RU2444037C1 - Устройство для включения исполнительных органов с электроприводом - Google Patents
Устройство для включения исполнительных органов с электроприводом Download PDFInfo
- Publication number
- RU2444037C1 RU2444037C1 RU2010132466/08A RU2010132466A RU2444037C1 RU 2444037 C1 RU2444037 C1 RU 2444037C1 RU 2010132466/08 A RU2010132466/08 A RU 2010132466/08A RU 2010132466 A RU2010132466 A RU 2010132466A RU 2444037 C1 RU2444037 C1 RU 2444037C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- output
- input
- switch
- circuit
- control circuit
- Prior art date
Links
Landscapes
- Safety Devices In Control Systems (AREA)
Abstract
Изобретение относится к вычислительной технике. Технический результат заключается в повышении надежности работы устройства. Устройство для включения исполнительных органов с электроприводом содержит источник рабочего напряжения, транзисторный ключ, электропривод исполнительного органа, схему управления, схему контроля, источник питания пониженного напряжения, коммутатор, преобразователь напряжения, оптрон, первый и второй резистор и пороговую схему. 1 ил.
Description
Изобретение относится к области автоматизации стендовых испытаний изделий ракетно-космической техники (РКТ) и предназначено для подачи команд на исполнительные органы, в которых в качестве приводов используется электромагниты, двигатели с муфтами, шаговые двигатели и другие подобные им элементы постоянного тока.
Особенностью стендовых испытаний изделий РКТ (ЖРД и их агрегатов) является их цикличность и одновременно кратковременность их проведения, причем их проведению предшествует более длительный период подготовки и проверки состояния и функционирования всех исполнительных органов изделия и систем стенда в соответствии с заданными алгоритмами. Подготовка и проверка может предусматривать перекоммутацию электрических цепей исполнительных органов, проверку этих цепей и циклограмм включения исполнительных органов при тестовых «прогонах» алгоритмов запуска изделия, реализуемых стендовой системой управления, в состав которой входят устройства для включения исполнительных органов с электроприводами. При этом проверки должны осуществляться без подачи рабочего напряжения на исполнительные органы, в том числе и на электроприводы, что связано со сложными алгоритмами управления стендом и изделием при огневых испытаниях последних, большим числом проверочных тестов, многократностью их повторения для устранения выявленных ошибок в алгоритмах и реализующем их программном обеспечении. При подключении при проверках электроприводов будет вырабатываться их ресурс работоспособности и возможны связанные с серьезным ущербом ошибочные включения исполнительных органов, в качестве которых выступают в большинстве случаев пневмоклапаны, при несогласованной подаче на них давления.
Известен электронный включатель, содержащий источник рабочего напряжения и транзисторный ключ, к выходу которого подключен электропривод исполнительного органа, а к входу - выход схемы управления, которая первым входом соединена с внешней системой управления, а вторым входом - с первым выходом схемы контроля, второй выход которой подключен к внешней системе управления (типа BTS723GW фирмы Infineon Technologies, Германия, 2006 г.).
Эта схема достаточно универсальна для включения на ее выходе нагрузок, в том числе индуктивных, с током до 4 А при напряжении в диапазоне 7÷58 B. Уровни входного сигнала унифицированы. Предусмотрены контроль и защита от короткого замыкания выхода, перенапряжения на нем, перегрева корпуса. Основное назначение этой схемы - управление автоматикой оборудования, работающего достаточно долго, непрерывно и в жестких условиях, например двигателя внутреннего сгорания автомобилей.
Недостатком этой схемы при использовании в стендовых системах управления является выполнение всех ее функций при рабочем напряжении питания и контроле состояния выходной цепи (короткого замыкания в ней) при подаче через схему управления сигнала включения транзисторного ключа. Для взрывоопасных, например водородных, технологических процессов на испытательном стенде РКТ задержка в реализации блокировки может привести к возникновению достаточной для воспламенения искры. Кроме этого, схемы такого типа вынуждают применять «эквиваленты» электроприводов исполнительных органов стенда и изделия РКТ для отработки и проверки правильности реализации заданных алгоритмов управления очередным испытанием изделий, что одновременно исключает выдачу команд на агрегаты стендовых пневмогидросистем, параллельно подготавливаемых к работе и находящихся часто под давлением. «Эквивалентом» электропневмоклапана (ЭПК), например, является обычное электромагнитное реле с обмоткой, близкой по характеристикам к электромагнитам ЭПК. Для подключения таких «эквивалентов» приходится отключать выходы системы управления и подключать их к «эквиваленту», что снижает надежность соединителей. Обязательной операцией после этих перекоммутаций является автономное включение исполнительных органов для проверки целостности цепей и их адресации. Это также связано с затратами времени и ресурса работы агрегатов стенда.
Техническая задача, решаемая изобретением, заключается в повышении надежности устройства путем расширения функциональных возможностей.
Это достигается тем, что в известном устройстве для включения исполнительных органов с электроприводом, содержащим источник рабочего напряжения и транзисторный ключ, к выходу которого подключен электропривод исполнительного органа, а к входу - выход схемы управления, которая первым входом соединена с внешней системой управления, а вторым входом - с первым выходом схемы контроля, выход которой подключен к внешней системе управления, согласно изобретению в устройство введены источник питания пониженного напряжения, коммутатор, преобразователь напряжения, оптрон, первый и второй резистор и пороговая схема, выход которой соединен с первым входом схемы контроля, второй вход которой соединен с выходом оптрона, анод входного диода которого через первый резистор подключен к плюсовой шине питания транзисторного ключа, связанной с первым выходом коммутатора, а через второй резистор - к второму выходу коммутатора, первый вход которого соединен с выходом источника рабочего напряжения, а второй - с выходом источника пониженного напряжения, при этом катод входного диода оптрона и первый вход пороговой схемы подсоединены к выходу транзисторного ключа, а третий и четвертый выходы коммутатора соединены соответственно с минусовой шиной питания цепи транзисторный ключ-электропривод и входом преобразователя напряжения, выход которого соединен с третьим входом схемы управления, вторым входом пороговой схемы и третьим входом схемы контроля.
На чертеже изображена схема устройства для включения исполнительных органов с электроприводом.
Устройство содержит транзисторный ключ 1, к выходу которого подключен электропривод 2 исполнительного органа, а также катод входного диода оптрона 7 и первый вход пороговой схемы 10. Анод входного диода оптрона 7 через первый резистор 8 подключен к плюсовой шине питания связанного с первым выходом коммутатора 6 транзисторного ключа 1, а через второй резистор 9 - к второму выходу коммутатора 6. Схема контроля 4 первым и вторым выходами соединена соответственно со вторым входом схемы управления 3 и внешней системой управления, а первым, вторым и третьим входами соединена соответственно с выходом пороговой схемы 10, выходом оптрона 7 и выходом преобразователя напряжения 11. К выходу преобразователя напряжения 11 подключены также третий вход схемы управления 3 и второй вход пороговой схемы 10. Первый и второй входы коммутатора 6 соединены соответственно с выходами источника рабочего напряжения 12 и источника пониженного напряжения 5. Третий и четвертый выходы коммутатора 6 подключены соответственно к минусовой шине питания цепи транзисторный ключ 1-электропривод 2 и к входу преобразователя напряжения 11.
В исходном состоянии устройства напряжения источника рабочего напряжения 12 и источника пониженного напряжения 5 не поданы на выходы коммутатора 6 и все схемы и элементы устройства обесточены.
Устройство работает следующим образом.
При отработке и проверках стендовых систем управления и алгоритмов их функционирования, связанных в том числе и с проверкой цепей электроприводов исполнительных органов, транзисторный ключ 1 и резисторы 8 и 9 запитываются только напряжением от источника пониженного напряжения 5 (для стендов РКТ это напряжение составляет 2.5-3 B) через коммутатор 6, с одного из выходов которого запитывается преобразователь напряжения 11, обеспечивающий питание схемы управления 3, схемы контроля 4 и пороговой схемы 10.
В процессе проведения проверок согласно программе этих проверок и алгоритмам функционирования внешней системы управления по ее командам происходит поочередное включение и выключение транзисторного ключа 1 через схему управления 3 и подача при этом в электропривод 2 безопасного тока, исключающие срабатывание исполнительного органа. При включенном состоянии транзисторного ключа 1 он шунтирует входную цепь оптрона 7 и его выходной транзистор закрыт, информация об этом передается через схему контроля 4 во внешнюю систему управления. При выключенном состоянии транзисторного ключа 1 через вход оптрона 7, соединенного резисторами 8 и 9 и электроприводом 2 через коммутатор 6 с источником пониженного напряжения 5, протекает достаточный для его срабатывания ток. Выходной транзистор оптрона 7 открывается и на вход схемы контроля 4 поступает инверсная к предыдущему значению информация для передачи во внешнюю систему управления. При включенном состоянии транзисторного ключа 1 пороговой схемой 10 выявляется короткое замыкание электропривода по падению напряжения на нем от прохождения тока через вход оптрона 7. Таким образом, оптрон 7 устройства контролирует наличие цепи электропривода 2 и факт его срабатывания при отсутствии в нем короткого замыкания, а пороговая схема 10 - факт наличия последнего.
При проведении огневых испытаний изделий работа устройства отличается тем, что на транзисторный ключ 1 и резистор 8 через коммутатор 6 подается напряжение только от источника рабочего напряжения 12. Токовый режим функционирования оптрона 7 сохраняется выбором номинала резистора 8.
Расширение функциональных возможностей устройства заключается во введении в него режима работы на безопасном для стендовой автоматики напряжении и контроле исправности цепи электроприводного элемента 2, не дожидаясь его использования непосредственно при проведении испытания или в процессе последнего, но до подачи команд включения исполнительного органа.
Повышение надежности работы устройства обеспечивается исключением многократных коммутаций соединителей в цепи электропривода и срабатываний при проверках системы управления исполнительного органа, сокращающего ресурс его работы, а также возможностью безаварийного останова испытания при упреждающем обнаружении короткого замыкания в цепи электропривода.
Дополнительными достоинствами предлагаемого решения являются экономия средств, связанная с отказом от применения электрического «эквивалента» объекта испытаний, и большая независимость от стенда при проведении проверок систем управления, что дает запас времени и возможность более подробного ее тестирования.
Claims (1)
- Устройство для включения исполнительных органов с электроприводом, содержащее источник рабочего напряжения и транзисторный ключ, к выходу которого подключен электропривод исполнительного органа, а к входу - выход схемы управления, которая первым входом соединена с внешней системой управления, а вторым входом - с первым выходом схемы контроля, второй выход которой соединен с внешней системой управления, отличающееся тем, что в устройство введены источник питания пониженного напряжения, коммутатор, преобразователь напряжения, оптрон, первый и второй резистор и пороговая схема, выход которой соединен с первым входом схемы контроля, второй вход которой соединен с выходом оптрона, анод входного диода которого через первый резистор подключен к плюсовой шине питания транзисторного ключа, связанной с первым выходом коммутатора, а через второй резистор - к второму выходу коммутатора, первый вход которого соединен с выходом источника рабочего напряжения, а второй - с выходом источника пониженного напряжения, при этом катод входного диода оптрона и первый вход пороговой схемы подсоединены к выходу транзисторного ключа, а третий и четвертый выходы коммутатора соединены соответственно с минусовой шиной питания цепи транзисторный ключ-электопривод и входом преобразователя напряжения, выход которого соединен с третьим входом схемы управления, вторым входом пороговой схемы и третьим входом схемы контроля.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2010132466/08A RU2444037C1 (ru) | 2010-08-02 | 2010-08-02 | Устройство для включения исполнительных органов с электроприводом |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2010132466/08A RU2444037C1 (ru) | 2010-08-02 | 2010-08-02 | Устройство для включения исполнительных органов с электроприводом |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2444037C1 true RU2444037C1 (ru) | 2012-02-27 |
Family
ID=45852407
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2010132466/08A RU2444037C1 (ru) | 2010-08-02 | 2010-08-02 | Устройство для включения исполнительных органов с электроприводом |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2444037C1 (ru) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2655232C2 (ru) * | 2015-03-23 | 2018-05-24 | Сименс Акциенгезелльшафт | Архитектура безопасности для отказобезопасных систем |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU1576927A1 (ru) * | 1988-06-27 | 1990-07-07 | Военно-воздушная инженерная Краснознаменная академия им.проф.Н.Е.Жуковского | Автоматический выключатель с электронным управлением |
RU2110431C1 (ru) * | 1995-11-21 | 1998-05-10 | Александр Степанович Капуста | Устройство для включения стрелочного электропривода (варианты) |
US6603221B1 (en) * | 1999-04-22 | 2003-08-05 | Zhongdu Liu | Solid state electrical switch |
US7340313B2 (en) * | 2004-03-18 | 2008-03-04 | Infineon Technologies Ag | Monitoring device for monitoring internal signals during initialization of an electronic circuit |
-
2010
- 2010-08-02 RU RU2010132466/08A patent/RU2444037C1/ru active
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU1576927A1 (ru) * | 1988-06-27 | 1990-07-07 | Военно-воздушная инженерная Краснознаменная академия им.проф.Н.Е.Жуковского | Автоматический выключатель с электронным управлением |
RU2110431C1 (ru) * | 1995-11-21 | 1998-05-10 | Александр Степанович Капуста | Устройство для включения стрелочного электропривода (варианты) |
US6603221B1 (en) * | 1999-04-22 | 2003-08-05 | Zhongdu Liu | Solid state electrical switch |
US7340313B2 (en) * | 2004-03-18 | 2008-03-04 | Infineon Technologies Ag | Monitoring device for monitoring internal signals during initialization of an electronic circuit |
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
Infineon Technologies AG, Smart High-Side Power Switch BTS723GW, Data Sheet V1.1, 25.09.2007, с.17 [найдено 13.09.2011], найдено в Интернет по адресу URL:http://www.infineon.com/search/en?q=%09BTS723GW, факсимильное изображение текста этой статьи найдено по адресу URL:http://www.infineon.com/dgdl/BTS723GWDS11_2007_09_25.pdf?folderI d=db3a304314dca389011537739e37155f&fileId=db3a304331c8f8560131dbfec 21b0da9. * |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2655232C2 (ru) * | 2015-03-23 | 2018-05-24 | Сименс Акциенгезелльшафт | Архитектура безопасности для отказобезопасных систем |
US10209681B2 (en) | 2015-03-23 | 2019-02-19 | Siemens Aktiengesellschaft | Safety architecture for failsafe systems |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US20070055908A1 (en) | Redundant power supply circuit and motor driving circuit | |
JP5027285B2 (ja) | スタータ駆動用半導体スイッチ装置 | |
US8340793B2 (en) | Architecture using integrated backup control and protection hardware | |
EP2988389B1 (en) | Redundant high reliability power supply configuration and testing | |
CN103219980A (zh) | 用于监测开关的功能的方法和用于开关的驱动器单元 | |
US9312793B2 (en) | Brake control circuit and motor system | |
EP3667860B1 (en) | Charging output protection circuit and method thereof | |
JP2013521437A (ja) | 電流回路を作動するためのエンジン制御装置およびエンジン制御方法 | |
RU2444037C1 (ru) | Устройство для включения исполнительных органов с электроприводом | |
WO2020110652A1 (ja) | 電磁ブレーキ制御装置及び制御装置 | |
CN104180728B (zh) | 一种提高电子时间引信可靠性的指令自检方法 | |
JP5731756B2 (ja) | 制御システム | |
KR102030827B1 (ko) | 스타터 모터 드라이버 및 그것의 진단 방법 | |
CN102340122A (zh) | 用于低压和中压应用的改进的跳闸监视继电器 | |
JP2014118860A (ja) | 電磁弁駆動装置 | |
KR101207941B1 (ko) | 스퀴브 도화 장치 및 그 방법 | |
CN111942306A (zh) | 一种汽车电子执行器控制方法及*** | |
US11401871B2 (en) | Engine system | |
CN106873356B (zh) | 可自动恢复冗余的冗余控制***及其冗余自动恢复方法 | |
JP2015136078A (ja) | 電磁負荷制御装置 | |
KR102578268B1 (ko) | 파이로 기폭회로 및 그 운용 방법 | |
CN109578147B (zh) | 一种可自动修复的点火装置 | |
EP4068614A1 (en) | Power tool and safety control circuit module and safety control method thereof | |
JPH0617963A (ja) | 電磁安全弁の保全システム | |
JPH01199213A (ja) | シーケンサーの出力系故障診断方法 |