Блоки аналого-релейного преобразования типа Л03.1 (3)
Нормативно-технический документ
ТУ 25-02АД1.050168-83
Конструкция и принцип действия
Конструктивно блоки (рис. 1) состоят из шасси, жестко связанного с передней панелью, и сварного корпуса. На шасси установлены три модуля: Л003.1; ИД001.1 или ИТ002.1; ИПС01.1.
Блоки аналого-релейного преобразования типа Л03.1(3):
а - общий вид, габаритные и установочные размеры:
1 - передняя панель;
2 - шасси;
3 - корпус;
4 - крепежная рама;
5 - кнопка замка;
6 - штуцер для подвода сжатого воздуха;
7 - винты крепления блока;
8 - колодка с коммутационными зажимами;
9 - заземляющий винт;
б - разметка отверстия на панели щита управления для установки блоков
Примечание. Минимальные расстояния между осями блоков составляют:
по вертикали 195 мм;
по горизонтали 70 мм.
Блоки рассчитаны на щитовой утопленный монтаж на вертикальной плоскости. Крепление блоков к щиту осуществляется рамой, которая с помощью винтов прижимает обечайку корпуса блока 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 винта осуществляется заземление корпуса.
Органы настройки и контроля блоков расположены на боковых панелях внутри корпуса с правой стороны шасси. Доступ к этим панелям обеспечивается при частичном выдвижении шасси из корпуса. Электрические связи шасси с клеммной колодкой обеспечиваются при этом гибким кроссом, оканчивающимся на стороне шасси штепсельными разъемами. Для полного извлечения блоков из корпусов используется защелка в нижней части шасси. Блоки предварительно обесточиваются, штепсельные разъемы разъединяются и шасси выдвигаются полностью.
Электрические связи модулей друг с другом и со штепсельными разъемами осуществляются с помощью жгута. С боковых сторон шасси закрывается съемными защитными металлическими крышками. На правой крышке расположено окно, открывающее доступ к панелям органов настройки и контроля блоков.
На лицевой панели блоков расположены световые индикаторы для сигнализации срабатывания каналов аналого-релейного преобразования 1 и 2.
Электрические схемы блоков приведены на рис. 2 и 3.
Электрическая схема блока Л03.1:
1 - модуль ИД001.1;
2, 15 - источники опорного напряжения;
3 - корректор;
4 - узел суммирования и масштабирования входного сигнала;
5 - демодулятор-усилитель;
6 - генератор;
7 - модуль Л003.1;
8, 10 - задатчики каналов 1 и 2 аналого-релейного преобразования;
9, 11 - демпферы каналов 1 и 2 соответственно;
12, 13 - триггеры каналов 1 и 2 соответственно;
14, 16 - ключи каналов 1 и 2 соответственно;
17, 18 - внутренние реле Z1 и Z2 каналов 1 и 2 соответственно;
19 - модуль ИПС01.1
Электрическая схема блока Л03.3:
1 - модуль ИТ002.1;
2 - узел суммирования и масштабирования входного сигнала;
3 - усилитель;
4 - узел компенсации;
5, 15 - источник опорного напряжения;
6 - корректор;
7 - модуль Л003.1;
8, 17 - задатчики 1 и 2 соответственно каналов 1 и 2 аналого-релейного преобразования;
9, 14 - триггеры 1 и 2 соответственно каналов 1 и 2;
10, 13 - ключи 1 и 2 соответственно каналов 1 и 2;
11, 12 - внутренние реле Z1 и Z2 соответственно каналов 1 и 2;
16, 18 - демпферы 1 и 2 соответственно каналов 1 и 2;
19 - модуль ИПС01.1
Модуль Л003.1 имеет две независимых канала аналого-релейного преобразования сигналов (канала 1 и 2), каждый из которых содержит следующие функциональные узлы: задатчик (1 или 2); демпфер, бесконтактный ключ (1 или 2). Кроме того, модуль содержит узлы: внутренних реле Z1, Z2 и источник опорного напряжения.
Задатчики 1 и 2 воспринимают сигнал источника опорного напряжения, равный по абсолютному значению верхнему предельному значению входных сигналов Х01 и Х02, и умножают этот сигнал на масштабные коэффициенты соответственно 1 и 2, которые могут быть установлены в диапазоне от 0 до 1.
Демпферы 1 и 2 воспринимают входные сигналы соответственно Х01 и Х02 и преобразуют их по апериодическому закону с коэффициентом пропорциональности, равным единице и с постоянной времени демпфирования соответственно tд1, tд2.
Триггеры 1 и 2 сравнивают выходные сигналы задатчика и демпферов. Срабатывание триггера (переход в состояние "1") происходит при равенстве сигналов на его входах. Отпускание триггера (возвращение в состояние "0") происходит, когда один из сигналов на входе триггера меньше другого по модулю на величину зоны возврата D1( D2) при одинаковой полярности сигналов. Если входные сигналы Х0 отрицательны относительно общей точки схемы (ОТ), то сигналы Х01, Х02 действуют в направлении срабатывания соответствующего триггера. Если входные сигналы Х0 положительны относительно общей точки схемы, то их действие противоположно указанному выше. Сигнал источника опорного напряжения, постоянно подключенный к входам задатчиков, действует в направлении отпускания соответствующего триггера.
Бесконтактные ключи 1 и 2 выполняют роль релейных усилителей мощности, управляемых триггерами соответственно 1 и 2. При срабатывании триггера соответствующий ключ переходит в состояние "1" (замкнуто), при отпускании - в состояние "0" (разомкнуто). Выводы ключей соединены с внешними выводами блока (выходы Z12; Z22), что позволяет использовать их для коммутации внутренних реле Z1 и Z2 или для коммутации внешней нагрузки. Напряжение двухполупериодного пульсирующего постоянного тока (Uдп) для питания внешней нагрузки выведено на вывод 5 блоков.
Внутренние реле Z1 и Z2 представляют собой электромагнитные реле с магнито-управляемыми контактами (герконы). Каждое реле имеет одну группу контактов на переключение, соединенную с внешними выводами блоков (выходы Z11; Z21). Выводы обмоток реле также соединены с внешними выводами, что позволяет любое реле или оба реле одновременно подключить к любому из выходов Z12 или Z22.
Источник опорного напряжения формирует стабилизированное напряжение постоянного тока Uоп. Напряжение Uоп постоянно подключено ко входам задатчиков 1 и 2.
Модуль ИД001.1 содержит следующие функциональные узлы: узел суммирования и масштабирования, демодулятор-усилитель, узел корректора, источник опорного напряжения, генератор (см. рис. 2).
Узел суммирования и масштабирования суммирует сигналы переменного тока Х11, Х21, Х31, поступающие от дифференциально-трансформаторных преобразователей, умножая их на масштабные коэффициенты соответственно 1, 2, 3, сигнал постоянного тока Х4 (0 - плюс 10 В) и выходной сигнал узла корректора Хкор. Вместо любого из сигналов переменного тока Х11, Х21, Х31 могут быть поданы сигналы постоянного тока соответственно Х12 (0 - плюс 5 мА), Х22 (0 - плюс 5 мА), Х32 (0 - плюс 10 В).
Демодулятор-усилитель усиливает алгебраическую сумму всех перечисленных выше сигналов, формируя выходной сигнал модуля (сигнал отклонения ). Сигналы переменного тока преобразуются при этом в сигнал постоянного тока.
Генератор формирует напряжение переменного тока практически прямоугольной формы частотой 400 Гц, которое используется для коммутации ключа демодулятора. Кроме того, это напряжение через интегратор и преобразователь напряжения в ток подается на выход блока и используется для питания первичных обмоток дифференциально-трансформаторных преобразователей, которые включаются в цепь питания последовательно (количество подключаемых преобразователей от одного до трех). Благодаря такой схеме питания дифференциально-трансформаторных преобразователей их выходное напряжения имеет практически прямоугольную форму, совпадает по фазе с напряжением генератора и не зависит от величины термонестабильного сопротивления первичных обмоток преобразователей, что обеспечивает высокие метрологические характеристики модуля. Кроме того, используемая схема питания преобразователей повышает помехозащищенность модуля и уменьшает потребляемую первичными обмотками преобразователей мощность.
Источник опорного напряжения питает узел корректора и внешнее потенциометрическое задающее устройство, подключаемое к блоку Л03.1.
Модуль ИТ002.1 содержит следующие функциональные узлы: узел суммирования и масштабирования; усилитель; узел корректора; узел компенсации; источник опорного напряжения (см. рис. 3). В модуле имеется также схема защиты от обрыва линии преобразователя термоэлектрического (на рис. 3 не показана).
Узел суммирования и масштабирования суммирует следующие сигналы постоянного тока: сигнал Х1, поступающий от термоэлектрического преобразователя; сигналы Х21 (0-плюс 5 мА) и Х22 (0-плюс 10 В), сумма которых умножается на масштабный коэффициент 2; сигналы Х31 (0-плюс 5 мА); Х32 (0-плюс 10 В); выходной сигнал узла корректора.
Усилитель усиливает алгебраическую сумму перечисленных выше сигналов, формируя выходной сигнал модуля (сигнал отклонения ).
Узел компенсации, в схему которого входит коробка холодных спаев КХС, содержащая термозависимый (медный) резистор и подключаемая к выходным выводам блока, обеспечивает компенсацию изменения термоЭДС холодных спаев термопреобразователя при изменении температуры окружающего воздуха.
Источник опорного напряжения питает узел корректора, узел компенсации и внешнее потенциометрическое задающее устройство, подключаемое к блоку Л03.3.
Выходные цепи модуля гальванически связаны с его входными цепями.
Схемы подключения внешних соединений блока Л03.1 показаны на рис. 4. Блок рассчитан на подключение 1-го, 2-го или 3-го дифференциально-трансформаторных преобразователей (ДТ1, ДТ2, ДТ3). Первичные обмотки всех преобразователей включаются последовательно и питаются переменным током пылеобразной формы, снимаемым с выводов 19, 20. Вторичные обмотки преобразователей подключаются по входам соответственно Х11 (выводы 12, 4); Х21 (выводы 16, 4); Х31 (выводы 9, 4).
Схемы подключения внешних соединений блока Л03.1:
а - общая схема подключения;
б - подключение внешнего потенциометрического задатчика (ЗУ11;
R=2,2 кОм) с диапазоном изменения сигнала:
I - 100% (нуль посередине);
II - 10%;
III - 60%;
IV - 0-100% (3 100%, нуль посередине);
в - подключение внутренних реле Z1, Z2:
I - одного реле к каналу 1;
II - двух реле к каналу 1;
III - одного реле к каналу 2;
IV - двух реле к каналу 2;
г - подключение внешней нагрузки:
I - с питанием от внутреннего источника;
II - с питанием от внешнего источника
Примечания: 1. Полный диапазон изменения всех входных сигналов, а также выходного аналогового сигнала составляет от минус 100 до плюс 100% номинального.
2. Полярность выходного аналогового сигнала , указанная вне скобок (в скобках), соответствует полярности входных сигналов Х1, Х2, Х3, Х4, указанной вне скобок (в скобках).
3. Входные сигналы Х01, Х03 при полярности, указанной вне скобок, вызывают срабатывание соответствующего канала, при полярности, указанной в скобках - отпускание того же канала.
4. Одновременно допускается подключение только:
одного из сигналов Х11 или Х12 одного из сигналов Х21 или Х22;
одного из сигналов Х31 или Х32.
5. При подключении сигналов Х12, Х22 соединяются перемычками соответственно: вывод 12 с выводом 14; вывод 16 с выводом 7.
6. Неиспользуемые входы Х01, Х03 должны быть закорочены, остальные неиспользуемые входы остаются свободными.
7. К каждому из каналов могут быть подключены либо внутреннее реле (одно или два), либо внешняя нагрузка.
Вместо сигналов каждого из дифференциально-трансформаторных преобразователей могут быть поданы унифицированные сигналы постоянного тока; вместо сигнала Х11 преобразователя ДТ1 - сигнал Х12 0-плюс 5 мА (на выводы 14, 4), причем выводы 12, 14 замыкаются перемычкой); вместо сигнала Х21 преобразователя ДТ2 - сигнал Х22 0-плюс 5 мА (на выводы 7, 4), причем выводы 16, 7 замыкаются перемычкой; вместо сигнала Х3 преобразователя ДТ3 - сигнал Х32 0 - плюс 10 В (на выводы 11, 4).
Сигнал Х4 0 - плюс 10 В подается на выводы 6, 4 независимо от всех остальных сигналов.
Для блока Л03.1 предусмотрены четыре варианта подключения внешнего потенциометрического задающего устройства (ЗУ11). Первые три варианта имеют фиксированные диапазоны изменения сигнала задания:
100% (от -50 до +50%); 10%; 60% номинального диапазона изменения входного сигнала. В третьем варианте диапазон изменения сигнала задания устанавливается с помощью органа "3" и составляет 3 100% (с нуля посередине).
Один или оба канала аналого-релейного преобразования блока Л03.1 используются для сравнения выходного сигнала измерительного модуля с сигналами внутреннего задания. Для этого вывод 15 блока (выход ) соединяется перемычкой с одной или обеими выводами 17, 18 (входы Х01;
Х02).
Второй канал аналого-релейного преобразования (если он свободен) может быть использован для сравнения внешнего аналогового сигнала с сигналом внутреннего задания. Для того чтобы вызвать срабатывание каналов сигнал и внешний сигнал должны быть отрицательными относительно вывода 4.
К выходу каждого из каналов аналого-релейного преобразования могут быть подключены либо одно или оба внутренних реле, либо внешняя нагрузка. Одновременное подключение к какому-либо каналу и внутренних реле, и внешней нагрузки не допускается.
Схемы подключения внешних соединений блока Л03.3 показаны на рис. 5. Термоэлектрический преобразователь подключается к выводам 1 и 2 коробки холодных спаек КХС ("+" на вывод 2 КХС).
Схемы подключения внешних соединений блока Л03.3:
а - общая схема подключения;
б - подключение коробки холодных спаев КХС в зависимости от градуировки термоэлектрического преобразователя ПТ:
I - ХК68;
II - ХА68;
III - ПП68;
IV - ПР-30/668;
в - подключение внешнего потенциометрического задатчика (ЗУ11;
R=2,2 кОм) с диапазоном изменения сигнала:
I - 100%;
II - 10%;
III - 0-500% (2·500%);
IV - 2,2/(2,2+r) (кОм)·100%;
г - подключение внутренних реле Z1, Z2:
I - одного реле к каналу 1;
II - двух реле к каналу 1;
III - одного реле к каналу 2;
IV - двух реле к каналу 2;
д - подключение внешней нагрузки:
I - с питанием от внутреннего источника;
II - с питанием от внешнего источника
Примечания: 1. Полный диапазон изменения сигнала Х1 составляет от 0 до 50 мВ, полный диапазон изменения остальных входных сигналов, а также выходного аналогового сигнала 1 составляет от минус 100 до плюс 100% номинального.
2. Полярность выходного аналогового сигнала , указанная вне скобок (в скобках), соответствует полярности входных сигналов Х2; Х3, указанной также вне скобок (в скобках).
3. Входные сигналы Х01, Х03 при полярности, указанной вне скобок, вызывают срабатывание соответствующего канала, при полярности, указанной в скобках, - отпускание того же канала.
4. Допускается вместо сигнала ПТ на вход Х1 подключать сигнал того же диапазона от другого источника постоянного тока; при этом КХС не используется, а выводы 11, 16 соединяются перемычкой.
Если вход Х1 не используется, то выводы 11, 14, 16 соединяются перемычками.
5. Коробка холодных спаев КХС входит в комплект поставки блока Л03.3.
6. Неиспользуемые входы по напряжению должны быть закорочены, неиспользуемые входы по току остаются свободными.
7. К каждому из каналов могут быть подключены либо внутреннее реле (одно или два), либо внешняя нагрузка.
При использовании преобразователей термоэлектрических градуировок ПП68; ХА68; ХК68 их соединение с коробкой холодных спаев КХС должно осуществляться либо непосредственно проводами самого преобразователя, либо специальным компенсационным проводом. При использовании преобразователя термоэлектрического градуировки ПР-30/668 его холодный спай должен быть вынесен в зону по возможности низких температур (желательно ниже 50°С). Участок линии от КХС до блока выполняется медным кабелем. Выводы 1, 2, 3 (4) КХС соединяются с блоком медным проводом.
Варианты соединения выводов 3 и 4 КХС с выводами 11 и 20 блока, а также коммутация выводов 7, 9, 20 блока, в зависимости от градуировки термоэлектрического преобразователя приведены на рис. 5.
В том случае, если коробка КХС устанавливается на значительном расстоянии от блока, необходимо чтобы для всех градуировок, кроме ПР-30/668, суммарное сопротивление медного резистора, установленного в КХС, и соединительных проводов, идущих от выводов 2, 3 (4) КХС соответственно к выводам 16, 20 (11) блока, составляло 50,8-51,4 Ом при 20°С.
При необходимости для обеспечения этого условия величина медного резистора уменьшается (отматывается часть провода с него). Кроме того, сопротивление указанных соединительных проводов должно быть не более 10% сопротивления медного резистора.
Измерительная линия от термоэлектрического преобразователя должна прикладываться свитыми проводами и должна быть заключена в заземленный металлический экран (трубу). При выборе места установки термоэлектрического преобразователя необходимо учитывать, что амплитуда напряжения частотой питания, действующего между термопреобразователем и "землей" (продольная помеха), не должна превышать 100 В по амплитуде.
На рис. 5 показаны четыре варианта подключения внешнего потенциометрического задающего устройства (ЗУ11). Варианты I и II имеют фиксированные диапазоны изменения сигнала задания соответственно 100 и 10%.
В варианте III диапазон изменения сигнала задания устанавливается с помощью органа "2".
В варианте IV диапазон изменения сигнала задания устанавливается с помощью дополнительного резистора r, включаемого последовательно с потенциометром ЗУ11. Величина r определяется по формуле
r = (220 - 2,2D)/D,
где D, % - требуемый диапазон изменения сигнала задания.
В качестве r следует применять резистор с температурным коэффициентом сопротивления не более 10-4 1/°С.
Порядок использования каналов аналого-релейного преобразования аналогичен блоку Л03.1.
Подключение нагрузок к выходам каналов аналого-релейного преобразования аналогично блоку Л03.1.
Коммутация неиспользуемых входов блока - согласно примечаниям 4 и 5 к рис. 5.
В комплект поставки входят: изделие в объеме, оговоренном в заказе, паспорт, техническое описание и инструкция по эксплуатации, ЗИП.
Характеристики Электротехнического оборудования
Характеристики станков
Характеристики КПО
Характеристики импортного оборудования
Характеристики насосного оборудования
Марки стали и сплавов
Прочее оборудование
