Модули управления электроаппаратами

Модуль ввода дискретных сигналов предназначен для обеспечения передачи сигналов из электрической схемы управления ЭПС с относительно высоким уровнем питающего напряжения в вычислительную часть микропроцессорной системы управления с напряжением питания 5 В. Непосредственное соединение этих цепей приводит к выходу из строя вычислительной части устройства САУ. Для согласования уровней сигналов необходимо предусмотреть устройства гальванической развязки (разделения цепей), т.е. исключения непосредственного контакта между высоковольтными и низковольтными цепями.

Принципиальная схема одного канала 16-канального модуля ввода дискретных сигналов показана на рис. 2.79. Основным элементом гальванической развязки каждого канала является опто-электронная пара (для первого канала DA1), состоящая из светоизлучающего диода (источника светового сигнала) и светочувствительного приемника 1VT1 (фототранзистора).

На входе каждого канала ввода дискретных сигналов включен Т-образный RC-фильтр, образованный резисторами 1R2, 1R4 и конденсатором 1С1 (для первого канала), который дает возможность исключить кратковременные импульсные сигналы, наводимые в электрических цепях при переключении индуктивных элементов аппаратов ЭПС. Диоды 1VD1 и 1VD2 служат для защиты светоизлучающего диода оптопары DA1 от импульсных напряжений обратной полярности, в случае появления которых открывается диод 1VD2. Падение напряжения на резисторе 1R1 отрицательной полярности отсекается от светоизлучающего диода оптопары DA1 диодом 1VD1.

Работа каждого канала модуля ввода дискретных сигналов сводится к следующему. Если на входе канала отсутствует напряжение, то фототранзистор 1VT1 оптопары находится в закрытом состоянии и на выходе канала устанавливается напряжение высокого уровня. В том случае, когда на вход канала подано напряжение цепей управления ЭПС, выходной транзистор 1VT1 оптопары открывается. Падение напряжения на нем становится близким к нулю (около 0,4 В). На выходе канала устанавливается сигнал низкого уровня. Таким образом, передача информации модулем ввода дискретных сигналов осуществляется с инвертированием их по уровню.

Модуль выходных ключей выполняет обратную задачу по отношению к модулю ввода дискретных сигналов, т.е. модуль выходных ключей передает управляющие сигналы на включение электрических аппаратов в электрической схеме управления ЭПС. При этом включающие катушки электрических аппаратов должны быть объединены по «минусовой» шине источника питания цепей управления. Коммутация с «плюсовой» шиной происходит через выходные ключи модуля. Принципиальная схема одного канала десятиканального модуля выходных ключей показана на рис. 2.80.

Каждый канал состоит из одного входного формирователя сигнала управления на инверторе (для первого канала) DD1.1, опто-

  • 40
  • 04
Принципиальная схема модуля ввода дискретных сигналов

Рис. 2.79. Принципиальная схема модуля ввода дискретных сигналов

Принципиальная схема модуля выходных ключей

Рис. 2.80. Принципиальная схема модуля выходных ключей

чО —J

Схема подключения катушки привода электроаппарата к каналу выходных ключей

Рис. 2.81. Схема подключения катушки привода электроаппарата к каналу выходных ключей

пары гальванической развязки DA1 и силового транзистора 1VT2. Диоды 1VD2, 1VD3 и стабилитрон 1VD4 служат для защиты силового транзистора 1VT2 и выходного транзистора 1VT1 оптопары DA1 от превышения напряжения и напряжения обратной полярности, которые могут появиться в цепях управления ЭПС при коммутации катушек электрических аппаратов.

Формирование напряжений питания для управления силовыми транзисторами, гальванически развязанными от цепей электрической схемы системы управления ЭПС, производится на вторичных обмотках w2—wll трансформатора Т1 и однополупериодных диодных выпрямителях VD2—VD11. Сглаживание пульсаций выпрямленного напряжения осуществляется конденсаторами С2—С11. На первичную обмотку wl трансформатора Т1 подается переменное напряжение 12 В с частотой 20 кГц от модуля питания системы.

Работа канала сводится к следующему. При сигнале низкого уровня на входе инвертора DD1.1 на его выходе устанавливается напряжение высокого уровня, которое приводит светодиод и фототранзистор 1VT1 оптопары в закрытое состояние. Делителем напряжения, состоящим из резисторов 1R4— 1R5, устанавливается на затворе силового транзистора 1VT2 напряжение положительной полярности, приводящее к отпиранию транзистора. На катушку включаемого электроаппарата подается напряжение цепей управления.

Принципиальная схема подключения катушки К1 электроаппарата к каналу выходных ключей показана на рис. 2.81. Напряжение питания (+12 В) выходной цепи оптопары DA1 подается от одно- полупериодного выпрямителя выходной обмотки трансформатора Т1 (см. схему рис. 2.78). Питание катушки К1 подается от цепи управления (+50 В).

Выводы

  • 1. Цифровые и аналоговые микросхемные элементы являются универсальными приборами и используются равнозначно в системах автоматического управления с жесткой и гибкой логикой.
  • 2. Измерительные преобразователи (датчики), функционирующие на основе эффекта Холла, отличаются высокой точностью преобразования сигналов по уровню и интенсивности изменения.
  • 3. Гальванические развязки с высоким уровнем изоляции в цепях измерения и управления обеспечиваются применением оптоэлектронных пар и изолирующих трансформаторов.
 
Посмотреть оригинал
< Пред   СОДЕРЖАНИЕ   ОРИГИНАЛ     След >