Модули ввода информации.

В электронной цифровой системе «Транслог 2» дляввода информации от различных датчиков систем судовой автоматики имеются следующие модули:

Модуль 2001 предназначен для ограничения входного напряжения до уров­ня «L» - сигнала. В зависимости от величины входного напряже­ния различают контактный преобразователь 2001.01, на входыкоторого подается рабочее напряжение U1 (Е2, Е4,. Е6) или U2 (Е1, Е3, Е5), и контактный преобразователь 2001.02 с входными напряжениями U4 или U5. С выходов А1, А2, А3 обоихмодулей снимаются логические сигналы: «0» - сигнал (0÷0,5)В и «L» - сигнал (7,0+12,6)В. Обозначение модулей, их принципиальные схемы и клеммныe колодки показаны на рис.13.1 Работа модулей очевидна.

Модуль 2002 выполнен на микросхеме типа В109С, представляющей собой интегрирующий операционный усилитель, который при установке соответствующих внешних перемычек может выполнять функции измерительного и нулевого триггера или усилителя переменно­го тока. Обозначение модуля, клеммная колодка и принципиаль­ная схема показаны на рис. 13.2.

Рисунок 13.2. Модуль 2002

Принцип действия модуля 2002 в режиме измерительного и ну­левого триггера одинаковый и подобен работе модуля 1В21 сис­темы «Транслог -1». В этом случае входное напряжение U_E, изме­няющееся в диапазоне ±6,5B, подается на контактный вывод 1.5. Между контактными выводами 1.10 - 3.10 и 1.6 - 3.11 необходимо поставить перемычки, а к выводам 3.4 - 3.2 подать напряжение смещения - 5В ≤ U_ref ≤ 5В. В режиме.нулевого триггера U_ref не подается, а контактные выводы 3.4 - 3.2 замыкаются накорот­ко. В исходном состоянии параметры схемы подобраны так, что на выходе модуля 3.3 имеется «L» - сигнал (7,0+12,0)В. При плавном изменении входного напряжения и достижении им поро­гового значения U_E1, триггер изменяет свое состояние, и на выходе З.3 появляется «0» - сигнал (-1,0÷0,0)В, который существует на выходе до тех пор, пока входное напряжение не станет равным значению U_E2.. После этого триггер вернется в исходное состояние (рис.13.3).

Рисунок 13.3 Гистерезис модуля 2002.

Пороги срабатывания триггера устанавливаются с помощью U_ref. Для регулировки величины гистерезиса (не более 1β) триггера, т.е. его пребывания в нулевом состоянии, предусмотрено параллельное включение резистора R5* = 10 кОм к точкам схемы 3XL1 и 4XL1 и установка дополнительных перемычек. Так, в режимах измерительного и нулевого триггера при указанных выше перемычках величина гистерезиса находится в пределах 20 – 35 мВ. Для увеличения U_Н до 80 ÷ 120 мВ в режиме нулевого триггера устанавливается дополнительная перемычка между выводами 3.6 – 3.10 (R5= 330 кОм, R 7 = 430 Ом, R 10 = 17 кОм; R 11 = 130 кОм). Для полу­чения U_Н = 500÷600 мВ вместо перемычки 3.6-3.10 устанавли­вается 3.5-3.10.

Для работы модуля в режиме усилителя переменного напря­жения без инвертирования входного сигнала, последний подает­ся на вывод 1.6. При этом между выводами 1.10 - 3.10,1.4 - 3.8 и 1.5 - 1.2 ставятся перемычки. При инвертировании входного сигнала входом является вывод 1.5, а перемычки остаются те же, кроме 1.5 -1.2. Вместо нее ставится перемычка 1.6 - 1.2. Выходное напряжение, усиленное приблизительно в 100 раз, сни­мается с выхода 3.9 модуля. Для уменьшения коэффициента уси­ления модуля необходимо параллельно R 8=510 кОм присоеди­нить резистор R8* = 22 кОм к точкам схемы 1XL1 и 2XL1 или установить дополнительно внешние перемычки между выводами 1.8-1.9 и 3.7-3.8 (R1=5,1 кОм, R9=51 кОм). При установлен­ных дополнительных перемычках коэффициент усиления модуля уменьшается приблизительно в 10 раз. Диоды на входе опера­ционного усилителя служат для ограничения входного напряже­ния в пределах - 6, 5В ≤ U_E ≤ 6, 5В.

Следует помнить, что для повышения помехоустойчивости схе­мы все перемычки на клеммной колодке должны быть короткими.

Модуль 2003. Кнопочный модуль 2003.01 (с фиксацией) и 2003.02 (без фиксации) предназначен для ручного введения трех независи­мых друг от друга сигналов, уровень напряжения которых может достигать 60B.±25%. Принципиальная схема, обозначение и клеммная колодка модуля показаны на рис. 13.4.

Сигнальные лампы, вставляемые в кнопки, могут использоваться при температуре окружающей среды меньше 55⁰С. Ввод сигналов для модуля 2003.01 производится нажатием фиксирующих кнопок. На схеме кнопки показаны в рабочем положении.

Рисунок 13.4. Модуль 2003

Модуль 2004 предназначен для гальванического разделения напряжений источника сигнала от источника питания и выходных сигналов модуля. В зависимости от величины напряжения источника сиг­нала U_E различают три модификации модуля: 2004.01 для U_E = 12В, 2004.02 для U_E = 24В, 2004.03 для U_E = 60В.

Каждый модуль содержит две независимые друг от друга схемыреле типа RGK 30/1 (рис.12.5). один из входов которого присоединяется к рабочему напряжению U_E, а дру­гой в выводу М или электронному усилителю. В исходном сос­тоянии при подаче питания контакты каждого релеразомкнуты и на выходе А1(А2) схемы «0» - сигнал (0÷0.5В). При подключении к выводу 3.10 (3.7) напряжения U_E1 (U_E2), а ко входу 3.3(3.5) вывода М, реле замкнет свой контакт, и на выходе мо­дуля А1(А2) появится «L» - сигнал (7.0÷12.0)В. Частота ком­мутации реле f_max = 20 Гц.

Рисунок 13.5. Модуль 2004.

Модуль 2007 предназначен для преобразования аналоговых и дискретных сигналов, подаваемых на вход,. в двоичные сигналы системы «Транслог 2» Модуль 2007 представляет собой две одинаковые независимые друг от друга схемы триггеров, собранные в одно­местном корпусе на основе двух логических схем «НЕ» с положи­тельной обратной связью. На рис.13.6 показана принципиаль­ная схема одного из триггеров

Рисунок 13.6. Модуль 2007

Входы Е11(Е12) служат для подачи сигналов от индуктивных датчиков, причем U_ЕО = (0,8 ÷ 1,2)В. Входы Е21 (Е22) служат для подачи сигналов от оптических и термических датчиков с U_EL = (0,5 ÷ 3,0)В. Выводы S1 (S2) служат для внешнего присоединения к ним и выводу М конденсаторов, повышающих по­мехоустойчивость схемы.

В исходном состоянии при отсутствии входного сигнала первый транзистор закрыт, а второй открыт и насыщен. На вы­ходе схемы A1(А2) «0» - сигнал (0÷0,5В). При подаче хотя бы на один из входов Е сигнала и достижении им уровня «L», схе­ма изменяет свое состояние, т.е. первый транзистор открывает­ся, а второй закрывается. На выходе схемы А появляется «L» - сигнал (7,0 ÷ 12,6)В. Схема возвратится в исходное состояние, как только напряжение на ее входе уменьшится до уровня U_ЕО, как показано на гистерезисной зависимости U_а = f(U_e). Подсоединение датчиков, за исключением термического, производится между источником U₁ и входом Е триггера. Терми­ческий датчик подсоединяется между источником U₁, входом Е триггера и общим проводом М.