Устройство и принцип работы БОИ

Блок отображения информации, блок-схема которого приведена на рисунке 1, предназначен: для выполнения необходимых расчетов; индикации параметров и режимов работы; для ввода данных в память микропроцессора; а также, для передачи информации с РП на СТИ-3. Принципиальная электрическая схема БОИ представлена на рис. Приложения В.

БОИ осуществляет сбор данных по последовательному каналу с двух контроллеров башенного крана (КБК), которые получают информацию с датчиков первичной информации.

Рисунок 1. – Блок-схема БОИ.

На лицевой панели БОИ расположены светодиодные индикаторы, кнопки выбора режима работы и индикации, окно ЖКИ и окно для считывания информации с регистратора параметров.

Назначение элементов индикации и органов управления лицевой панели БОИ показано на рисунке 2 и приведено ниже (цифровые обозначения элементов индикации и органов управления БОИ приведены условно).

Подробная информация о назначении кнопок и индикаторов содержится в руководстве по эксплуатации ОНК-160Б.

Рисунок 2 - Назначение элементов индикации и органов управления БОИ

Работой БОИ управляет микроконтроллер MSP430F149 по программе, записанной в ПЗУ программ микроконтроллера. Работа БОИ начинается после снятия сигнала RES (Сброс) c вывода 58 микроконтроллера с начального адреса программы. Сигнал RES формируется в стабилизаторе напряжения с датчиком контроля напряжения (ДКН) поз. D5 TPS7333QD.

Микроконтроллер MSP430F149 выдает информацию и управляющие сигналы на CAN- передатчик D3(TJA1050), который преобразует их в CAN сигналы для обмена данными с другими блоками и датчиками, входящими в ОНК.

Запись информации в память настроек (микросхемы поз.D2, D3, D7 ÷ D10, D12, D13 FM24C256-S) и регистратор параметров (D1) осуществляется по последовательной шине SCL, SDA. Осциллограммы работы микросхем показаны на рисунках 4 ÷ 6.

На выводы 16 ÷ 19 выдаются импульсы опроса клавиатуры DK0 – DK3, по выводам 12 ÷ 15 (АК0 – АК3) осуществляется опрос состояния клавиш.

По входам 32,33 (ТХD0, TXD0) через приемопередатчик D4 TJA1050 осуществляется связь по CAN – каналу с внешними блоками и датчиками. В приемопередатчике осуществляется преобразование сигналов последовательного кода в сигналы стандарта CAN при выдаче информации, а также обратное преобразование при приеме.

Через инфракрасный канал связи (микросхемы D11 HDSL3612-008 – приемопере-датчик и D14 TIR1000IPS – кодер - декодер) осуществляется обмен информацией со считывателем архивной информации (САИ) при считывании содержимого регистратора параметров («черного ящика»).

Напряжение +3.3 В подается на микропроцессор MSP430F149. Резонатор процессора BQ2 (ASCHC 49/03.6864 МГц) служит для стабилизации частоты внутреннего генератора микроконтроллера.

При считывании информации объемом 256 кБайт через инфракрасный приемопередатчик (ИКПП) кодер-декодер ИКПП D7 (TIR10000IPW) преобразует сигналы с микропроцессора в сигналы, доступные приемопередатчику IrDA (ИКПП) HSDL3612-008.

Для работы световой предупредительной и аварийной сигнализации сигналы с микропроцессора через шинный формирователь SN74ACT244DW подаются на светодиодные индикаторы HL1-HL7. Вместе со световой с используется звуковая сигнализация. Излучателем звукового сигнала служит звонок пьезоэлектрический поз. НА1. Частота 2 kHz с процессора через конденсатор С18 подается на усилитель, выполненный по мостовой схеме на двух операционных усилителях DA1.3 и DA1.4 LM2902D.

С выводов 44-51 и 59-61 осуществляется вывод информации на жидкокристаллический индикатор (ЖКИ), с выводов 36-43 через буферный регистр D16 SN74AST224DW, который служит для согласования сигналов по уровню напряжения и усиления по току, на еденичные индикаторы (светодиоды).

Для отображения информации на индикаторе БОИ сигналы с микропроцессора подаются на модуль индикации (ЖКИ). Напряжения управления индикатором формируются в контроллере модуля индикации. Яркость ЖКИ регулируется сигналом с изменяемой скважностью от микропроцессора и через операционный усилитель DA1 модуля индикации подается на вход V0. Подсветка ЖКИ включается сигналом с микропроцессора через операционный усилитель DA2, который открывает оптотранзистор VT3, подключающий напряжение минус 5 В к клемме «К» ЖКИ.

БОИ имеет в своем составе термостат (ТС), который измеряет температуру окружающей среды с помощью встроенного датчика температуры. ТС работает под управлением микроконтроллера. Схема управления обогревом включает подогреватель под ИЖЦ при температуре окружающей среды ниже минус 5 °С.

Напряжение +24В через фильтр С26, С27,С28, С29 поступает на клемму термостата ТС, состоящего из транзисторов VT1, VT2, которые по сигналу из микроконтроллера при температуре ниже минус 5 ºС открываются и начинают пропускать ток, ограниченный сопротивлениями R2, R3, R5, R6. За счет мощности, рассеиваемой на транзисторах VT1, VT2 и сопротивлениях R2, R3, R5, R6 осуществляется подогрев модуля индикации до температуры индикатора выше минус 5ºС. Для исключения резкого изменения температуры индикатора используется двухступенчатый нагрев. При температурах, значительно ниже минус 5 ºС, нагрев включается на 100% (оба транзистора включены). При температурах, близких к минус 5 ºС нагрев осуществляется при 50% мощности (включен один транзистор).

При считывании информации объемом 8 Мбайт или перепрограммировании БОИ обмен информацией происходит через USB порт XS4, находящийся внутри блока, и подключенный через преобразователь USB к микропроцессору.

Питание БОИ осуществляется от блока питания напряжением 24 Вольта, которое поступает на клемму «Ж» XS7. Далее через диод VD9 (400B, 3A) и фильтр L1(22 мкГн; 0,67 А), C30 (50 В; 0,68мкФ), C36(50 В; 10 мкФ) «+24В» подается на преобразователь напряжения D14 (DC/DC преобразователь: входное напряжение 9 -36B, выходное ±5 В 0,25 А).

На выходе D14 образуется стабилизированное напряжения ±5 Вольт, которое используется для питания энергонезависимой памяти D2,D9, CAN приемопередатчика, модуля индикации HL1, USB порта XS4, а также для дальнейшего преобразования в стабилизированное напряжение 3.3 В.

В вариантах исполнения ОНК с блоком питания БП-01, в состав которого входит КБК, напряжение питания ±5 В подается в БОИ из БП-01.

Напряжение +3.3 В преобразованное из ±5 В в стабилизаторе с датчиком контроля напряжения ДКН D4 (TPS7333QD) подается на часы реального времени, микроконтроллер. Датчик контроля напряжения служит для формирования сигнала сброса при включении питания, снижении входного напряжения +5В ниже допустимого, выключении (пропадании) напряжения на входе ДКН. При включении питания по сигналу СБРОС в регистре адреса микроконтроллера устанавливается начальный адрес программы.

Часы реального времени служат для привязки информации, записанной в регистратор параметров, к реальным дате и времени, когда проводится запись рабочих параметров крана в РП. Питание часов при отключенном питании осуществляется от резервного источника питания - литиевой батареи G1 (LS14250). При включенном питании ОНК питание осуществляется от стабилизатора напряжения D4 (TPS7333QD). При этом потребление тока от литиевой батареи G1 (LS14250), которая служит в качестве источника резервного питания, прекращается до снятия напряжения +3.3 В с 8-го вывода микросхемы часов реального времени поз. D1 (DS1338Z-33). Сигнал с часов реального поступает на энергонезависимую память D2, D5 для привязки данных регистратора параметров к реальному времени, а также на микропроцессор MSP430F149 для отображения на ЖКИ.

При выключении питания по сигналу СБРОС микроконтроллер завершает все выполняемые операции, часы переключаются на питание от резервного источника питания

Не нашли, что искали? Воспользуйтесь поиском: