Назначение и технические характеристики устройства

Устройство контроля и регистрации ФЩЛ-502 предназначено для измерения и регистрации силы и напряжения постоянного тока и неэлектрических величин, преобразованных в указанные электрические величины и активное сопротивление, а также для световой сигнализации отклонения измеряемых величин от заданных значений и формирования позиционных выходных сигналов на исполнительные устройства.

Прибор рассчитан для работы с выходными сигналами :

1) от термопреобразователей сопротивления:

2) от термоэлектрических преобразователей;

3) от преобразователей силы и напряжения постоянного тока.

Приборы могут быть однодиапазонными и трехдиапазонными. Однодиапазонные приборы обеспечивают подключение 12 однотипных датчиков, трехдиапазонные - три группы одного, либо различных типов, по четыре однотипных датчика на каждый диапазон измерений.

Подключение термопреобразователей сопротивления к устройству производится по трехпроводной или четырехпроводной схеме.

Допускаемое сопротивление каждого провода линии связи, кроме провода питания: при трехпроводной схеме подключения - (2,50 плюс минус 0,01) Ом и не более 150 Ом при четырехпроводной схеме подключения.

Устройство и работа прибора

Устройство ФЩЛ-502 состоит из блока регулирования, блока регистрации и блока внешних подключений. Его структурная схема представлена на рис.5

Измеренные сигналы Х1- Х12 через блок внешних подключений поступают на входы блока регулирования. Блок регулирования осуществляет:

- линейное последовательное преобразование измеряемых сигналов в выходной сигнал Uвых;

- сигнализацию выхода каждого измеряемого сигнала за пределы нормы;

- формирование позиционных выходных сигналов Uмн, Uмл по каждому из двенадцати каналов.

Выходной сигнал Ивых поступает на вход блока регистрации, по шкале которого с помощью визира производится отсчет измеряемых физических величин, а также регистрация их на диаграммной ленте.

Сигнализация превышения уровня задачи МНОГО и снижения за уровень задачи МАЛО осуществляется путем включения светодиодов МНОГО и МАЛО, расположенных на передней панели блока регулирования.

Значение задачи МНОГО и МАЛО по каждому каналу устанавливает оператор по шкале прибора с помощью переменных резисторов, оси которых выведены на переднюю панель блока регулирования. Синхронизация работы блока регулирования и блока регистрации осуществляется с помощью двунаправленной шины управления Шупр .

Блок регулирования. Измеряемые сигналы Х1, Х2, ..., Х12 поступают через плату коммутации 1 на вход платы нормализации 3, где происходит их линейное преобразование в унифицированный сигнал УС (0-5 В). Коммутацию входных реле платы коммутации осуществляют силовые ключи 2, расположенные на плате компараторов 16 и управляемые сигналами от платы управления и согласования 9.

Сигнал УС через коммутатор 4 поступает на вход активного фильтра 7 нижних частот 4-го порядка с частотой среза 50 Гц. Сигнал УС с выхода фильтра поступает на вход компаратора 12 и параллельно уходит на выход блока регулирования и к блоку регистрации.

На второй вход компаратора 12 через коммутатор 8 задатчиков, работающих синхронно с коммутатором 4, последовательно во времени поступают сигналы задатчиков 6. В компараторе осуществляется сравнение сигналов датчиков и задатчиков, результаты сравнения последовательно записываются в регистры платы регулирования 14.

Если уровень сигналов превышает или меньше уровня задач, то выходные сигналы с платы регулирования 14 включают соответствующие силовые ключи 15 и светодиодные индикаторы 13.

Плата управления и согласования 9 осуществляет управление коммутацией датчиков и задатчиков, запись информации в регистры и синхронизацию работы блока регулирования с блоком регистрации.

Переключатели 5 задач МНОГО, МАЛО предназначены для перехода с режима измерения и регистрации параметров датчиков на режим установки значений по шкале блока регистрации.

Переключатель 10 (РЕГИСТ.ЗА НОРМОЙ) режима регистрации позволяет осуществлять переход из режима непрерывной последовательной регистрации параметров датчиков в режим регистрации только тех датчиков, параметры которых вышли за пределы нормы.

При отжатой кнопке переключателя 11 (РЕЖИМ 0,5 с) запись в регистр платы регулирования измеряемого в данный момент времени канала происходит только один раз за цикл регистрации в конце цикла. При нажатой кнопке переключателя 11 блок работает следующим образом. После нахождения и подключения необходимого для регистрации датчика, блок дает разрешение регистрации сигнала, и узел следящего уравновешивания блока регистрации отслеживает сигнал в течение 1,5 с. Затем программа регистрации прерывается, и блок регулирования начинает автономную работу в режиме регулирования и производит опрос всех каналов с частотой 2 Гц. За 2с до конца цикла регистрации вновь дается сигнал разрешения регистрации. Блок регистрации после корректировки положения следящей системы производит регистрацию. Данный режим регулирования возможно использовать при циклах регистрации 24 с, 72 с.

Блок регистрации предназначен для регистрации и измерения сигналов напряжения постоянного тока в диапазоне 0 - 5 В. По методу измерения блок является автокомпенсатором следящего уравновешивания циклического действия.

Структурная схема блока представлена на рис.7

Входной сигнал Uвх от каждого датчика последовательно во времени поступает на вход усилителя постоянного тока 1, где сравнивается с компенсирующим напряжением (Uк) на выходе реохорда 2, к которому подключен стабилизированный источник напряжения 3.

Сигнал ошибки ∆U = Uвх - Uвх после усиления поступает на вход корректирующего звена 4, на выходе которого появляется напряжение, пропорциональное ошибке ∆Uи ее производной. Выходное напряжение корректирующего звена преобразуется преобразователем 5 в длительность импульсов, которые поступают на коммутатор б исполнительного механизма и далее на двигатель 7.

Двигатель 7 через редуктор 8 и преобразователь вращательного движения в поступательное 9 перемещает каретку печатающую 10 и контактную группу реохорда 2 до тех пор, пока измеряемое напряжение Uвх не будет скомпенсировано напряжением Uк. Электронные устройства 1, 3, 4, 5 конструктивно объединены в одном узле-плате усилителя.

Управление перемещением диаграммной ленты осуществляется по следующей схеме. С задающего генератора 15 импульсы поступают на управляемый делитель частоты 16, импульсный сигнал, с которого поступает в коммутатор 17 шагового двигателя лентопротяжного механизма 18, который приводит в действие ЛПМ 19.

Циклическая регистрация входных параметров осуществляется с помощью шагового двигателя печати 11, который механически связан с печатающей кареткой 10. На валу печатающей каретки жестко закреплен управляющий диск с просечкой, причем эта просечка находится между литерами 11 и 12 каналов.

Диск вращается в зазоре между светодиодом и фототранзистором, перекрывая оптический канал связи между ними.

Когда в зазоре оказывается просечка, т.е. между светодиодом и фототранзистором появится оптическая связь, в электронной схеме формируется сигнал НАЧАЛО СЧЕТА, которым обнуляется счетчик, формирующий код номера канала.

На выходном валу редуктора шагового двигателя печати установлен еще один диск с двумя просечками, который так- же вращается в зазоре между второй оптической парок светодиод-фототранзистор, которая формирует сигналы, поступающие в счетчик-формирователь кода номера канала. Содержание счетчика при прохождении очередной просечки увеличивается на единицу. Таким образом, если учесть, что перед прохождением литеры первого канала над диаграммной лентой, счетчик обнулен, а затем его содержимое возрастает на единицу с приходом каждого импульса со второй оптопары, то на выходе счетчика формируется двоичный код, соответствующий литере на печатающем диске, находящемся над диаграммной лентой.

В блоке управления 13 происходит сравнение полученного кода номера канала с выбранным для регистрации номером канала. При совпадении номеров происходит остановка двигателя печати.

Код номера канала поступает в блок регулирования, где по этому коду к нормализующему усилителю подключается датчик выбранного канала, и на вход блока регистрации поступает напряжение, пропорциональное измеряемой величине. Начинается процесс уравновешивания следящей системы. Т.е. печатающая каретка устанавливается в такое положение, когда отпечатанная на диаграммной ленте точка будет соответствовать измеряемой величине. После выдержки времени, длительность которой устанавливается переключателем ЦИКЛ РЕГИСТРАЦИИ, на коммутатор 14 двигателя печати поступает сигнал, включающий его в противоположном направлении, благодаря чему осуществляется прижатие диска с литерой к диаграммной ленте и происходит отпечатывающие точки с индексом номер канала. Затем двигатель печати реверсируется и проходит переход к следующему, выбранному для регистрации каналу.