Відповідність номера світодіода числу імпульсів

Лабораторна робота № 2 Ознайомлення з роботою контролера імітатора

Мета роботи: Ознайомлення з роботою контролера імітатора,

Його призначенням і можливостями діагностування модулів

Короткі відомості

1.1. Призначення

Технологічний стенд з імітатором об’єктів КП (ИОКП) забезпечує:

– перевірку працездатності модулів ИУТК «Граніт-мікро»;

– діагностику несправності модулів;

– контроль роботи пристрою КП, встановленого на об’єкті;

– перевірку і настройку параметрів каналів перетворення поточних (миттєвих) значень аналогових сигналів в код;

– перевірку каналів формування і виконання команд телекерування;

– перевірку фіксації послідовності «подій» – змін стану датчиків дискретних сигналів;

– перевірку роботи каналів введення число імпульсних сигналів.

Модулі ИУТК «Граніт-мікро» підключаються до ИОКП і до пристрою ИУТК «Граніт-мікро» джгутом і з’єднувачем, що входить в комплект постачання технологічного стенду або його що окремих комплектують.

Технологічний стенд (за умовами замовлення) комплектується:

– стендовим пристроєм КПМ «Граніт-мікро» (КП «Граніт-мікро»);

– ПЕОМ (note book);

– імітатором об'єктів КП з приєднувальними джгутами;

– індикатором виконання команд телекерування;

– стендовими модулями КАМ, МИП, МДС, МТТ, МТИ, МТУ, БПР-05-02, М2М, М4А, М4А1;

– настінною стійкою для розміщення компонентів технологічного стенду;

– пакетом програм Мікро Тест з керівництвом по застосуванню;

– пакетом програм Мікро Ада з керівництвом по застосуванню;

– програматором для перепрограмування модулів або занесення в них

вдосконалених Розробником програм.

Фірмовий пакет програм Мікро Тест дозволяє Користувачу задавати за допомогою ПЕОМ інформаційні повідомлення, що повторюють основні режими роботи пристроїв ПУ і КП ИУТК «Граніт-мікро».

1.2. Структура технологічного стенду

Рис. 6. Технологічний пристрій КПМ «Граніт-мікро» С* – плата з’єднувача

імітатора з технологічним устройством КП

1.3. Лицьова панель і зовнішній вигляд імітатора об’єктів КП

Рис. 7. Розміщення елементів на лицьовій панелі імітатора

Рис. 8. Зовнішній вигляд імітатора об’єктів КП

1.4. Робота імітатора об’єктів КП

Рис. 9. Зв’язки елементів лицьової панелі

1.4.1. Робота загальних вузлів імітатора

Елементи Д1-1, Д1-2, резонатор 576 кГц, конденсатори С1, С2, резистори R1, R2 утворюють стабілізований генератор тактових імпульсів. Лічильники Д3-1, Д3-2, Д6-1, тригер Д7-1 перетворять сигнали 576 кГц в сигнали 409 Гц, які лічильником Д4-1 перетворяться в сигнали 26 Гц. Лічильник Д4-2 формує сигнали частотою 1,5 Гц, які використовуються в режимі завдання числа імпульсів.

Ключем K19 (ТС Ист.-ЧИ) вирішується перехід в режим формування числоімпульсного коду або змін стану датчика ТС (для перевірки роботи модуля при фіксації послідовності «подій» – історії ТС). У положенні ключа ТС Ист. на вихід імітатора поступають сигнали частотою 102 Гц, а в положенні ЧИ – частотою 13 Гц.

1.4.2. Формування числа імпульсів і «послідовності подій».

Сигнали від К19 проходять на вхід інвертора Д1-5 і лічильника Д5-1. При перекладі ключа К21 (Пуск ЧИ–Ист.) в робоче положення на Д-вхід тригера Д7-2 подається сигнал «1», тому черговим фронтом сигналу «1» на виході Д1-5, тобто черговим спадом сигналу на виході К19, тригер Д7-2 встановлюється в «1».

Сигнал «1» від Д7-2 вирішує роботу лічильника Д5-1, Д5-2, Д6-2. Вихідні сигнали «2¹, 2⁴, 2⁶, 2⁸» лічильника порівнюються з сигналами від першого. четвертого виходів розподільника Д11 компаратором Д10. Якщо коди співпадають, на виході «=» компаратора формується сигнал «1», який поступає на Д-вхід тригера Д8-1. Черговим фронтом сигналу на виході Д1-5 тригер Д8-1 переводиться в стан «1», а лічильники Д5-1, Д5-2, Д6-2 повертаються в початковий стан.

Сигналом «1» від Д8-1 переводиться в «1» тригера Д9-1, в результаті тригер Д7-2 переводиться в стан «0» і утримується в цьому стані до повернення ключа К21 в початковий стан, при якому його стан «0» підтримується подачею на Д-вхід сигналу «0», а на С-вхід періодичних сигналів від Д1-5. Таким чином, після перекладу ключа К21 в робоче положення імітатор однократно реалізує процедури введення в лічильникa Д5-1, Д5-2, Д6-2 тактових імпульсів і порівняння кодового стану лічильника з сигналами від розподільника Д11. Під час введення сигналів в лічильник Д5 формуються сигнали на виходах оптронів V1 і V2. Число сформованих сигналів визначається станом розподільника Д11, встановленим при перекладі кнопки К20 (Завдання ЧИ–Ист.) в робоче положення

У вказаному режимі на R- вхід тригера Д8-2 подається сигнал «0» і він виявляється чутливим до сигналів на Д- і C-входах. По першому сигналу «1» на C-вході тригер Д8-2 переводиться в «1», після чого розподільник Д11 опиняється чутливим до сигналів від лічильника Д16-3. На виході лічильника Д16 формуются періодичні сигнали з частотою, приблизно рівною 1,5 Гц. Зміна стану розподільника Д11 візуалізується світлодіодами 1...4. Число імпульсів, яке формується на виходах оптронів, відображається цифрою біля світлодіода, що світиться. Відповідність номера світлодіода, переведеного в робочий стан, і формованого числа імпульсів, приведено в таблиці 2.1

Таблиця 2.1

Відповідність номера світодіода числу імпульсів

Світлодіод
Число імпульсів

При установці необхідного стану розподільника Д11 (необхідного числа імпульсів) кнопка К20 повертається в початкове положення Тригер Д8-2 повертається в стан «0», а розподільник Д11 утримується в прийнятому стані до чергового циклу завдання числа вихідних імпульсів за допомогою ключа К20. Якщо число імпульсів змінювати не потрібно, черговий цикл запуску проводиться без попередньої зміни стану розподільника Д11.

Частота проходження сформованих імпульсів для режиму контролю модулів МДС і МТИ (МДС в режимі накопичення імпульсів) розрізняється.

При формуванні імпульсних сигналів для контролю послідовності «подій» – змін стану датчиків ТС, частота проходження імпульсів встановлюється приблизно рівною 102 Гц. Це дозволяє контролювати роботу модуля МДС з дискретністю до 10 мс. У вказаному режимі на входи лічильника Д5 і тригера Д7-2 подаються сигнали 204 Гц.

При формуванні сигналів для перевірки накопичення числа імпульсів модулями МТИ і МДС (при установці МДС у відповідний режим роботи) ключ К19 переводиться в нижнє (по схемі) положення – в режим ЧИ, а на входи лічильника Д5 і тригера Д7-2 подаються сигнали частотою 26 Гц. Сигнали імітатора частотою 13 Гц формуються на виході «1» лічильника Д5-1, посилюються інвертором Д1-6 і подаються на модулі, що перевіряються, через оптрони. Сигнали на виходах оптронів ідентичні, але гальванічно-ізольовані один від одного, тому їх можна підключати до різних модулів, що перевіряються, для контролю правильності відробітку заданого режиму роботи. Наприклад, при подачі сигналів від оптрона V1 на вхід модуля, встановленого у відповідний роз’єм імітатора, а від оптрона V2 – на вхід іншого модуля цього ж або іншого КП, можна проконтролювати правильність фіксації «подій» – змін стану датчиків на різних КП.

При контролі МДС або МТИ модуль встановлюється у відповідний роз’єм верхньої грані імітатора. Номер каналу, до якого підключаються сигнали імітатора, задається за допомогою ключів лицьової панелі.

1.4.3. Контроль роботи модуля МТТ

Для формування нормованого аналогового сигналу використовується вхідна напруга +24 В. За допомогою перетворювача ДС/ДС Д12 формуються напруги +12 В і –12 В. З напруг +12 В і –12 В за допомогою стабілітронів VД 1 і VД2 формуються напруги +5 В і –5 В. Ключем К22 (Вибір «+» і «Вибір «–») з двома контактами К22-1 і К22-2 вибирається напруга +5 В або –5 В, яке подається на вхід операційного підсилювача Д13 – дільника вхідного сигналу на два. За допомогою змінних резисторів (Підстроювання «+» і «Підстроювання «–»), винесених на лицьову панель, встановлюється необхідний коефіцієнт ділення вхідної напруги Операційний підсилювач Д14 повторює одержаний сигнал і ізолює вхідні ланцюги від навантаження.

Навантаженням підсилювача Д14 є ланцюг R-2R (на резисторах R15…R32) цифро-аналогового перетворювача, за допомогою якого код, що встановлюється ключами 2⁰...2⁷, перетвориться в напругу, величина якої визначається положенням ключів. Так, наприклад, при установці в робоче (праве) положення ключів 2¹⁰+2⁷+2³ формується аналоговий сигнал

,(1.3)

В.

Одержана напруга проходить через підсилювач – повторювач Д15 на вхід модуля, що перевіряється. В результаті вихідний струм визначається вхідною напругою () і рівний

,(1.4)

де – вхідний резистор МТТ, тобто пропорційний встановленому коду.

У режимі калібрування опором навантаження є нормуючий резистор , рівного 499 Ом. Величини резисторів лицьової панелі підбираються так, щоб в режимі «+» і «–» струм виявився рівним плюс або мінус 5 мА, відповідно (напруга на нормуючому резисторі повинна бути ±2,5 В). Струм повинен вимірюватися зразковим приладом класу точності не гірше 0,05 %. Після завершення калібрування ключ К18 (Калібрування – Вимірювання) переводиться в режим «Вимірювання».

При контролі МТТ встановлюється у відповідний роз’єм верхньої грані імітатора. Робочий струм подається на вхід МТТ, номер якого встановлюється за допомогою ключів лицьової панелі імітатора.

1.4.4. Контроль роботи модуля МТУ і БПР-05-02.

Для контролю роботи МТУ до імітатора через джгут, що приєднується до роз’єму ХМП7 (БПР-05-02) верхньої грані імітатора, підключається стендовий БПР-05-02. Внутрішніми зв’язками імітатора до вказаного роз’єму приєднуються вихідні ланцюги того, що перевіряється МТУ, встановленого в роз’єм ХМП6 верхньої грані імітатора. Команди ТУ подаються за допомогою ПЕОМ і поступають в МТУ технологічного або такого, що перевіряється пристрою КП. Номер групи об’єктів ТУ задається ключами К1…К12 лицьової панелі. Виконання команди ТУ в БПР-05-02 контролюється за допомогою індикатора.

Аналогічно перевіряється БПР-05-02. У вказаному режимі в імітатор встановлюється стендовий МТУ, що сполучається, як вказано вище, з тим, що перевіряється БПР-05-02.

1.5. Виконання перевірок за допомогою технологічного стенду.

1.5.1. Перевірка модуля МДС при сполученні з датчиками дискретних сигналів.

1.5.1.1. При перевірці каналів 1…16 модуль встановлюється в роз’єм ХМП1.

Ключ МТИ-МДС встановлюється в положення МДС, а ключ ТС Ист.–ЧИ – в положення ТС Ист. Положення контрольованих об’єктів задається (імітується) за допомогою ключів вибору об’єкту К1...К16.

Додатково в імітаторі формується послідовність імпульсів з частотою близько 100 Гц. Для перевірки роботи МДС в режимі фіксації послідовності «подій» ключ МТИ-МДС повинен бути переведений в положення МТИ, а ключ «калібрування–вимірювання» – в положення «калібрування». Число імпульсів в послідовності визначається по світлодіодних індикаторах «1», «8», «32», «128», причому у вказаному режимі повинен бути встановлений в робоче положення індикатор «1» або «8». У першому випадку на вихід імітатора подається один імпульс, в другому – вісім імпульсів.

Ключ «Завдання ЧИ–Ист.» повинен бути натиснутий і переведений в початкове положення при загоранні індикатора «1» або «8».

Для формування імпульсів ключ «пуск ЧИ–Ист» переводиться в робоче положення, а після завершення формування імпульсів – повертається в початкове положення.

При перевірці вказаного режиму програма Мікро Тест повинна зафіксувати надходження 16 «подій» - по вісім перемикань в положення «вкл.» і «откл.» для каналу ТС, який вибраний ключами К1...К16. Період сигналів – 10 ±2,5 мс.

При проведенні періодичних випробувань роботи каналів контролю послідовності «подій» використовуються додаткові висновки на гніздо «Ист.» імпульсних сигналів. Число і моменти формування вказаних імпульсів в точності співпадають з описаними вище для випадку формування сигналів «Ист.». Гальванічне відділення двох серій імпульсів дозволяє використовувати їх для контролю роботи модулів МДС, встановлених в різні КП або різних модулів МДС одного КП. З’єднавши виходи кубел з вибраними входами іншого модуля МДС (підключеного до того, що перевіряється або іншому КП), визначається точність фіксації пристроями ИУТК «Граніт-мікро» послідовності «подій», що відбулися на різних КП (різних модулях одного КП). Для подальшого контролю послідовності «подій» для вказаних умов управління індикатором проводити не потрібно, достатньо повторно натиснути на кнопку «пуск».

1.5.1.2. Контроль роботи модуля для «статичних» ТС проводиться шляхом установки в будь-яке положення ключів вибору і контролю адекватності положенню ключів сигналів, прийнятих ПЕОМ і що відображаються на екрані монітора.

1.5.1.3. Для контролю каналів 17...32 модуль МДС встановлюється в роз’єм ХМП2 верхньої грані імітатора. Порядок проведення контролю аналогічний описаному вище. Для визначення реального номера каналу, що перевіряється, необхідно до номера натиснутого ключа К1...К16 додати число 16.

1.5.2. Перевірка МДС при сполученні з числоімпульсними датчиками.

Ключ МДС-МТИ встановлюється в положення МТИ, а ключ ТС Ист.–ЧИ - в положення ЧИ. Як указувалося вище, за допомогою ключа «Завдання» встановлюється необхідне число імпульсів, яке буде введене в модуль. У даному режимі може бути вибрано будь-яке положення світлодіодного індикатора «1», «8», «32» або «128» і, відповідно, число імпульсів, що задається. Після натиснення на кнопку «пуск» задане число імпульсів з частотою, приблизно рівною 100 Гц, буде введено в модуль. Номер каналу модуля визначається переведеному в робоче положення ключу вибору К1...К16.

Коректність роботи модуля визначається за даними, одержаними від модуля і ПЕОМ, що відображаються на екрані монітора.

Задане раніше число імпульсів може вводитися в модуль неодноразово.

1.5.3. Перевірка МТИ

За допомогою технологічного стенду і імітатора перевіряються канали введення в МТИ числоімпульсних сигналів.

Процедури завдання і введення в МТИ імпульсів аналогічні вказаним вище для модуля МДС. У даному режимі ключ МДС-МТИ встановлюється в положення МТИ, а ключ ТС Ист.– ЧИ – в положення ЧИ. Для вибору номера каналу модуля використовуються ключі К1...К8.

1.5.4. Перевірка модуля МТУ.

1.5.4.1. При перевірці МТУ до стенду приєднується технологічний блок БПР-05-02. Для приєднання БПР-05-02 до імітатора використовується джгут сполучний, який друкарською вставкою підключається до роз’єму ХМП7, а роз’ємом – клемником – до роз’єму XS1 блоку БПР-05-02.

1.5.4.2. Модуль МТУ, що перевіряється, встановлюється в роз’єм ХМП6 імітатора, а з’єднувач С* встановлюється в технологічний стенд або в пристрій КП (КПМ) «Граніт-мікро» на місце, в яке в штатному режимі встановлюється що перевіряється МТУ.

1.5.4.3. За допомогою програми Мікро Тест по черзі формуються команди управління для всіх об'єктів групи, номер якої задається в допомогою ключів К1...К12.

Індикатор виконуваних команд пружинними контактами притискається до клем вихідних сигналів БПР-05-02, які відповідають номеру вибраного об’єкту.

Правильність виконання команди визначається по світлодіоду індикатора.

Рис. 10. Схема індикатора виконання команди ТУ

До виходів А БПР-05-02 притискаються пружинні контакти Б індикатора виконання команди. Кожному об’єкту відповідають три клеми, зокрема, першому об'єкту відповідають клеми 1, 2, 3, другому об'єкту – клеми 4, 5, 6. При замиканні ланцюга включення або відключення об'єкту спалахує відповідний світлодіод індикатора. Якщо команда не виконується, обидва світлодіоди залишаються погашеними; при помилковому замиканні двох ланцюгів спалахують обидва світлодіоди.

До складу індикатора включається вбудована батарея напругою 9В. Індикатор забезпечений вимикачем для збільшення терміну служби батареї.

1.5.4.4. Для перевірки вузлів діагности модуля МТУ за допомогою програми Мікро Тест формуються і подаються в МТУ спотворені команди телекерування, а саме, команди, в яких вибраний не один, а декілька об’єктів.

Правильність роботи МТУ визначається по сигналізації ОШБ на лицьовій панелі модуля і по блокуванню перекладу реле в робочий стан.

1.5.5. Перевірка БПР-05-02.

У даному режимі в роз’єм ХМП 6 імітатора встановлюється стендовий МТУ.

Методика перевірки блоку ідентична вказаною для модуля МТУ.

1.5.6. Перевірка МТТ.

1.5.6.1. Перевірці каналів МТТ повинен передувати етап калібрування імітатора аналогових сигналів.

Для калібрування ключ «вимірювання» встановлюється в положення «калібрування», до клем «прилад» підключається зразковий міліамперметр з шкалою, оптимальною для вимірювання струму 5 мА. Клас точності приладу повинен бути не менше 0,05 %.

За допомогою ключа «+» – «–»встановлюється необхідна полярність вимірюваного сигналу.

Змінним резистором «+» або «–» встановлюється значення струму 5±0,01 мА. Доцільно перевірити коректність установки на виході імітатора також струмів 0,5, 1, 2, 3, 4 мА при відповідній установці ключів «23...210».

1.5.6.2. Після проведення калібрування прилад відключається від імітатора, а ключ «вимірювання» Калібрування переводиться в положення «Вимірювання».

Номер каналу МТТ, що перевіряється, встановлюється ключамиК1...К16.

1.5.6.3. При перевірці реверсивних датчиків на етапі калібрування за допомогою змінного резистора «–» установлюється базове значення вихідного струму імітатора мінус 5 мА. Процедури калібрування ідентичні вказаним вище.

1.5.7. Перевірка модуля КАМ.

1.5.7.1. При перевірці модуля КАМ – контроллера внутрішньої магістралі, який встановлений на друге місце каркасів КП-мікро і КПМ-мікро, модуль, що перевіряється, встановлюється замість стендового в технологічний пристрій КПМ-мікро.

За допомогою стендового модуля МДС, МТТ або МТИ задаються режими передачі і прийому інформації в ПЕОМ. По результату роботи визначається працездатність модуля КАМ.

1.5.7.2. При перевірці КАМ – ретранслятора інформації, в технологічний КПМ-мікро встановлюється модулі, що перевіряються і стендовий, КАМ-ретранслятори. Ланцюги клемників, зчленовані з модулями КАМ, з’єднання так, що ланцюги передачі одного КАМ з'єднуються з ланцюгами прийому іншого КАМ.

За допомогою програми Мікро Тест задається довільне повідомлення за адресою КАМ – джерела інформації. На екрані монітора фіксується прийом в ПЕОМ повідомлення, що поступило від другого КАМ. Правильність роботи визначається по ідентичності переданого і отриманого повідомлень.

Після проведення вказаної перевірки міняють місцями КАМ, що перевіряється і стендовий, після чого вказані вище перевірки повторюють.

При необхідності, вказані перевірки повторюють не тільки для реально використовуваного каналу зв’язку (з використанням кодоімпульсних або модульованих сигналів), але і для іншого типу використовуваних сигналів.

1.5.8. Перевірка модуля М2М.

Проводиться аналогічно КАМ окремо для кожного з двох каналів.

1.5.9. Перевірка модуля М4А.

Проводиться аналогічно КАМ окремо для кожного з чотирьох каналів.

Порядок виконання роботи

2.1. Ознайомитися з короткими теоретичними відомостями.

2.2. Випробувати роботу імітатора.

2.3. Провести перевірку модулів за допомогою стенду імітатора об’єктів КП.

Зміст звіту

3.1. Назва роботи.

3.2. Мета роботи.

3.3. Короткі теоретичні відомості.

3.4. Висновок про працездатність стенду імітатора об’єктів КП.

3.5. Висновки діагностики модулів.

4. Контрольні запитання

1. Призначення стенду імітатора об’єктів КП.

2. За допомогою якого елемента можна проконтролювати правильність фіксації «подій».

3. Як можна визначити правильність виконання команди індикатора.

4. Як виконується калібрування імітатора аналогових сигналів.

5. На яку напругу розрахована вбудована батарея індикатора.

6. Пояснити роботу імітатора.

7. Як виконується перевірка КАМ.

8.Як виконується перевірка модуля МТТ.

9.Як виконується перевірка модуля МТУ.

10.Як виконується перевірка модуля МТИ.

11.Як виконується перевірка модуля МДС при сполученні з датчиками дискретних сигналів.

12.Як виконується перевірка модуля МДС при сполученні з числоімпульсними датчиками.