книги из ГПНТБ / Теоретические основы эксплуатации средств автоматизированного управления учебник

378

постоянных напряжений, пропорциональных основным параметрам электровакуумных приборов (ЭШ ), полупроводниковых приборов (ШІП), а также параметрам резисторов, индуктивностей, конден­ саторов ( R , L , С , Z ) .

Измеритель используется для сравнения измеряемого парамет­ ра с некоторым его эталонным значением и выработки сигнала, пропорционального величине разности этих сигналов.

Табло отображения команд служит для контроля за исполнени­ ем каждой команды с программного устройства.

Индикатор состояния параметра служит для отображения - каче­ ственного состояния параметра в трех градациях: "больше - нор­ ма - меньше" (< , N , > ).

Индикатор величины параметра служит для отображения относи­ тельного значения параметра в десятичной системе счисления.

Регистратор служит для записи относительных значений пара­ метров в десятичной системе счисления.

Коммутатор и формирователь команд обеспечивает включение резервного элемента взамен отказавшего, а также вырабатывает сигналы для регулировки параметров аппаратуры и ее элементов.

Устройство прогнозирования отказов служит для предсказания отказа в течение интервала прогнозирования.

Автомат может использоваться в двух основных режимах: при включенном и выключенном объекте контроля. В первом режиме ав­ томат позволяет осуществлять контроль параметров аппаратуры, запись измеренных значений этих параметров, а также включение

По командам программного устройства контролируемый параметр че­ рез коммутатор и преобразователь подключается к измерителю. Од­ новременно в измерителе устанавливается допуск на данный пара­ метр. Результат измерения обрабатывается логическим устройст­ вом, которое выдает сигнал, соответствующий состоянию контро­ лируемого параметра, на индикатор состояния параметра. Логиче­ ское устройство измерителя также формирует команды для управ­ ления резервом.

379

При измерении относительного значения параметра по коман­ дам программного устройства включается индикатор величины па­ раметра, на котором в десятичном коде отображается результат измерения. При необходимости этот результат может быть записан

В этом режиме с помощью переходных устройств, включаемых между, активными элементами (электровакуумные и полупроводниковые при­ боры) и пассивными элементами (резисторы, индуктивности, кон­ денсаторы), по командам с программного устройства осуществля­ ется последовательное подключение элементов или цепей, содер­ жащих эти элементы, к преобразователю параметров элементов и цепей, с выхода которого снимаются:

-для электровакуумных и полупроводниковых приборов - на­ пряжения, пропорциональные -величине контролируемого параметра. Для ЭШ этими параметрами являются: крутизна анодно-сеточной характеристики, анодный ток, наличие короткого замыкания меж­ ду электродами и выпрямленный ток для кенотронов; для ШП: ко­ эффициент усиления по току, обратный ток коллектора, выходное сопротивление; для диодов проверяются прямое и обратное сопро­ тивления;

-для пассивных элементов - напряжения, пропорциональные величине отклонения параметра от его номинального значения,за­ даваемого программным устройством.

регулирование, когда известен только знак отклонения параметра, либо многопозиционное регулирование, если известны знак и ве­ личина отклонения. Различие состоит в том, что в первом случае управляющий сигнал подается до тех пор, пока параметр не попа­ дет в пределы допуска, во втором случае регулирование парамет­ ра производится пропорционально величине отклонения.

Как уже отмечалось, двухпозиционный сигнал формируется ло­ гической схемой измерителя, а многопозиционный - устройством формирования,которое является частью измерителя и индикатора величины параметра. С выходов схем формирования управляющие сиг­

330

ствия устройства прогнозирования отказов основан на использо­

200ком; - сопротивление резисторов в диапазоне 10 ом - 12 Мом;

-индуктивность от 30 мгн и выше;

-параметры транзисторов о( , Л22 и 1н0 соответственно в

диапазонах 0,9 - 1,0; 0,4*10“® - 4*10“® ^jjj; 0 - 5 0 мка;

- статические характеристики всех приемно-усилительных ламп, предусмотренных ГОСТ;

- наличие цепи между двумя точками схемы. Точность измерения параметров - 1%.

Емкость коммутатора позволяет контролировать блок, состоя­ щий из 20 ламповых иля 40 полупроводниковых каскадов.

§І8 .2 . ПУЛЬТ УПРАВЛЕНИЯ. ПРОГРАММНОЕ УСТРОЙСТВО. КОММУТАТОР

Пу л ь т у п р а в л е н и я . Пульт управления предна­ значен для включения автомата, управления работой автомата во всех режимах и индикации результатов контроля.

На передней панели пульта расположены:

- тумблеры включения питающих напряжений с соответствующи­ ми индикаторными лампочками;

-стрелочный прибор для контроля напряжений;

-переключатели контроля питающих напряжений и режимов бло­

ков проверки активных и ’пассивных элементов;

-тумблер и кнопка управления.лентопротяжным механизмом;

-индикаторная часть автомата, которая включает в себя.ин­ дикатор допускового контроля ("Больше", "Норма", "Меньше"),ин­ дикатор проверки цепи ( "Проверка цепи", "Цепь есть", "Цепи Reff),

индикатор перегрузки, индикатор диапазонов измеряемых напряже­ ний, индикатор знака измеряемого напряжения, индикаторные лам­ почки "Ш -І" для визуального контроля относительного значения контролируемого параметра.

На передней панели также находятся органы регулировки па­ раметров блоков проверки активных и пассивных элементов.

Внутри пульта управления расположены:

881

-контактор для включения напряжения 26 в;

-логическая схема, состоящая из усилителей тока фоторези­ сторов "больше" и "меньше" и реле, коммутирующих соответствую­ щие индикаторные лампы;

-схема коммутации, осуществляющая выбор необходимых режи­

мов работы автомата по командам программного устройства; - усилители токов фотосопротивлений знака и перегрузки с

соответствующими реле.

П р о г р а м м н о е у с т р о й с т в о . Программное устройство состоит из лентопротяжного механизма, устройства за­ светки кадра и матрицы фоторезисторов с усилителями. Оно преоб­ разует записанную на носителе программу в электрические коман­ ды, В качестве носителя программы используется кинолента шири­ ной 36 мм. Программа на ней за­ писывается пуншированием отвер­ стий. Для повышения надежности работы и достоверности считыва­ ния программы, а также для по­ лучения необходимого числа ко­ манд в автомате использован спо­ соб последовательного покадрово­

го считывания программы с перфоРис.1 8 .2 . Перфолента

остальных пяти дорожках - адресные (А) и командные (К) отвер­ стия. Кадр, образуемый на перфоленте, содержит управляющее от­ верстие, строку адресных перфораций и четыре строки командных перфораций.

Матрица фоторезисторов содержит 24 фоторезистора. При совме­ щении управляющего отверстия со считывающим резистором матрицы происходит засветка последнего (так как лампочка, осуществляю­ щая засветку управляющего отверстия, горит непрерывно),что обес­ печивает открывание усилителя и срабатывание реле, которое вклю­ чает лампочку засветки строки адресных перфораций и лампочки за­ светки командных перфораций.

Всего с учетом использования трех адресных перфораций мож­ но получить 136 различных команд. Формирование соответствующей команды происходит путем засветки требуемой комбинации фоторе­ зисторов.

S82

Лентопротяжный механизм, используемый в программном уст­ ройстве автомата, представляет собой устройство с двумя двига­ телями.

Основной электродвигатель через систему зубчатых колес при­ водит во вращение лентопротяжные ролики, которые осуществляют требуемое протягивание ленты. Емкость кассеты равна 120 метрам киноленты. Плотная и равномерная намотка обеспечивается за счет использования фрикционных лентоприемников (ФЛ) второго электро­ двигателя подмотки. Лентопротяжный механизм обеспечивает также ускоренную перемотку в обоих направлениях.

В х о д н о й к о м м у т а т о р . Входной коммутатор слу­ жит для последовательного подключения контролируемых параметров к соответствующим преобразователям (см. ри с .1 8 .1 ). Он собран на реле и шаговых искателях. Коммутация осуществляется путем пода­ чи команд на реле, управляющие работой шаговых искателей. Два шаговых искателя предназначены для коммутации контролируемых точек, третий предназначен для подключения электродов ламп при контроле ЭВП или ШШ, а четвертый шаговый искатель служит для отключения напряжения накала, непрерывно подаваемого на лам­ пу от контролируемого объекта (режим подготовки к проверке), и подключения его непосредственно от преобразователя параметров ЭВП.

§ 1 8 .3 . ИЗМЕРИТЕЛЬНОЕ УСТРОЙСТВО АВТОМАТА

Измерительное устройство автомата состоит из двух незави­ симых частей, одна из которых основана на аналого-дискретном,а

Аналого-дискретное измерительное устройство автомата,блок-

Рассмотрим принцип действия измерителя применительно к блоксхеме рис.1 8 .3 .

383

Основой измерителя является гальванометр со световым лучом типа М-ІЭ4. Входное напряжение на отклоняющую систему прибора подается через управляемые выключатель и переключатель полярно­ сти. Шкалу измерителя составляют 104 фоторезистора СФЗ-І, 100 из которых являются измерительными, два - знаковыми и два - фо­ торезисторами перегрузки. Выводы каждого измерительного фоторе­ зистора соединены с коммутаторами "Предел снизу" и "Предел свер­ ху", управляемыми программным устройством таким образом, что каждый из измерительных фоторезисторов может быть выбран как

Рис..Щ З. Блок-схема аналогового измерительного устройства

схемой установки пределов "сверху" (верхняя граница поля допу­ ска), так и "снизу" (нижняя граница поля допуска).

Для того чтобы довести уровень сигнала до требуемой величи-

S84

ны, применяются усилители тока фоторезисторов, соответствуют ^ нижнему пределу допуска (усилитель "Меньше” ) и верхнему преде­ лу допуска (усилитель "Больше"), и усилители тока знакового фо­ торезистора 3 и фоторезиотора перегрузки П.

Эти усилители управляют транспарантами "Полярность” и "Пе­ регрузка",

Рассмотрим работу измерительной схемы в режимах контроля, измерения и управления.

Ре ж и м к о н т р о л я . В этом режиме по командам с программного устройства коммутаторами "Предел снизу" и "Предел сверху" выбираются пределы допуска. Затаи происходит пере­ мещение светового луна (при подаче контролируемого напряжения на вход прибора). При освещении лучом фоторезиотора, подключен­ ного к логической схеме измерителя, срабатывает исполнительное реле соответствующего усилителя.

Таким образом, в зависимости от того, на какой фоторезистор попадет световой луч при своем движении - на фоторезистор "мень­ ше" или "больше", сработает логическое устройство, которое вы­ даст соответственно сигналы "норма" или "больше". Если световой луч не дошел до фоторезистора "меньше", то на световой индика­ тор выдается сигнал "меньше".

Ре ж и м и з м е р е н и я . В этом режиме измеряемое напряжение подается на отклоняющую систему гальванометра. В за­ висимости от величины напряжения световой луч осветит тот или иной фоторезистор. После этого по команде с программного уст­ ройства коммутатор "Предел снизу" начинает последовательный "опрос" всех фоторезисторов в режиме самохода, подключая их по очереди к усилителю "Меньше". Как только к усилителю "Меньше" логической схемы будет подключен освещенный фоторезистор,этот усилитель выдаст команду на остановку шагового искателя. При этом напряжения с контактов ламелей значащей и разрядной цифр шагового искателя будут поданы на соленоиды печатающего уст­ ройства регистратора и электроды световых индикаторов величи­ ны параметров. При помощи коммутатора "Предел снизу" происхо­ дит последовательный опрос фоторезисторов. Если не будет осве­ щен ни один фоторезистор, коммутатор после опроса последнего, 99-го фоторезистора выдаст команду на прекращение измерения,

врезультате чего искатель коммутатора остановится в исходном положении.

385

На шкале гальванометра имеются знаковые фоторезисторы.стоя­ щие перед нулевым. В случае, если световой луч осветит хотя бы один знаковый фоторезистор (отклонившись в противоположную сто­ рону), по команде с усилителя знака будет переключен вход при­ бора. В конце шкалы имеются фоторезисторы перегрузки, при осве­ щении одного из которых устройство автоматически переключается на следующий поддиапазон или отключается. Переключение поддиа­ пазонов может осуществляться и по командам программного устрой­ ства.

Фотореэисторы знака и перегрузки необходимы для случаев, когда неизвестны полярность и величина измеряемого напряжения.

Р е ж и м у п р а в л е н и я . В тех случаях, когда кон­ тролируемое напряжение выйдет за пределы допуска, устройством может быть выработано управляющее напряжение двух видов. В пер­ вом случае управляющий сигнал вырабатывается логическим устрой­ ством измерителя, во втором случае это осуществляется формиро­ вателем команд, в котором специальным магазином сопротивлений, управляемым коммутатором "Предел снизу", набирается сопротив­ ление, пропорциональное величине измеренного напряжения. По ко­ мандам программного устройства при помощи аналогичного магази­ на набирается сопротивление, пропорциональное эталонному значе­ нию контролируемого напряжения. Затем эти сопротивления подклю­ чаются к схеме преобразования десятичного кода в управляющий сигнал. С выхода этой схемы снимается сигнал, пропорциональный разности этих сопротивлений, т ,е . величине и знаку отклонения измеренного значения напряжения от эталонного. Полученное на­ пряжение с помощью коммутатора подается на объект и использу­ ется как управляющий сигнал.

§ 18.4. ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ПАРАМЕТРОВ ЭЛЕКТРОВАКУУМНЫХ ПРИБОРОВ

Преобразователь параметров электровакуумных приборов сов­ местно с измерителем служит для контроля параметров приемно­ усилительных и маломощных генераторных ламп, кенотронов и газо­ наполненных стабилизаторов.

Электровакуумные приборы проверяются на отсутствие межэлек­

886

Стабилизаторы проверяются на изменение уровня стабилизиро­ ванного напряжения при изменении нагрузки. Преобразователь па­ раметров ЭВП (рис.18.4) состоит из следующих основных элемен­ тов:

-входного коммутатора, служащего для подключения электро­ дов проверяемых ламп к соответствующим схемам измерения;

-коммутатора накалов, служащего для переключения накалов проверяемых ламп;

-коммутаторов тока, крутизны, короткого замыкания и ста­ билизации, служащих для подключения электродов проверяемой лампы к соответствующим преобразователям;

Рис.18 .4 . Преобразователь параметров электровакуумных приборов

-преобразователей тока, крутизны, короткого замыкания и стабилизации, служащих для преобразования параметров лампы в напряжение постоянного тока;

-выходного коммутатора, служащего для подачи напряжений, пропорциональных соответствующим параметрам, на измеритель.

Все коммутаторы состоят из реле. Коммутатор анодного тока представляет собой схему, которая по командам программного уст­ ройства подключает соответствующие электроды контролируемой лампы, обеспечивая подачу необходимых питающих напряжений, а также подключает соответствующие анодные, катодные и сеточные сопротивления, образующие преобразователь тока. Напряжение с

887

преобразователя, пропорциональное величине тока I , через вы­ ходной коммутатор подается на измеритель.

Преобразователи крутизны и тока работают аналогично, за исключением того, что при измерении крутизны на управляющую сетку контролируемой лампы подается переменное калиброванное напряжение. Переменная составляющая анодного тока, величина которой пропорциональна крутизне лампы, усиливается, выпрям­ ляется и через выходной коммутатор подается на измеритель.

Для установки чувствительности используется ехала, при по­ мощи которой изменяется величина переменного напряжения, пода­ ваемого на управляющую сетку усилительной лампы. Это осущест­ вляется по командам с программного устройства. Таким образом, для каждого типа лампы требуемая чувствительность устанавлива­ ется автоматически.

Коммутатор и преобразователь стабилизаторов тока служат для подключения электродов стабилизаторов и проверки их способности к стабилизации тока. Напряжение с нагрузки стабилизатора при ее изменении через выходной коммутатор подается на измеритель.

Преобразователь короткого замыкания между электродами со­ стоит из выпрямителя и реле, которые по командам программного устройства по очереди подключают все электроды, кроме одного, к минусу источника. На проверяемый электрод подается напряже­ ние 12 в . Ток, протекающий через электроды при наличии замыка­ ния, преобразуется в напряжение и через выходной коммутатор по­ дается на измеритель.

Работа устройства для автоматической проверки ЭШ осущест­ вляется следующим образом.

Накал на все лампы, подлежащие контролю, подается от кон­ тролируемого блока (при необходимости может быть использован отдельный источник). По командам программного устройства с по­ мощью коммутатора ламп выбирается контролируемая лампа и под­ ключается к соответствующему преобразователю параметра. Одно­ временно происходит подключение накала на эту лампу непосред­ ственно от источника питания автомата. После этого по командам программного устройства производится последовательная во време­ ни проверка параметров ЭВП, Порядок испытаний, число и вид кон­ тролируемых параметров задаются программой.

Результаты контроля индицируются на световом табло и могут записываться регистратором.

Для последовательной проверки всех ламп по любым парамет­