Пристрій перетворення напруги бпн2-дпи

Пристрій перетворення напруги, що містить дві групи каналів перетворення вхідних різнорівневих сигналів, вузол виконання операцій з сигналами, вузол індикацП вихідних сигналів, який відрізняється тим, що в нього введено вузол діагностики, реалізований на мікроконтролері, дві групи каналів перетворення вихідних різнорівневих сигналів, а вузлом виконання операцій з сигналами є програмована логічна матри ця, перша група входів якої з'єднана з виходами першої групи із шести каналів перетворення вхідних сигналів, причому прямий та інверсний виходи програмованої логічної матриці з'єднані з входами двох вихідних каналів перетворення сигналів, а друга група входів програмованої логічної матриці з'єднана з другою групою виходів із трьох каналів перетворення вхідних сигналів, а виходи її з'єднані з входами трьох вихідних каналів перетворення сигналів, при цьому виходи програмованої логічної матриці з'єднані з виходами вузла індикації вихідних сигналів та входами вузла діагностики, який зворотно зв'язаний з програмованою логічною матрицею, крім того пристрій оснащено розміщеними з двох боків металевими екранами Корисна модель відноситься до автоматики, а саме до устаткування для автоматизованих систем управління технологічними процесами ядерних електростанцій та призначений для перетворення сигналів напругою 24В та 15В в сигнали напругою 5В після логічної обробки з 5В до 24В та 15В Відомий пристрій БПН2-МАД, ТУ25 7192 00293 Пристрій є найбільш близьким по технічній суті та виконуваним функціям перетворення сигналів та виконання логічних операцій з сигналами Цей пристрій містить дві групи каналів перетворення вхідних різнорівневих сигналів, перша група каналів має шість однакових вузлів, які складаються з вхідних перетворювачів, елементів об'єднання та транзисторних ключів На вхід вузла подаються сигнали напругою 24В, які за допомогою розподільчого пристрою перетворюються в сигнали напругою 15В і через елемент об'єднання та транзисторні ключі в прямому та інверсному вигляді поступають на вихід блоку Друга група каналів перетворення має три однакових вузла, на вхід яких подаються сигнали напругою 15В де вони об'єднуючись по схемі & і через транзисторні ключі поступають на вихід пристрою Вузол індикації вихідних сигналів реалізований світлодюдним ін дикатором Недоліком відомого пристрою є відсутність системи діагностики функціонування, недостатній захист від несанкціонованого доступу, недостатня СТІЙКІСТЬ до електростатичних розрядів, недостатня захищеність від електромагнітних полів радіочастотного діапазону, а також відсутність захисту від наносекундних та мікросекундних імпульсних перешкод великої енергм по ланцюгам живлення, велика споживана потужність та порівняно низька надійність Крім того, пристрій не має конструктивних елементів захисту від пошкодження під час експлуатації В основу винаходу поставлено задачу створення пристрою, в якому шляхом використання сучасних мікросхем великого степеню інтеграції, а саме, програмованої логічної матриці, мікроконтролера, інтелектуальних силових перемикачів, елементів захисту від перешкод та пошкодження супресорів, стабілітронів, самовщновлювальних запобіжників, а також завдяки вдосконаленню конструктивних елементів захисту та використання діагностики вузлів та елементів пристрою, досягається поліпшення параметрів електромагнітної сумісності, захисту пристрою від електромагнітних полів радіочастотного діапазону, від індустріальних перешкод, від електростатичних розрядів, від ю о 00 1895 ДПИ працює таким чином наносекундних та мікросекундних імпульсних пеПристрій має шість однакових каналів перерешкод великої енергії, захисту від несанкціоноватворення вхідних сигналів напругою з 24В на 5В, ного доступу та від пошкодження елементів під кожен канал має два входи (Вхм, Вхі-2) ВХІДНІ час експлуатацм сигнали через ВХІДНІ перетворювачі 8, 9 та буферПоставлена задача вирішується тим, що в пристрій, який містить дві групи каналів перетвоний елемент 20 поступають на ПЛМ 4 де, згідно рення вхідних різнорівневих сигналів, вузол викопрограми ПЛМ 4, здійснюється їх логічна обробка нання операцій з сигналами, вузол індикації вихідПісля ЧОГО прямим та інверсним виходами сигнали них сигналів, введено вузол діагностики, ідуть через два вихідних 38, 39 перетворювача з реалізований на мікроконтролері, дві групи каналів 5В до 24В на виходи (Вих-м, Вихі-2) П'ять інших перетворення вихідних різнорівневих сигналів, а каналів (Вхг-і, Вхг-2, Вхз-і, Вхз-2, Вхм, ВХ4-2, Bxs-i, вузлом виконання операцій з сигналами є програВх5 2, Вхб-і, Вхб-2) працюють аналогічно через ВІДмована логічна матриця, перша група входів проПОВІДНІ перетворювачі 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, грамованої логічної матриці (ПЛМ) з'єднана з ви18, 19 та буферні елементи 21, 22, 23, 24, 25, тобходами першої групи із шести каналів то сигнали поступають на ГОЇМ 4, де згідно проперетворення вхідних сигналів, при чому, прямий грами ПЛМ 4, здійснюється їх логічна обробка, та інверсний виходи ПЛМ з'єднані з входами двох після чого прямим та інверсним виходами сигнали вихідних каналів перетворення сигналів, а друга ідуть на два вихідних 38, 39 перетворювача з 5В група входів програмованої логічної матриці з'єддо 24В на виходи (Вихі і Вихє-іВихі 2 Вихе-г) нана з другою групою виходів із трьох каналів пеКрім того, після логічної обробки сигнали поступаретворення вхідних сигналів, а виходи ґі з'єднані з ють на вузол індикацп 7, який виконує візуальний входами трьох вихідних каналів перетворення сигконтроль роботи кожного каналу, а з вихідних пеналів, при чому, виходи програмованої логічної ретворювачів 38, 39 сигнали поступають на вузол матриці з'єднані з входами вузла індикації вихіддіагностики 1, реалізований на мікроконтролері, них сигналів та входами вузла діагностики, який який здійснює постійний контроль роботи ПЛМ 4 зворотньо з'єднаний з програмованою логічною Пристрій має ще три однакові канали перетворенматрицею, до того ж пристрій постачено металеня вхідних сигналів напругою з 15В до 5В Кожен вими екранами розміщеними з двох його боків канал має два входи (Вх7-і, Вх7 2, Вхви, Вхв-2-, ВХ9-1, Порівняльний аналіз з відомими технічними Bxg-2) ВХІДНІ сигнали через ВХІДНІ 26, 27, 28, 29, ЗО, рішеннями показав, що технічне рішення, яке про31 перетворювачі напруги з 15 В до 5В та буферні понується, відрізняється наявністю нового складу елементи 32, 33, 34, 35, 36, 37 поступають на ПЛМ елементів та нову організацію взаємозв'язків між 4, де згідно програми ПЛМ 4, здійснюється їх логіними, тобто містить нову сукупність ознак, які зачна обробка, потім ідуть на два ВИХІДНІ перетвобезпечують нові технічні властивості корисної морювача 41, 42 з 5В до 15В та на виходи (Вих7-2 делі Технічний результат як наслідок цих властиВиХд-2, ВИХ7-3 ВиХд. ) ТЭ ОДИН ВИХІДНИЙ ПЄрЄТВОвостей - розширені функціональні можливості рювач 40 з 5В до 24В на виходи (Вих7-і Вих9-і) пристрою Крім цього, сигнали після обробки ПЛМ 4 та з вихідних перетворювачів 38, 39, 40, 41, 42 ідуть на На фігурі 1 наведена блок-схема пристрою вузол діагностики 1, який здійснює постійний контПристрій складається з вузла діагностики 1, групи роль роботи ПЛМ 4, вихідних перетворювачів 38, із шести каналів перетворення вхідних сигналів 2, 39, 40, 41, 42 та визначає місце установки пригрупи із трьох каналів перетворення вхідних сигстрою для постійної роботи Місцева індикація налів 3, програмованої логічної матриці (ПЛМ) 4, правильності функціонування пристрою здійснюдвох каналів перетворення вихідних сигналів 5, ється вузлом діагностики 1 При включенні притрьох каналів перетворення вихідних різнорівнестрою здійснюється контроль вузла індикації 7 вих сигналів 6, вузла індикації 7 шляхом подачі команд управління від мікроконроНа фігуру 2 представлена функціональна схелера на ПЛМ 4 За допомогою локальної мережі ма пристрою перетворення напруги БПН2-ДПИ RS-485 здійснюється зв'язок вузла діагностики 1 з Пристрій перетворення напруги БПН2-ДПИ міпристроєм зовнішнього контролю стить вузол діагностики 1, в якому використано мікроконтролер, групу із шести каналів перетвоКонструктивно пристрій перетворення напруги рення вхідних сигналів 2, кожен канал якої має БПН2-ДПИ виконаний на друкованій платі Яка ВХІДНІ гальванічне розв'язані перетворювачі з 24В закрита з двох боків металевими екранами, що до 5В - 8, 10, 12, 14, 16, 18, ВХІДНІ перетворювачі з дозволяє реалізувати необхідну захищеність від 24В до 5В - 9, 11, 13, 15, 17, 19 та буферні елемеелектромагнітних полів радіочастотного діапазону, нти - 20, 21, 22, 23, 24, 25, групу із трьох каналів від індустріальних перешкод, від електростатичних перетворення вхідних сигналів 3, кожен канал якої розрядів, від несанкціонованого доступу та від має шість вхідних перетворювачів з 15В до 5В пошкодження елементів під час експлуатації 26,27, 28, 29, ЗО, 31 та шість буферних елементів Використання елементів захисту ланцюгів жи32, 33, 34, 35, 36, 37 Всі канали перетворення влення, входів та виходів також здійснює захист сигналів з'єднані з програмованою логічною матвід наносекундних та мікросекундних імпульсних рицею 4, виходи якої зв'язані з групоювихідних перешкод великої енергії Використання сучасної перетворювачів - 38, 39, 40, 41, 42, вузлом 7 індиелементної бази (мікроконтролер, ПЛМ) значно кації та вузлом 1 діагностики зменшує споживану потужність, поліпшує теплові режими та підвищує надійність пристрою Пристрій для перетворення напруги БПН23 1895 -~-wJ\ 2 7 4 5 6 3 1