ГОСТ Р МЭК 60770-3-2016

     

НАЦИОНАЛЬНЫЙ СТАНДАРТ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

ДАТЧИКИ ДЛЯ ПРИМЕНЕНИЯ В СИСТЕМАХ УПРАВЛЕНИЯ ПРОМЫШЛЕННЫМ ПРОЦЕССОМ

Часть 3

Методы оценки характеристик интеллектуальных датчиков

Transmitters for use in industrial-process control systems. Part 3. Methods for performance evaluation of intelligent transmitters

     

ОКС 25.040.40

Дата введения 2017-04-01

Предисловие

1 ПОДГОТОВЛЕН Негосударственным образовательным частным учреждением "Новая Инженерная Школа" (НОЧУ "НИШ") на основе собственного перевода на русский язык англоязычной версии стандарта, указанного в пункте 4, который выполнен Российской комиссией экспертов МЭК/ТК 65, и Федеральным государственным унитарным предприятием "Всероссийский научно-исследовательский институт стандартизации и сертификации в машиностроении" (ВНИИНМАШ)

2 ВНЕСЕН Техническим комитетом по стандартизации ТК 306 "Измерения и управление в промышленных процессах"

3 УТВЕРЖДЕН И ВВЕДЕН В ДЕЙСТВИЕ Приказом Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 1 июня 2016 г. N 466-ст

4 Настоящий стандарт идентичен международному стандарту МЭК 60770-3:2006* "Датчики для применения в системах управления промышленным процессом. Часть 3. Методы оценки характеристик интеллектуальных датчиков" (IEC 60770-3:2006 "Transmitters for use in industrial-process control systems - Part 3: Methods for performance evaluation of intelligent transmitters", IDT).

________________

     * Доступ к международным и зарубежным документам, упомянутым в тексте, можно получить, обратившись в Службу поддержки пользователей. - Примечание изготовителя базы данных.

Международный стандарт разработан Техническим комитетом МЭК ТК 65 "Измерения и управление в промышленных процессах".

При применении настоящего стандарта рекомендуется использовать вместо ссылочных международных стандартов соответствующие им национальные и межгосударственные стандарты, сведения о которых приведены в дополнительном приложении ДА

5 В настоящем стандарте часть его содержания может быть объектом патентных прав

6 ВВЕДЕН ВПЕРВЫЕ

7 ПЕРЕИЗДАНИЕ. Апрель 2020 г.

Правила применения настоящего стандарта установлены в статье 26 Федерального закона от 29 июня 2015 г. N 162-ФЗ "О стандартизации в Российской Федерации". Информация об изменениях к настоящему стандарту публикуется в ежегодном (по состоянию на 1 января текущего года) информационном указателе "Национальные стандарты", а официальный текст изменений и поправок - в ежемесячном информационном указателе "Национальные стандарты". В случае пересмотра (замены) или отмены настоящего стандарта соответствующее уведомление будет опубликовано в ближайшем выпуске ежемесячного информационного указателя "Национальные стандарты". Соответствующая информация, уведомление и тексты размещаются также в информационной системе общего пользования - на официальном сайте Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии в сети Интернет (www.gost.ru)

Введение

Современные датчики, предназначенные для использования в системах управления промышленным процессом, часто оснащаются микропроцессорами, которые выполняют обработку и передачу цифровых данных, имеют дополнительные чувствительные элементы и встроенные алгоритмы искусственного интеллекта. Такие датчики являются гораздо более сложными устройствами по сравнению с традиционными аналоговыми датчиками, что существенно повышает их стоимость.

Интеллектуальный (микропроцессорный) датчик (далее - датчик) - это измерительное устройство, использующее цифровые методы обработки и передачи данных для выполнения возложенных на него функций, для защиты и передачи данных и другой служебной информации. Он может быть оснащен дополнительными чувствительными элементами и функциональными модулями, обеспечивающими выполнение основных функций датчика. Дополнительные возможности могут, например, заключаться в повышении точности и расширении диапазона измерений, а также в обеспечении функций самодиагностики, аварийной сигнализации и мониторинга заданных условий. Поэтому методы тестирования, предназначенные для определения точности рабочих характеристик, хотя и остаются по-прежнему основными методами оценки функционирования датчиков, не являются более достаточными для подтверждения их универсальности, возможностей и других особенностей с точки зрения проектирования, установки, эксплуатации, надежности и работоспособности.

Из-за сложности датчиков оценку их рабочих характеристик необходимо выполнять в тесном сотрудничестве между представителями лаборатории, проводящей тестирование, и изготовителем данных датчиков. При разработке программы тестирования особое внимание следует уделять спецификациям характеристик датчиков, предоставленным изготовителем. Также следует внимательно изучать комментарии изготовителя как по программе тестирования, так и по результатам ее выполнения. Данные комментарии рекомендуется включать во все отчеты организации, проводящей тестовые испытания.

Настоящий стандарт содержит описание структурированных методов, обязательных для выполнения при проведении анализа проектов датчиков и тестирования их рабочих характеристик. Датчики в ряде случаев также могут быть встроены в цифровые системы связи (подключены к сети или общей шине), где им приходится взаимодействовать со множеством других устройств. В таких случаях важными становятся проблемы обеспечения требуемого уровня функциональной надежности, совместимости и возможности работы в режиме реального времени. Тестирование данных характеристик зависит в основном от внутренней структуры и организации датчика, а также от архитектуры и размера сетевой системы. В приложениях А, В и С описаны вспомогательные методы и концепции для разработки специфических процедур оценки общей надежности и проведения тестовых испытаний по определению производительности, а также тестирования функциональных блоков для конкретных случаев.

В случаях, когда проведение оценки характеристик датчиков по полной программе, приведенной в настоящем стандарте, не требуется или невозможно, следует проводить только указанные тестовые испытания, а их результаты представлять в соответствии с соответствующими разделами настоящего стандарта. В таких случаях в отчете по проведению тестирования необходимо указать, что оно не включало все тестовые испытания, определенные настоящим стандартом. Более того, там же необходимо перечислить пропущенные тестовые испытания, для того чтобы дать пользователям настоящего отчета реальную картину о проведенном тестировании.

Структура настоящего стандарта соответствует структуре МЭК 62098. При проведении тестирования также следует учитывать рекомендации МЭК 61298. Число тестовых испытаний, описанных в МЭК 61298, применимо для датчиков. Также рекомендуется ознакомиться со стандартами серии МЭК 61069, поскольку некоторые положения, приведенные в настоящем стандарте, основаны на концепциях, описанных в указанных стандартах.

     1 Область применения и цель

Настоящий стандарт определяет:

- методы для:

- оценки функциональности и возможностей встроенных вычислительных функций интеллектуальных датчиков (далее - датчиков);

- тестирования рабочих параметров, а также статических и динамических характеристик датчиков;

- методики для:

- определения надежности и диагностических возможностей, используемых для детектирования аварийных ситуаций;

- определения возможностей по обмену данными датчиков, встроенных в коммуникационную сеть.

Данные методы и методики применимы для датчиков, преобразующих одну или более физических, химических или электрических величин в цифровые сигналы, передающиеся далее в коммуникационные сети, или в аналоговые электрические сигналы (как определено в стандартах серии МЭК 60381).

Методы и методики, приведенные в настоящем стандарте, предназначены для использования:

- изготовителями для определения рабочих характеристик своей продукции;

- пользователями или независимыми тестирующими лабораториями для проверки характеристик датчиков, указанных в спецификации.

Изготовителям датчиков рекомендовано использовать настоящий стандарт на ранних стадиях разработки изделий.

Настоящий стандарт является руководством по проведению оценки проектов датчиков. Настоящий стандарт включает в себя:

- структурированную форму перечня мероприятий по оценке аппаратной и программной частей проекта;

- описание методов проведения тестовых испытаний для определения и оценки рабочих характеристик, надежности и функциональности датчиков в различных рабочих условиях и режимах эксплуатации;

- описание форм представления полученных данных в отчете.

     2 Нормативные ссылки

В настоящем стандарте использованы нормативные ссылки на следующие стандарты и документы. Для недатированных ссылок применяют последнее издание ссылочного документа (включая все его изменения). Для датированных ссылок применяют только указанное издание ссылочного документа.

IEC 60050-300, International Electrotechnical Vocabulary - Electrical and electronic measurements and measuring instruments - Part 311: General terms relating to measurements - Part 312: General terms relating to electrical measurements - Part 313: Types of electrical measuring instruments - Part 314: Specific terms according to the type of instrument (Международный электротехнический словарь. Электрические и электронные измерения и измерительные устройства. Часть 311. Общие термины, относящиеся к измерениям. Часть 312. Общие термины, относящиеся к электрическим измерениям. Часть 313. Типы электрических измерительных инструментов. Часть 314. Специальные термины, относящиеся к конкретному типу измерительных инструментов)

IEC 60068-2-1:2007, Environmental testing - Part 2-1: Tests - Test A: Cold (Климатические испытания. Часть 2-1. Тестирование. Тестовое испытание А: Холод)

IEC 60068-2-2:1974, Environmental testing - Part 2-2: Tests - Test B: Dry heat (Климатические испытания. Часть 2-2. Тестирование. Тестовое испытание В: Сухое тепло)

________________

Заменен на IEC 60068-2-2:2007.

IEC 60068-2-6:1974, Environmental testing - Part 2-2: Tests - Test Fc: Vibration (sinusoidal) [Климатические испытания. Часть 2-2. Тестирование. Тестовое испытание Fc: Вибрации (синусоидальные)]

________________

Заменен на IEC 60068-2-6(2007).

IEC 60068-2-31, Environmental testing - Part 2-31: Tests - Test Ec: Drop and topple, primarily for equipment-type specimens (Климатические испытания. Часть 2-31. Тестирование. Тестовое испытание Ec: Падение и опрокидывание, применяемое в основном для образцов оборудования)

IEC 60068-2-78, Environmental testing - Part 2-78: Tests - Test Cab: Damp heat, steady state (Климатические испытания. Часть 2-78. Тестирование. Тестовое испытание Cab: Влажное тепло, стационарное состояние)

IEC 60079 (all parts), Electrical apparatus for explosive gas atmospheres (Электрические аппараты для взрывоопасных газовых сред)

IEC 60381 (all parts), Analogue signals for process control systems (Аналоговые сигналы в системах управления промышленным процессом)

IEC 60529:1989, Degrees of protection provided by enclosures (IP Code), Amendment 1 (1999) [Степени защиты корпусов (IP-код - степень защиты оборудования), редакция 1 (1999)]

IEC 60654 (all parts), Operating conditions for industrial-process measurement and control equipment (Условия эксплуатации контрольно-измерительной аппаратуры промышленного назначения)

IEC 60721-3 (all parts), Classification of environmental conditions - Part 3: Classification of groups of environmental parameters and their severities (Классификация условий окружающей среды. Часть 3. Классификация групп параметров окружающей среды и степени их опасности)

IEC 60770-1:1999, Transmitters for use in industrial-process control systems - Part 1: Methods for performance evaluation (Датчики для систем управления промышленным процессом. Часть 1. Методы оценки рабочих характеристик)

________________

Заменен на IEC 60770-1(2010).

IEC 61010-1:2001, Safety requirements for electrical equipment for measurement, control, and laboratory use - Part 1: General requirements (Требования по технике безопасности при работе с электрическим оборудованием, предназначенным для использования в лабораториях и системах измерения и управления. Часть 1. Общие требования)

________________

Заменен на IEC 61010-1(2010).

IEC 61032:1997, Protection of persons and equipment by enclosures - Probes for verification (Защита людей и оборудования с помощью защитных оболочек. Измерительные щупы для проверки степени защиты)

IEC 61158 (all parts), Digital data communications for measurement and control - Fieldbus for use in industrial control systems (Передача цифровых данных в системах измерения и контроля. Последовательная двусторонняя сеть Fieldbus для использования в системах управления промышленным процессом)

IEC 61298 (all parts), Process measurement and control devices - General methods and procedures for evaluating performance (Устройства измерения и управления промышленным процессом. Общие методы и процедуры оценки рабочих характеристик)

IEC 61326:2002 , Electrical equipment for measurement, control and laboratory use - EMC requirements (Электрическое оборудование для использования в системах измерения, контроля и в лабораториях. Требования по электромагнитной совместимости)

________________

Заменен на IEC 61326-1(2012) (все части).

IEC 61499 (all parts), Function blocks (Функциональные блоки)

IEC 61804 (all parts), Function blocks (FB) for process control (Функциональные блоки для систем управления промышленным процессом)

CISPR 11, Industrial, scientific and medical (ISM) radio-frequency equipment - Electromagnetic disturbance characteristics - Limits and methods of measurement (Оборудование высокочастотное. Промышленное, научное и медицинское. Характеристики электромагнитных помех. Ограничения и методы измерений)

     3 Термины и определения

В настоящем стандарте применены термины по МЭК 60050-300 и МЭК 60770-1, а также следующие термины с соответствующими определениями:

3.1 интеллектуальный датчик (intelligent transmitter): Датчик, оснащенный средствами для осуществления двунаправленной связи с внешними системами и человеком-оператором, используемыми для отправки результатов измерений и служебной информации, а также получения внешних команд.