4.2.2 Схемы сигнализации

Существует много различных способов сигнализации положения контролируемых агрегатов. Наиболее просто указанная сигнализация выполняется для таких механизмов, которые имеют только два рабочих положения: отключено-включено или открыто-закрыто.

На рисунке 4.3 показано несколько вариантов включения ламп, сигнализирующих работу и остановку электродвигателя. В первом случае (а) сигнализация включения электродвигателя осуществляется одной лампой HL1, подключаемой параллельно катушке контактора. Иногда лампа НL1 включается последовательно с добавочным сопротивлением. Такая схема не требует добавочных блок-контактов контактора, но отличается невысокой надежностью из-за возможного перегорания лампы.

Во второй схеме (б), кроме лампы HL1, подключенной параллельно катушке контактора, имеется лампа HL2, включаемая размыкающим блок-контактом контактора и сигнализирующая отключение электродвигателя. Здесь перегорание любой лампы не дает ложного сигнала.

Схема (в) для подключения сиг­нальных ламп HL1 и HL2 име­ет один размыкающий и один замыкающий блок-контакты контактора; если последних не хватает, то для подключения сигнальных ламп могут быть использованы контакты проме­жуточного реле, размножающе­го блок-контакты контактора.

а — одной сигнальной лампой; б — двумя сиг­нальными лампами с использованием одного блок-контакта контактора; в — двумя сигналь­ными лампами с использованием двух контактов контактора.

Рисунок 4.3 — Схемы сигнализации положения электродвигателя

Включение сигнальной лам­пы HL2 размыкающим блок-контактом предпочтительнее подключения лампы параллель­но катушке контактора, так как это позволяет разделить цепи управления и сигнализации и устранить влияние неисправно­стей в цепи лампы HL2 на работу контактора.

Дальнейшим развитием схемы сигнализации с центральной частью и с повторным действием звукового сигнала является схема на переменном токе, показанная на рисунке 4.4. Здесь при замыкании технологического контакта по­дается звуковой сигнал и соответствующая сигнальная лампа с помощью ис­точника мигающего света ИМС загорается мигающим светом, позволяя легко отличить вновь поступивший сигнал от принятых ранее, что весьма важно при большом числе сигнализируемых параметров. После снятия звукового сигнала кнопкой SB2 лампа переключается на горение ровным светом и одновременно отключается источник мигающего света. При размыкании технологического контакта сигнальная лампа гаснет.

Рисунок 4.4 - Схема сигнализации с повторным действием звукового сигнала и миганием

Отметим, что в качестве источника мигающего света могут быть использованы такие устройства, как релейная пульс-пара, либо специальный источник мигающего света, предназначенный для периодического прерывания электрических цепей переменного тока напряжением 127 или 220 В.

При диспетчеризации и автоматизации крупных технологических объек­тов возникает необходимость в сигнализации большого количества различных параметров. В этих случаях вместо многорелейных схем применяют схемы им­пульсной сигнализации.

Схемами импульсной сигнализации принято называть такие схемы, в ко­торых сигналы об отклонении какого-либо контролируемого параметра от за­данного значения или о возникновении аварийного состояния преобразуются из длительных в кратковременные импульсы. Импульсный характер работы подобных схем сигнализации обеспечивает их быструю готовность к по­вторному действию и, следовательно, позволяет объединять большое чис­ло сигнальных точек при незначительном количестве используемой аппара­туры.

В качестве примера схемы импульсной сигнализации на рисунке 3 приве­дена схема, работающая на мостовом принципе с питанием как переменным, так и постоянным током. В основу работы мостовых схем сигнализации поло­жено явление резкого изменения сопротивления сигнальных ламп при вклю­чении, так как сопротивление нити накаливания лампы в холодном состоянии примерно в 6—10 раз меньше, чем в горячем, а время переходного процесса при включении зависит от конструктивных особенностей лампы и параметров цепи и составляет 40—100 мкс.

Рисунок 4.5 - Мостовая схема импульсной сигнализации

Схема сигнализации, построенная на мостовом принципе, представляет собой ряд мостов, число" которых соответствует числу сигнализируемых параметров.

Все мосты имеют два общих плеча на резисторах R1 и R2 и два индиви­дуальных плеча, например сопротивление сигнальной лампы HL1 и дополни­тельное сопротивление резистора R4. В общую диагональ мостов через развя­зывающие диоды VD включена одна из обмоток чувствительного поляризо­ванного реле КР1 (типа РП-4).

Режим работы мостов выбирается так, что потенциал точки соединения сигнальных ламп с добавочными сопротивлениями (точки 13, 15, 17, 19) во всех случаях, за исключением момента замыкания контактов технологических датчиков Р, оказывается ниже потенциала точки соединения обмотки 1 реле КР1 с резисторами R1, R2 (точка 7). Вследствие этого диоды VD6, VD7, VD8, VD9 оказываются запертыми и взаимное влияние мостов исключается.

В момент замыкания технологического контакта, например, Р2 в цепи сигнальной лампы HL2 и дополнительного сопротивления R5 создается крат­ковременный импульс тока, значительно превышающий значение тока в этой цепи в установившемся режиме. При этом на резисторе R5 создается такое падение напряжения, при котором потенциал точки 15 оказывается выше по­тенциала точки 7, диод VD7 отпирается и через обмотку 1 реле КР1 прохо­дит ток. Реле КР1 срабатывает и через промежуточное реле К.1 включает звуковой сигнал НА1.

Влияние остальных мостов независимо от того, замкнуты или разомкнуты контакты их датчиков, на работе схемы в этот момент не сказывается, так как потенциал точки 11 ввиду малого прямого сопротивления диода VD7 прак­тически равен потенциалу точки 15. Следовательно, обратное напряжение, приложенное к диодам VD6, VD8 и VD9, повышается по сравнению с режи­мом, существовавшим до включения сигнала, и эти диоды остаются запер­тыми.

При нагреве лампы ее сопротивление возрастает, а ток лампы, падение напряжения на резисторе R5 и потенциал точки 15 уменьшаются. Когда зна­чение потенциала точки 15 окажется меньше потенциала точки 7, протекание тока через обмотку 1 реле КР1 прекратится.

Для снятия звукового сигнала служит кнопка SB1, при нажатии которой получает питание обмотка 11 реле КР1, и схема приходит в исходное со­стояние.

В связи с тем, что обратное сопротивление германиевых диодов состав­ляет 0,5—1 МОм, а ток утечки через обратное сопротивление диодов VD6, VD7, VD8, VD9 и добавочные сопротивления резисторов R4, R5, R6, R7 имеет направление, обратное току срабатывания, при значительном значении тока утечки возможно нарушение работы схемы. Для устранения этого явления в схеме предусмотрены дополнительные общие диоды VD10, VD11.

Проверка исправности сигнальных ламп производится нажатием кнопки опробования SB2. Диоды VD1, VD2, VD3, VD.4 служат для развязки цепей опробования.

Если релейные схемы сигнализации, рассмотренные ранее, обеспечивают прохождение звукового сигнала независимо от исправности сигнальных ламп, то мостовые схемы сигнализации и схемы с реле импульсной сигнализации, выгодно отличаясь простотой и отсутствием релейной аппаратуры, имеют общий органический недостаток: при неисправности сигнальной лампы схемы теряют не только соответствующий световой, но и звуковой сигнал. Этот не­достаток ограничивает возможность применения данной группы схем для сигнализации состояния ответственных технологических параметров.