Пристрій вмикання регулятора бвр-дпи

Корисна модель відноситься до устаткування для автоматизованих систем управління технологічними процесами ядерних електростанцій та призначена для формування сигналів управління регуляторів та сигналів звукової та сві тлової сигналізації. Найбільш близьким по технічній суті та виконуваним функціям до корисної моделі є блок БВР-ДПИ, ТУ 25.7192.002-93, який складається з перетворювачів вхідних сигналів, вузла логічної обробки вхідних сигналів, вузла сигналізації вихідних сигналів. Логічна структура блоку представлена дискретними елементами та мікросхемами малого ступеню інтеграції. Сигнали автоматичного ввімкнення та вимкнення регулятора рівнем 24В гальванічно розв'язуються та перетворюються в рівні 15В. Сигнали ручного ввімкнення та вимкнення також приводяться до рівнів 15В але без гальванічної розв’язки. Всі інші сигнали заводяться рівнем 15В. Після логічної обробки вхідних сигналів з метою формування вихідних сигналів, останні через транзисторні ключі та реле подаються на вихід блока. Контроль вихідних си гналів здійснюється світлодіодами. До недоліків відомого пристрою відносяться відсутність системи діагностики функціонування та захист від наносекундних та мікросекундних імпульсних перешкод великої енергії, недостатня захищеність від електромагнітних полів радіочастотного діапазону та від індустріальних перешкод, недостатня стійкість до електростатичних розрядів, недостатній захист від несанкціонованого доступу, до того ж блок не має конструктивних елементів захисту від пошкодження під час експлуатації та несанкціонованого доступу. Блок має велику споживану потужність та низьку надійність. В основу корисної моделі поставлено задачу створення пристрою вмикання регулятора БВР-ДПИ, в якому шляхом використання мікросхем великого ступеню інтеграції - мікроконтролер; програмована логічна матриця, інтелектуальні силові перемикачі; елементів захисту від перешкод та пошкодження - супресори, стабілітрони, самовідновлювальні запобіжники; діагностики функціонування та нової організації взаємозв'язків між ними досягається поліпшення параметрів електромагнітної сумісності та захист від наносекундних та мікросекундних імпульсних перешкод великої енергії, від несанкціонованого доступу та пошкодження під час експлуатації захищеність від електромагнітних полів радіочастотного діапазону, від індустріальних перешкод, стійкість до електростатичних розрядів, розширення функціональних можливостей пристрою. Поставлене завдання вирішується тим, що в пристрій, який містить три групи входів, вузол логічної обробки вхідних сигналів, вузол сигналізації вихідних сигналів, ключі формування вихідних си гналів, введено вузол діагностики функціонування та передачі діагностичної інформації, реалізований на мікроконтролері, додатково введено перетворювачі вхідних сигналів та два перетворювача вихідних сигналів, в якості вузла логічної обробки вхідних си гналів використано програмовану логічну матрицю, входи якої з’єднані з виходами перетворювачів вхідних сигналів, а виходи її з’єднані з вузлом сигналізації вихідних сигналів, перетворювачами вихідних сигналів, ключами формування вихідних сигналів, вузлом діагностики функціонування та передачі діагностичної інформації, який зворотньо з’єднаний з програмованою логічною матрицею, при цьому перетворювачі вихідних сигналів з’єднані з вузлом діагностики функціонування та передачі діагностичної інформації, крім того, пристрій постачено металевими екранами з обох його боків. Корисна модель, яка пропонується відрізняється наявністю нового складу елементів та новою організацією взаємозв'язків між ними, а технічним результатом є розширені функціональні можливості. На фіг.1 наведена блок-схема пристрою вмикання регулятора БВР-ДПИ. Пристрій містить три групи входів 1, 2, 3, програмовану логічну матрицю (ПЛМ) 4, вузол 5 сигналізації вихідних сигналів, вузол 6 діагностики функціонування та передачі діагностичної інформації, перетворювачі 7, 8, 13 вихідних сигналів, ключі 9, 10, 11, 12 формування вихідних сигналів. На фіг.2 представлена функціональна схема пристрою. Пристрій вмикання регулятора БВР-ДПИ, який містить груп у входів 1 Вх1 , Вх2, яка в своєму складі має гальванічно розв’язані перетворювачі 14, 15 вхідних сигналів з 24В до 5В; гр упу входів 2 Вх3, Вх4 , яка складається з перетворювачів 16, 17 вхідних сигналів з 24В до 5В, буферних елементів 18, 19; гр упу входів 3 Вх5, ..., Вх17 ,яка в своєму складі має перетворювачі 20, 21, 22, 23, 24, 25, 26, 27, 28, 29, 30,31, 32 вхідних сигналів з 15В до 5В і буферні елементи 33, 34, 35, 36, 37, 38, 39, 40, 41, 42, 43, 44, 45; програмовану логічну матрицю (ПЛМ)4, вузол 5 сигналізації вихідних сигналів, представлений чотирьма світлодіодами "Захист", "АВТ", "Вимнк.", "Ввімкн."; вузол 6 діагностики функціонування та передачі діагностичної інформації, реалізований на мікроконтролері; перетворювачі 7, 8 вихідних сигналів з 5В до 15В, перетворювач 13 вихідних сигналів з 5В до 24В, ключів 9, 10, 11, 12 формування вихідних сигналів з 5В до 24В. Виходи перетворювачів вхідних сигналів груп входів 1, 2, 3 з’єднані з входами програмованої логічної матриці 4, а виходи її з’єднані з входами вузла 5 сигналізації вихідних сигналів, перетворювачів 7, 8, 13 вихідних сигналів, вузла 6 діагностики функціонування та передачі діагностичної інформації, який зворотньо з’єднаний з ПЛМ, ключів 9, 10, 11, 12 формування вихідних сигналів, при цьому, перетворювачі 7, 8, 13 вихідних сигналів з'єднані з вузлом 6 діагностики функціонування та передачі діагностичної інформації. Пристрій вмикання регулятора БВР-ДПИ працює наступним чином. Вхідні сигнали Вх1 ,... Вх17 відповідних рівнів через перетворювачі 14, 15, 16, 19 ...32 вхідних сигналів і буферні елементи 18, 32 ... 45 подаються на програмовану логічну матрицю 4, де відбувається їх логічна обробка, затримка формування вихідних сигналів. Ви хідні сигнали з ПЛМ 4 подаються на ключі 9, 10, 11, 12 формування вихідних сигналів та перетворювачі 7, 8, 13 вихідних сигналів відповідних рівнів, за допомогою яких відбувається формування вихідних сигналів пристрою. Перетворювачі вхідних сигналів мають захисні стабілітрони та супресори. Перетрорювачі вихідних сигналів виконані на мікросхемах, які у своєму складі мають захисні елементи: супресори, самовідновлювальні запобіжники. Контроль сформованих вихідни х сигналів здійснюється за допомогою вузла сигналізації вихідних сигналів. Постійний контроль роботи ПЛМ 4 та перетворювачів 7,8, 13 вихідних сигналів здійснює вузол 6 діагностики функціонування та передачі діагностичної інформації, зв’язок якого з пристроями зовнішнього контролю здійснюється за допомогою локальної мережі RS-485. За допомогою вузла 6 діагностики визначається місце установки пристрою в місці призначення. Місцева індикація правильності функціонування пристрою здійснюється світлодіодом вузла 6 діагностики функціонування і передачі інформації. При включенні пристрою також здійснюється контроль вузла 5 сигналізації вихідних сигналів шляхом подачі команд управління від мікроконтролера 6 на ПЛМ 4. Конструктивно корисна модель блоку БВР-ДПИ виконана на друкованій платі, яка закрита з двох боків металевими екранами, що дозволяє реалізувати необхідну захищеність від електромагнітних полів радіочастотного діапазону, від індустріальних перешкод, від електростатичних розрядів, від несанкціонованого доступ у та від пошкодження елементів під час експлуатації. Використання елементів захисту ланцюгів живлення, входів та виходів також здійснює захист від наносекундних та мікросекундних імпульсних перешкод великої енергії. Використання сучасної елементної бази (мікроконтролер, ПЛМ) значно зменшує споживану потужність, поліпшує теплові режими та підвищує надійність блоку.