Стенд для контроля платы обработки данных цифрового регулятора газотурбинного двигателя

Полезная модель относится к оборудованию для контроля электронных плат, входящих в системы управления сложных энергетических объектов, например, авиационных газотурбинных двигателей (ГТД). Стенд для контроля платы обработки данных цифрового регулятора газотурбинного двигателя содержит модуль имитации команд и сигналов, включающий блок имитации сигналов датчиков, а также модуль управления и блок питания. Стенд оснащен технологическим регулятором, имеющим возможность соединения через переходную плату с проверяемой платой, а модуль имитации команд и сигналов снабжен блоком калибровки термопар и блоком контроля аналоговых сигналов, входы и выходы блоков модуля имитации команд и сигналов связаны с входами и выходами модуля управления, входы блоков калибровки термопар и контроля аналоговых сигналов связаны с выходами технологического регулятора, в выход блока имитации сигналов датчиков связан с входом технологического регулятора, причем блок калибровки термопар имеет возможность соединения с источником эталонного сигнала. Блок контроля аналоговых сигналов имеет выход для подсоединения прибора контроля значений сигналов с технологического регулятора. 1 з п ф-лы, 1 илл.

Полезная модель относится к оборудованию для контроля электронных плат, входящих в системы управления сложных энергетических объектов, например, авиационных газотурбинных двигателей (ГТД).

Известна аппаратура контроля многослойных печатных плат, содержащая основание с установленным на нем адаптером и прижимными механизмами. Адаптер содержит два ложемента с направляющими штифтами и три базовых фиксатора для закрепления контролируемой многослойной печатной платы. Прижимные механизмы содержат направляющую панель с закрепленными на ней матрицей с подпружиненными контактами и двумя фиксаторами для установки матрицы. Базовые фиксаторы содержат рычаг на оси вращения, опирающийся одним концом на подпружиненную втулку на основании, а другим прижимает контролируемую многослойную печатную плату к ложементу. Фиксаторы соединяются ручкой для одновременного перемещения подпружиненных рычагов по направляющим и установки направляющей панели с матрицей в двух положениях: рабочем и исходном.

Для проверки контролируемая многослойная печатная плата устанавливается на ложементы по штифтам при отведенных через пазы во втулках рычагах и прижимается ими. Прижимные механизмы при этом находятся в исходном положении и приводятся в движение каждый для раздельного контактирования к соответствующим контактным площадкам контролируемой многослойной печатной платы. Ручки отводят рычаги из исходного положения и перемещают направляющие панели и матрицы с подпружиненными контактами в направлении контролируемой многослойной печатной платы до установки и фиксации рабочего момента - полного прижатия подпружиненных контактов матриц к контактным площадкам контролируемой многослойной печатной платы.

(см. патент РФ на полезную модель 109365, кл. Н05К 1/18, 2011 г.).

В результате анализа известного устройства необходимо отметить, что оно обеспечивает точную установку платы и гарантированное сопряжение ее контактов с матрицей, однако, оно не обеспечивает контроль состояния платы, для чего необходимо использовать не входящее в состав устройства оборудование.

Известен автоматизированный программно-технический комплекс для контроля плат, содержащий микропроцесссор, соединенный через согласующее устройство с персональным компьютером, и через второе согласующее устройство - со счетчиком-дешифратором, соединенным с блоком коммутации. Блок коммутации связан с задатчиком нагрузки, имитатором тензопреобразователя и пультом, связанным с микропроцессором, который связан с имитатором аналого-цифрового преобразователя (АЦП) и имеет входы для подключения проверяемых плат индикатора, платы АЦП и платы цифро-аналогового преобразователя (ЦАП). Имитатор тензопреобразователя имеет вход для подключения проверяемой платы АЦП, а имитатор АЦП имеет вход для подключения проверяемой платы ЦАП. Устройство для измерения параметров состоит из осциллографа и вольтметра, соединенных с выходами задатчика нагрузки. Персональный компьютер связан с вольтметром. Плата индикатора, согласующее устройство, счетчик-дешифратор, блок коммутации и задатчик нагрузки соединены с выходом блока питания. Блок коммутации состоит из последовательно соединенных счетчика-электронного ключа и блока реле. Персональный компьютер служит задатчиком кода для одного из проверяемых типов плат - платы индикатора, задатчиком для второго типа проверяемых плат - платы АЦП - служит имитатор тензопреобразователя, а задатчиком кода для третьего типа плат - платы ЦАП - является имитатор АЦП, связанный с микропроцессором.

В данном комплексе микропроцессор предназначен для приема команды от персонального компьютера, выдачи ему подтверждения о выполнении команды с необходимыми данными, полученными в результате ее выполнения; формирования сигналов управления проверяемых плат; приема сигналов с плат; выполнения калибровки плат; выполнения записи данных в ЕППЗУ (в электронно перепрограммируемую память) проверяемых плат (кроме платы индикатора); управления блоком коммутации; проверки напряжения питания тензопреобразователя.

Согласующее устройство представляет собой оптронную развязку и обеспечивает обмен данными между персональным компьютером и микропроцессором.

Персональный компьютер является ведущим узлом в заявляемом комплексе и представляет собой компьютер семейства Pentium-2 с 2-мя СОМ портами. Компьютер задает команды, сравнивает принятые данные с ожидаемыми и делает заключение о правильности работы того или иного типа плат.

Согласующее устройство представляет собой оптронную развязку, которая позволяет избежать взаимного влияния друг на друга блока коммутации и микропроцессора.

Задатчик нагрузки представляет собой набор сопротивлений, переключаемых с помощью реле блока коммутации.

Имитатор тензопреобразователя необходим для работы проверяемых плат АЦП и служит для задания нагрузки по напряжению.

Пульт служит для ввода данных и представляет собой клавиатуру с указанием типа проверяемых плат.

Управление работой комплекса осуществляется от персонального компьютера.

На проверяемые платы подаются напряжения с блока питания. На плату АЦП поступает также напряжение с задатчика нагрузки, на плату ЦАП подается код давления с имитатора АЦП.

После выполнения команды микропроцессор выдает через согласующее устройство персональному компьютеру код выполненной команды, а также данные с ожидаемыми параметрами и делает заключение о правильности работы того или иного функционального блока. Компьютер сравнивает принятые данные с ожидаемыми и делает заключение о правильности работы проверяемой платы. При проверке выставляемых токов и энергопотребления плат компьютер принимает данные от цифрового вольтметра. Когда требуется визуальное оценивание параметров плат индикатора и платы ЦАП, оператор проверяет соответствие значения параметра норме визуально или по осциллографу и заносит результат в компьютер.

(см. патент РФ на полезную модель 43979, кл. G01R 31/28, 2005 г.) - наиболее близкий аналог.

В результате анализа выполнения известного комплекса необходимо отметить, что он не позволяет воспроизвести и проверить работу платы в сочетании с другими платами реального регулятора.

Техническим результатом настоящей полезной модели является разработка стенда для контроля платы обработки данных цифрового регулятора ГТД с установленными на ней всеми электронными элементами, обеспечивающего высокую достоверность и оперативность контроля работоспособности проверяемой платы в условиях максимально приближенных к реальной работе в составе штатного регулятора.

Указанный технический результат обеспечивается тем, что в стенде для контроля платы обработки данных цифрового регулятора газотурбинного двигателя, содержащем модуль имитации команд и сигналов, включающий блок имитации сигналов датчиков, а также модуль управления и блок питания, новым является то, что стенд оснащен технологическим регулятором, имеющим возможность соединения через переходную плату с проверяемой платой, а модуль имитации команд и сигналов снабжен блоком калибровки термопар и блоком контроля аналоговых сигналов, входы и выходы блоков модуля имитации команд и сигналов связаны с входами и выходами модуля управления, входы блоков калибровки термопар и контроля аналоговых сигналов связаны с выходами технологического регулятора, в выход блока имитации сигналов датчиков связан с входом технологического регулятора, причем блок калибровки термопар имеет возможность соединения с источником эталонного сигнала, а блок контроля аналоговых сигналов имеет выход для подсоединения прибора контроля значений сигналов с технологического регулятора.

Сущность полезной модели поясняется графическими материалами, на которых представлена схема стенда контроля платы обработки данных цифрового регулятора ГТД.

Стенд для контроля платы обработки данных цифрового регулятора ГТД включает технологический регулятор 1, который посредством переходной платы 2 имеет возможность соединения двунаправленной связью с проверяемой платой 3. Стенд оснащен модулем 4 имитации команд и сигналов, в состав которого входят блок 5 калибровки термопар, блок 6 контроля аналоговых сигналов и блок 7 имитации сигналов датчиков (например, температуры воздуха на входе в ГТД (Т_вх), частоты вращения ротора компрессора (n), давления воздуха на входе (Р_вх), положения направляющих аппаратов компрессора (_вна), давления воздуха на выходе из компрессора (Р_к) и пр.).

Питание стенда осуществляется от блока 8 питания. Стенд также включает модуль 9 управления.

Блок 5 имеет выход «А» для подсоединения источника (не показан) подачи эталонного напряжения для проведения калибровки.

Блок 6 имеет выход «В» для подсоединения прибора (не показан, например, вольтметра) для контроля значения сигнала, поступающего на блок 6 от технологического регулятора 1.

Входы блоков 5 и 6 связаны с выходами технологического регулятора 1, а их выходы связаны с модулем управления 9. Входы блоков 5, 6 и 7 связаны с выходами модуля 9 управления, выходы блоков 5, 6, 7 также связаны с модулем 9 управления. Выход блока 7 связан с входом технологического регулятора 1.

Заявленный стенд скомплектован из стандартных блоков и модулей.

Так, в качестве модуля 9 управления может быть использован стандартный компьютер, в программный блок которого заложены программы контроля плат, задание режима работы задается с клавиатуры, а на мониторе визуализируются результаты проверки.

В качестве технологического регулятора 1 используется реальный регулятор ГТД, укомплектованный всеми эталонными платами, за исключением проверяемой платы, в корпусе которого организовано технологическое окно напротив разъема, в которое вместо проверяемой платы 3 устанавливается переходная плата 2 с быстросъемным зажимом, так что проверяемая плата 3 легко коммутируется со своим штатным разъемом регулятора, находясь вне его корпуса.

В качестве блока питания может быть использован стандартный источник электропитания с фиксированным стабилизированным уровнем напряжения, например аккумулятор.

В качестве блока 5 калибровки термопар может быть использован, например, настроечный резистор.

В качестве блока 6 контроля аналоговых сигналов может быть использован стандартный переключатель, соединенный с соответствующими сигналами технологического регулятора.

В качестве блока 7 имитации сигналов датчиков может быть использован например, стандартный переключатель, соединенный с источниками сигналов.

Переходная плата 2 представляет собой блок разъемов, позволяющих обеспечить стыковку проверяемой платы 3 с технологическим регулятором 1.

Заявленный стенд работает следующим образом.

Для проведения контроля платы 3 ее через переходную плату 2 стыкуют с технологическим регулятором 1 и фиксируют на регуляторе быстросъемным зажимом (не показано). Включают блок 8 питания. С клавиатуры модуля управления 9 задают режим калибровки термопар. Термопары предназначены для измерения и регулирования температуры рабочего тела, например газотурбинного двигателя, которым управляет цифровой регулятор. Калибровочный сигнал поступает в блок 5 с выхода «А». Результаты калибровки поступают в модуль управления 9. В результате калибровки обеспечивается необходимая точность каналов измерения и регулирования температуры рабочего тела.

Далее с модуля 9 управления (или вручную, при наличии механического переключателя) выдают команду на блок 7 для имитации аналогового сигнала одного из датчиков. С блока 7 имитирующий работу датчика сигнал поступает на технологический регулятор 1, который отрабатывает управляющие команды в комплекте с проверяемой платой 3. Отработанные платой 3 команды через переходную плату 2 передаются на технологический регулятор и с него - на блок 6, с которого отработанная команда передается на монитор модуля 9 управления. Если необходимо определять значение сигнала, то поступающий в блок 6 сигнал снимается с выхода «В» блока 6 и передается на прибор регистрации значений сигналов о состоянии проверяемой платы. В качестве такого прибора может быть использован, например, вольтметр. После отработки платой заданного сигнала переключают блок имитации на проверку его работы в отношении сигнала, имитирующего работу другого датчика и так далее, пока не будут отработаны все сигналы.

После окончания проверки состояния платы отключают блок питания 8, раскрепляют быстросъемный зажим и снимают плату 3. Для контроля очередной платы технологический регулятор, в случае необходимости, соединяют с соответствующей переходной платой, с которой стыкуют очередную проверяемую плату и далее цикл повторяется.

Выполнение заявленного стенда позволяет обеспечить оперативный и достоверный контроль различных плат совместно с работой плат устройства, в составе которого она будет функционировать.

1. Стенд для контроля платы обработки данных цифрового регулятора газотурбинного двигателя, содержащий модуль имитации команд и сигналов, включающий блок имитации сигналов датчиков, а также модуль управления и блок питания, отличающийсятем, что стенд оснащен технологическим регулятором, имеющим возможность соединения через переходную плату с проверяемой платой, а модуль имитации команд и сигналов снабжен блоком калибровки термопар и блоком контроля аналоговых сигналов, входы и выходы блоков модуля имитации команд и сигналов связаны с входами и выходами модуля управления, входы блоков калибровки термопар и контроля аналоговых сигналов связаны с выходами технологического регулятора, в выход блока имитации сигналов датчиков связан с входом технологического регулятора, причем блок калибровки термопар имеет возможность соединения с источником эталонного сигнала.

2. Стенд по п.1, отличающийся тем, что блок контроля аналоговых сигналов имеет выход для подсоединения прибора контроля значений сигналов с технологического регулятора.