SCADA, АСУ ТП, контроллеры – основная тематика журнала «ИСУП»
Журнал «Информатизация и Системы Управления в Промышленности» публикует тематические материалы посвященные SCADA, АСУ ТП, контроллерам, автоматизации в промышленности.

Цифровые датчики компании ZETLAB


В статье рассмотрены цифровые датчики абсолютного и избыточного давления ZET 7012 разработки и производства компании ZETLAB. Представлены основные технические характеристики и эксплуатационные возможности изделий.

ООО «ЭТМС», г. Зеленоград

ZetLab_LOGO-2.jpg

Еще совсем недавно понятие «инновационное и качественное оборудование» связывалось только с зарубежными производителями. Да, безусловно, такое оборудование было дорогим, но его качество и функциональность многих заставляли закрывать глаза на цену. Для других же высокотехнологичные новинки, надежные и простые в эксплуатации, так и оставались недоступными. Так или иначе, конкуренция на российском рынке в основном наблюдалась между иностранными производителями. Однако с недавних пор отечественные разработчики стали выводить на рынок свою продукцию, не уступающую по качеству и функциональности зарубежным аналогам, только (из-за разницы валют) более дешевую. И этот фактор играет важнейшую роль в развитии нашей промышленности. Поясним на примере.

Всем известно, что такое цифровой датчик. Устройство, в котором такие характеристики, как помехоустойчивость, надежность и простота в эксплуатации, подняты на новый уровень. Сегодня эти приборы в мире выпускает уже множество компаний. Однако в России они не очень распространены из-за своей высокой стоимости и отсутствия «инфраструктуры» для эксплуатации. Ведь мало приобрести сам датчик, нужно еще купить оборудование, которое будет с ним работать, откалибровать его, приобрести софт и т. д. Все это возможно и доступно в финансовом плане европейским компаниям, но у нас в России для этого требуются уже абсолютно другие деньги, что во многом исключает возможность внедрения подобных технологий.

И вот ситуация начала стремительно меняться. Появились отечественные разработки, которые полностью покрывают потребности целых отраслей промышленности. Выпускаются не только датчики, но и вся «инфраструктура» к ним. При этом цена существенно ниже, а техническая поддержка – рядом, оказывается на русском языке, и ее специалисты располагают знаниями обо всех реалиях отечественного производства.

Красноречивым примером такого положения вещей можно считать деятельность отечественной компании ZETLAB, выпускающей измерительное оборудование, а также преобразователи интерфейсов, измерительные модули, контроллеры, генераторы – то есть ту «инфраструктуру», которая требуется в области высокоточных измерений.

Предприятие «Электронные технологии и метрологические системы» (компания ZETLAB) было основано 25 лет назад на базе СКБ ФГУП ВНИИФТРИ, известного научного центра, одного из ведущих национальных метрологических институтов России, который является важнейшим звеном в управлении национальной системой обеспечения единства измерений.

Вначале компания ZETLAB занималась оснащением метрологических лабораторий, но постепенно расширяла свою клиентскую базу и сегодня снабжает высокоточным измерительным оборудованием предприятия оборонной, нефтеперерабатывающей, авиационной, автомобильной, легкой, пищевой отраслей промышленности, а также металлургии и машиностроения.

Предприятие занимается разработкой измерительных приборов – цифровых и аналоговых датчиков, контроллеров и ПО. Отдельно надо отметить, что ZETLAB является лидером в производстве цифровых датчиков и принимает самое активное участие в государственной программе импортозамещения.
Недавно компанией были запущены в серийное производство цифровые тензометрические датчики давления ZET 7012 в корпусах различного исполнения, с открытой и закрытой мембраной. О них мы расскажем ниже.

Серия ZET 7012

Цифровые датчики давления, входящие в серию ZET 7012, предназначены для использования в системах автоматического контроля и регулирования технологических процессов в различных отраслях промышленности: нефтяной и газовой, энергетической, строительной, пищевой, в металлургии, сфере ЖКХ, водоснабжении, а также на автомобильном и судоходном транспорте.

Ris_1.jpg

Рис. 1. Цифровой датчик абсолютного давления ZET 7012‑A без индикатора

Серия ZET 7012 включает не­сколько модификаций приборов для разных применений. Сюда входят цифровые тензометрические датчики избыточного либо абсолютного давления, которые могут выпускаться как в «глухом» корпусе без индикации, так и с индикатором, как с открытой мембраной для работы с вязкими жидкостями, так и с закрытой мембраной (рис. 1 и 2). При этом практически все технические и эксплуатационные характеристики устройств совпадают. Метрологические характеристики датчиков избыточного и абсолютного давления, разумеется, различаются (табл. 1).

Ris_2.jpg

Рис. 2. Цифровой датчик избыточного давления ZET 7012‑I с индикатором, присоединенным кабелем и открытой мембраной

Датчик любой модификации состоит из первичного преобразователя и встроенного измерительного модуля. Первичный преобразователь осуществляет преобразование давления в аналоговый сигнал. Измерительный модуль оцифровывает сигнал с преобразователя и выдает значение давления в цифровом виде по интерфейсу RS‑485, используя протокол Modbus либо интерфейс передачи данных «токовая петля» (4–20 мА). Мембрана первичного преобразователя изготовлена из кремниевой пластины. Тензорезистивная схема (мостовое подключение) реализована в соответствии с технологией «кремний на сапфире» (КНС). Это дает возможность осуществлять безынерционные динамические измерения до 1000 Гц. В отличие от металлических мембран с наклеенными мостовыми тензорезисторами мембраны КНС позволяют регистрировать изменение давления на уровне 0,00001 от верхней шкалы диапазона. Чувствительность электронного усилителя составляет 15 нВ.

Таблица 1. Метрологические характеристики ZET 7012‑I и ZET 7012‑A

Tabl1.jpg

Датчики избыточного давления ZET 7012‑I подключаются к измерительной сети с помощью кабеля, который заводится в корпус датчика. Цифровые датчики абсолютного давления ZET 7012‑A оснащены встроенным кабелем. В зависимости от вида исполнения датчики поставляются либо с контактным выходом для подключения по интерфейсам 4–20 мА или RS‑485, либо с установленным на конце кабеля разъемом FQ14-7TJ‑8 для подключения по интерфейсу RS‑485 (подключение к измерительной сети осуществляется через соединитель ZET 7002).

Датчики крепятся на объекте измерений, а интерфейсные модули, которые обеспечивают передачу информации, располагаются в электротехнических шкафах. Электротехнический шкаф ZETLAB значительно меньше аналогового, при этом преимуществом модулей ZETSENSOR является легкий монтаж и демонтаж (рис. 3), а также индикация питания и передача сигнала, что в свою очередь облегчает диагностику системы на объекте.

Для подключения измерительной сети к системам ZETLAB и ZETVIEW применяется преобразователь интерфейса ZET 7070 (USB/RS‑485) или ZET 7076 (Ethernet/RS‑485). К одному модулю ZET 7070 может подключаться до 4 цифровых датчиков при использовании внутреннего блока питания ZET 7070 и до 60 датчиков – с внешним блоком питания.

Ris_3.jpg

Рис. 3. Модули ZETSENSOR в электротехническом шкафу ZETLAB

Программное обеспечение ZETLAB поддерживает подключение до 1024 датчиков к одному компьютеру. Измерительные сети также могут подключаться к любой системе, использующей протокол Modbus, по интерфейсу RS‑485.

Хотя технические характеристики датчиков ZET 7012 по большей части совпадают, датчик абсолютного давления имеет более высокую степень защиты (IP68), чем датчик избыточного давления (IP63).

Датчики выпускаются в корпусах двух типов: без индикатора и с индикатором, на котором отражаются 4 знака. Также выпускаются датчики с открытой мембраной, позволяющей эксплуатировать приборы в вязких, пастообразных или быстро застывающих средах.

Дополнительным преимуществом цифровых датчиков давления является функция метрологического диагностического самоконтроля, то есть автоматическая проверка исправности датчика в процессе его эксплуатации.

Для проведения метрологического самоконтроля цифровых датчиков ZETSENSOR в автоматическом режиме разработано специализированное программное обеспечение. Всё, что требуется от оператора, – активировать кнопку «Старт» в интерфейсе ПО и сохранить сформировавшийся отчет.

На основании положительных результатов метрологического самоконтроля возможно увеличение межповерочного интервала без проведения стандартной процедуры поверки.

Статья опубликована в журнале «ИСУП» № 3(69)_2017


ООО «ЭТМС», г. Зеленоград,
тел.: +7 (495) 739‑3919,
e‑mail: zetlab@zetlab.com,
сайт: zetlab.com