БПКП.М

Описание модуля блока питания устройства БПКП.М

БПКП.М предназначен для питания модулей и контроллеров КПМ постоянным током напряжением 27 В±10%.

Первичное питание БПКП.М (устройства) осуществляется от основного источника однофазной сети переменного тока напряжением (220+33-44) В и частотой (50+-2,5) Гц или от резервного источника постоянного тока напряжением (24...27) В.

Мощность, потребляемая БПКП.М от основного или резервного источника, не превышает 30 ВА при номинальной нагрузке.

Номинальное значение выходного напряжения БПКП.М - 27 В.

БПКП.М обеспечивает работу в диапазоне значений тока нагрузки от 0,3 до 1,0 А.

Суммарная нестабильность выходного напряжения, вызванная изменением величины входного напряжения в пределах допустимых значений, частоты питающего сетевого напряжения в пределах допустимых значений, тока нагрузки и температуры в допустимых пределах не превышает 5 %.

Сопротивление изоляции, измеренное между входными клеммами "~220V" и выходными цепями БПКП.М при нормальных климатических условиях, не менее 20 МОм.

Габаритные размеры БПКП.М не более 65х255х260 мм.

Масса БПКП.М не превышает 1,3 кг.

Функционирование БПКП.М

БПКП.М состоит из сетевого фильтра, выпрямителя, конвертора, схемы управления конвертором и устройства включения резервного питания. Схема электрическая принципиальная БПКП.М приведена в приложении 1. Ниже приводится описание БПКП.М редакции от 19.06.95г.

Сетевой фильтр состоит из конденсаторов C1...C6, дроcселя L1 и используется для снижения уровня индустриальных радиопомех в цепях первичного питания, а также излучаемых самим устройством импульсных помех в сеть.

Для защиты питающих вводов предусмотрены предохранители FU1...FU3, установленные на плате. Сетевое напряжение 220 В с сетевого фильтра поступает на выпрямитель, выполненный на диодах VD2...VD5 и конденсаторах фильтра C7 и C8.

Выпрямленное сетевое напряжение поступает на конвертор, выполненный на транзисторах VT2, VT3, диодах VD9, VD10, VD12, VD13, резисторах R9...R12, конденсаторах C10...C13 и трансформаторе TV1.

Конвертор выполнен по схеме с обратным включением силового диода VD13 во вторичной обмотке. После подачи напряжения на конвертор транзистор VT3 открывается током через цепочку R9, R10 и ток IVT3k (через обмотку I трансформатора и коллектор транзистора VT3) растет, вызывая нарастание магнитного потока в магнитопроводе трансформатора (рис.47). ЭДС положительной обратной связи обмотки III способствует лавинообразному открыванию транзистора VT3. Полярность ЭДС обмотки II в период Ti такова, что диод VD13 закрыт и нагрузка блока питается током разряда конденсаторов фильтра C14...C16. Происходит запасание магнитной энергии в магнитопроводе трансформатора. Ток IVT3k нарастает до тех пор, пока падение напряжения на резисторе R12 через конденсатор C11 не откроет транзистор VT2. В этот момент VT3 прикрывается и ток IVT3k резко уменьшается.

Нарастание магнитного потока в трансформаторе прекращается, полярность ЭДС на обмотках трансформатора меняется на обратную и происходит лавинообразный процесс запирания транзистора VT3. Диод VD12 служит для форсирования процесса запирания транзистора VD5. Конденсатор C11 разряжается через диоды VD9, VD10 и резистор R12. Полярность ЭДС обмотки II трансформатора в период Tp такова, что диод VD13 открыт и запасенная в магнитопроводе энергия передается в нагрузку и на заряд емкостей фильтра C14...C16 (рис.48). Дроссели фильтра L2, L3 сглаживает короткие выбросы выходного напряжения блока.

Схема управления конвертором выполнена на транзисторе VT1, диоде VD11, стабилитроне VD8, резисторах R5...R8 и конденсаторе C9. ЭДС обмотки IV трансформатора пропорциональна ЭДС выходной обмотки. Часть напряжения на конденсаторе C9, пропорциональная ЭДС обмотки II трансформатора, сравнивается с опорным напряжением на стабилитроне VD8 и разность напряжений определяет значение тока коллектора транзистора VT1 и, следовательно, момент открывания транзистора VT2. Таким образом обеспечивается частичная стабилизация выходного напряжения БПКП.М от колебаний тока нагрузки.

Устройство беспрерывного переключения на источник резервного питания служит для обеспечения непрерывного функционирования УКПМ при пропадании сетевого напряжения основного источника и выполнено на диодах VD6, VD7 и резисторе R6.

Напряжение резервного источника питания подается на устройство с контактов 4А, 3Б разъема X1 через предохранитель FU1 и тумблер S2.

Индикация наличия резервного питания, целостности предохранителя и включения тумблера, производится индикатором VD1. Диод VD6 предохраняет светодиод VD1 от повреждения при ошибочной смене полярности резервного питания.

Устройство преобразователя

Во всех контроллерах и модулях блока КПМ используются типовые схемы источников вторичного электропитания - исполнения преобразователя. Преобразователь выполнен по схеме двухтактного преобразователя мощности с независимым возбуждением. В зависимости от исполнения на выходе преобразователя реализуются гальванически изолированные каналы источников 5В, ±12В, ±15В, 27В.

Схема электрическая принципиальная преобразователя приведена в приложении 2. Преобразователь состоит из следующих основных узлов (в скобках приведено позиционное обозначение элементов на схеме электрической принципиальной преобразователя):

• Г генератор импульсов (D1.1, D1.2, R2, C6);
• ФСУ формирователь сигналов управления ключами (D2.1, D2.1, D3.1, D1.3, D1.4, D3.2, D3.3, R3...R7, C7);
• БК блок ключей (VT1...VT4);
• ВС выходные стабилизаторы (A1...A7).

Частота генерации генератора Г около 30 кГц. Фазовые соотношения управляющих сигналов основных ключей VT1 и VT2 исключают сквозной ток через них при переключениях. Транзисторы VT1 и VT2 обеспечивают форсированное рассасывание заряда базы основных ключей, что обеспечивает снижение потерь мощности при закрывании ключей.

Устройство блоков БКС

Блоки БКС предназначены для монтажа цепей датчиков на объекте. Блоки БКС выпускаются по исполнениям, отличающимся по типам установленных клеммников. Клеммник представляет собой функционально законченную конструкцию и состоит из следующих основных частей:

• розетка разъема для подключения к контроллеру или модулю блока КПМ;
• жгут соединительный;
• две клеммные колодки, обеспечивающие монтаж проводников сечением жил до 2,5 мм2.

Клеммники выпускаются трех исполнений:

• КЛТС - клеммник цепей датчиков ТС;
• КЛТИТ - клеммник цепей датчиков ТИТ;
• КЛТИИ2 (КЛТИИ) - клеммник цепей датчиков ТИИ.

Внешне все исполнения блоков БКС одинаковы и выполнены в виде блока с закрывающейся крышкой. Доступ к клеммным колодкам обеспечивается после снятия крышки БКС. Ввод контрольных кабелей осуществляется с нижней и/или боковых сторон. В крышке БКС для ввода кабелей имеются вырезы. Для закрепления введенных кабелей со стороны ввода предусмотрены зажимы. Вывод соединительных жгутов клеммников осуществляется через вырезы в верхней части крышки.

Чертеж общего вида блоков БКС приведен на рис.49. Предполагается установка блоков БКС на вертикальной монтажной плоскости в положении, приведенном на рис.49. В табл.7 приведены исполнения блоков БКС.

Таблица 7

Клеммник КЛТИИ2 выпускается взамен клеммника КЛТИИ с марта 1996 года и отличается от него способом подключения датчиков

Цепи внешних подключений клеммника КЛТИТ

Таблица назначений контактов колодок клеммника КЛТИТ приведена в табл.8. Схема электрическая принципиальная КЛТИТ приведена в приложении 4.

Таблица 8

Расположение колодок клеммника КЛТИТ представлено на рис.50. На клеммных колодках клеммника КЛТИТ (между контактами “+” и “-” согласно табл.8) размещены токовые шунты для исполнения подканалов ТИТ “минус 20...плюс 20 мА”.

Токовые шунты 5 мА размещены в контроллере КУКП-3. При замене контроллера КУКП-2 на контроллер типа КУКП-3 токовые шунты 5 мА с клеммника КЛТИТ должны быть демонтированы. При замене контроллеров типа КУКП-2, КУКП и КУКП-М на КУКП-3 перемонтажа цепей датчиков не требуется.

Схема подключения датчиков ТИТ к клеммнику КЛТИТ приведена на рис.50а.

Примечание. Каналы 4/7 и 4/8 являются расширением числа каналов ТИТ устройства и могут быть использованы потребителем наравне с остальными каналами

Каналы 4/7 и 4/8 являются расширением числа каналов ТИТ устройства, оснащенного контроллером КУКП-3, и могут быть использованы потребителем наравне с остальными каналами

Цепи внешних подключений клеммников КЛТИИ и КЛТИИ2

Таблица назначений контактов клеммных колодок клеммников КЛТИИ и КЛТИИ2 приведена в табл.9. Схемы электрические принципиальные КЛТИИ и КЛТИИ2 приведены в приложении 4.

Таблица 9

Расположение колодок клеммников КЛТИИ и КЛТИИ2 приведено на рис.51. На рис.52 приведены схемы подключения датчиков к клеммникам КЛТИИ и КЛТИИ2.

Цепи внешних подключений клеммника КЛТC

Таблица назначений контактов клеммных колодок клеммника КЛТС приведена в табл.10. Схема электрическая принципиальная КЛТС приведена в приложении 4.

Таблица 10

Расположение колодок клеммника КЛТС приведено на рис.53. В состав клеммника КЛТС входят две съемные платы, содержащие развязывающие диоды и ограничительные резисторы. Для защиты от повреждающих помех общий вывод источника питания датчиков ТС соединен с основанием блока БКС. При монтаже основание БКС должно быть соединено с контуром заземления. Схема подключения датчиков ТС к КЛТС приведена на рис.54.

УКАЗАНИЕ МЕР БЕЗОПАСНОСТИ

К работе с устройством допускаются лица, ознакомленные с настоящим документом, а также прошедшие инструктаж по технике безопасности при работе с электрооборудованием, питаемым напряжением до 1 кВ. Для сетевого ввода устройства должна использоваться розетка из комплекта поставки устройства. Заземляющий вывод розетки должен быть соединен с контуром защитного заземления объекта.При проведении всех видов технического обслуживания следует производить проверку электрического сопротивления изоляции между цепями, указанными в таблице 10а.

Таблица 10а

ПОДГОТОВКА К РАБОТЕ

Подготовка устройства к работе сводится к определению и установке параметров устройства. Устанавливаемые параметры устройства разделяются на общие, назначаемые для устройства в целом, и канальные, назначаемые индивидуально для каждого из каналов.

Общие параметры устройства:

1. физический адрес устройства для обмена с пунктом управления;
2. скорость обмена сообщениями с пунктом управления;
3. характеристические частоты передачи: F1 и F0;
4. средняя (опорная) частота демодулятора Fср;
5. краевые частоты полосы пропускания полосового фильтра приемника сигнала ТЧ;
6. параметр L, определяющий число периодов частоты F0 для обнаружения несущей;
7. длина “лидера” посылок;
8. число циклов контроля изменившегося состояния сигналов ТС;
9. число циклов удержания активного состояния исполнительного сигнала ТУ;
10. наличие и тип оконечного устройства: РК-4, радиостанция;
11. для РК-4: наличие резервного канала обмена с УПУ; время переключения на резервный канал связи при отсутствии (некорректности) сообщений по основному каналу; вариант управления трактом передачи резервного канала РК-4 (передача исключительно по основному каналу или по основному и резервному); время Трез переключения на резервную линию связи.

Параметры каналов ТИТ (устанавливаются поканально):

1. коэффициент сглаживания Ксгл выбросов значений ТИТ;
2. уставки допускового (статического) контроля значений: ВУД, ВАУ, ВПУ, НПУ, НАУ, НУД;
3. гистерезис g уставок допускового (статического) контроля значений;
4. уставки допускового (динамического) контроля скорости изменения значений: УСА и УСП.

Установка физического адреса устройства

Установка адреса (адресация) устройства производится монтажом перемычек на ответной части разъема "АДРЕС" на лицевой панели КТМС-М2 в соответствии с табл.11. Например, для задания адреса 02H необходимо соединить между собой выводы 1, 3...5, 7 и 8 розетки, устанавливаемой в разъем “АДРЕС” контроллера.

Таблица 11

Установка скорости обмена устройства сообщениями с пунктом управления

Скорость обмена устройства сообщениями с УПУ может быть установлена из ряда: 100, 200, 300 и 600 Бод. Установка скорости обмена производится одним из двух вариантов:

• репрограммированием УФПЗУ контроллера КТМС-М2;
• кнопками выбора режима адаптера типа ТА-2, установленного в разъем “ДИАГНОСТИКА” контроллера КТМС-М2.

Программная установка скорости описана ниже.

Установка характеристических частот передачи F1 и F0

Характеристические частоты передачи информации определяются установленными значениями кодов K1 и K0. При выборе значений характеристических частот следует учитывать значения краевых частот полосы пропускания установленных фильтров ФНЧ и ФВЧ приемника (табл.17), соблюдая условие:

Fн1 < F0 < F1 < Fв1

Значения кодов K1 и K0 определяются следующим порядком:

• из табл.12 выбирается значение частоты передачи, соответствующее значению логической "единицы" и заносится в первую строку шаблона табл.13;
• из табл.12 выбирается значение частоты передачи, соответствующее значению логического "нуля" и заносится во вторую строку шаблона табл.13;
• по шаблону табл.13 рассматриваются раздельно по колонкам соответствующие значения весовых коэффициентов:

Таблица 12

• одинаковые значения "единиц" первых двух строк одной колонки означают связь соответствующего этой колонке контакта колодки 3X3(X7)(строка 3 табл.13) с контактом 4 колодки 3X4(X8);
• одинаковые значения "нулей" первых двух строк одной колонки означают связь соответствующего этой колонке контакта колодки 3X3(X7) (строка 3 табл.13) с контактом 3 колодки 3X4(X8);
• при неодинаковых значениях первых двух строк одной колонки и значении "единицы" первой строки означает связь соответствующего этой колонке контакта колодки 3X3(X7) (строка 3 табл.13) с контактом 2 колодки 3X4(X8);

Здесь и далее: в скобках указано прежнее обозначение колодки (для предшествующих редакций платы контроллера КТМС)

 при неодинаковых значениях первых двух строк одной колонки и значении "нуля" первой строки означает связь соответствующего этой колонке контакта колодки 3X3(X7) (строка 3 табл.13) с контактом 1 колодки 3X4(X8).

Предупреждение. При выборе значений характеристических частот следует учитывать наличие в тракте передачи полосового фильтра. Изменение частот среза этого фильтра осуществляется на предприятии-изготовителе.

Таблица 13

В табл.14 приведен пример распределения связей между контактами колодок 3X3(X7) и 3X4(X8) при установке частот 2571 (логический "нуль") и 2717 (логическая "единица") Гц.

Таблица 14

Установка значения средней (опорной) частоты демодулятора Fср

Средняя частота Fср устанавливается на предприятии-изготовителе монтажом перемычками кода N на НП2. Расчет значения Fср производится по формуле:

Fср = F0+(F1-F0)/2, ( 1 )
где F1 и F0 - характеристические частоты “логической единицы” и “логического нуля” принимаемого сигнала, соответственно, Гц.

• Близкое к вычисленному по (1) значение Fср выбирается из табл.15, а соответствующее ему значение кода N в двоичном представлении устанавливается монтажом перемычек на НП2.

Таблица 15

Соответствие весовых коэффициентов разрядов двоичного представления значения N приведено в табл.16.

Таблица 16

Значение "0" весового коэффициента по табл.16 означает соединение соответствующего контакта 3X8(X12) (НП2) с контактом 9 3X8(X12), значение "1" весового коэффициента означает соединение соответствующего контакта 3X8(X12) с контактом 10 3X8(X12).

Установка краевых значений частот полосы пропускания ПФ приемника контроллера КТМС-М2

Краевые значения частот Fн и Fв полосы пропускания ПФ приемника ТЧ устанавливаются на предприятии-изготовителе согласно карте заказа на поставку изделий. Смена значений Fн и Fв может быть выполнена исключительно заменой элементов - гибридных фильтров серии 298. Фильтры серии 298 выпускаются по типономинальному ряду. Номенклатура и параметры фильтров, используемых для выпускаемых устройств, приведены в табл.17.

Таблица 17

Ослабление входного сигнала полосовым фильтром на частоте Fн2 - не менее 50 дБ, на частоте Fв2 - не менее 41 дБ

Установка параметра L для обнаружения несущей

Установка параметра L, определяющего число периодов частоты F0 для обнаружения несущей, производится установкой перемычки на наборном поле НП3 контроллера КТМС-М2. Положение перемычки для различных значений L представлено в табл.18. Значение L должно выбираться по возможности меньшим. Если уровень шума в паузе превышает порог чувствительности приемника, значение L необходимо повысить. При определении значения L должно выдерживаться условие: L - S-F0/V, где S - длина “лидера” принимаемых сообщений, бит; F0 - характеристическая частота “логического нуля” принимаемого сообщения, Гц; V - скорость обмена информацией, Бод. На предприятии-изготовителе при отсутствии иных требований устанавливается L=8.

Таблица 18

Установка программируемых параметров

Следующие параметры устанавливаются на предприятии-изготовителе устройства программированием УФПЗУ контроллера КТМС-М2:

• скорость обмена сообщениями по каналу ТЧ из ряда: 100, 200, 300 и 600 Бод;
• длина S “лидера” посылок, выдаваемых устройством. Длина “лидера” для устройства задается числом битовых интервалов Т=1/V, где V - скорость обмена, Бод. Общая длительность “лидера” определяется выражением: Tлид = S/V, с;
• число циклов непрерывного подтверждения изменившегося состояния сигналов ТС;
• тип оконечного устройства: РК-4 или радиостанция;
• параметры обслуживания РК-4: время переключения на резервный канал и необходимость дублирования передачи по резервному каналу. При определении времени Трез переключения на резервную линию связи необходимо учитывать соотношение: Трез - Tакт;
• по отдельным каналам ТИТ:
• коэффициент Ксгл сглаживания выбросов значений;
• уставки допускового (статического) контроля значений: ВУД, ВАУ, ВПУ, НПУ, НАУ, НУД;
• гистерезис g уставок допускового (статического) контроля значений;
• число циклов удержания активного состояния исполнительного сигнала ТУ;
• уставки допускового (динамического) контроля скорости изменения значений: УСА и УСП.

Потребитель имеет возможность самостоятельно переопределить параметры репрограммированием УФПЗУ контроллера КТМС-М2. Подготовка файла прошивки УФПЗУ производится программой cnf_kp.exe, поставляемой предприятием-изготовителем устройства. Программирование УФПЗУ производится на универсальном программаторе.

• Следующая страница
• Предыдущая страница
• Содержание