Учебное пособие по теме Автоматический регулятор мощности арм
 Скачать 1.13 Mb.
|
 блоке использовано пять дистанционных переключателей РПС-36Б (реле К1...К5) с двумя устойчивыми состояниями. Реле К3 и К4 предназначены для выдачи информации о режимах "К" и "С" и в настоящем описании не рассматриваются. Кроме того, для выполнения логических функций в блоке имеется 16 транзисторов (четыре из которых управляют реле К3 и К4). Контакты реле на схеме показаны в состоянии после подачи напряжения на обмотку I (реле "включено"). В исходном состоянии, т.е. когда на входах блока нет управляющих сигналов нулевого уровня, контакты всех реле за счет работы логических транзисторных схем находятся в состоянии, соответствующем подаче напряжения на обмотку III (положение "выключено"). Разрешающим сигналом на перевод реле К1, К2 и К5 в положение "включено" является подача на контакт а3 блока БС сигнала нулевого уровня от блока БУР (от схемы "2 из 3х", собранной на контактах реле К1 блоков БУР) о переводе регулятора в режим "АР". При снятии этого сигнала на катушки III подается напряжение, и все реле переводятся в положение "выключено". Реле К1 блока БС предназначено для выдачи информации о том, что регулятор работает в режиме "Н". Оно включается после подачи на контакт а1 сигнала нулевого уровня "Режим Н" от схемы "2 из 3х", собранной на контактах реле К2 блоков БУР. Реле выключается при подаче сигнала "Режим Т" на контакт а2 или при снятии разрешающего сигнала "АР" с контакта а3. Реле К2 предназначено для выдачи информации о работе регулятора в режиме "Т". Реле включается при подаче на контакт а2 управляющего сигнала нулевого уровня "Режим Т" от схемы "2 из 3х", собранной также на контактах реле К2 блоков БУР. Реле выключается при подаче сигнала "Режим Н" на контакт а1 или при снятии разрешающего сигнала "АР" с контакта а3. Реле К5 предназначено для выдачи информации об автоматическом переходе регулятора из режима "Н" в режим "Т". Реле включается, если на контакт а2 блока поступил сигнал "Режим Т" и одновременно на контакт а6 поступил сигнал единичного уровня (+24В) из блока УК8 об автоматическом переходе в режим "Т" из режима "Н" (контакт b7 блока УК8). Выключается реле К5 при переходе в режим "Н" или при снятии разрешающего сигнала "АР" с контакта а3. По одной паре контактов реле К1 и К2 выдают сигналы нулевого уровня, включающие лампы сигнализации на пульте оператора (контакты а7 и а8). По три пары "сухих" контактов реле К1 и К2 и две пары "сухих" контактов реле К5 служат для выдачи информации во внешние цепи АРМ-5С. Устройств индикации или управления блоком на лицевой панели блока БС нет. Блок питания БП24 Блок питания БП24 предназначен для питания схем логики устройства АРМ-5С напряжениями постоянного тока +24В и -24В. Питание блока осуществляется напряжением переменного тока 220В, 50Гц. В блоке находятся два выпрямителя В1 и В2, вырабатывающие напряжение +24В и -24В соответственно. Каждый выпрямитель включает понижающий трансформатор Т и двухполупериодный выпрямитель, собранный на диодах VD1-VD4. Для сглаживания пульсаций напряжения к выходу каждого выпрямителя подключены конденсаторы С. С  труктурная схема выпрямителя В1 блока БП24 показана на рисунке 23. На схеме показан выпрямитель В1, генерирующий напряжение +24В. Контакты низкого напряжения b7, b8 подключены (через контакт с9 блока БЗ) к общему силовому нулю устройства АРМ-5С. Выходное напряжение +24В с контактов а9, а0 подается через блок БЗ (контакты а5, а6; b5, b6 блока БЗ) на питание устройств АРМ-5С. Напряжение +24В с контактов а7, а8 используется для питания триггеров и реле блока БЗ (контакты с5; с6 блока БЗ). На контакт b9 блока БП24 (с выхода блока БЗ контакты b5, b6) подается напряжение +24В и зажигается лампа Н1 блока БП24. Напряжения выпрямителя В1 могут контролироваться на гнездах Х1 и Х2. С  труктурная схема выпрямителя В2 блока БП24 показана на рисунке 24. Устройство выпрямителя В2 аналогично выпрямителю В1. Контакты низкого напряжения с9, с0 подключены к нулю через контакты b7, b8 выпрямителя В1 и к общему силовому нулю устройства АРМ-5С. Выходное напряжение минус (-)24В с контактов с7, с8 подается через блок БЗ (контакты а9; а0; b9; b0 блока БЗ) на питание устройств АРМ-5С. Напряжение -24В с контактов b5, b6 используется для питания триггеров и реле блока БЗ (контакты с7, с8 блока БЗ). На контакт b0 блока БП24 с выхода блока БЗ (контакты b9, b0 блока БЗ) подается напряжение -24В и зажигает лампу Н2 блока БП24. Напряжения выпрямителя В2 могут контролироваться на гнездах Х3 и Х4. На лицевой панели блока БП24 расположены лампы Н1 и Н2, сигнализирующие о наличии напряжении +24В и -24В и гнезда для контроля напряжения. Блок питания БПС12 Блок стабилизированного питания БПС12 предназначен для питания операционных усилителей устройства АРМ-5С стабилизированными напряжениями +12В и -12В. Структурная схема блока питания БПС12 показана на рисунке 25. Питание блока осуществляется от сети переменного тока 220В, 50 Гц (контакты а1, а2 и а3, а4). Блок содержит два аналогичных двухполупериодных выпрямителя В1 и В2, каждый из которых запитывается от двух катушек силового трансформатора Т. Для защиты стабилизаторов от перегрузки по току в каждом из выпрямителей установлен плавкий предохранитель (F1 и F2). Выходные напряжения выпрямителей подаются на стабилизаторы СТ1 и СТ2, поддерживающие с помощью стабилитронов заданные значения напряжения, уставка которого задается переменными резисторами R11. Для защиты стабилизаторов и выпрямителей в случае пробоя регулирующих транзисторов в схеме стабилизатора предусмотрен транзистор, открывающийся в случае повышения выходного напряжения, причем ток, проходящий через этот транзистор, достаточен для выжигания плавкого предохранителя F1 или F2. Уставка срабатывания защиты задается переменным резистором R6. В  ысокое напряжение стабилизатора СТ1 и низкое - стабилизатора СТ2 через контакты b8, b9 блока БПС12 подаются на общий нуль устройства АРМ-5С (контакт с3 блока БЗ). Низкое напряжение СТ2 (-12В) через контакты с8, с9 подается на контакты а7, а8 блока БЗ и далее на питание операционных усилителей (контакты b7, b8 блока БЗ). Высокое напряжение стабилизатора СТ1 (+12В) через контакты а8, а9 подается на контакты а3, а4 блока БЗ и далее на питание операционных усилителей (контакты в3, в4 блока БЗ). С выходных контактов блока БЗ b7,b8 напряжение -12В подается на контакт а7 блока БПС12 и зажигает лампу Н1. С выходных контактов блока БЗ b3,b4 напряжение +12В подается на контакт с7 блока БПС12 и зажигает лампу Н2. Напряжения блока БПС12 могут контролироваться на гнездах Х1, Х2 и Х3 (-12В, 0В и +12В соответственно). Контрольные лампы Н1 и Н2, гнезда Х1, Х2, Х3 и плавкие предохранители F1 и F2 расположены на лицевой панели блока БПС12. Блок защиты БЗ Б  лок защиты предназначен для отключения всех источников питания от блоков устройства АРМ-5С при исчезновении (или снижения) хотя бы одного из питающих напряжений. Структурная схема блока защиты БЗ показана на рисунке 26. В блоке установлено четыре идентичные схемы триггеров, нагрузкой которых служат реле К1 и К2. Каждый из триггеров (Тр) контролирует одно из питающих напряжений +12В, +24В, -12В и -24В (контакты а3,4; а5,6; а7,8; а9,0 соответственно). Через диодную развязку триггеры Тр1 и Тр2 (контролирующие напряжение +12В и +24В) подключены к катушке реле К1, а триггеры Тр3 и Тр4 (контролирующие напряжение -12В и -24В) - к катушке реле К2. Если напряжения питания находятся в заданных пределах, выходные транзисторы триггеров заперты, ток через катушки реле К1 и К2 не идет и включенные последовательно размыкающиеся контакты реле К1 и К2 замкнуты, подавая ток в катушку реле К3. Все цепи питания от блоков БПС12 и БП24 проходят через четыре пары замыкающихся контактов реле К3, и, если через его катушку течет ток, питающие напряжения подаются ко всем устройствам данного канала АРМ-5С. Если хотя бы одно из питающих напряжений снижается ниже допустимого значения (порог срабатывания регулируется переменными резисторами R5, R8, R11 и R14, установленными внутри блока), выходной транзистор соответствующего триггера открывается, подавая ток в катушку реле К1 или К2. При этом контакты реле размыкаются, обесточивая реле К3, контакты которого отключают все питающие напряжения. При включении устройства в работу реле К1 и К2 находятся в обесточенном состоянии, т.к. контакт реле К3, подключенный последовательно с катушкой этого реле, разомкнут и питание в устройство АРМ-5С не подается. Для включения реле К3 необходимо нажать на кнопку S1, после чего реле включается и самоподхватывается контактом, шунтирующим кнопку S1. Индикация включения питающего напряжения производится на индикаторных лампах блоков БПС12 и БП24, на которые подается напряжение с выходов блока БЗ (+12В с контактов b3,b4; +24В с контактов b5,b6; -12В с контактов b7,b8; -24В с контактов b9,b0). На лицевой панели блока БЗ расположена кнопка включения питания S1. Пульт управления и сигнализации АРМ-5С (ПУС) Пульт предназначен для информирования оперативного персонала о состоянии регулирующего устройства и переключении его в любой предусмотренный режим. Пульт устанавливается на оперативном пульте и соединяется с регулятором через разъем на лицевом пульте и соединяется с регулятором через разъем. На лицевой панели пульта установлено: 4 лампы (Н1...Н4), сигнализирующие о выборе и включении регулятора в выбранный режим работы: “Т”, “Н”, “К”, “С”; 4 кнопки (Sк2...Sк5), с помощью которых выбирается необходимый режим; лампы Н5, Н6 сигнализируют об отклонении давления во II контуре от заданного значения. В сторону “Больше” — лампа Н5 и в сторону “Меньше” — лампа Н6; лампы Н7, Н8 сигнализируют о наличии воздействия на ОР реактора. В сторону “Больше” — лампа Н7 и в строну “Меньше” — лампа Н8; лампы Н9, Н10 сигнализируют о наличие запрета. В сторону увеличения мощности — лампа Н9, в сторону уменьшения — лампа Н10; одна кнопка проверки ламп Sк1. Модули АРМ-5С Модуль сравнения МС Модуль МС (см. схему 6АБ.378.295 ЭЗ) предназначен для сравнения одного или более сигналов с фиксированным напряжением (например, регулируемого параметра и заданного значения), усиления разности сравниваемых сигналов. Модуль состоит из трех последовательно соединенных усилителей постоянного тока, 12-ти разрядного регистра, генератора импульсов, управляемого ключа и цифро-аналогового преобразователя. Для повышения нагрузочной способности первого и второго усилителей на их выходах включены эмиттерные повторители на транзисторах VТ1 и VТ2 со стабилизаторами тока на транзисторах VТ3 и VТ4. Первый усилитель Э1 имеет переменный коэффициент усиления, величина которого зависит от числа, записанного в цифровом регистре (Э10 - Э21). Для этого в рассечку между резисторами R2 и R3 включен ряд параллельных резисторов R34-R45, каждый из которых подключен к общей шине через транзисторный ключ (микросхемы Э4 - Э9, по два ключа к каждой микросхеме). Управление ключами производится с помощью регистра. Когда в соответствующем разряде регистра записана единица - ключ открыт, когда ноль - ключ закрыт. Источником импульсов является симметричный мультивибратор, выполненный на микросхеме Э22. Управление регистром производится путем соединения точки 80 модуля с общей шиной; при этом не производится перезапись регистра. Таким образом, сигналом запрета является сигнал нулевого уровня, а разрешения - отсутствие такого сигнала. Сигнал запрета можно ввести двояко: подачей нуля непосредственно на точку 80 модуля, либо подачей единичного сигнала положительной полярности на точку 81. Возможны две схемы подключения к модулю МС входного сигнала и сигнала заданного значения. В первом случае входной сигнал подается на вход первого усилителя, а постоянное заданное значение - на вход усилителя Э2. Такая схема включения позволяет получить постоянную относительную чувствительность регулятора по параметру. Во втором случае подача входного сигнала на вход усилителя Э2, а постоянное заданное значение - на вход усилителя Э1 позволяет получить постоянную абсолютную чувствительность регулятора. Модуль пороговый МП Модуль МП (см. схему 6АБ.378.294 ЭЗ) предназначен для преобразования аналогового сигнала в дискретные сигналы для управления регулирующими органами реактора и цифровым регистром модуля МС. Схема содержит два независимых канала преобразования с собственными входами и выходами и третий канал управления также со своими входами и выходами. Каждый канал имеет компаратор, усилитель мощности, входные цепи и цепи смещения. Третий канал, кроме того, включает в себя элемент задержки и транзисторный ключ. Компараторы выполнены на микросхемах и представляют собой операционные усилители, охваченные положительной обратной связью. Резисторами R45 и R46 устанавливается напряжение смещения, определяющее зону нечувствительности компараторов: до минус 1В для ИС2 и до плюс 1В для ИС1. Резисторы R10, R12, R15 для компараторов ИС1 и R9, R11, R16 для ИС2 включены в цепь положительной обратной связи. Подключение дополнительных резисторов между нулевой шиной и точками 23, 33 модуля позволяет уменьшить зону возврата компараторов. Выходные сигналы компараторов поступают на усилители мощности, выполненные на транзисторах VТ3, VТ9 и VТ4, VТ12. Нагрузочная способность выходов 400 мА. Транзисторы VТ1 и VТ2 являются элементами управления. Если закрыт транзистор VТ1, то не работают усилители мощности на транзисторах VТ3, VТ9 и VТ4, VТ10; если закрыт транзистор VТ2 - усилитель на транзисторах VТ6, VТ11. Управление производится подачей сигнала нулевого уровня на точки 14 или 15 (для VТ1) и 20 (для VТ2). Кроме того, выходные транзисторы VТ9, VТ10 и VТ11 можно закрывать подачей сигналов нулевого уровня на точки 16, 36 и 46 модуля. При отсутствии сигналов на входах компараторов напряжение на их выходах равно плюс 10 В. При этом транзисторы VТ3, VТ4 находятся в режиме насыщения, транзисторы VТ9, VТ10 - закрыты. При поступлении на входы компараторов сигналов соответствующей полярности, превышающих их зону нечувствительности, на их выходе появляется напряжение минус 10В, запирающее транзистор (VТ3 или VТ4); транзистор VТ9 или VТ10 открывается и на выходе 17 или 13 модуля МП появляется сигнал нулевого уровня. Одновременно сигналы с выходов компараторов поступают на вход схемы “И”, собранной на транзисторах VТ7 и VТ8, и запирают транзистор VТ7. Однако, до тех пор, пока транзистор VТ8 открыт, на выходе схемы “И” сигнал имеет нулевой уровень. Тогда транзистор VТ5 заперт отрицательным смещением и на входе компаратора ИС3 напряжение положительной полярности; на его выходе сигнал имеет отрицательную полярность. Этот сигнал запирает транзистор Т6 и, если транзистор VТ2 открыт управляющим сигналом (на точку 20 модуля подан сигнал нулевого уровня), то на коллекторе транзистора VТ6 имеется положительное напряжение высокого уровня, которое поддерживает открытым транзистор VТ11 и транзистор VТ8 в схеме “И”. Управлять состоянием схемы модуля можно подачей сигналов на точки 10 и 20 модуля. Если снять сигнал нулевого уровня с точки 20, то транзистор VТ2 запрется, снимется положительное напряжение с коллектора транзистора VТ6, транзисторы VТ11 и VТ8 запираются отрицательным смещением. Если при этом транзистор VТ7 заперт сигналом с выхода компаратора, то на выходе схемы “И” появляется сигнал положительной полярности. То же самое произойдет, если подать сигнал нулевого уровня на точку 18 модуля при наличии нулевого сигнала на точке 20: на выходе компаратора ИС3 появляется положительное напряжение, транзистор VТ6 открывается, а транзистор VТ11 закрывается. Модуль усилителей МУ Модуль усилителей (см. схему 6АБ.378.291 ЭЗ) включает в себя 3 операционных усилителя с усилителями мощности на транзисторах VТ1 - VТ3. Транзисторы VТ4 - VТ6 являются стабилизаторами тока и обеспечивают линейность выходной характеристики усилителей. Резисторы R10 - R12 служат для установки нулевого выходного напряжения усилителей при отсутствии входного сигнала. Модуль динамический МД2 Модуль динамический (см. схему 6АБ.378.318 ЭЗ) состоит из трех последовательно включенных операционных усилителей. Усилитель ИС1 с транзистором Т1 включен по схеме интегратора с конденсатором в обратной связи. Конденсатор устанавливается вне модуля МД2 и подключается к точкам 3 и 4 модуля. Минимальный дрейф интегратора устанавливается резистором R4. Усилитель ИС2 работает как сумматор, усилитель ИС3 используется в качестве инвертирующего усилителя. Резистором R26 регулируется коэффициент усиления в цепи слабой обратной связи модуля. Модуль логарифматора МЛГ Модуль логарифматора (см. схему 6АБ.378.316 ЭЗ) предназначен для преобразования линейного сигнала, пропорционального величине нейтронной мощности, в сигнал, пропорциональный логарифму нейтронной мощности. Модуль выполнен на трех операционных усилителях ИС2 - ИС4. В качестве логарифмирующего элемента используется микросхема ИС1. Требуемая крутизна характеристики обеспечивается изменением коэффициента усиления усилителя ИС4 путем подключения к точке 3 модуля и нулевой шине дополнительного резистора. Резистором R3 модуля производится смещение характеристики логарифматора.  Рисунок 27 - Структурная схема одного канала АРМ-5С 9.2 Структурная схема канала АРМ-5С Работу одного канала регулятора АРМ-5С можно объяснить с помощью структурной схемы одного канала, изучив предыдущие разделы данного пособия. Структурная схема одного канала АРМ-5С показана на рисунке 27. На структурной схеме одного канала регулятора АРМ-5С показаны все блоки, входящие в структуру канала РРН и канала РРТ. Также на схеме показаны связи между блоками, клеммы на которые подаются соответствующие сигналы для нормального функционирования регулятора АРМ-5С. 10. Эксплуатация устройства АРМ-5С 10.1 Общие требования эксплуатации На оборудование регулирующего устройства АРМ-5С распространяются общие требования по условиям эксплуатации, предъявляемые к оборудованию щита СУЗ: |