Устройство управляющее микропроцессорное "ПРОЛОГ 101"
Общие сведения
Устройство "Пролог 101" предназначено для управления пароводогрейными котлами типов АВ и АПВ или другими аналогичными объектами.
Устройство выполняет следующие функции:
преобразование в дискретную форму входных сигналов от датчиков пламени запальника, пламени горелки, уровня воды;
аналого-цифровое преобразование сигналов от термопреобразователей сопротивления, сигнала постоянного тока, параметров настройки канала регулирования;
формирование выходных сигналов для управления магнитными пускателями двигателей, отсечными устройствами на линиях подачи топлива, искрообразующим устройством, исполнительным механизмом подачи топлива и воздуха;
перевод управления электродвигателями вентилятора, горелки, паровой задвижки и насосов в режим опробования;
выбор одного из шести режимов работы котлов по виду топлива и характеру нагрузки;
контроль входных сигналов, формирование программных выдержек времени и выходных команд для пуска агрегата;
формирование выходных команд для эксплуатации агрегата в рабочем режиме;
дублирование сигналов управления отсечными устройствами на линиях подачи топлива в рабочем режиме;
формирование выходных команд для останова агрегата и перевода его в "горячий резерв" при достижении предельного давления пара или предельной температуры воды;
формирование выходных команд для самозапуска агрегата из состояния "горячий резерв";
формирование выходных команд для останова агрегата в режиме "сброс";
двухпозиционное регулирование уровня воды;
индикация входных сигналов, параметров настройки, основных режимов и состояний, причин отключения и остановов агрегата, неисправностей и предупреждений;
диспетчерская сигнализация об основных состояниях устройства.
Устройство применяется в системах автоматического управления. "Пролог 101":
Пролог - тип устройства;
101 - серия.
Условия эксплуатации
В закрытых взрывобезопасных помещениях.
Температура окружающего воздуха от 5 до 50°С.
Относительная влажность воздуха не более 80% при температуре 35°С.
Атмосферное давление 86-106,7 кПа (650-800 мм рт. ст.).
Вибрация мест крепления и коммутации по амплитуде не более 0,1 мм и по частоте не более 25 Гц.
Напряженность внешнего магнитного поля не более 400 А/м.
Амплитуда напряжения продольной помехи переменного тока частотой питания не более 100 В.
Действующее значение поперечной помехи переменного тока частотой питания в процентах номинального диапазона изменения входного сигнала - не более 1.
Окружающая среда, не содержащая паров и газов агрессивных веществ.
Устройство соответствует требованиям ТУ 25-7441.0067-88.
Нормативно-технический документ
ТУ 25.7441.0067-88
Технические характеристики
Напряжение питания, В - 220 Допустимое отклонение напряжения питания, % - -15...+10 Номинальная частота тока, Гц - 50+2 Допустимая частота тока, Гц - 60 Потребляемая мощность, В·А, не более - 45 Диапазон изменения параметров канала регулирования: суммарного задания, %, не менее - 0,4-99,6 коэффициента масштабирования А1, не менее - 0,06-15,61 коэффициента передачи А2, с/%, не менее - 0,06-15,61 времени интегрирования, с, не менее - 5-1270 зоны нечувствительности по каналу регулирования, % - 0,4-1,2 Напряжение, выдерживаемое изоляцией при температуре окружающей среды (23+5)°С и относительной влажности от 30 до 80%, В: цепей питания и цепей, связанных с цепью питания, относительно корпуса и остальных цепей - 1000 выходных цепей, предназначенных для коммутации напряжения 220 В, относительно корпуса устройства, входных и остальных выходных цепей - 500 входных и выходных цепей, не связанных с корпусом, относительно корпуса и входных цепей, связанных с корпусом - 100 Сопротивление изоляции при температуре окружающей среды (23+5)°С и относительной влажности от 30 до 80%,МОм, не менее - 40 Масса, кг, не более - 13,5 Вероятность безотказной работы за время 2000 ч, не менее: по функции управления и сигнализации - 0,96 по функции регулирования и защиты - 0,98
Количество, вид и параметры входных сигналов приведены в табл. 1.
Таблица 1
| Вид сигнала | Количество сигналов | Параметр сигнала |
| Сигнал состояния контактных или бесконтактных ключей | 24 | Коммутирующая способность ключа не менее чем от 0,5 до 15 мА при напряжении постоянного тока от 3 до 27 В. |
| Сигнал постоянного тока – 0–10 В; 0–5 мА или 0–20 мА | 1 | Входное сопротивление не менее 30 кОм. Сигналы 0–5 мА и 0–20 мА подключаются при установке шунтов 2 кОм и 500 Ом соответственно |
| Сигнал от термопреобразователя сопротивления | 2 | Номинальный диапазон – изменение сопротивления преобразования, соответствующее изменению температуры на 100 ° С |
| Сигнал от ионизационного датчика пламени запального устройства, обеспечивающего несимметрическую проводимость ионизированной пламенем среды | 1 | Отношение прямого тока к обратному не менее 4 при наличии пламени (прямой ток от контрольного электрода датчика к массе) |
| Сигнал напряжения постоянного тока от фотоэлектрического датчика факела горелки | 1 | От минус 1,5 В до минус 10 В постоянного тока при наличии факела |
| Сигналы от электродных датчиков уровня | 4 | Сопротивление между электродом и корпусом датчика более 300 кОм – в паровой среде, не более 10 кОм – в водяной среде |
| Сигнал от указателя положения исполнительного механизма (двигателя): сигнал переменного тока индукционного датчика; | 1 |
|
Количество и вид выходных сигналов, а также вид и параметры нагрузки приведены в табл. 2.
Таблица
| Наименование параметра | Норма для счетчиков с Ду, мм | ||||||||||||
| 15 | 20 | 25 | 32 | 40 | 50 | 65 | 80 | 100 | 125 | 150 | 200 | 250 | |
| Допустимый расход, м3/ч: | 0,03 0,12 0,9 1,5 3 | 0,05 0,2 1,5 2,5 5 | 0,14 0,35 2,1 3,5 7 | 0,24 0,6 3,6 6 12 | 0,3 1 6 10 20 | 1,5 3 16 20 40 | 1,5 5 28 35 70 | 1,9 6 44 55 110 | 2,5 6 72 90 180 | 5,5 10 100 125 250 | 5,5 12 140 175 350 | 12 20 260 325 650 | 20 40 480 600 1200 |
| Порог чувствительности | 0,01 | 0,02 | 0,05 | 0,1 | 0,1 | 0,5 | 0,6 | 0,7 | 0,9 | 2 | 2 | 4 | 8 |
| Наибольшее количество воды, измеренное счетчиком, тыс. м3: | 0,038 1,125 | 0,063 1,875 | 0,075 2,625 | 0,15 4,5 | 0,25 7,5 | 0,48 14,9 | 0,8 26 | 1,3 41 | 2,2 67 | 3 93 | 4,2 130 | 7,8 242 | 14 446 |
Устройство обеспечивает контроль состояния дискретных датчиков, величин аналоговых сигналов и параметров настройки регулятора.
Устройство формирует программные выдержки времени и осуществляет индикацию, предусмотренную при невыполнении программных операций в каждый промежуток времени.
Устройство осуществляет контроль неисправностей и соответствующую индикацию, контроль исправности восьмиразрядного дисплея и действий органов управления режимом этого дисплея, а также индикации действия кнопок "Пуск" и "Стоп".
Устройство состоит из трех блоков, размещенных в металлических корпусах: блока программно-логического (БПЛ), блока защиты и управления (БЗУ) и блока реле (БР). Блоки собраны на раме;
электрические связи между блоками осуществляются с помощью гибких плоских жгутов, оканчивающихся вилками штепсельных разъемов.
Устройство рассчитано на щитовой утопленный монтаж на вертикальной плоскости, что обеспечивается креплением рамы к наружной стороне щита с помощью винтов. Каждый из блоков состоит из шасси, передней и задней панели. На передних панелях блоков размещены дисплейные и светодиодные индикаторы, органы управления и стрелочный индикатор. На задних панелях блоков размещены штепсельные разъемы;
переключатели вида топлива, режима работы, выбора резервного насоса;
четырехконтактный разъем для подключения питающего напряжения;
заземляющий винт.
На шасси БПЛ размещены модуль источника питания, цифровой и буферный модули. На шасси БЗУ размещены два модуля питания, аналоговый и буферный модули. На шасси БР размещены модуль питания, генератор импульсов и реле.
Функциональная блок-схема устройства представлена на рис. 1.
Функциональная блок-схема устройства "Пролог 101":
1 - датчик уровня воды;
2 - датчик пламени запальника;
3 - датчик пламени горелки;
4 - блок защиты и управления (БЗУ);
5 - логическая схема защиты;
6 - преобразователь напряжения в частоту;
7 - программное цифровое устройство;
8 - программно-логический блок (БПЛ);
9 - блок реле (БР);
10 - генератор импульсов
Блок защиты и управления осуществляет:
преобразование входных сигналов от непрерывных датчиков в стандартные сигналы "0-10 В";
преобразование сигналов датчиков уровня воды, пламени горелки и пламени запальника в дискретную форму;
гальваническое разделение сигналов, связанных с "землей" от остальной схемы блока;
логическую обработку дискретных сигналов и формирование сигналов для управления выходными реле.
Блок защиты и управления содержит органы дистанционного управления исполнительным механизмом подачи топлива, кнопки для пуска и останова агрегата.
Входные дискретные сигналы от датчиков состояния параметров котла и оборудования и преобразованные в дискретную форму с помощью компараторов сигналы от датчиков уровня воды параллельно поступают в логическую схему защиты и на 32 входа коммутатора дискретных сигналов в блоке БПЛ. Непрерывные сигналы в виде напряжения постоянного тока поступают на коммутатор аналоговых сигналов в БПЛ. Аналоговые сигналы после коммутатора преобразуются преобразователем в частоту импульсов. Импульсы с выхода преобразователя и дискретные сигналы с выхода коммутатора через гальванические разделители поступают на входы программного устройства цифровой обработки информации, выполненного на базе микроЭВМ. Программное устройство управляет 15 выходными транзисторными ключами, размещенными в БПЛ. Два из этих ключей гальванически отделены от остальных и схемы микроЭВМ и осуществляют бесконтактное управление пусковым устройством в канале регулирования. Остальные ключи управляют электромагнитными реле, размещенными в БР.
Программное устройство управляет также восьмиразрядным дисплеем БПЛ и коммутаторами аналоговых и дискретных сигналов.
Блок-реле содержит две группы реле. Основная группа реле управляется программным устройством БПЛ, ряд реле управляется схемой защиты БЗУ.
Повышение надежности защитного отключения подачи топлива осуществляется включением контактов реле обеих групп по схеме "И" на выходах устройства, предназначенных для управления отсечными клапанами. В БР устройством ГИ формируются импульсы для управления катушкой зажигания.
В целом устройство "Пролог 101" представляет собой сочетание многотактного логического автомата с автоматическим ПИ-регулятором.
Алгоритм функционирования устройства содержится в памяти микроЭВМ. Параметры настройки канала регулирования могут быть изменены в процессе эксплуатации.
Входные сигналы, от которых зависит отсечка топлива, одновременно обрабатываются логической схемой защиты и последовательно "опрашиваются" в микроЭВМ, где программно формируются выходные сигналы управления.
МикроЭВМ с циклом 0,64 с сравнивает состояние входных сигналов с записанным в ее памяти на каждом временном этапе программы и в случае совпадения формирует последовательность команд для пуска, розжига, прогрева, автоматического регулирования, перехода в "горячий резерв", самозапуска из состояния "горячий резерв", а также для останова кнопкой "Стоп".
В случае несовпадения программное устройство запрещает проведение пусковых операций, а после розжига закрывает подачу топлива и формирует команды для останова агрегата, индицируя причину останова. Одновременно схема защиты закрывает подачу топлива по дублирующему каналу защиты.
Габаритные и установочные размеры устройства приведены на рис. 2.
Габаритные и установочные размеры устройства "Пролог 101":
1 - рама;
2 - блок реле (БР);
3 - блок защиты и управления (БЗУ);
4 - программно-логический блок (БПЛ)
В комплект поставки входят:
1-е исполнение - устройство управляющее микропроцессорное "Пролог 101" в одной упаковке с кабельными частями четырех штепсельных разъемов и межблочными соединителями;
2-е исполнение - устройство управляющее микропроцессорное "Пролог 101" с кабелями в отдельной упаковке; паспорт, техническое описание, инструкция по эксплуатации, комплект резисторов и конденсаторов для подключения входных и выходных цепей, фотодатчик низкочастотный (за отдельную плату), усилитель трехпозиционный (за отдельную плату).
Характеристики Электротехнического оборудования
Характеристики станков
Характеристики КПО
Характеристики импортного оборудования
Характеристики насосного оборудования
Марки стали и сплавов
Прочее оборудование
