Блок вычислительных операций типа А35
Общие сведения
Блок вычислительных операций типа А35 предназначен для применения в системах автоматического регулирования и управления различными технологическими процессами.
Блок является двухканальным многофункциональным изделием.
Каждый канал блока обеспечивает следующие функции:
выполнение одной из вычислительных операций: умножение, деление, извлечение корня, возведение в квадрат;
суммирование сигналов с масштабированием по каждому из двух входов;
гальваническое разделение одного из входов для операций умножения и деления.
Блок имеет обыкновенное, атомное и экспортное исполнение. А35:
А - обозначение типа блока;
35 - индекс модификации.
Условия эксплуатации
Температура окружающего воздуха от 278 до 323 К.
Относительная влажность воздуха 80% при 308 К и более низких температурах без конденсации влаги.
Атмосферное давление от 84 до 106,7 кПа (646-800 мм рт. ст.).
Вибрация мест крепления и коммутации с частотой до 25 Гц и амплитудой до 0,1 мм.
Амплитуда напряжения продольной помехи переменного тока, действующей между корпусом блока и входной цепью, не более 100 В.
Напряженность внешнего магнитного поля не более 400 А/м.
Отсутствие примесей агрессивных паров и газов в окружающем воздухе.
Место установки блока должно быть хорошо освещено и удобно для обслуживания. С передней стороны щита необходимо предусмотреть свободное пространство глубиной не менее 560 мм для извлечения шасси из корпуса. К расположенным на задних стенках блока клеммным колодкам должен быть обеспечен свободный доступ для монтажа.
Техническое обслуживание блоков должно производиться с соблюдением требований действующих "Правил технической эксплуатации электроустановок потребителей" (ПТЭ), "Правил техники безопасности при эксплуатации электроустановок потребителей" (ПТБ), "Правил устройства электроустановок" (ПУЭ).
Блок соответствует требованиям ТУ 25-02.050.171-81 (для обыкновенного исполнения), ТУ 25-02.АД1.050171-83 (для атомного исполнения) и ТУ 25-02.ЭД1.050171-85 (для экспортного исполнения).
Нормативно-технический документ
ТУ 25-02.ЭД1.050171-85
Технические характеристики
Блок состоит из двух модулей А 035.1, по одному на каждый из 2-х каналов, и модуля источника питания ИПС 01.
Функционирование модуля А 035.1 каждого канала независимо от другого.
Функциональная связь между входными сигналами Х, выходным сигналом Y и масштабными коэффициентами :
Y=Х1·Х2 для операции умножения, - (1)
Y=0,2·Х1/Х2 для операции деления, - (2)
Y= ЦХ1 для операции извлечения корня, - (3)
Y=Х22 для операции возведения в квадрат, - (4)
где Х1=Х11 или Х1=-1Х1, - (5)
Х2=Х21 или Х2=2Х2. - (6)
Все значения в формулах (1)-(6) указаны в безразмерной форме.
Диапазоны изменения входных сигналов и масштабные коэффициенты передачи по каждому входу указаны в табл. 1.
Таблица 1
| Номер входа канала | Обозначение входного сигнала | Полный диапазон изменения входного сигнала | Номинальный диапазон изменения входного сигнала | Входное сопротивление, Ом | Масштабный коэффициент передачи | ||
| Обозначение | Значение | Допустимое отклонение, % | |||||
| 1 | Х11 | Минус 10–0–плюс 10 В | 0–10 В | > 1,5·104 | a 11 | 1 | 1,5 |
| Х12 | a 12 | 0–1 | |||||
| Х13 | a 13 | 10 | |||||
| Х14 | Минус 5–0–плюс 5 мА | 0–5 мА | <250 | a 14 | 1 | 0,5 | |
| Х15 | Минус 20–0–плюс 20 мА | 0–20 мА | <100 | a 15 | 1,5 | ||
| Х1=Х11 | Минус 10–0–плюс 10 В | 0–10 В | > 1,5·104 | – | – | – | |
| 2 | Х21 | 0–плюс 10 В или 0–минус 10 В | a 21 | 1 | 1,5 | ||
| Х22 | a 22 | 0–1 | |||||
| Х23 | a 23 | 10 | |||||
| Х24 | 0–плюс 5 мА или 0–минус 5 мА | 0–5 мА | <250 | a 24 | 1 | 0,5 | |
| Х25 | 0–плюс 20 мА или 0–минус 20 мА | 0–20 мА | <100 | a 25 | 1,5 | ||
| Х2=Х21 | 0–минус 10 В | 0–10 В | > 1,5·104 | – | – | – | |
Полный диапазон изменения выходного сигнала по каждому каналу блока для операции умножения и деления составляет минус 10-0-плюс 10 В;
возведение в квадрат и извлечение корня - 0-плюс 10 В или 0-минус 10 В. Номинальный диапазон изменения выходного сигнала - 0-10 В.
Сопротивление нагрузки каждого канала блока - не менее 2 кОм.
Электрическая изоляция между цепями питания и корпусом блока при температуре окружающего воздуха (293+5) К и относительной влажности от 30 до 80% выдерживает напряжение переменного тока 1 кВ практически синусоидальной формы частотой 50 Гц.
Электрическое сопротивление изоляции при нормальных условиях не менее 40 МОм:
цепей питания, входных и выходных цепей каждого канала относительно шасси блока, цепей питания относительно входных и выходных цепей каждого канала, цепей входа 2 относительно цепей входа 1 и выходных цепей для каждого канала.
Основная погрешность каждого канала блока, выраженная в процентах номинального диапазона изменения выходного сигнала, не превышает значений, указанных в табл. 2.
Таблица 2
| Обозначение входного сигнала | Вид вычислительной операции | ||||
| Умножение | Возведение в квадрат | Деление | Деление | Извлечение корня | |
| Х11=Х1, В | 0–10 | – | 0–10 | 0–10 | 0,1–10 |
| X21=X2, В | 0–10 | 1–10 | 0,5–1 | – | |
| Основная погрешность, % | 0,5 | 0,5 | 0,5 | 2,5 | 0,5 |
Пульсация выходного сигнала каждого канала блока, выраженная в процентах номинального диапазона изменения выходного сигнала не превышает значения основной погрешности.
Блок выдерживает перегрузку по входному сигналу, превышающую его максимальное значение не менее чем на 25%.
Питание блока осуществляется от однофазной сети переменного тока напряжением 220 В, частотой (50+1) Гц либо (60+2) Гц.
Допустимое отклонение напряжения питания однофазной сети переменного тока от плюс 10 до минус 15%.
Мощность, потребляемая блоком от сети, не более 15 В·А.
Масса блока не более 5 кг.
Вероятность безотказной работы каждого канала блока не менее 0,96 за 2000 ч.
Гарантийный срок - 1,5 года со дня ввода блока в эксплуатацию при условии, что со дня изготовления прошло не более 6 мес.
Конструктивно блок состоит (рис. 1) из шасси, жестко связанного с передней панелью и сварного корпуса. На шасси установлены три модуля.
Блок вычислительных операций типа А35:
а - общий вид, габаритные, установочные и присоединительные размеры блока:
1 - передняя панель;
2 - шасси;
3 - корпус;
4 - кнопка замка;
5 - крепежная рама;
6 - панель щита управления;
7 - штуцер;
8 - винты крепления корпуса;
9 - винт заземления корпуса;
10 - клеммная колодка;
б - разметка отверстий в панели щита управления по креплению блока (минимальные расстояния между осями блоков парного расположения по вертикали и горизонтали составляют соответственно 70 и 195 мм)
Корпус блока рассчитан на щитовой утопленный монтаж на вертикальной плоскости. Крепление корпуса к щиту осуществляется рамой, которая с помощью винтов прижимает обечайку корпуса к наружной стороне щита. На задней стенке корпуса размещена колодка с тридцатью коммутационными зажимами, к которым "под винт" подключаются внешние электрические соединения блока. Штуцер служит для подвода сжатого воздуха во внутреннюю полость корпуса при работе в запыленных помещениях. С помощью специального винта осуществляется заземление корпуса.
Органы настройки и контроля блока расположены на боковых панелях внутри корпуса с правой стороны шасси. Доступ к этим панелям обеспечивается при частичном выдвижении шасси из корпуса. Для этого используется кнопка замка, расположенная в нижней части передней панели.
Электрические связи шасси с клеммной колодкой обеспечиваются при этом гибким кроссом, оканчивающимся на стороне шасси штепсельными разъемами. Для полного извлечения блока из корпуса необходимо обесточить блок, затем, используя защелку замка в нижней части шасси, полностью выдвинуть шасси и разъединить штепсельные разъемы.
Электрические связи модулей друг с другом и со штепсельными разъемами осуществляются с помощью жгута. С боковых сторон шасси закрывается съемными металлическими крышками. На правой крышке расположено окно, открывающее доступ к панелям органов настройки и контроля блока.
Функциональная схема блока представлена на рис. 2. Она содержит два идентичных модуля вычислительных операций А 035.1 (по одному на канал), питание которых осуществляется от модуля источника питания ИПС 01.
Функциональная схема блока:
1 - модуль А 035.1;
2 - модуль ИПС 01;
У1; У2; У3 - усилители;
И - интегратор;
О - одновибратор;
Г - генератор
Входы Х1 каждого канала гальванически связаны с выходом Y, а через источник питания выходы каналов также связаны между собой.
Входы Х2 каждого канала гальванически разделены от остальных цепей блока.
Каналы блока являются функционально независимыми.
Каждый модуль имеет два входа. На вход 1 с помощью переключателя может быть подан один сигнал Х11(Х11 = Х1) или сумма сигналов Х1 (- 1 Х1=Х1). Суммирование сигналов Х1 производится усилителем У1 с одновременным инвертированием знака.
На вход 2 сигналы Х2 подаются аналогично Х21 = Х2 или (- 2 Х2=Х2). Суммирование сигналов и инвертирование знака производится усилителем У2.
Сигнал Х2 интегратором И и одновибратором О преобразуется в скважность прямоугольных импульсов, пропорциональную входному сигналу.
Питание усилителя У2, интегратора И и одновибратора О производится от генератора Г преобразованным постоянным напряжением, гальванически изолированным от напряжения питания модуля с помощью трансформаторов.
Сигнал Х1 поступает на узел выходного усилителя У3, содержащего аналоговый ключ. Аналоговый ключ управляется через разделительный трансформатор от одновибратора О.
Во время импульса, формируемого одновибратором О, разделительный трансформатор подключается к трансформатору генератора Г. При этом обеспечивается замыкание аналогового ключа со скважностью, пропорциональной сигналу Х2.
Разделительный трансформатор и трансформатор генератора обеспечивают гальваническую изоляцию входа 2 от входа 1 и выхода модуля.
В зависимости от места подсоединения аналогового ключа на выходе усилителя У3 вырабатывается сигнал У, соответствующий вычислительной операции, выбор которой производится замыканием соответствующих гнезд а-е.
Для установки операции умножения замыкаются гнезда а-б, г-д, в-е. При этом сигнал Х1 преобразуется аналоговым ключом в прямоугольные импульсы, имеющие амплитуду сигнала Х1 и скважность пропорциональную сигналу Х2.
Среднее значение последовательности прямоугольных импульсов, которое получается на выходе усилителя У3, пропорционально произведению сигналов Х1 и Х2.
Для установки операции деления замыкаются гнезда а-г, б-в, д-е. Аналоговый ключ в этом случае подсоединяется к выходу усилителя У3, а сигнал Х1 подается на вход усилителя. Тогда на входе усилителя У3 соблюдается равенство сигнала Х1 выходному сигналу Y, умноженному на скважность прямоугольных импульсов, вырабатываемых одновибратором О, пропорциональную сигналу Х2. Поэтому выходной сигнал модуля Y (частное) пропорционален сигналу Х1 (делимому) и обратно пропорционален сигналу Х2 (делителю).
Операция извлечения корня устанавливается замыканием гнезд а-г, б-д, в-е и соединением входа интегратора И с выходом усилителя У3 с помощью наружных перемычек модуля. Как и для операции деления на входе усилителя соблюдается пропорциональность сигнала Х1 выходному сигналу Y, умноженному на скважность прямоугольных импульсов. Но так как скважность прямоугольных импульсов так же пропорциональна выходному сигналу, то сигнал Х1 равен квадрату выходного сигнала Y, т. е. выходной сигнал Y равен корню квадратному из сигнала Х1.
Схемы подключения блока А35 для операций умножения и деления, извлечение корня и возведения в квадрат показаны на рис. 3.
Схемы подключения внешних цепей блока:
а - для операции умножения и деления;
б - для операции извлечения корня;
в - для операции возведения в квадрат
Примечания:
1. В скобках указаны соответствующие зажимы канала 2.
2. Неиспользуемые входы по напряжению должны быть закорочены, неиспользуемые входы по току остаются свободными.
3. Для сигналов Х1 и Y полярность определяется относительно общей точки 1 (см. рис. 3, а, б), а для сигналов Х2 относительно общей точки 2 (см. рис. 3, а).
Для сигналов Х2 полярности определяются относительно зажимов 19(20) (см. рис. 3, в).
4. Полярность выходного сигнала Y противоположна полярности Х1 (см. рис. 3, а, б).
При подключении источников сигналов Х11(Х1=Х11) и Х21(Х2=Х21) погрешность операций минимальна.
Сумматор по входу 1 построен для сигнала -1 Х1=-Х14 по входу 2 - для сигнала -2 Х2=-Х24. Погрешность установки масштабных коэффициентов 12, 22 по шкале составляет 5-10%.
При умножении однополярных сигналов для уменьшения погрешности операций сигнал с меньшим динамическим диапазоном изменения следует подавать на вход 2.
Наличие напряжения наводки питающей сети на входах 1 и 2 для операций умножения и возведения в квадрат приведет к появлению статической ошибки на выходе блока.
Если один из каналов блока не используется, то его входы по напряжению должны быть закорочены.
Электрические соединения блока с другими элементами системы автоматического регулирования и контроля выполняются в виде кабельных связей или в виде жгутов вторичных цепей. Прокладка и разделка кабеля и жгутов должна отвечать требованиям действующих "Правил устройства электроустановок (ПУЭ). Допускается непосредственное присоединение кабельных жил к коммутационным зажимам клеммной колодки блока.
Рекомендуется выделять в отдельные кабели: входные цепи;
выходные цепи; цепи питания. Кабель входных цепей при необходимости может быть экранирован заземленной стальной трубкой.
Сопротивление изоляции между отдельными жилами и между каждой жилой и землей для внешних силовых, входных и выходных цепей должно составлять не менее 40 МОм при испытательном напряжении 500 В.
Для каждого блока должно быть обеспечено надежное заземление шасси (через зажим) и корпуса (через специальный винт на задней стенке блока).
В комплект поставки входят: блоки в количестве, оговоренном в заказе, ЗИП, техническое описание и инструкция по эксплуатации.
Характеристики Электротехнического оборудования
Характеристики станков
Характеристики КПО
Характеристики импортного оборудования
Характеристики насосного оборудования
Марки стали и сплавов
Прочее оборудование
