RU203989U1 - Устройство вывода сигналов управления для резервируемых систем с самоконтролем исправности - Google Patents
Устройство вывода сигналов управления для резервируемых систем с самоконтролем исправности Download PDFInfo
- Publication number
- RU203989U1 RU203989U1 RU2020136801U RU2020136801U RU203989U1 RU 203989 U1 RU203989 U1 RU 203989U1 RU 2020136801 U RU2020136801 U RU 2020136801U RU 2020136801 U RU2020136801 U RU 2020136801U RU 203989 U1 RU203989 U1 RU 203989U1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- output
- channel
- diode
- resistor
- outputs
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- 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
- G05B23/00—Testing or monitoring of control systems or parts thereof
- G05B23/02—Electric testing or monitoring
- G05B23/0205—Electric testing or monitoring by means of a monitoring system capable of detecting and responding to faults
- G05B23/0218—Electric testing or monitoring by means of a monitoring system capable of detecting and responding to faults characterised by the fault detection method dealing with either existing or incipient faults
- G05B23/0221—Preprocessing measurements, e.g. data collection rate adjustment; Standardization of measurements; Time series or signal analysis, e.g. frequency analysis or wavelets; Trustworthiness of measurements; Indexes therefor; Measurements using easily measured parameters to estimate parameters difficult to measure; Virtual sensor creation; De-noising; Sensor fusion; Unconventional preprocessing inherently present in specific fault detection methods like PCA-based methods
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Automation & Control Theory (AREA)
- Safety Devices In Control Systems (AREA)
Abstract
Полезная модель относится к области испытания и контроля систем управления или их элементов и предназначена для использования в устройствах управления и контроля сигналов постоянного и переменного тока в автоматизированных системах контроля, диагностики и управления технологическими процессами. Техническим результатом является возможность контроля состояния выходных цепей и диагностирование неисправностей всех элементов каналов, а также обрывов во внешних цепях, в том числе и при работе устройства в «горячем резерве» в резервируемых системах. Устройство вывода сигналов управления для резервируемых систем с самоконтролем исправности, содержащее преобразователь напряжения для питания устройства, микропроцессорный элемент, связанный входами/выходами с узлом приема/передачи информации, а другие выходы микропроцессорного элемента подключены к входам каналов вывода, которыми являются первые выводы входов оптореле, первые контакты выходного ключа оптореле каждого канала через диод подключены к коммутируемому (первому) полюсу источника питания нагрузок каналов, второй контакт выходного ключа через последовательно включенный диод является выходом канала, при этом каждый канал содержит оптопару, первый вывод входа которой через резистор соединен с первым полюсом источника питания нагрузок, а через диод - с первым контактом выходного ключа, второй вывод входа через стабилитрон подключен к второму контакту выходного ключа, а выход оптопары и последовательно соединенный с ним резистор включены между полюсом источника питания микропроцессорного элемента и входом данного канала, куда подключен также резистор, соединенный вторым выводом с общим проводом питания устройства, с которым соединен также управляемый микропроцессорным элементом транзисторный ключ, вторым выводом подключенный к объединенным первым выводам резисторов, вторыми выводами соединенных с вторыми выводами входов оптореле всех каналов, при этом устройство содержит управляемый микропроцессорным элементом ключ с гальванической изоляцией выхода, включенного между общим полюсом источника питания нагрузок выходов каналов и через последовательно соединенные резистор и диод с вторыми контактами выходных ключей каналов, куда также подключена демпфирующая цепочка из диода и резистора. 1 ил.
Description
Устройство относится к области испытания и контроля систем управления или их элементов и предназначено для использования в устройствах управления и контроля сигналов постоянного и переменного тока в автоматизированных системах контроля, диагностики и управления технологическими процессами.
Известен комплекс ИВК-АДК - «Комплекс аппаратно-программных средств автоматизации диагностирования и контроля устройств и управления технологическими процессами» (патент на полезную модель RU №61438, G05B 15/00, G05B 19/4063, B61L 27/04, опубликован 27.02.2007), известен комплекс ИВК-ТДМ - «Комплекс программно-аппаратных средств автоматизации диагностирования и мониторинга устройств и управления технологическими процессами» (патент на полезную модель RU №68723, G05B 15/00, G05B 19/4063, B61L 27/04, опубликован 27.11.2007), при этом, комплексы включают в себя функциональные модули вывода дискретных сигналов, которые содержат преобразователь напряжения для питания модуля, микропроцессорный элемент, связанный с цепями с элементами гальванической развязки для синхронного обмена информацией с удаленным концентратором связи, а другие выходы микропроцессорного элемента подключены через элементы оптронной развязки к транзисторным каскадам с открытым коллектором, которые являются выходными каналами модуля, при этом часть транзисторов объединена эмиттерами в отдельные группы для сокращения контактов разъемов при управлении нагрузками с общими проводами.
Известно «Устройство вывода дискретных сигналов с диагностикой состояния выходов» (патент на полезную модель RU №159355, G05B 23/00, G08C 25/00, опубликован 10.02.2016), в котором осуществляется самоконтроль состояния выходов.
Недостатками аналогов является то, что указанные функциональные модули вывода дискретных сигналов (сигналов управления) не могут сами диагностировать потерю контакта в разъеме, обрыв нагрузки или внешнего монтажа, а в резервируемых системах модуль, находящийся в «горячем резерве», т.е. включенный и исполняющий те же задачи управления, что и основной модуль, но при отключенном напряжении на выходном элементе, не может проверить ни состояние, ни исправность выходного и других элементов выходной цепи.
Сущность предлагаемого технического решения заключается в том, что устройство вывода сигналов управления для резервируемых систем с самоконтролем исправности, содержит преобразователь напряжения для питания устройства, микропроцессорный элемент, связанный входами/выходами с узлом приема/передачи информации, а другие выходы микропроцессорного элемента подключены к входам каналов вывода устройства, которыми являются первые выводы входов оптореле, первые контакты выходного ключа оптореле каждого канала через диод, подключен к коммутируемому (первому) полюсу источника питания нагрузок каналов, второй контакт выходного ключа через последовательно включенный диод является выходом канала, при этом, каждый канал содержит оптопару, первый вывод входа которой через резистор соединен с первым полюсом источника питания нагрузок, а через диод с первым контактом выходного ключа, второй вывод входа - через стабилитрон подключен к второму контакту выходного ключа, а выход оптопары и последовательно соединенный с ним резистор включены между полюсом источника питания микропроцессорного элемента и входом данного канала, куда подключен также резистор, соединенный вторым выводом с общим проводом питания устройства, с которым соединен также управляемый микропроцессорным элементом транзисторный ключ, вторым выводом подключенный к объединенным первым выводам резисторов, вторыми выводами соединенных с вторыми выводами входов оптореле всех каналов, при этом устройство содержит управляемый микропроцессорным элементом ключ с гальванической изоляцией выхода, включенного между общим полюсом источника питания нагрузок выходов каналов и, через последовательно соединенный резистор и диод, с вторыми контактами выходных ключей каналов, куда также подключена демпфирующая цепочка из диода и резистора.
На рис. 1 приведен пример реализации устройства вывода сигналов управления, где: 1 - преобразователь напряжения питания с входом питания Up и выходом Uo+, Uo-; 2 - узел приема/передачи информации; 3 - микропроцессорный элемент; 4 - транзисторный ключ; 5 - ключ с гальванической изоляцией выхода; К1…Кm - каналы устройства; К - коммутатор (переключатель) основного и резервного комплектов; Qp1…Qpm - входы каналов устройства; Q1…Qm - выходы каналов; R1m - резисторы на выходах микропроцессорного элемента, управляющих каналами; R2m - резистор, последовательно соединенный с выходом оптопары VEm; R3m - резистор, задающий входной ток оптореле VQm; R4m - резистор, имитирующий нагрузку канала; R5m, VD5m - демпфирующая цепочка; R6m - резистор, задающий входной ток оптопары VEm; VD1m, VD2m - диоды развязки коммутируемого и некоммутируемого плюсового полюса питания выходов устройства; VD3m - диод развязки выходов основного и резервного комплектов; VD4m - диод развязки цепей имитации нагрузки каналов; Un-, Un+ - питание выходов устройства, Un- - общий полюс нагрузок; Uкр - коммутируемый полюс питания выходов резервного комплекта; Uко - коммутируемый полюс питания выходов основного комплекта;
Устройство работает под управлением микропроцессорного элемента (3), который получает информацию через узел приема/передачи (2) от более высокого уровня системы и выдает соответствующие сигналы на входы Qp1…Qpm каналов, а именно, на первые выводы входов оптореле VQm, при этом, ключ (4) должен быть в активном состоянии, соединяя объединенные выводы резисторов R31…R3m с общим проводом источника питания Uo- для того, чтобы ток управления, задаваемый резисторами, мог пройти через соответствующие излучающие диоды оптореле. Периодически, на том основании, что оптореле имеет задержку времени отключения, микропроцессорный элемент отключает ключ (4), переключает свои управляющие выходы на ввод и считывает состояния на резисторах R1, которое передается через оптопары VE с выхода устройства. Далее микропроцессорный элемент возвращается к выдаче управляющей информации, а считанные данные (в инверсном виде) сравниваются с задаваемыми, любое несовпадение считается неисправностью и информация об этом передается на верхний уровень для принятия решения о переключении с основного на резервный комплект в резервируемой системе. Для определения полной исправности выходного элемента (оптореле), учитывая, что нагрузкой (как правило) является обмотка исполнительного реле, а время включения/отключения реле значительно велико (десятки миллисекунд), микропроцессорный элемент переводит свои управляющие выходы в инверсное состояние на время достаточное на гарантированное (по его техническим параметрам) переключение оптореле, затем считывает через оптопару состояние на выходах каналов и переходит на выдачу в каналы исходного (заданного) состояния. Анализ полученных данных позволяет микропроцессорному элементу определить возможность изменения состояния выходов устройства. Таким образом, обнаружив несоответствие можно считать, что наступило предотказное состояние. Нарушение контакта в разъеме, обрыв внешней цепи или нагрузки определяется считыванием «0» с выхода канала при заданном пассивном (отключенном) состоянии выхода. При этом, небходимо проверить сам канал считывания, что достигается переводом в активное состояние ключа 5. Благодаря наличию резистора R6m осуществляется возможность контроля элементов в резервном комплекте, т.е. при снятом напряжении Uкр. Следует учитывать, что задаваемый резистором R6m ток должен обеспечивать работу оптопары, но не должен нарушать работу нагрузки Rn (исполнительного реле). Демпфирующая цепочка введена для шунтирования э.д.с. самоиндукции при отключении индуктивной нагрузки.
Техническим результатом является возможность контроля состояния выходных цепей и диагностирование неисправностей всех элементов каналов, а также обрывов во внешних цепях, в том числе и при работе устройства в «горячем резерве» в резервируемых системах.
Claims (1)
- Устройство вывода сигналов управления для резервируемых систем с самоконтролем исправности, содержащее преобразователь напряжения для питания устройства, микропроцессорный элемент, связанный входами/выходами с узлом приема/передачи информации, а другие выходы микропроцессорного элемента подключены к входам каналов вывода, которыми являются первые выводы входов оптореле, первые контакты выходного ключа оптореле каждого канала через диод подключены к коммутируемому (первому) полюсу источника питания нагрузок каналов, второй контакт выходного ключа через последовательно включенный диод является выходом канала, при этом каждый канал содержит оптопару, первый вывод входа которой через резистор соединен с первым полюсом источника питания нагрузок, а через диод - с первым контактом выходного ключа, второй вывод входа через стабилитрон подключен к второму контакту выходного ключа, а выход оптопары и последовательно соединенный с ним резистор включены между полюсом источника питания микропроцессорного элемента и входом данного канала, куда подключен также резистор, соединенный вторым выводом с общим проводом питания устройства, с которым соединен также управляемый микропроцессорным элементом транзисторный ключ, вторым выводом подключенный к объединенным первым выводам резисторов, вторыми выводами соединенных с вторыми выводами входов оптореле всех каналов, при этом устройство содержит управляемый микропроцессорным элементом ключ с гальванической изоляцией выхода, включенного между общим полюсом источника питания нагрузок выходов каналов и через последовательно соединенный резистор и диод с вторыми контактами выходных ключей каналов, куда также подключена демпфирующая цепочка из диода и резистора.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2020136801U RU203989U1 (ru) | 2020-11-09 | 2020-11-09 | Устройство вывода сигналов управления для резервируемых систем с самоконтролем исправности |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2020136801U RU203989U1 (ru) | 2020-11-09 | 2020-11-09 | Устройство вывода сигналов управления для резервируемых систем с самоконтролем исправности |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU203989U1 true RU203989U1 (ru) | 2021-05-04 |
Family
ID=75851260
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2020136801U RU203989U1 (ru) | 2020-11-09 | 2020-11-09 | Устройство вывода сигналов управления для резервируемых систем с самоконтролем исправности |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU203989U1 (ru) |
Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2150730C1 (ru) * | 1999-02-24 | 2000-06-10 | Рязанское конструкторское бюро "Глобус" | Автоматизированная система контроля |
| CN103293949A (zh) * | 2013-06-08 | 2013-09-11 | 杭州和利时自动化有限公司 | 开关量输出通道冗余容错控制方法及冗余开关量输出通道 |
| RU2557771C1 (ru) * | 2014-02-28 | 2015-07-27 | Закрытое акционерное общество "Научно-производственный центр "Аквамарин" | Способ технического контроля и диагностирования бортовых систем беспилотного летательного аппарата с поддержкой принятия решений и комплекс контрольно-проверочной аппаратуры с интеллектуальной системой поддержки принятия решений для его осуществления |
| RU159142U1 (ru) * | 2014-10-30 | 2016-02-10 | Ооо "Нпп "Югпромавтоматизация" | Аналоговый измерительный канал с самодиагностикой |
| RU159355U1 (ru) * | 2014-10-30 | 2016-02-10 | Ооо "Нпп "Югпромавтоматизация" | Устройство вывода дискретных сигналов с диагностикой состояния выходов |
| CN106292633A (zh) * | 2016-08-25 | 2017-01-04 | 北京广利核系统工程有限公司 | 一种基于fpga的数字量输出通道自检系统和方法 |
-
2020
- 2020-11-09 RU RU2020136801U patent/RU203989U1/ru active
Patent Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2150730C1 (ru) * | 1999-02-24 | 2000-06-10 | Рязанское конструкторское бюро "Глобус" | Автоматизированная система контроля |
| CN103293949A (zh) * | 2013-06-08 | 2013-09-11 | 杭州和利时自动化有限公司 | 开关量输出通道冗余容错控制方法及冗余开关量输出通道 |
| RU2557771C1 (ru) * | 2014-02-28 | 2015-07-27 | Закрытое акционерное общество "Научно-производственный центр "Аквамарин" | Способ технического контроля и диагностирования бортовых систем беспилотного летательного аппарата с поддержкой принятия решений и комплекс контрольно-проверочной аппаратуры с интеллектуальной системой поддержки принятия решений для его осуществления |
| RU159142U1 (ru) * | 2014-10-30 | 2016-02-10 | Ооо "Нпп "Югпромавтоматизация" | Аналоговый измерительный канал с самодиагностикой |
| RU159355U1 (ru) * | 2014-10-30 | 2016-02-10 | Ооо "Нпп "Югпромавтоматизация" | Устройство вывода дискретных сигналов с диагностикой состояния выходов |
| CN106292633A (zh) * | 2016-08-25 | 2017-01-04 | 北京广利核系统工程有限公司 | 一种基于fpga的数字量输出通道自检系统和方法 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN109391131B (zh) | 一种mmc阀子模块旁路开关驱动装置 | |
| JPH11265733A (ja) | 群電池の状態監視装置 | |
| RU203989U1 (ru) | Устройство вывода сигналов управления для резервируемых систем с самоконтролем исправности | |
| GB2517368A (en) | Anti-interference switching value transmission circuit | |
| RU158213U1 (ru) | Релейный блок управления устройствами релейной защиты и автоматики | |
| RU2004127700A (ru) | Двухканальная система для регулирования движения железнодорожных транспортных средств | |
| CS272751B2 (en) | Stabilized unit for d.c.-to d.c. voltage changer | |
| RU159355U1 (ru) | Устройство вывода дискретных сигналов с диагностикой состояния выходов | |
| CN113541602B (zh) | 光伏组件、光伏系统和光伏测试方法 | |
| RU159354U1 (ru) | Устройство ввода дискретных сигналов постоянного и переменного тока с диагностикой обрыва монтажа или нагрузки контролируемой цепи | |
| CN111399427B (zh) | 基于嵌入式类fpga控制器分类模块化装置及方法 | |
| CN113972817A (zh) | 固态变压器故障处理系统 | |
| CN210804037U (zh) | 一种用于运载火箭遥测系统的中间装置综合电子单机 | |
| CN216718930U (zh) | 一种紧急按钮系统 | |
| CN213341646U (zh) | 一种基于cpu记忆电压的残压处理装置 | |
| JP2022531545A (ja) | 太陽光発電パネルの診断モジュール | |
| RU177438U1 (ru) | Устройство ввода дискретных сигналов с диагностикой исправности входных цепей | |
| CN114137822B (zh) | 一种4～20mA电流冗余输出转换电路 | |
| CN204008915U (zh) | 一种岸电系统模拟测试仪 | |
| RU218853U1 (ru) | Промышленный контроллер | |
| CN220732582U (zh) | 一种辅助电源及电源装置 | |
| CN210839528U (zh) | 一种串口通信信号异常修正电路及按摩椅 | |
| CN220823090U (zh) | Rs485通信电路、线路板及工控设备 | |
| CN219535704U (zh) | 一种电源转换开关系统 | |
| CN218679080U (zh) | 一种光电故障信号显示的装置 |