаторов БОЛЬШЕ-МЕНЬШЕ блока ручного управления БРУ-110:
   При работе блока БРУ-110, например в режиме 3 (Станция ручного управления импульсным механизмом – п. 4.9.4 данного РЭ), внешнее импульсное исполнительное устройство и внутренние индикаторы БОЛЬШЕ-МЕНЬШЕ питаются от внутреннего блока питания БРУ-110 (см. рисунок Б.3).

bru_110_10
Рисунок. Б.3 – Подключение внешнего исполнительного устройства и индикаторов БРУ-110 через внутренний источник питания.

   Примечание. Разъем JP1 находится на плате процессора БРУ-110. Положение его перемычек и их назначение показано ниже.

bru_110_11

Положение JP1 Индикаторы БОЛЬШЕ-МЕНЬШЕ Ключи БОЛЬШЕ-МЕНЬШЕ Примечание
1-2 4-5 Активные Активные рис. Б.3