УСТРОЙСТВО УПРАВЛЕНИЯ ПРИВОДОМ ГОРИЗОНТАЛЬНОГО ВРАЩЕНИЯ

Полезная модель относится к автоматизированным системам радиолокационной техники, а именно, к устройствам управления приводом горизонтального вращения, далее - ПГВ, и может быть использована в автоматизированной системе управления ПГВ корабельной антенны.
Известны:
1. «Устройство наведения направленной антенны» (патент РФ №2010288, кл. G05B 11/00, 1991 г.), которое содержит электропривод поворота антенны, датчик угла ее поворота, включающий в себя оптроны, блок управления, имеющий триггеры, блок торможения, элементы для обеспечения торможения.
2. «Устройство управления ПГВ в системе регулирования и контроля двигателя» (№W097/16774, кл. G05B 11/14, 2004 г.), содержащее блоки усилителей, блок источника питания, фрикционный электропривод, блок входных управляющих сигналов торможения, блок управления с выходом на исполнительный механизм.
3. «Устройство управления электроприводом» (патент РФ №2263338, кл. G05B 11/14, 2004 г.), содержащее блок сигнала управления, блок усилителей, блок источника питания, фрикционный электропривод, блок управления с выходом на исполнительный механизм.
4. «Устройство управления антенной радиолокационной станции» (патент РФ №2024907, кл. G05B 11/01, 1991 г.), которое содержит привод антенны СВЧ, электродвигатель, датчик положения ротора, коммутатор, блок источника питания, блок выходных сигналов управления частотой, блок усилителей, блок команды поворота антенны.
5. «Устройство управления электроприводом» (патент №2351972, кл. G05B 11/00, 2009 г.), которое содержит блок выходных сигналов управления частотой вращения ПГВ, блок выходного управления торможением, блок источника питания, блок установки начального состояния, блок управления режимами работы привода, блок выбора режимов работы привода, блок разрешения работы привода, блок гальванической развязки с преобразователем частоты, блок гальванической развязки с сигналами управления нулевого режима, блок усилителя мощности сигнала управления тормоза привода, блок формирования сигнала неисправности привода, блок входных управляющих сигналов, блок входного сигнала от преобразователя частоты вращения привода, блок входного сигнала с датчика угла поворота антенны, блок отображения сигнала неисправности.
Наиболее близким прототипом (аналогом) является «Устройство управления электроприводом» (патент №2351972, кл. G05B 11/00, 2009 г.), которое может быть использовано в автоматизированной системе управления ПГВ антенны корабельной РЛС.
Однако, работа прототипа недостаточно надежна. Существует проблема по входу модуля с управляющими входными сигналами - при нажатии на приборе управления кнопки «ОТКЛ ГВ», возникал дребезг контактов, вследствие которого на устройстве управления ПГВ формировался импульс, который приводил к растормаживанию тормоза ПГВ.
Отличительными признаками предлагаемого устройства управления ПГВ от прототипа является наличие блока выбора режима замедления, блока гальванической развязки входных сигналов, блока управления режимами работы ПГВ, наличие трех фиксированных частот вращения.
Таким образом, к недостаткам прототипа относится отсутствие защиты микросхем от ложного срабатывания в результате дребезга релейных контактов и от входного замыкания электрических цепей.
Задачей, на решение которой направлена предлагаемая полезная модель, является устранение недостатков прототипа устройства управления ПГВ.
Достижением технического результата полезной модели являются функциональные улучшения прототипа устройства управления ПГВ, обеспечивающие повышение помехозащищенности и защиты вторичных микросхем от замыкания электрических цепей, повышение надежности работы системы управления ПГВ, которая обеспечивается за счет того, что устройство управления ПГВ содержит блок гальванической развязки входных сигналов, соединенный с блоком выбора режимов работы ПГВ и с блоком установки начального состояния, который соединен с блоком управления режимами работы ПГВ, представляющим собой постоянно запоминающее устройство, при этом блок выбора режимов работы ПГВ соединен с блоком управления режимами работы ПГВ, соединенным с блоком гальванической развязки сигналов управления частотой вращения ПГВ, который соединен с блоком формирования выходного сигнала управления торможением тормоза ПГВ, соединенным с блоком отображения сигнала неисправности ПГВ, блоком выбора режима замедления, блоком приема сигнала от датчика угла поворота антенны и блоком формирования сигнала пониженной частоты соединены с блоком выбора режимов работы ПГВ.
Влияние на достижение указанного результата предлагаемой полезной модели оказывают следующие существенные признаки, а именно наличие:
блока гальванической развязки входных сигналов;
блока установки начального состояния;
блока выбора режимов работы ПГВ;
блока управления режимами работы ПГВ;
блока гальванической развязки выходных сигналов управления частотами вращения;
блока выходного сигнала управления торможением;
блока выбора режима замедления;
блока приема сигнала от датчика угла поворота антенны;
блока формирования сигнала пониженной частоты вращения;
блока отображения сигнала неисправности ПГВ.
На фиг. 1 представлена функциональная схема полезной модели устройства управления ПГВ:
1 - блок гальванической развязки входных сигналов;
2 - блок установки начального состояния;
3 - блок выбора режимов работы ПГВ;
4 - блок управления режимами работы ПГВ;
5 - блоки гальванической развязки сигналов управления частотами вращения;
6 - блок формирования выходного сигнала управления тормозом ПГВ;
7 - блок выбора режима замедления;
8 - блок приема сигнала от датчика угла поворота антенны;
9 - блок формирования сигнала пониженной частоты;
10 - блок отображения сигнала неисправности ПГВ;
Блок гальванической развязки входных сигналов (1) соединен с блоком установки начального состояния (2) и блоком выбора режимов работы ПГВ (3), которые соединены с блоком управления режимами работы ПГВ (4). Блок управления режимами работы ПГВ (4) соединен с блоком гальванической развязки сигналов управления частотой вращения ПГВ (5), который соединен с блоком формирования выходного сигнала управления торможением (6), который соединен с блоком формирования сигналов неисправности ПГВ (10). Блоки выбора режима замедления (7), приема сигнала от датчика угла поворота антенны (8) и формирования сигнала пониженной частоты (9) соединены с блоком выбора режимов работы ПГВ (3).
Блок гальванической развязки входных сигналов (1) осуществляет гальваническую развязку между входными сигналами. Этот блок принимает сигналы «6», «12», «15» и «0-КУ», а также сигнал пониженной частоты «FP» от преобразователя частоты и сигнал импульса начала торможения «ИНТ» от внешнего устройства обработки датчика угла. Выходные сигналы блока гальванической развязки (1) с сигналами управления режима «0-КУ» поступают на вход блока управления режимами работы ПГВ (3).
Блок установки начального состояния (2) реализует устройство выработки отрицательного (инверсного) импульса при поступлении на вход устройства напряжения в виде логического нуля.
Блок выбора режимов работы ПГВ (3) представляет собой инвертор в виде триггера Шмитта. В случае поступления на его вход сигнала запуска ПГВ на его выходе формируется отрицательный (инверсный) импульс ТТЛ-уровня (транзисторно-транзисторная логика), который устанавливает блок управления режимами работы ПГВ (4) в режим состояние разрешения вращения ротора двигателя ПГВ, а тормоз ПГВ в режим расторможенного состояния.
Блок управления режимами работы ПГВ (4) осуществляет разрешения работы ПГВ, пропуская сигналы «6», «12», «15», «0-КУ» на свой выход, переводя в расторможенное состояние тормоз ПГВ. Блок представляет собой ПЗУ, предназначенное для логической обработки входных сигналов. Считывание хранящейся в ПЗУ информации разрешено только при наличии состояния с низким уровнем одновременно на двух входах «CS1» и «CS2».
Блок гальванической развязки сигналов управления частотой вращения ПГВ (5) осуществляет гальваническую развязку выходных сигналов «S1», «S2», «S3», «СОМ», которые воздействуют на преобразователь частоты, вызывая соответствующее изменение частоты вращения ПГВ.
Блок выходного сигнала формирования управления торможением ПГВ (6) обеспечивает анализ выходного сигнала с блока управления режимами работы ПГВ (4) и сигнала управления с концевых выключателей тормоза ПГВ.
Блок выбора режима замедления (7) представляет собой инвертор с открытым коллектором. При коммутации сигнала относительно корпуса происходит блокировка переключения блока выбора режимов работы ПГВ (3).
Блок приема сигнала от датчика угла поворота антенны (8) принимает сигнал импульса начала торможения, поступающего с некоторым упреждением относительно истинного курсового угла.
Блок формирования сигнала пониженной частоты (9) принимает сигнал «FP» от преобразователя частоты и передает его в блок выбора режимов работы ПГВ (3). В случае совпадения во времени сигналов «FP» и «ИНТ» блок выбора режимов работы ПГВ (3) выдаст сигнал блоку управления режимами работы ПГВ (4), а блок (4) выдаст сигнал преобразователю частоты для отключения выходных силовых цепей, в свою очередь блок выходного сигнала формирования управления торможением ПГВ (6) выдаст сигнал торможения.
Блок отображения сигнала неисправности ПГВ (10) осуществляет сервисную функцию встроенного контроля и анализирует выходные сигналы с блока управления режимами работы ПГВ (4) и сигналы с концевых выключателей тормоза ПГВ. При возникновении ситуации, когда блок управления режимами работы ПГВ (4) выдает сигнал на пуск ПГВ, а тормоз находится в заторможенном состоянии, блок формирования сигнала неисправности ПГВ (10) выдает сигнал неисправности в устройстве в виде свечения индикатора.
В устройстве управления электроприводом предусмотрены следующие особенности:
наличие режима замедления, который позволяет изменять частоту вращения с целью циклического изменения скорости обзора заданного сектора;
наличие по входу четырехканальных полупроводниковых коммутаторов с гальванической оптоэлектронной развязкой, что повышает помехозащищенность управления и надежность работы системы управления ПГВ;
наличие ПЗУ, предназначенного для логической обработки входных сигналов, что позволяет сократить количество дополнительных ЭРЭ.
Таким образом, разработанное устройство управления ПГВ обеспечивает функциональное улучшение прототипа устройства управления ПГВ - осуществляет гальваническую развязку со всеми входными сигналами управления, что повышает помехозащищенность управления и надежность работы системы управления ПГВ в целом, задействует дополнительную фиксированную частоту вращения, вводит режим замедления, который позволяет динамически изменять частоту вращения.
Испытания улучшенной версии прототипа устройства управления ПГВ горизонтального вращения пройдены успешно. По результатам испытаний разработанное в соответствии с данной полезной моделью устройство было внедрено в действующие заказы на производстве.