Технологическая автоматизация

Методы цифровых технологий

Программируемый индустриальный контролер типа ПИК-10

"0" ."9" - Старт одного из десяти аналоговых каналов 0 .9. В ответ ПИК 10 передаёт код команды "0" ."9", данных нет. Время выполнения команды 1,2 сек.

"O" - Считать показания с запущенного ранее канала. В ответ ПИК 10 посылает 3 байта данных - номер канала, значения измеренного напряжение и сопротивления (CHAN,Un,Rn). Если на момент запроса обработка аналогового канала не завершилась (1,2 сек после команды «0» «9») то в ответ ПИК 10 посылает «#» (данных нет).

"V" - Опрос версии. В ответ ПИК 10.2 передаёт 1 байт, содержащий номер версии (текущая версия 05).

На рисунке изображена функциональная схема прибора ПИК 10. К десяти аналоговым дифференциальным входам релейно-транзисторного коммутатора могут прикладываться переменные напряжения амплитудой 0В£U£50В частотой 25Гц, 50Гц, или 75Гц. Эти напряжения подаются на контакты реле. Для каждого канала имеется отдельное реле. Нормальное состояние контактов всех реле - разомкнутое.

На выход релейно-транзисторного коммутатора попадает входное напряжение через контакты одного из десяти реле, которое включено в данный момент. Во включённом состояние может находиться только одно реле. С выхода релейно-транзисторного коммутатора напряжение поступает на дифференциальный вход аналогового преобразователя.

Рисунок 6 - Функциональная схема прибора ПИК-10

Таким образом, к дифференциальному входу аналогового преобразователя последовательно прикладывается напряжение каждого аналогового канала

Источником аналоговых сигналов являются путевые реле, с цепей которых эти сигналы и снимаются. Для предотвращения возникновения перегрузки этих цепей, в каждый провод последовательно включён резистор.

На другом конце аналоговой линии в каждой цепи дифференциального входа аналогового преобразователя также установлен последовательный резистор. Для входных напряжений 0В£U£50В эти резисторы должны иметь сопротивление 51.1 кОм. В случае необходимости, изменяя номинал этих резисторов, можно изменять диапазон входных напряжений.

В аналоговом преобразователе входное напряжение выпрямляется прецизионным выпрямителем, фильтруется, и в виде однополярного аналогового сигнала, с напряжением, равным среднему значению входного сигнала, подаётся на мультиплексор и АЦП микроконтроллера, где преобразуется в восьми битный код.

В системе АПК ДК, где применяется прибор ПИК 10, внешние аналоговые дифференциальные цепи изолированы от заземлений и заземлённых корпусов. Сопротивление изоляции внешних аналоговых цепей должно быть не менее 15Мом…20Мом. Для получения оперативной информации о текущем значение этого параметра необходимо измерять сопротивление утечки между внешними аналоговыми цепями и «землёй». Для измерения сопротивления изоляции используется источник постоянного напряжения, НЧ фильтр с повторителем, входные цепи аналогового преобразователя и релейно-транзисторный коммутатор. Способ измерения сопротивления утечки иллюстрируется на рисунке 7. «Минус» источника напряжения 24В соединён с системным заземлением, а «плюс» - через высокоомный резистор Rв (2Мом) и измерительный резистор Rизм с«локальным корпусом» прибора ПИК 10.

Рисунок 7 - Способ измерения сопротивления утечки

«Локальный корпус» объединяет общие цепи прибора ПИК 10 и изолирован от системных корпусов и заземлений. Через «локальный корпус», резисторы входных цепей аналогового преобразователя и контакты включённого реле релейно-транзисторного коммутатора, напряжение +24В прикладывается к одной из внешних аналоговых цепей. Ток источника напряжения +24В протекает по указанной цепи и замыкается через сопротивление изоляции Rиз. При этом на измерительном резисторе Rизм выделяется напряжение, пропорциональное величине сопротивления изоляции Rиз. Чтобы на измерительном резисторе не выделялось переменное напряжение сигнала, действующего на включённом аналоговом входе, параллельно измерительному резистору подключён конденсатор, образующий вместе с Rизм и Rв НЧ фильтр. Далее, напряжение, снимаемое с измерительного резистора, подаётся на АЦП микроконтроллера, где преобразуется в цифровой код

В связи с тем, что измерять достаточно высокое сопротивление изоляции необходимо на фоне переменной составляющей напряжения в линии (до 50 вольт) с нижней частотой 25Герц, время цикла измерения по каждой линии должно составлять 1,2с (время на перезарядку конденсатора в фильтре). По каждому каналу при измерении напряжения и сопротивления, полученные данные усредняются за 256 выборок, которые делаются в течение 40 мс (время, кратное периоду частоты 25, 50 или 75 Гц). Перейти на страницу: 1 2 3 4 5

Другие статьи по теме:

Исследование цилиндрического резонатора с коаксиальной апертурой Современная наука и производство немыслимы без точных, экспресс-методов измерения физических параметров материалов и сред. Прецизионные измерения и исследование их характеристик актуаль ...

Изучение основных возможностей программы Electronics Workbench Цель работы: ознакомиться со средой моделирования электронных схем Electronics Workbench, провести анализ генератора Колпитца, исследовать характеристики биполярного транзистора, изучить с ...

Геоинформационные системы в экологическом туризме Информационные системы и технологии широко используются в экологическом туризме при организации и планировании туризма, формировании и реализации туров, транспортном и экскурсионном обсл ...