RU184136U1 - Модуль электронных ключей коммутации цепей нагрузки - Google Patents
Модуль электронных ключей коммутации цепей нагрузки Download PDFInfo
- Publication number
- RU184136U1 RU184136U1 RU2017144818U RU2017144818U RU184136U1 RU 184136 U1 RU184136 U1 RU 184136U1 RU 2017144818 U RU2017144818 U RU 2017144818U RU 2017144818 U RU2017144818 U RU 2017144818U RU 184136 U1 RU184136 U1 RU 184136U1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- module
- output
- microprocessor
- electronic
- keys
- Prior art date
Links
- 238000002955 isolation Methods 0.000 claims abstract description 11
- 238000004092 self-diagnosis Methods 0.000 claims description 14
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 abstract description 6
- 238000004891 communication Methods 0.000 description 7
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 3
- 238000004886 process control Methods 0.000 description 3
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 2
- 238000012546 transfer Methods 0.000 description 2
- 238000012937 correction Methods 0.000 description 1
- 125000004122 cyclic group Chemical group 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 230000036039 immunity Effects 0.000 description 1
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 1
- 230000007257 malfunction Effects 0.000 description 1
- 239000013307 optical fiber Substances 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
- H03K—PULSE TECHNIQUE
- H03K17/00—Electronic switching or gating, i.e. not by contact-making and –breaking
- H03K17/08—Modifications for protecting switching circuit against overcurrent or overvoltage
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
- G01R31/00—Arrangements for testing electric properties; Arrangements for locating electric faults; Arrangements for electrical testing characterised by what is being tested not provided for elsewhere
- G01R31/50—Testing of electric apparatus, lines, cables or components for short-circuits, continuity, leakage current or incorrect line connections
-
- G—PHYSICS
- G05—CONTROLLING; REGULATING
- G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
- G05B15/00—Systems controlled by a computer
- G05B15/02—Systems controlled by a computer electric
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Automation & Control Theory (AREA)
- Testing And Monitoring For Control Systems (AREA)
Abstract
Модуль электронных ключей коммутации цепей нагрузки (МЭК) содержит микропроцессор, связанный через буферный регистр и шину передачи данных с модулем процессора программируемого контроллера, регистр выходных данных, связанный через внутреннюю шину передачи данных с микропроцессором и сконфигурированный для сохранения и выдачи данных на дискретные выходы модуля электронных ключей коммутации, блок гальванической развязки, связанный с регистром выходных данных, электронные ключи выходных данных, связанные с блоком гальванической развязки. Модуль содержит также последовательно соединенные блок ограничения тока короткого замыкания и блок контроля обрыва цепи нагрузки, выход каждого из которых подключен к соответствующему дискретному входу микропроцессора и сконфигурирован для передачи в микропроцессор информации о состоянии контролируемых цепей нагрузки модуля, при этом вход блока ограничения тока короткого замыкания подключен к выходу электронных ключей выходных данных, а выход блока контроля обрыва цепи нагрузки образует дискретные выходы модуля электронных ключей.
Description
Область техники
Полезная модель относится к области управления технологическими процессами с помощью устройств автоматизации, реализованных на основе информационно-вычислительной техники, а более точно - к модулю электронных ключей коммутации цепей нагрузки, и может быть использована для построения автоматических и автоматизированных систем контроля и управления на промышленных предприятиях различных отраслей промышленности.
Уровень техники
Известно УСТРОЙСТВО СОПРЯЖЕНИЯ ПЕРСОНАЛЬНОГО КОМПЬЮТЕРА С ВНЕШНИМИ УСТРОЙСТВАМИ ИМИТАЦИИ РАДИОЛОКАЦИОННОЙ ОБСТАНОВКИ ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ ИНФОРМАЦИЕЙ С ПУЛЬТОВ ОПЕРАТОРОВ (патент RU 155520 U1, МПК G06F13/00, G05B15/00, опубликовано 10.10.2015).
Указанное устройство сопряжения содержит коммутатор, передающие усилители команд, блок микроконтроллера согласования с USB-портом персонального компьютера, приемные усилители данных и передающие усилители данных, регистр данных от внешнего устройства, регистр команд от внешнего устройства, регистр данных на внешнее устройство, регистр команд от внешнего устройства, приемные усилители команд и передающие усилители команд. Первый вход-выход коммутатора соединен со вторым входом-выходом блока микроконтроллера согласования с USB-портом, второй вход коммутатора соединен с третьим выходом блока микроконтроллера согласования с USB-портом, третий вход коммутатора соединен с первым выходом регистра данных от внешнего устройства, второй вход которого соединен с первым выходом приемных усилителей данных, второй вход которых соединен с первым выходом шины внешнего устройства, четвертый вход коммутатора соединен с первым выходом регистра команд от внешнего устройства, второй вход которого соединен с первым выходом приемных усилителей команд, второй вход которых соединен со вторым выходом шины внешнего устройства. Пятый выход коммутатора соединен с первым входом регистра данных на внешнее устройство, второй выход которого соединен с первым входом передающих усилителей данных, второй выход которых соединен с третьим входом шины внешнего устройства. Шестой выход коммутатора соединен с первым входом регистра команд на внешнее устройство, второй выход которого соединен с первым входом передающих усилителей команд, второй выход которых соединен с четвертым входом шины внешнего устройства. При этом первый вход-выход блока микроконтроллера согласования с USB-портом соединен с входом-выходом последовательного USB-порта персонального компьютера.
Недостатками данного аналога является малая надежность и отсутствие самодиагностики.
В качестве ближайшего технического решения рассматривается устройство обработки сигналов для технологической установки (патент RU 71013 U1, МПК G05D 15/00, опубликовано 20.02.2008). Полезная модель относится к средствам управления технологическими установками, выполненным на базе микропроцессорного контроллера. Указанное устройство содержит модуль процессора, по меньшей мере один модуль ввода и/или вывода цифровых сигналов, а также модули ввода аналоговых сигналов. Каждый из указанных выше модулей ввода и/или вывода цифровых сигналов и модулей ввода аналоговых сигналов включает первую и вторую части, которые соединены с возможностью передачи информации и электрически разобщены, например, с помощью устройства развязки, установленного между ними. При этом первые части модулей ввода и/или вывода цифровых сигналов и модулей ввода аналоговых сигналов связаны с интерфейсом модуля процессора системной шиной. Модуль процессора включает соединенные соответственно микроконтроллер, интерфейс для ввода и вывода цифровых сигналов, блоки питания, алфавитно-цифровой индикатор и клавиатуру управления. В устройстве обработки сигналов первые части модулей ввода аналоговых сигналов связаны с системной шиной через размещенный в модуле процессора адаптер. При этом каждый из входов адаптера подключен с помощью отдельной последовательной шины к выходу первой части соответствующего модуля ввода аналоговых сигналов. Цифровые коды с выходов всех модулей ввода аналоговых сигналов одновременно через их устройства развязки и последовательные шины подаются в адаптер. И адаптер обеспечивает согласование системной шины с набором последовательных шин.
Недостатками данного аналога является малая надежность из-за отсутствия самодиагностики.
Влияние этих недостатков на работу модуля предлагается исключить в настоящей полезной модели.
Изложение существа полезной модели
Предлагаемый модуль электронных ключей коммутации цепей нагрузки позволит решить задачу расширения функциональных возможностей по самодиагностике работы модуля, передачи результатов самодиагностики модуля на внешний пульт управления, получения информации о состоянии внешних контролируемых и управляемых устройств и получения команд по изменению режима работы модуля с внешнего пульта управления.
Технический результат, который достигается предлагаемой полезной моделью, заключается в расширении функциональных возможностей модуля, благодаря включению в состав модуля блока ограничения тока короткого замыкания и блока контроля обрыва цепи нагрузки, а дополнительно благодаря включению в состав модуля контроллера интерфейса CAN для получения информации о состоянии внешних контролируемых и управляемых устройств, а также для передачи результатов самодиагностики модуля и получения команд по изменению режима работы.
Технический результат достигается благодаря тому, что предлагаемая полезная модель - модуль электронных ключей коммутации цепей нагрузки (МЭК) содержит
микропроцессор, связанный через буферный регистр и шину передачи данных с модулем процессора программируемого контроллера,
регистр выходных данных, связанный через внутреннюю шину передачи данных с микропроцессором и сконфигурированный для сохранения и выдачи данных на дискретные выходы модуля электронных ключей коммутации,
блок гальванической развязки, связанный с регистром выходных данных,
электронные ключи выходных данных, связанные с блоком гальванической развязки,
последовательно соединенные блок ограничения тока короткого замыкания и блок контроля обрыва цепи нагрузки, выход каждого из которых подключен к соответствующему дискретному входу микропроцессора и сконфигурирован для передачи в микропроцессор информации о состоянии контролируемых цепей нагрузки модуля, при этом
вход блока ограничения тока короткого замыкания подключен к выходу блока электронных ключей выходных данных, а выход блока контроля обрыва цепи нагрузки образует дискретные выходы модуля электронных ключей коммутации.
Предпочтительно модуль дополнительно содержит интерфейс CAN, связанный через контроллер интерфейса CAN с микропроцессором и предназначенный для передачи результатов самодиагностики блоков модуля электронных ключей на внешний диагностический пульт для индикации результатов самодиагностики и получения команд по изменению режима работы модуля.
Краткое описание чертежа
Полезная модель поясняется описанием предпочтительного варианта воплощения со ссылками на сопровождающий чертеж, на котором показана блок-схема модуля контроля и управления технологическими процессами.
Описание предпочтительного варианта воплощения
Элементы полезной модели и связи между ними показаны на фиг.1.
Модуль 1 электронных ключей коммутации цепей нагрузки (МЭК) содержит микропроцессор 2, связанный через буферный регистр 3 и шину 4 передачи данных с модулем 5 процессора программируемого контроллера, от которого получает команды и данные для передачи на дискретные выходы 6 модуля 1 электронных ключей коммутации цепей нагрузки. Данные, передаваемые на дискретные выходы 6, представляют собой двоичные числа, количество разрядов в которых равно количеству дискретных выходов 6 модуля 1 электронных ключей коммутации. От микропроцессора 2 в модуль 5 процессора программируемого контроллера передаются данные о результатах самодиагностики блоков модуля 1 электронных ключей коммутации, диагностики цепей 7 нагрузки модуля, подключенных к дискретным выходам 6 и работоспособности интерфейса CAN 8.
Модуль 1 электронных ключей коммутации цепей нагрузки содержит также регистр 9 выходных данных, связанный через внутреннюю шину 10 передачи данных с микропроцессором 2 и сконфигурированный для сохранения и выдачи информации на дискретные выходы 6 модуля 1 электронных ключей коммутации.
Модуль 1 содержит блок 11 гальванической развязки, связанный с регистром 9 выходных данных, и электронные ключи 12 выходных данных, связанные с блоком 11 гальванической развязки. Блок 11 гальванической развязки выполняет функцию защиты блоков модуля 1 электронных ключей коммутации от попадания высокого напряжения с цепей 7 нагрузки.
Модуль 1 содержит также последовательно соединенные блок 13 ограничения тока короткого замыкания и блок 14 контроля обрыва цепи нагрузки. Выход 15 блока 13 и выход 16 блока 14 подключены к дискретным входам 17 и 18, соответственно, микропроцессора 2 и сконфигурированы для передачи в микропроцессор данных о состоянии контролируемых внешних цепей 7 нагрузки. Блок 13 ограничения тока короткого замыкания выполняет функцию защиты блока 11 гальванической развязки, блока 14 контроля обрыва цепи нагрузки и самих внешних цепей 7 нагрузки от перегрузок по току.
Вход блока 13 ограничения тока короткого замыкания подключен к выходу электронных ключей 12 выходных данных, а выходы блока 14 контроля обрыва цепи нагрузки являются дискретными выходами 6 модуля 1 электронных ключей коммутации.
Блок 14 контроля обрыва цепи нагрузки выполняет диагностическую функцию. Обрыв цепи 7 нагрузки диагностируется в случае отсутствия тока в цепи 7 нагрузки при подаче напряжения в цепь 7 нагрузки.
Самодиагностика блоков модуля 1 электронных ключей коммутации состоит в проверке работоспособности канала связи микропроцессора 2 с модулем 5 процессора (на выполнение обмена данными в течение заданного промежутка времени), проверке выполнения циклических операций записи-чтения в регистр 9 выходных данных, а также проверке функции контроля обрыва цепи нагрузки и функции ограничения тока короткого замыкания, путем внешней коммутации цепей 7 нагрузки на короткое замыкание и обрыв цепей.
Интерфейс CAN 8 связан через контроллер 19 интерфейса CAN с микропроцессором 2 и предназначен для передачи результатов самодиагностики блоков модуля 1 электронных ключей на внешний диагностический пульт 20 для индикации результатов самодиагностики и получения команд по изменению режима работы модуля.
Интерфейс CAN 8 обеспечивает организацию последовательных, высоконадежных и недорогих каналов связи в распределенных системах управления. Он позволяет организовывать как мультиплексные каналы, так и высокоскоростные сети. Данный интерфейс имеет протокол, поддерживающий возможность нахождения на магистрали нескольких ведущих устройств и обеспечивает передачу данных в реальном масштабе времени.
Интерфейс CAN 8 обладает высокой помехоустойчивостью благодаря коррекции ошибок. Передача данных осуществляется кадрами, которые принимаются всеми устройствами сети. Идентификатор интерфейса CAN описывает содержимое пакета данных и служит для определения приоритета при попытке одновременной передачи данных несколькими устройствами.
Стандарт интерфейса CAN определяет передачу данных независимо от физического уровня, т.е. канал связи может быть каким угодно, например, радиоканалом или оптоволокном. Однако на практике под CAN-интерфейсом обычно подразумевается сеть с физическим каналом связи в виде дифференциальной пары проводов.
После установления факта потери связи или факта неисправности блоков модуля 1 формируется диагностическое сообщение через интерфейс CAN 8 о данном факте, сообщение передается, например, к внешнему диагностическому пульту 20 и отражается на дисплее оператору.
В случае отсутствия связи диагностическое сообщение об отсутствии связи по интерфейсу CAN 8 передается в модуль 5 процессора через шину 4 передачи данных.
Микропроцессор 2 через интерфейс CAN 8 и контроллер 19 интерфейса CAN может получать информацию о состоянии внешних контролируемых и управляемых устройств 21, имеющих интерфейс CAN (датчиков, исполнительных механизмов), выдавать результаты самодиагностики модуля на внешние устройства, имеющие интерфейс CAN, например, на внешний диагностический пульт 20, и получать команды по изменению режима работы.
Применение промышленного интерфейса CAN позволяет обеспечить надежную передачу данных в реальном масштабе времени для широкого класса устройств - диагностические пульты, промышленные компьютеры, устройства ввода-вывода.
Промышленная применимость
Данное техническое решение может широко использоваться в промышленности, обладает расширенными функциональными возможностями, выполнено на современной элементной базе, обладает повышенной надежностью и защищенностью.
Claims (2)
1. Модуль электронных ключей коммутации цепей нагрузки (МЭК), содержащий микропроцессор, связанный через буферный регистр и шину передачи данных с модулем процессора программируемого контроллера, регистр выходных данных, связанный через внутреннюю шину передачи данных с микропроцессором и сконфигурированный для сохранения и выдачи данных на дискретные выходы модуля электронных ключей коммутации, блок гальванической развязки, связанный с регистром выходных данных, электронные ключи выходных данных, связанные с блоком гальванической развязки, отличающийся тем, что содержит последовательно соединенные блок ограничения тока короткого замыкания и блок контроля обрыва цепи нагрузки, выход каждого из которых подключен к соответствующему дискретному входу микропроцессора и сконфигурирован для передачи в микропроцессор информации о состоянии контролируемых цепей нагрузки модуля, при этом вход блока ограничения тока короткого замыкания подключен к выходу электронных ключей выходных данных, а выход блока контроля обрыва цепи нагрузки образует дискретные выходы модуля электронных ключей.
2. Модуль по п. 1, отличающийся тем, что содержит интерфейс CAN, связанный через контроллер интерфейса CAN с микропроцессором и предназначенный для передачи результатов самодиагностики блоков модуля электронных ключей на внешний диагностический пульт для индикации результатов самодиагностики и получения команд по изменению режима работы модуля.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2017144818U RU184136U1 (ru) | 2017-12-20 | 2017-12-20 | Модуль электронных ключей коммутации цепей нагрузки |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2017144818U RU184136U1 (ru) | 2017-12-20 | 2017-12-20 | Модуль электронных ключей коммутации цепей нагрузки |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU184136U1 true RU184136U1 (ru) | 2018-10-16 |
Family
ID=63858808
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2017144818U RU184136U1 (ru) | 2017-12-20 | 2017-12-20 | Модуль электронных ключей коммутации цепей нагрузки |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU184136U1 (ru) |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU71013U1 (ru) * | 2007-10-12 | 2008-02-20 | Открытое акционерное общество Специальное проектно-конструкторское и технологическое бюро по погружному электрооборудованию для бурения скважин и добычи нефти "Потенциал" (ОАО СКТБПЭ "Потенциал") | Устройство обработки сигналов для технологической установки |
| RU83146U1 (ru) * | 2009-02-20 | 2009-05-20 | Федеральное Государственное Образовательное Учреждение Высшего Профессионального Образования "Южный Федеральный Университет" | Программируемый логический контроллер (плк) для построения распределенных отказоустойчивых информационно-управляющих систем |
| RU149841U1 (ru) * | 2014-07-30 | 2015-01-20 | Открытое акционерное общество "Плутон" (ОАО "Плутон") | Блок электронных ключей для коммутации высокого напряжения на нагрузке |
| RU2605947C1 (ru) * | 2015-10-06 | 2017-01-10 | Акционерное общество "Ижевский радиозавод" | Устройство коммутации с контролем состояния и способ контроля состояния устройства коммутации |
| US9664724B2 (en) * | 2014-07-28 | 2017-05-30 | Pepperl + Fuchs Gmbh | Device and method for monitoring and switching a load circuit |
-
2017
- 2017-12-20 RU RU2017144818U patent/RU184136U1/ru active
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU71013U1 (ru) * | 2007-10-12 | 2008-02-20 | Открытое акционерное общество Специальное проектно-конструкторское и технологическое бюро по погружному электрооборудованию для бурения скважин и добычи нефти "Потенциал" (ОАО СКТБПЭ "Потенциал") | Устройство обработки сигналов для технологической установки |
| RU83146U1 (ru) * | 2009-02-20 | 2009-05-20 | Федеральное Государственное Образовательное Учреждение Высшего Профессионального Образования "Южный Федеральный Университет" | Программируемый логический контроллер (плк) для построения распределенных отказоустойчивых информационно-управляющих систем |
| US9664724B2 (en) * | 2014-07-28 | 2017-05-30 | Pepperl + Fuchs Gmbh | Device and method for monitoring and switching a load circuit |
| RU149841U1 (ru) * | 2014-07-30 | 2015-01-20 | Открытое акционерное общество "Плутон" (ОАО "Плутон") | Блок электронных ключей для коммутации высокого напряжения на нагрузке |
| RU2605947C1 (ru) * | 2015-10-06 | 2017-01-10 | Акционерное общество "Ижевский радиозавод" | Устройство коммутации с контролем состояния и способ контроля состояния устройства коммутации |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US3845472A (en) | Data communication system employing a series loop | |
| EP2163024B1 (en) | Identifying improper cabling of devices | |
| RU2665890C2 (ru) | Система управления и передачи данных, шлюзовой модуль, модуль ввода/вывода и способ управления процессами | |
| CN107870584B (zh) | 一种业务板输入电源工作状态检测方法及机框式设备 | |
| CN102713773A (zh) | 用于自动化设备的安全模块 | |
| CN105629797A (zh) | 一种用于n个输出通道的输出控制方法及系统 | |
| CN105005545A (zh) | 线卡串口切换装置及方法 | |
| US20080154388A1 (en) | Automation System | |
| CN108885573B (zh) | 安全装置 | |
| CN112051827A (zh) | 一种基于列车网络的轴温监测系统的调试系统 | |
| CN102611600B (zh) | 一种can网络系统的短路位置定位方法及装置 | |
| EP2259433A1 (en) | Apparatus and method for processing parallel digital input signals from plurality of circuit breakers | |
| CN108289050B (zh) | 一种变送器环网控制系统及控制方法 | |
| RU184136U1 (ru) | Модуль электронных ключей коммутации цепей нагрузки | |
| CN110398951A (zh) | 机车远程输入输出模块的状态及冗余显示方法及机车 | |
| US11537549B2 (en) | Status signal output | |
| RU185710U1 (ru) | Модуль аналогового управления | |
| CN203930476U (zh) | 一种船用车令传送及执行装置 | |
| KR101733817B1 (ko) | 입출력단자를 선택하는 plc 시스템 | |
| RU193222U1 (ru) | Модуль контроля и управления технологическими процессами | |
| US10209699B2 (en) | Machine control panel | |
| RU180923U1 (ru) | Модуль ввода дискретных сигналов | |
| JPH04286239A (ja) | 通信装置 | |
| CN205103333U (zh) | 变电站变压器有载调压设备的测试装置 | |
| RU181875U1 (ru) | Модуль управления пуском технологического оборудования |