|
| |
|
Главная Журналы Как указывалось в § 4.1, в ячейках умножения-деления целесообразен переход на микросхемы серии К525ПС2,3. Для воспроизведения различного рода нелинейных зависимостей путем кусочно-линейной аппроксимации пятью участками служит ячейка ПФ-2АИ. Максимальный наклон воспроизводимых кривых 13, минимальный 0,1. Ячейка состоит из двух одноквад-ратных регулируемых диодных преобразователей и операционного усилителя. При включении преобразователя на вход усилителя реализуются нелинейные зависимости с возрастающей по абсолютной величине производной, а при включении преобразователя в цепь обратной связи - с убывающей по абсолютной величине производной. 4.6. ИСТОЧНИКИ ПИТАНИЯ Для питания всех описанных выще ячеек необходим двухпо-лярный источник постоянного тока ±15 В. Этот источник должен быть стабилизирован, так как допустимые отклонения напряжения питания интегральных элементов меньше, чем отклонения напряжения питающей сети 380 В, составляющие обычно ±10%. Кроме того, применение стабилизированных источников уменьшает взаимное влияние аналоговых элементов по цепям питания, а также уменьшает колебания выходных напряжений аналоговых элементов, вызываемых быстрыми изменениями напряжения питающей сети. Питание ячеек, образующих систему управления электроприводом, может быть как централизованным, когда имеется один мощный источник, так и децентрализованным, с применением ряда источников небольшой мощности, устанавливаемых в непосредственной близости к тем ячейкам, которые эти источники питают. При этом желательно, чтобы источник являлся только стабилизатором напряжения, а выпрямитель к нему и понижающие трансформаторы устанавливались отдельно, причем от одного выпрямителя может питаться несколько стабилизаторов. Такая схема питания имеет ряд преимуществ: относительно маломощные стабилизаторы можно выполнить в тех же конструкциях ячеек, что и остальные аналоговые элементы; ячейки, питаемые от разных стабилизаторов, оказываются развязанными по цепям питания; ячейки, питающиеся от одного стабилизатора, также оказывак г слабое влияние друг на друга, так как соединительные провода от ячеек к источнику питания имеют малую длину; трассы переменного напряжения, являющиеся источником помех, удалены от аналоговых элементов. В современных источниках питания используются интегральные или микромодульиые стабилизаторы. Так как их ток нагрузки не превыщает 50-100 мА, а требуемая нагрузка стабилизатора составляет около 1 А, то на выходе этих стабилизаторов устанавливаются силовые транзисторы. Источники питания снабжаются бесконтактной защитой от перегрузки. в качестве примера приведем данные стабилизатора СН-4АИ, входящего а серию УБСР-АИ. Этот стабилизатор формирует напряжения ±15 В из входных напряжений (±24±2,4) В. Максимальный ток нагрузки 0,8А. Амплитуда пульсаций 35 мВ. Прн изменении входных напряжений на 10 % выходное напряжение изменяется на 0,1 %, а при изменении тока нагрузки от нуля до 0,8 А -на 0,06 %. Температурный дрейф выходного напряжения 2,2 мВ/°С, Ячейка имеет защиту от перегрузок, а также узел, вырабатывающий сигнал логического нуля {ивых<1,5В) при наличии обоих выходных напряжений и сигнал логической единицы (Ubhx>13,5B или обрыв), если хотя бы одно из напряжений отсутствует. Этот сигнал используется в общей схеме защиты и сигнализации электропривода. Близкие характеристики имеют ячейки питания N701 и N702. Для питания сельсинных задатчиков и измерителей рассогласования используется напряжение переменного тока. Чем выше частота этого напряжения, тем меньше габариты трансформатора и меньше постоянная времени фильтра в ячейках задания. Однако при увеличении частоты появляются затруднения при передаче этого напряжения на большие расстояния - от места установки задатчика или измерителя до места установки шкафа с системой управления. Из-за влияния реактивных сопротивлений проводов форма передаваемого напряжения искажается, амплитуда уменьшается. Это явление особенно заметно проявляется, если форма напряжения прямоугольная, а именно такое напряжение характерно для полупроводниковых источников повышенной частоты. Опыт показывает, что рациональной является область частот от 400 до 1000 Гц. Ячейка Г-2АИ служит для выработки напряжения частотой 1000 Гц, амплитудой 24 В при токе нагрузки 0,05 А, а ячейка N703 - напряжения частотой 400 Гц, амплитудой 50 В при токе 0,2 А. Они состоят из мультивибратора, собранного на операционном усилителе с положительной обратной связью, усилителя мощности и выходного трансформатора. Последний обеспечивает заданную амплитуду выходного напряжения, а также гальваническую развязку выходных цепей системы управления. Эти ячейки также формируют коммутирующее напряжение, необходимое для работы фазочувствительных выпрямителей. Глава пятая МИКРОПРОЦЕССОРЫ и ЦИФРОВЫЕ ЭЛЕМЕНТЫ В СИСТЕМАХ УПРАВЛЕНИЯ ЭЛЕКТРОПРИВОДАМИ 5.1. ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ Больщие достижения интегральной микроэлектроники оказали огромное влияние на развитие цифровых систем управления н цифровой вычислительной техники; в свою очередь, эти достижения стимулировались потребностями цифровой техники, которая в значительно большей степени, чем аналоговая, соот- ветствует возможностям интегральной технологии. Для построения цифровых устройств требуется, как правило, большое число однотипных логических вентилей, некритичных к вариациям параметров составляющих их элементов. Эти особенности привели к созданию цифровых микросхем, эквивалентных тысячам и десяткам тысяч элементов - транзисторов, диодов, резисторов и др., так называемых больших (БИС) и сверхбольших (СБИС) интегральных микросхем. Повышение требований к автоматизированным электроприводам привело к широкому применению в них цифровых устройств, при этом используются как аппаратные, так и программные методы реализации требуемых алгоритмов управления. Аппаратные методы построения цифровых систем близки к методам построения аналоговых систем управления: для выполнения каждой функции применяется отдельный элемент или группа элементов и добавление новой функции требует введения новых элементов. Системы управления, реализованные аппаратными методами, имеют высокое быстродействие, надежность, традици оиные принципы их построения не вызывают трудностей при разработке и экс плуатации. В то же время они состоят из большого числа электронных ком понеитов, громоздки, имеют высокую стоимость и малую гибкость, требуют ии дивидуальиой разработки, число типов функциональных модулей (ячеек), обра зующих функционально законченную систему, служащую для построения раз личных систем управления, оказывается значительным. При применении программных методов основной частью системы является микро-ЭВМ, реализованная на основе микропроцессорного набора и выполняющая программу, записанную в ее памяти. Следует сказать, что такой же способ управления возможно реализовать и с помощью программируемого автомата без микропроцессоров, однако снижение стоимости последних делает такие автоматы, как правило, нецелесообразными (за исключением узкоспециализированных устройств). Применяемая для управления микро-ЭВМ состоит из центральной части (процессор и память) и ряда периферийных устройств, обеспечивающих связь микро-ЭВМ с управляемым объектом. Системы управления, реализованные на основе микро-ЭВМ, имеют меньшие габариты, чем реализованные с применением аппаратных методов, значительную гибкость, требуют небольшого числа функциональных модулей, однако обладают меньшим быстродействием, определяемым последовательным характером вычислений. Следует также считаться с тем, что при применении микро-ЭВМ полностью меняется методика проектирования систем, разработчики и эксплуатационники должны владеть основами программирования, изменяются способы наладки систем, для наладки и эксплуатации необходимо специальное оборудование и т. п., что требует а определенной мере переучивания проектантов, наладочного и эксплуатационного персонала; надо также отметить, что вопросы эксплуатационной надежности микропроцессорных систем управления в настоящее время изучены еще недостаточно. Поэтому в течение некоторого времени будут применяться и аппаратно- и программно-реализуемые цифровые системы управления электроприводами. Аппаратные системы управления обычно выполняются с применением микросхем малой и средней степени интеграции. При выборе типов микросхем для построения систем управления учитываются их пригодность по функциональным возможностям, функциональная полнота серии микросхем, соответствие их технических характеристик требуемым, конструктивное исполнение, цена и доступ- 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 [ 46 ] 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 |