2.2.3 Устройство и принцип действия прибора

Приборы ПРОТАР 120 и ПРОТАР 130 имеют единую конструктивную базу, отличаясь исполнением передних панелей.

Все элементы прибора конструктивно объединены в блок, заключенный в металлический корпус. Крепление корпуса прибора к щиту осуществляется рамкой, которая с помощью винтов прижимает обечайку корпуса к наружной стороне щита.

Блок прибора состоит из шасси, передней панели и задней панели. На задней панели размещены: штепсельный разъем с 5 – 10 клеммами, к которым распаиваются внешние соединения прибора; модуль резервного питания типа MPOI с двумя парами сухих элементов СЦ – 0, 18 – У2 и винт для заземления прибора.

На шасси прибора размещен модуль источника питания и три основных функциональных модуля: аналоговый, буферный, цифровой.

На передней панели прибора ПРОТАР 120 размещен модуль дисплейный, объединяющий элементы встроенного пульта оператора.

На передней панели прибора ПРОТАР 130 размещен модуль дисплейный, включающий в себя светодиодные индикаторы и розетку штепсельного разъема для подключения выносного пульта оператора типа ПО – 01. При отключенном внешнем пульте розетка закрывается откидывающейся крышкой. В верхней части передней панели расположен карман с откидывающейся крышкой для хранения информации о записанной программе и установленных параметрах настройки.

Модули аналоговый и цифровой подключаются к другим элементам прибора с помощью штепсельных разъемов.

Регуляторы ПРОТАР используют в одном из двух режимов работы:

- в режиме работы по программе с «жесткой» структурой (за исключением Протар-120(130)), записанной в ПЗУ вычислительного устройства прибора, и пригодной для решения наиболее распространенных задач;

- в режиме работы по программе со свободно программируемой структурой, составленной пользователем на базе библиотеки подпрограмм ПЗУ.

Использование ПРОТАРа в режиме работы по программе с «жесткой» структурой фактически не отличается от использования непрограммируемых приборов: необходимо подключить прибор и установить с помощью пульта оператора требуемые параметры настройки.

Функциональная структура регулятора ПРОТАР представлена на рис. 3. Она включает устройства ввода и вывода информации, цифровое вычислительное устройство и встроенный пульт оператора.

Устройство ввода информации позволяет вводить до шести аналоговых сигналов и до одиннадцати дискретных сигналов .

Рисунок 3 – Функциональная структура ПРОТАР

Аналоговые входные сигналы , , , гальванически изолированы друг от друга и от всех остальных цепей и рассчитаны на подключение унифицированных сигналов тока 0…5 мА, 0…20 мА, 4…20 мА или напряжения 0…10 В. Входные сигналы вводятся через устройства ВТ 05/2, ВТ 20/2, ВН 10/2, поставляемые в комплекте. Устройства подключения ВТ и ВН преобразуют соответствующий входной сигнал внешних цепей во входной сигнал прибора с динамическим диапазоном изменения 0…2 В.

Аналоговые входные сигналы , вводятся без гальванического разделения.

Все шесть аналоговых входных сигналов преобразуются в цифровую форму аналого-цифровым преобразователем (АЦП).

Дискретные входные сигналы , соответствующие разомкнутому или замкнутому состоянию контактных или бесконтактных ключей, преобразуются в электрический двоичный сигнал (логический «0» или логическая «1»). Для ввода сигнала логической «1» управляющий ключ должен находиться в замкнутом состоянии. Для ввода логического «0» – ключ размыкается.

Устройство вывода информации предназначено для связи регулятора с исполнительными механизмами, другими регуляторами и системами управления, а также для организации систем контроля и сигнализации.

Результаты функционирования регулятора представляются на его выходе в виде:

- аналогового сигнала y с диапазоном изменения 0…10 В (ПРОТАР – 101 (111)) или в виде унифицированного сигнала тока (0…5 мА, 0…20 мА, 4…20 мА) или напряжения 0…10 В (ПРОТАР – 101 (111), ПРОТАР – 120 (130));

- сигнала широтно-импульсной модуляции, организованного по трехпроводной схеме с внутренним или внешним источником питания и используемого для управления электрическим импульсным исполнительным механизмом;

- дискретных сигналов , , управляемых программными компараторами, и , управляемым блоком диагностики отказов.

Подключение нагрузок к импульсным и дискретным выходам регулятора при использовании внутреннего и внешнего источников питания иллюстрируется рис. 4.

Рисунок 4 – Подключение нагрузок к импульсным (а, б)

и дискретным (в, г) выходам: а, в – с внутренним источником питания;

б, г – с внешним источником питания

Программируемое цифровое вычислительное устройство обеспечивает работу прибора в режиме «жесткой» или свободно программируемой структуры. Переключение режимов осуществляется дискретным входом . При (вход разомкнут) реализуется свободно программируемая структура, при (вход замкнут) включается «жесткая» структура. При этом вход в режим программирования не реализуется.

Вычислительное устройство в рамках функции F00 (эта функция входит в любую программу) реализует диагностику отказов. При наличии отказов или ошибок программирования или инициализации на цифровом дисплее периодически индицируется код отказа.

Коды отказов в порядке убывания приоритета:

- Е.08 – отказ ПЗУ;

- Е.06 – некорректность в записи программы или отказ ОЗУ программы;

- Е.05 – отсутствие инициализации или отказ ОЗУ данных;

- Е.04 – превышение допустимого времени выполнения программы или зацикливание;

- Е.02 – программируемый отказ (при использовании функции F58);

- Е.01 – программируемый отказ (если переменная ).

При возникновении одного из отказов размыкается дискретный выход , обнуляются импульсные выходы , и замораживается выходной аналоговый сигнал y.

Встроенный пульт оператора предназначен для набора программ, изменения текущих значений переменных, индикаций режимов работы и состояний дискретных и импульсных выходов, сигнализации при отказах регулятора. Размещение кнопок управления, светодиодных индикаторов и 8-разрядного цифрового дисплея показано на рис. 5.

Назначение кнопок и индикаторов пульта оператора:

- кнопка – переключение режимов работы цифрового дисплея;

- кнопка «П – Н» – переход в режим просмотра (настройки) переменных и структуры (кода) программы;

- кнопки , – просмотр или изменение переменных или структуры программы;

Рисунок 5 – Встроенный пульт оператора

- кнопки и – переход в ручной и автоматический режим работы регулятора, соответственно;

- кнопки ∇, ∆ – управление в ручном режиме исполнительным механизмом, подключенным к импульсным выходам , ;

- светодиодные индикаторы ∇ ∆, – индикация работы выходов , в автоматическом режиме работы регулятора;

- светодиодные индикаторы , – индикация работы дискретных выходов , .