SU1762292A1 - Блок согласовани дл системы цифрового управлени - Google Patents

Abstract

Использование в качестве согласовате- л  входных цепей дл  систем числового программного управлени , программируемых контроллеров и т п дл  преобразовани  сигналов датчиков в логические сигналы Сущность изобретени  блок согласовани  содержит измерительный датчик 1 эпемент ИЛИ 2, ограничитель 3 тока, оптический соединитель 4, масштабный усилитель 5, блок 6 выборки ключевой элемент 7, источник 8 и 9 диагностических сигналов 1-2-3-4-5-6, 1-7-4, 8-2, 9-7 1 ил 1 табл

Description

Изобретение относитс  к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано в качестве согласовател  входных цепей дл  систем числового программного управлени , программируемых контроллеров и т.п дл  преобразовани  сигналов датчиков в логические сигналы.

Известны устройства согласовани  входных цепей, содержащие ограничитель тока и оптопару. Основным недостатком подобных схем  вл етс  низка  надежность

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому устройству  вл етс  выбранный в качестве прототипа согласова- тель дл  датчиков входных сигналов цифровой системы управлени  содержащий последовательно соединенные выпр митель , схему ограничени  тока, оптопару, операционный усилитель и управл емый вентиль.

Недостатком прототипа  вл етс  отсутствие возможности оперативного контрол  правильности работы системы датчик входна  цепь При возникновении неисправности в системе датчик - входна  цепь дл  вы влени  места отказа необходимо отсоединить датчик от входной цепи дл  подключени  диагностического прибора что приводит к увеличению времени просто  оборудовани  при диагностировании и ремонте

Целью изобретени   вл етс  расширение области применени  и повышение надежности за счет возможности оперативного контрол  правильности работы устройства

Поставленна  цель достигаетс  тем, что в блок согласовани  дл  системы цифрового управлени , содержащий измерительный датчик, ограничитель тока подключенный выходом к первому выводу светоизлучаю- щего элемента оптического соединител  светочувствительный элемент которого подключен первым и вторым выводами соответственно к положительной клемме источника напр жени  и через масштабный усилитель

00

с

vj О

ГО

ю ю

1ЧЭ

к информационному входу блока выборки, выход которого  вл етс  выходом блока согласовани , а вход управлени  выборкой  вл етс  управл ющим входом блока согласовани , дополнительно введены два источника диагностических сигналов, ключевой элемент и элемент ИЛИ, первый и второй входы которого подключены к первым выходам соответственно измерительного датчика и первого источника диагностического сигнала, а выход соединен с входом ограничител  тока, первый выход второго источника диагностического сигнала соединен с управл ющим входом ключевого элемента, через который второй вывод светоизлучающего элемента оптического соединител  соединен со вторыми выводами измерительного датчика и первого и второго источников диагностических сигналов .

На чертеже представлена структурна  схема блока согласовани  дл  системы цифрового управлени .

Блок согласовани  содержит измерительный датчик 1, элемент ИЛ И 2, ограничи- тель 3 тока, оптический соединитель 4, масштабный усилитель 5, блок 6 выборки, ключевой элемент 7, первый 8 и второй 9 источники диагностических сигналов. Первый вывод датчика 1 соединен с первым входом элемента ИЛИ 2, второй вход которого подключен к первому выводу первого источника 8 диагностического сигнала, а выход - к входу ограничител  3 тока. Первый вывод светоизлучающего элемента оптиче- ского соединител  4 подключен к выходу ограничител  3 тока, а второй вывод - через ключевой элемент 7 ко второму выводу датчика 1. Светочувствительный элемент оптического соединител  4 подключен одним выводом к положительной клемме источника напр жени , а другим - через масштабный усилитель 5 к информационному входу блока 6 выборки, вход управлени  выборкой которого  вл етс  управл ющим входом блока согласовани . Управл ющий вход ключевого элемента 7 соединен с первым выводом второго источника 9 диагностического сигнала. Вторые выводы обоих источников 8 и 9 диагностических сигналов подключены ко второму выводу измерительного датчика 1.

Блок согласовани  дл  системы цифрового управлени  обеспечивает преобразование сигнала с выхода измерительного датчика 1 в сигналы логического уровн , необходимые дл  работы системы цифрового управлени , и гальваническую разв зку цепей питани  датчика 1 и цепей задани  диагностических сигналов от цепей усилени 

и формировани  логических сигналов. Ограничитель 3 тока обеспечивает понижение выходного напр жени  измерительного датчика 1 до уровн , создающего в светоиз- лучающем элементе оптического соединител  4 ток, при котором на втором выводе светочувствительного элемента оптического соединител  4 по вл етс  единичный сигнал при высоком уровне напр жени  на выходе датчика 1. В системе цифрового управлени  используетс  несколько блоков согласовани , они объедин ютс  по выходу с помощью блоков 6 выборки. Выборку нужного блока согласовани  осуществл ют подачей сигнала на управл ющий вход соответствующего блока согласовани 

Блок согласовани  работает в двух режимах: режиме опроса состо ни  измерительного датчика 1. циклически осуществл емом системой цифрового управлени  (на чертеже не показана), и режиме диагностировани , который осуществл етс  каждый раз перед проведением цикла опроса.

В режиме опроса состо ни  измерительного датчика 1 на второй вход элемента ИЛИ 2 от первого источника 8 диагностического сигнала подаетс  сигнал, аналогичный нулевому сигналу датчика 1 (соответствующий низкому уровню напр 1 жени  сигнала измерительного датчика 1), на управл ющий вход ключевого элемента 7 от второго источника 9 диагностического сигнала подаетс  сигнал, обеспечибающий срабатывание ключевого элемента 7. Сигнал с выхода измерительного датчика 1 поступает на первый вход элемента ИЛИ 2, проходит элемент ИЛИ 2 и последовательную цепь, состо щую из ограничител  3 тока, светоизлучающего элемента оптического соединител  4 и ключевого элемента 7. При единичном сигнале датчика 1 (соответствующем высокому уровню напр жени  на выходе датчика 1) на втором выводе светочувствительного элемента оптическо- госоединител  4 по вл етс  единичный сигнал , а при нулевом сигнале датчика 1, который должен быть меньше порога срабатывани  светоизлучающего элемента оптического соединител  4, на втором выводе светочувствительного элемента соединител  4 будет нулевой сигнал. Этот сигнал проходит масштабный усилитель 5 поступает на информационный вход блока 6 выборки На управл ющий вход блока согласовани  подаетс  сигнал выборки, благодар  которому сигнал с выхода масштабного усилител  5 транслируетс  на выход блока согласовани  (и далее в систему управлени ).

В режиме диагностировани  проверку правильности работы блока согласовани 

осуществл ют путем имитации сначала единичного , а затем нулевого сигнала измерительного датчика 1.

Дл  имитации единичного сигнала измерительного датчика 1 на второй вход эле- мента ИЛИ 2 подаетс  сигнал, аналогичный единичному сигналу от датчика 1 Одновременно на управл ющий вход ключевого элемента 7 подаетс  сигнал, обеспечивающий его открывание. На.выходе блока согласова- ни  провер етс  правильность прохождени  этого сигнала при наличии сигнала выборки на управл ющем входе блока согласовани .

Дл  диагностировани  блока согласова- ни  путем имитации нулевого сигнала измерительного датчика 1 на управл ющий вход ключевого элемента 7 подаетс  сигнал закрывающий его.

Ключевой элемент 7 разрывает цепь, со- сто щую из источника сигнала, поданного на элемент ИЛИ 2, и последовательно соединенных элемента ИЛИ 2, ограничител  3 тока, светоизлучающего элемента оптического соединител  4.

На выходе блока согласовани  провер етс  правильность прохождени  сигнала, аналогичного нулевому сигналу измерительного датчика 1.

В момент диагностировани  блока со- гласовани  как на единичный, так и на нулевой сигнал состо ние датчика 1 может быть любым. Единичный диагностический сигнал от первого источника 8 проходит через элемент ИЛИ 2 и вызывает ток через све- тоизлучающий элемент оптического соеди- нител  4 независимо от сигнала измерительного датчика 1, поступающего на первый вход элемента ИЛИ 2. При нулевом диагностическом сигнале посредством разомкнутого ключевого элемента 7 разрываетс  последовательна  цепь, состо ща  из датчика 1, элемента ИЛ И 2, ограничител  3 тока и светоизлучающего элемента оптического соединител  4, благодар  чему эта цепь обесточиваетс  даже в том случае, если с выхода датчика 1 на первый вход элемента ИЛИ 2 поступает единичный сигнал.

По окончании диагностировани  блок согласовани  переводитс  в режим опроса, дл  чего на второй вход элемента ИЛИ 2 подаетс  нулевой сигнал, а на управл ющий вход ключевого элемента 7 - сигнал, обеспечивающий срабатывание ключевого элемента 7.

В системах управлени , в которых дл  обеспечени  отказоустойчивости к одному измерительному датчику подключено два (или более) блока согласовани , при отказе одного из них отказавший блок отключают

путем закрывани  ключевого элемента 7 и сн ти  выборки на управл ющем входе блока согласовани .

В таблице приведены состо ни  сигналов в различных режимах работы блока согласовани .

Предлагаемый блок согласовани  реализован в виде гибридной микросборки, в которой схема ИЛИ 2 реализована на двойном бескорпусном диоде типа КД 704 АС, ограничитель 3 то ка - сопротивление, напыленное на керамическую подложку, оптический соединитель 4 - оптрон АОД 120А -1, масштабный усилитель 5 - два транзистора типа КТ 3130 Б, блок выборки 6 - микросхема К 533 ЛА9 - 4, ключевой элемент 7 - транзистор КТ 3130 А.

Возможна реализаци  блока согласовани  с применением транзисторного оптического соединител , а в качестве ключевого элемента - реле.

Введение оперативного контрол  правильности работы блока согласовани  позвол ет вы вить неисправность блока согласовани  немедленно, не допуска  дальнейшего распространени  отказа, и получить экономический эффект путем иск-. лючени  ущерба за счет неправильного Функционировани  объекта управлени 

Claims (1)

1. Формула изобретени  Блок согласовани  дл  системы цифрового управлени , содержащий измерительный датчик, ограничитель тока, подключенный выходом к первому выводу светоизлучающего элемента оптического соединител , светочувствительный элемент которого подключен первым и вторым z0 водами соответственно к положительной клемме источника напр жени  и через масштабный усилитель к информационному входу блока выборки, выход которого  вл етс  выходом блока согласовани  а вход управлени  выборкой - управл ющим входом блока согласовани , отличающий- с   тем, что, с целью расширени  области применени  и повышени  надежности за счет возможности оперативного контрол  правильности работы, в него введены два источника диагностических сигналов, ключевой элемент и элемент ИЛИ. первый и второй входы которого подключены к первым выходам соответственно измерительного датчика и первого источника диагностического сигнала, а выход соединен с входом ограничител  тока, первый выход второго источника диагностического сигнала соединен с управл ющим входом ключевого элемента, через который второй вывод светоизлучающего элемента оптического соединител  соединен с вторыми выводами измерительного датчика и первого и

   второго источников диагностических с,- лов

   ,. 7 - $ Ј 7-Я

   Г