Устройство для ввода информации с датчиков

 

Изобретение относится к промышленной автоматике и вычислительной технике и может быть использовано для осуществления связи с дискретными датчиками и исполнительными устройствами микропроцессорных систем, регуляторов, программируемых контроллеров и др. устройств, которые требуют ввода информации о состоянии дискретных датчиков с гальваническим разделением между входными и выходными цепями. Цель изобретения - расширение функциональных возможностей устройства за счет обеспечения обнаружения обрыва линии связи с датчиком. Устройство содержит дискретные датчики 1, нагрузочные элементы в виде резисторов 2, линии 3 связи, накапливающие элементы в виде конденсаторов 4, элементы с односторонней проводимостью в виде диодов 5, развязывающие элементы в виде трансформаторов б, блок 9 импульсного питания, первый 10 и второй 11 пороговые элементы. Изобретение позволяет обнаруживать обрывы линий связи с датчиками. 4 ил. сл С

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

s G 06 F 3/02

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4707518/24 (22) 20.06.89 (46) 15.06.91. 6юл. М 22 (71) Специальное конструкторское бюро систем промышленной автоматики Чебоксарского производственного объединения

"Промприбор" (72) Ю.В.Захаров (53) 621.382(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

hb 1182502, кл. G 06 F 3/02, 1983.

Заявка Японии М 60-17253, кл, Н 03 К 17/00, 01.05.85. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ВВОДА ИНФОРМАЦИИ С ДАТЧИКОВ (57) Изобретение относится к промышленной автоматике и вычислительной технике и может быть использовано для осуществления связи с дискретными датчиками и

Изобретение относится к промышленной автоматике и вычислительной технике и может быть использовано для.осуществления связи с дискретными датчиками и исполнительными устройствами микропроцессорных систем, регуляторов, программируемых контроллеров (командоаппаратов) и других устройств, которые требуют ввода информации о состоянии дискретных датчиков с гальваническим разделением между входными и выходными цепями (с целью. обеспечения помехоустойчивости и безопасности систем).

Цель изобретения — расширение функциональных возможностей за счет обеспечения обнаружения обрыва линии связи с датчиком.

„, Я2„„1656518 Al исполнительными устройствами микропроцессорных систем, регуляторов; программируемых контроллеров и др. устройств, которые требуют ввода информации о состоянии дискретных датчиков с гальваническим разделением между входными и выходными цепями. Цель изобретения— расширение функциональных возможностей устройства за счет обеспечения обнаружения обрыва, линии связи с датчиьом, Устройство содержит дискретные датчики 1, нагрузочные элементы в виде резисторов 2, линии 3 связи, накапливающие элементы в виде конденсаторов 4, элементы с односторонней проводимостью в виде диодов 5, развязывающие элементы в виде трансформаторов 6, блок 9 импульсного питания, первый 10 и второй 11 пороговые элементы.

Изобретение позволяет обнаруживать обрывы линий связи с датчиками, 4 ил.

На фиг.1 представлена блок-схема устройства; на фиг.2 — временная диаграмма работы устройства (U — напряжение на обмотках трансформатора; U> и Uz — пороги срабатывания пороговых элементов; на фиг.3 — схема блока импульсного питания; на фиг.4 — схема порогового элемента, Устройство содержит дискретные датчики 1, нагрузочные элементы в виде резисторов 2, линии 3 связи, накапливающие элементы в виде конденсаторов 4, элементы с односторонней проводимостью в виде диодов 5, развязывающие элементы в виде трансформаторов 6 с первичной 7 и вторичной 8 обмотками, блок 9 импульсного питания, первый 10 и второй 11 пороговые элементы. Количество элементов 1-6, число

1656518 зом входов пороговых элементов 10 и 11 и выходов блока 9 определяется числом входом устройства.

Дискретные датчики 1 представляют собой контакты реле, кнопки, концевые выкл ючател и и т.и.

Трансформатор 6 может быть выполнен на ферритовых кольцевых или броневых сердечниках (например Б11), число витков ! ,, около 100, Блок 9 импульсного питания может быть выполнен в соответствии с фиг.3 и может содержать генератор 12 импульсов частотой 0,5 — 5 кГц, длительность импульса

10-50 мкс, источник 13 постоянного тока, транзисторные ключи 14 и резисторы 15.

Пороговые элементы 10 и 11 (фиг,4) могут содержать диоды 16, конденсаторы 17, компараторы 18, на один вход которых подается сигнал с конденсатора 17, а на другой — опорное напряжение Up, Устройство работает следующим обраБлок 9 импульсного питания вырабатывает импульсы (фиг,2) (время t tz, тзд и tas). За время действия импульса t p в индуктивности трансформатора 6 за счет тока, протекающего по первичной обмотке 8, запасается некоторая энергия, При этом фазировка обмоток 7 и 8 подбирается так, чтобы при действии импульса диоды 5 закрывались отрицательным напряжением на аноде.

В момент времени tz импульс прекращается, и за счет накопленной в индуктивности трансформатора 6 энергии возникает импульс ЗДС обратного хода с противоположной относительно рабочего хода полярностью, при этом амплитуда импульса оказывается равной напряжению на конденсаторе 4, заряженном до некоторого напряжения за счет действия ранее следовавших импульсов. Импульс обратного хода амплитудой Um< поступает на соответствующие входы первого 10 и второго 11 пороговых элементов, имеющих пороги срабатывания Ut u Uz соответственно, которые подбираются в соответствии со следующим неравенством U> < Um«Uz,.В этом случае первый пороговый элемент 10 срабатывает, а второй 11 — не срабатывает, что соответствует исправному состоянию линии 3 связи устройства, датчик 1 при этом не срабатывает.

Если срабатывает датчик 1, конденсатор 4 в результате закорачивания полностью разряжается, поэтому амплитуда импульсов обратного хода резко уменьшается и составляет немногим более прямого падения напряжения на диоде 4(Um2, фиг.2).

Очевидно, что в этом случае и первый пора5

55 говый элемент 10 не срабатывает (соответствующий ему канал), что свидетельствует о срабатывании дискретного датчика 1, Предположим, что произошел обрыв линии 3 связи, в результате этого с каждым импульсом конденсатор 4 заряжается все больше и больше, и амплитуда импульса обратного хода достигает максимально возможного значения 0 з, которое превышает порог срабатывания второго порогового элемента 11, последний срабатывает, что сигнализирует об обрыве линии 3 связи. Если второй пороговый элемент 11 выполнен многоканальным, то можно узнать номер канала, в котором произошел обрыв линии

3 связи, Для упрощения схемы второй пороговый элемент 11 может быть выполнен одноканальным, на его вход поступают сигналы через диоды, катоды которых соединяются, и подаются на одноканальный ком па ратор.

Хотя работа схемы основана на импульсном действии, в цепи линии связи протекает постоянный ток, сглаженный конденсатором 4, который также сглаживает импульсные помехи, действующие на провода линии связи, поэтому схема обладает высокой помехоустойчивостью.

Формула изобретения

Устройство для ввода информации с датчиков, содержащее развязывающие элементы в виде трансформаторов, элементы с односторонней проводимостью на диодах, накапливающие элементы на конденсаторах, блок импульсного питания и первый пороговый элемент, первые выводы датчиков соединены с первыми выводами соответствующих конденсаторов и с катодами соответствующих диодов, аноды которых соединены с первыми выводами соответствующих вторичных обмоток трансформаторов, вторые выводы которых соединены с вторыми выводами соответствующих датчиков, первые выводы первичных обмоток трансформаторов соединены с шиной нулевого потенциала, второй вывод первичной обмотки первого трансформатора соединен с первым выходом блока импульсного питания и с первым входом первого порогового элемента, вторые выводы первичных обмоток других трансформаторов соединены с вторым выходом блока импульсного питания и с вторым входом первого порогового элемента, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью расширения функциональных возможностей путем обеспечения обнаружения обрыва линии связи с датчиком, введены нагрузочные элементы на резисторах и второй пороговый элемент, первые

1656518 выводы резисторов соединены с первыми выводами соответствующих конденсаторов, вторые выводы резисторов соединены с вторыми выводами соответствующих конУ денсаторов, первый и второй входы второго порогового элемента, соединены соответственно с первым и вторым входами первого порогового элемента.

1656518

Составитель С. Кулиш

Редактор Л, Веселовская Техред M.Моргентал Корректор О. Кравцова

Заказ 2052 Тираж 411 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5

Производстпенно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул, Гагарина, 101