Контроллер для управления дизельными электроагрегатами

 

Полезная модель относится к цифровым управляющим устройствам технических систем и может быть использована, в частности, для управления дизельными электрогенераторами. Требуемый технический результат, заключающийся в повышении помехоустойчивости, достигается в устройстве, содержащем разъем входных сигналов, разъем выходных сигналов управления, микроконтроллер, индикаторный дисплей, блок защиты от наносекундных импульсных помех, блок адаптера входных сигналов, первый и второй драйверы индикаторов, блок светодиодных индикаторов, блок выходных реле, первый и второй драйверы выходных реле, первый и второй регистры памяти состояний выходных реле, блок измерения частоты дизельного генератора и блок измерения аналоговых параметров дизельного генератора. 1 п. ф-лы, 1 ил.

Полезная модель относится к цифровым управляющим устройствам технических систем и предназначена для управления дизельными электроагрегатами 1-й степени автоматизации с местным и дистанционным управлением, а также электроагрегатами предназначенными для резервирования сети.

Известен контроллер, содержащий блок управления, связанный с генератором опорных импульсов, аналого-цифровой и цифроаналоговый преобразователи, блоки для связи с периферийными устройствами, блок накопления информации, а также интерфейс, связанный с блоком накопления информации, с блоком управления и имеющий возможность связи с аналого-цифровым и цифроаналоговым преобразователями [RU 95808, U1, G06F 1/00, 10/07/2010].

Недостатком устройства являются относительно узкие функциональные возможности.

Наиболее близкими по технической сущности к предложенному является контроллер, содержащий микроконтроллер, осуществляющий сбор, обработку и передачу измерительной информации, преобразователь сигналов интерфейса RS-485, преобразователь сигналов интерфейса CAN, модуль часов реального времени, сообщающий микроконтроллеру точное астрономическое время, энергонезависимую память большой емкости для хранения конфигурации устройства и собранной микроконтроллером информации, блок питания, модуль интерфейса GPRS, сменный модуль (PLC, радио, Zigbee), модуль локального интерфейса (ЖКИ индикатор, клавиатура) и модуль контроля состояния объекта автоматизации [RU 99203, U1, G05B 19/00, 10.11.2010].

Недостатком наиболее близкого технического решения является относительно низкая помехоустойчивость.

Требуемый технический результат заключается в повышении помехоустойчивости.

Требуемый технический результат достигается в устройстве, содержащем разъем входных сигналов, разъем выходных сигналов управления, микроконтроллер, индикаторный дисплей, блок защиты от наносекундных импульсных помех, блок адаптера входных сигналов, первый и второй драйверы индикаторов, блок светодиодных индикаторов, блок выходных реле, первый и второй драйверы выходных реле, первый и второй регистры памяти состояний выходных реле, блок измерения частоты дизельного генератора и блок измерения аналоговых параметров дизельного генератора, при этом, группа входов блока защиты от наносекундных импульсных помех соединена с группой выходов разъема входных сигналов, вход блока адаптера входных сигналов соединен с выходом блока защиты от наносекундных импульсных помех, а выход блока адаптера входных сигналов соединен с первым входом микроконтроллера, первый и второй выход которого соединены с входами первого и второго драйверов индикаторов, соответственно, выходы которых соединены в входами индикаторного дисплея, выход блока выходных реле соединен с входом разъема выходных сигналов управления, а первый и второй входы - с выходами первого и второго драйверов выходных реле, соответственно, группа выходов первого регистра памяти состояний выходных реле и группа выходов второго регистра памяти состояний выходных реле соединены с входами первого и второго драйверов выходных реле, вход первого регистра памяти состояний выходных реле соединен с третьим выходом микроконтроллера, а выход - соединен с входом второго регистра памяти состояний выходных реле, группа выходов микроконтроллера соединена с группой входов блока светодиодных индикаторов, вход блока измерения частоты дизельного генератора соединена с первым выходом аналогового сигнала разъема входных сигналов, а выход - соединен со вторым входом микроконтроллера, первый и второй входы блока измерения аналоговых параметров дизельного генератора соединены со вторым и третьим выходами аналогового сигнала разъема входных сигналов, соответственно, а первый и второй выходы - соединены с третьим и четвертыми входами микроконтроллера, соответственно.

На чертеже представлена функциональная схема контроллера для управления дизельными электроагрегатами.

Контроллер для управления дизельными электроагрегатами содержит разъем 1 входных сигналов, разъем 2 выходных сигналов управления, микроконтроллер 3, индикаторный дисплей 4, блок 5 защиты от наносекундных импульсных помех, блок 6 адаптера входных сигналов, первый 7 и второй 8 драйверы индикаторов, блок 9 светодиодных индикаторов, блок 10 выходных реле, первый 11 и второй 12 драйверы выходных реле, первый 13 и второй 14 регистры памяти состояний выходных реле, блок 15 измерения частоты дизельного генератора и блок 16 измерения аналоговых параметров дизельного генератора.

В контроллере для управления дизельными электроагрегатами группа входов блока 5 защиты от наносекундных импульсных помех соединена с группой выходов разъема 1 входных сигналов, вход блока 6 адаптера входных сигналов соединен с выходом блока 5 защиты от наносекундных импульсных помех, а выход - соединен с первым входом микроконтроллера 3, первый и второй выход которого соединены с входами первого 7 и второго 8 драйверов индикаторов, соответственно, выходы которых соединены в входами индикаторного дисплея 4.

Кроме того, в контроллере для управления дизельными электроагрегатами выход блока 10 выходных реле соединен с входом разъема 2 выходных сигналов управления, а первый и второй входы - с выходами первого 11 и второго 12 драйверов выходных реле, соответственно, группа выходов первого регистра 13 памяти состояний выходных реле и группа выходов второго регистра 14 памяти состояний выходных реле соединены с входами первого 11 и второго 12 драйверов выходных реле, соответственно, вход первого регистра 13 памяти состояний выходных реле соединен с третьим выходом микроконтроллера 3, а выход - соединен с входом второго регистра 13 памяти состояний выходных реле.

Дополнительно к указанному, в контроллере для управления дизельными электроагрегатами группа выходов микроконтроллера 3 соединена с группой входов блока 9 светодиодных индикаторов, вход блока 15 измерения частоты дизельного генератора соединена с первым выходом аналогового сигнала разъема 1 входных сигналов, а выход - соединен со вторым входом микроконтроллера 3, первый и второй входы блока 16 измерения аналоговых параметров дизельного генератора соединены со вторым и третьим выходами аналогового сигнала разъема 1 входных сигналов, соответственно, а первый и второй выходы - соединены с третьим и четвертыми входами микроконтроллера 3, соответственно.

Поскольку контроллер для управления дизельными электроагрегатами содержит ряд элементов, охарактеризованных на функциональном уровне, и описываемая форма реализации некоторых из них предполагает использование программируемого (настраиваемого) многофункционального средства, например, микроконтроллера, то ниже при описании работы контроллера для управления дизельными электроагрегатами представляются примеры их технической реализации и сведения, подтверждающие возможность выполнения таким средством конкретной предписываемой ему в составе данного устройства функции.

Работает контроллер для управления дизельными электроагрегатами следующим образом.

В частности, с различными версиями управляющей программы микроконтроллера 3, предложенный контроллер для управления дизельными электроагрегатами обеспечивает:

- пуск и штатный останов двигателя дизельного электроагрегата в местном и дистанционном режимах управления;

- аварийную защиту с остановом двигателя дизельного электроагрегата по сигналам аварийных датчиков и по внешним аварийным командам;

- аварийно-предупредительную сигнализацию;

- контроль величины напряжения стартерной аккумуляторной батареи;

- световую индикацию состояния дизельного электроагрегата (аварии, неисправности, выполнение алгоритма работы);

- выдачу сигналов о состоянии дизельного электроагрегата во внешнюю систему дистанционного контроля;

- учет времени наработки дизельного электроагрегата.

Возможность изменения управляющей программы контроллера позволяет использовать его для управления электроагрегатами с различными типами двигателей. Конструктивно контроллер для управления дизельными электроагрегатами выполнен на печатной плате.

Входные сигналы от дизельного электроагрегата поступают на разъем 1 входных сигналов и проходя через блок 5 защиты от наносекундных импульсных помех, представляющего собой схему защиты, выполненную на диодно-резисторных сборках, поступают в блок 6 адаптера входных сигналов, который обеспечивает детектирование состояния входных сигналов (датчиков) типа "сухой контакт", которые могут располагаться на значительном удалении (до 20 м) от контроллера для управления дизельными электроагрегатами.

В блоке 6, выполненном, например, на основе специальной интегральной микросхемы МС33972, входные сигналы приводятся к стандартным опорным уровням логического нуля и логической единицы, что также повышает помехоустойчивость контроллера для управления дизельными электроагрегатами. Сформированные блоком 6 сигналы поступают в микроконтроллер 3, который может быть выполнении на микросхеме MC68HC908QB8/QY8. Выходные сигналы микроконтроллера 3 в зависимости от программы его работы формируются сигналы для отображения видеоинформации о состоянии объекта управления, которые передаются в первый 7 и второй 8 драйверы индикаторов, в которых они преобразуются в управляющее сигналы для индикаторного дисплея 4. Первый 7 и второй 8 драйверы индикаторов могут быть выполнены на интегральной микросхеме МС33972.

Кроме того, соответствующие сигналы с выхода микроконтроллера 3 поступают в блок 9 светодиодных индикаторов, в котором отражается состояние параметров дизельного электроагрегата.

Аналоговые сигналы от дизельного электроагрегата через разъем 1 поступают в блок 15 измерения частоты дизельного генератора и блок 16 измерения аналоговых параметров дизельного генератора для измерения соответствующих параметров дизельного электроагрегата. Результаты измерений поступают в микроконтроллер 3 для формирования управляющих сигналов в соответствии с управляющей программой.

Выработанные микроконтроллером 3 сигналы поступают также в последовательно-параллельные первый 13 и второй 14 регистры памяти состояний выходных реле, выполняющие функцию оперативной памяти, а из них - в первый 11 и второй 12 драйверы управления выходными реле, которые преобразуют свои входные сигналы в сигналы управления выходными реле блока 10. Контакты выходных реле блока 10 выдают сигналы управления дизельным электроагрегатом. Первый 11 и второй 12 драйверы управления выходными реле также могут быть выполнены на интегральной микросхеме МС33972.

Таким образом, благодаря усовершенствованию известного устройства, в частности, введению защиты от наносекундных и микросекундных помех, применению адаптера входных сигналов, регистров памяти состояний выходных реле и т.д., существенно повышается помехоустойчивость устройства, что позволяет достигнуть требуемого технического результата.

Контроллер для управления дизельными электроагрегатами, содержащий разъем входных сигналов, разъем выходных сигналов управления, микроконтроллер, индикаторный дисплей, блок защиты от наносекундных импульсных помех, блок адаптера входных сигналов, первый и второй драйверы индикаторов, блок светодиодных индикаторов, блок выходных реле, первый и второй драйверы выходных реле, первый и второй регистры памяти состояний выходных реле, блок измерения частоты дизельного генератора и блок измерения аналоговых параметров дизельного генератора, при этом группа входов блока защиты от наносекундных импульсных помех соединена с группой выходов разъема входных сигналов, вход блока адаптера входных сигналов соединен с выходом блока защиты от наносекундных импульсных помех, а выход блока адаптера входных сигналов соединен с первым входом микроконтроллера, первый и второй выход которого соединены с входами первого и второго драйверов индикаторов соответственно, выходы которых соединены с входами индикаторного дисплея, выход блока выходных реле соединен с входом разъема выходных сигналов управления, а первый и второй входы - с выходами первого и второго драйверов выходных реле соответственно, группа выходов первого регистра памяти состояний выходных реле и группа выходов второго регистра памяти состояний выходных реле соединены с входами первого и второго драйверов выходных реле, вход первого регистра памяти состояний выходных реле соединен с третьим выходом микроконтроллера, а выход - соединен с входом второго регистра памяти состояний выходных реле, группа выходов микроконтроллера соединена с группой входов блока светодиодных индикаторов, вход блока измерения частоты дизельного генератора соединена с первым выходом аналогового сигнала разъема входных сигналов, а выход - соединен со вторым входом микроконтроллера, первый и второй входы блока измерения аналоговых параметров дизельного генератора соединены со вторым и третьим выходами аналогового сигнала разъема входных сигналов соответственно, а первый и второй выходы соединены с третьим и четвертыми входами микроконтроллера соответственно.



 

Похожие патенты:

Регулятор переменного напряжения относится к стабилизационному электрооборудованию, представляет собой прибор для изменения размеров выходящего электронапряжения. Применяется как обособленно, так и в составе узла более сложной электроаппаратуры.

Мощный высоковольтный регулируемый программируемый стабилизированный источник бесперебойного питания постоянного и переменного тока относится к области аналоговой измерительной и вычислительной техники.
Наверх