Поможем в ✍️ написании учебной работы

Имя

Поможем с курсовой, контрольной, дипломной, рефератом, отчетом по практике, научно-исследовательской и любой другой работой

Выберите тип работыЧасть дипломаДипломная работаКурсовая работаКонтрольная работаРешение задачРефератНаучно - исследовательская работаОтчет по практикеОтветы на билетыТест/экзамен onlineМонографияЭссеДокладКомпьютерный набор текстаКомпьютерный чертежРецензияПереводРепетиторБизнес-планКонспектыПроверка качестваЭкзамен на сайтеАспирантский рефератМагистерская работаНаучная статьяНаучный трудТехническая редакция текстаЧертеж от рукиДиаграммы, таблицыПрезентация к защитеТезисный планРечь к дипломуДоработка заказа клиентаОтзыв на дипломПубликация статьи в ВАКПубликация статьи в ScopusДипломная работа MBAПовышение оригинальностиКопирайтингДругое

Нажимая кнопку "Продолжить", я принимаю политику конфиденциальности

Элементы цифровой системы "Транслог 2" относятся к положительной логике типа РДТЛ (резисторно-диодно-транзисторная логика).

Цифровая система "Транслог 2" имеет следующие электричес­кие характеристики:

 

1. Напряжение питания, коллекторных цепей транзисторов U₁ :

 

               U₁ = 12 В ± 5%.

 

    Напряжение питания силовых цепей (коммутационной аппаратуры,        индикаторных ламп и т.д.):

 

U₂ = + 24 В .± 25%;

U₃ =. - 24 В ± 25%;

U₄ = + 48 В .± 25%;

U₅ = + 60 В ± 25%.

 

Общий (нулевой) провод - М .

 

2. Уровни логических сигналов:

 

напряжение соответствующее уровню логического нуля на входе и выходе схемы:

                                                            

U_ЕО = (-1,0 ÷ 0,5) В; U_АО ( -1,0 ÷ 0 ) В;

 

  напряжение, соответствующее уровню логической единицы:

 

                   U_EL = U_AL = (7 ÷ 12)В.

 

Система "Транслог 2" рассчитана на устойчивую работу при уровне сигнала помехи до 0,8 В от максимально допустимого значения «0» - сигнала и 1,0.В от минимально допустимого зна­чения «L» - сигнала.

 

3. Частота следования импульсов системы:

f ≤10 кГц.

 

4. Температура окружающей среды:

 

           -10 ≤ t ^о С ≤ + 65

Модули системы имеют четырехзначное цифровое обозначение. Например, 2002, 2011, 2027 и т.д. В отдельных случаях, когда один и тот же модуль используется для реализации различных назначений, применяется шестизначное цифровое обозначение. Нanример,2001.01; 2001.02 или 2004.01; 2004,02, 2004.03. Пер­вая цифра - двойка - означает принадлежность модуля к элект­ронной цифровой системе "Транслог 2" . остальные цифры ука­зывают заводской номер. На чертежах и электрических схемах транслоговые модули обозначены буквой D с последующим номе­ром места на рамке для устанавливаемого модуля. Например, D1, D15, D32.

 

Модули ввода информации.

В электронной цифровой системе «Транслог 2» для ввода информации от различных датчиков систем судовой автоматики имеются следующие модули:

 

2001	-	контактный преобразователь;
2002	-	измерительный и нулевой триггер, усилитель   переменного тока;
2003	-	кнопочный модуль;
2004	-	входные реле;
2007	-	триггер-возбудитель

 

Модуль 2001 предназначен для ограничения входного напряжения до уров­ня «L » - сигнала.

 

Рисунок 6.1 Модуль 2001

 

В зависимости от величины входного напряже­ния различают контактный преобразователь 2001.01, на входы которого подается рабочее напряжение U 1 (Е2, Е4, . Е6) или U 2 (Е1, Е3, Е5), и контактный преобразователь 2001.02 с входными напряжениями U 4  или U 5 . С выходов А1, А2, А3 обоих модулей снимаются логические сигналы: «0» - сигнал (0÷0,5)В и « L » - сигнал (7,0+12,6)В. Обозначение модулей, их принципиальные схемы и клеммныe колодки показаны на рис.6.1 Работа модулей очевидна.

 

Модуль 2002 выполнен на микросхеме типа В109С, представляющей собой интегрирующий операционный усилитель, который при установке соответствующих внешних перемычек может выполнять функции измерительного и нулевого триггера или усилителя переменно­го тока. Обозначение модуля, клеммная колодка и принципиаль­ная схема показаны на рис. 6.2.

Рисунок 6.2. Модуль 2002

 

Принцип действия модуля 2002 в режиме измерительного и ну­левого триггера одинаковый и подобен работе модуля 1В21 сис­темы «Транслог -1» . В этом случае входное напряжение U_E , изме­няющееся в диапазоне ±6,5B, подается на контактный вывод 1.5. Между контактными выводами 1.10 - 3.10 и 1.6 - 3.11 необходимо поставить перемычки, а к выводам 3.4 - 3.2 подать напряжение смещения - 5В ≤ U_ref ≤ 5В. В режиме .нулевого триггера U_ref не подается, а контактные выводы 3.4 - 3.2 замыкаются накорот­ко. В исходном состоянии параметры схемы подобраны так, что на выходе модуля 3.3 имеется «L» - сигнал (7,0+12,0)В. При плавном изменении входного напряжения и достижении им поро­гового значения U_{E 1} , триггер изменяет свое состояние, и на выходе З.3 появляется «0» - сигнал (-1,0÷0,0)В, который существует на выходе до тех пор, пока входное напряжение не станет равным значению U_{E 2} .. После этого триггер вернется в исходное состояние (рис.6.3).

 

Рисунок 6.3 Гистерезис модуля 2002.

 

Пороги срабатывания триггера устанавливаются с помощью U_ref . Для регулировки величины гистерезиса (не более 1β) триггера, т.е. его пребывания в нулевом состоянии, предусмотрено параллельное включение резистора R 5* = 10 кОм к точкам схемы 3 XL 1 и 4 XL 1 и установка дополнительных перемычек. Так, в режимах измерительного и нулевого триггера при указанных выше перемычках величина гистерезиса находится в пределах 20 – 35 мВ. Для увеличения U _Н  до 80 ÷ 120 мВ в режиме нулевого триггера устанавливается дополнительная перемычка между выводами 3.6 – 3.10 ( R 5= 330 кОм, R 7 = 430 Ом, R 10 = 17 кОм; R 11 = 130 кОм). Для полу­чения U _Н = 500÷600 мВ вместо перемычки 3.6-3.10 устанавли­вается 3.5-3.10.

Для работы модуля в режиме усилителя переменного напря­жения без инвертирования входного сигнала, последний подает­ся на вывод 1.6. При этом между выводами 1.10 - 3.10,1.4 - 3.8 и 1.5 - 1.2 ставятся перемычки. При инвертировании входного сигнала входом является вывод 1.5, а перемычки остаются те же, кроме 1.5 -1.2. Вместо нее ставится перемычка 1.6 - 1.2. Выходное напряжение, усиленное приблизительно в 100 раз, сни­мается с выхода 3.9 модуля. Для уменьшения коэффициента уси­ления модуля необходимо параллельно R 8=510 кОм присоеди­нить резистор R8* = 22 кОм к точкам схемы 1 XL 1 и 2 XL 1 или установить дополнительно внешние перемычки между выводами 1.8-1.9 и 3.7-3.8 (R1=5,1 кОм, R9=51 кОм). При установлен­ных дополнительных перемычках коэффициент усиления модуля уменьшается приблизительно в 10 раз. Диоды на входе опера­ционного усилителя служат для ограничения входного напряже­ния в пределах - 6, 5В ≤ U_E  ≤ 6, 5В.

Следует помнить, что для повышения помехоустойчивости схе­мы все перемычки на клеммной колодке должны быть короткими.

 

 

Модуль 2003. Кнопочный модуль 2003.01 (с фиксацией) и 2003.02 (без фиксации) предназначен для ручного введения трех независи­мых друг от друга сигналов, уровень напряжения которых может достигать 60B.±25%. Принципиальная схема, обозначение и клеммная колодка модуля показаны на рис. 6.4.

Сигнальные лампы, вставляемые в кнопки, могут использоваться при температуре окружающей среды меньше 55⁰С. Ввод сигналов для модуля 2003.01 производится нажатием фиксирующих кнопок. На схеме кнопки показаны в рабочем положении.

 

Рисунок 6.4. Модуль 2003

Модуль 2004 предназначен для гальванического разделения напряжений источника сигнала от источника питания и выходных сигналов модуля. В зависимости от величины напряжения источника сиг­нала U_E различают три модификации модуля: 2004.01 для U_E = 12В, 2004.02 для U_E = 24В, 2004.03 для U_E = 60В (рис.6.5).

Рисунок 6.5. Модуль 2004.

 

Каждый модуль содержит две независимые друг от друга схемы реле типа RGK 30/1 ( рис.6.5). один из входов которого присоединяется к рабочему напряжению U_E , а дру­гой в выводу М или электронному усилителю. В исходном сос­тоянии при подаче питания контакты каждого реле разомкнуты и на выходе А1(А2) схемы «0» - сигнал (0÷0.5В). При подключении к выводу 3.10 (3.7) напряжения U_{E 1} (U_{E 2} ), а ко входу 3.3(3.5) вывода М, реле замкнет свой контакт, и на выходе мо­дуля А1(А2) появится « L » - сигнал (7.0÷12.0)В. Частота ком­мутации реле f_max = 20 Гц.

 

Модуль 2007 предназначен для преобразования аналоговых и дискретных сигналов, подаваемых на вход,. в двоичные сигналы системы «Транслог 2» Модуль 2007 представляет собой две одинаковые независимые друг от друга схемы триггеров, собранные в одно­местном корпусе на основе двух логических схем «НЕ» с положи­тельной обратной связью. На рис.6.6 показана принципиаль­ная схема одного из триггеров

Входы Е11(Е12) служат для подачи сигналов от индуктивных датчиков, причем U_ЕО = (0,8 ÷ 1,2)В. Входы Е21 (Е22) служат для подачи сигналов от оптических и термических датчиков с U_EL  = (0,5 ÷ 3,0)В. Выводы S 1 ( S2) служат для внешнего присоединения к ним и выводу М конденсаторов, повышающих по­мехоустойчивость схемы.

 

Рисунок 6.6. Модуль 2007

 

В исходном состоянии при отсутствии входного сигнала первый транзистор закрыт, а второй открыт и насыщен. На вы­ходе схемы A1(А2) «0» - сигнал (0÷0,5В). При подаче хотя бы на один из входов Е сигнала и достижении им уровня « L» , схе­ма изменяет свое состояние, т.е. первый транзистор открывает­ся, а второй закрывается. На выходе схемы А появляется « L» - сигнал (7,0 ÷ 12,6)В. Схема возвратится в исходное состояние, как только напряжение на ее входе уменьшится до уровня U_ЕО, как показано на гистерезисной зависимости U_а = f( U_e). Подсоединение датчиков, за исключением термического, производится между источником U₁ и входом Е триггера. Терми­ческий датчик подсоединяется между источником U₁ , входом Е триггера и общим проводом М.

 

Модули обработки информации

В системе «Транслог 2» для обработки сигналов, полученных с модулей ввода информации, их преобразования и формирования имеются следующие модули:

 

2011	-	статический триггер
2012	-	логические схемы «ИЛИ» и «ИЛИ -НЕ»
2013	-	логические схемы «И»
2014	-	логические схемы «И»
2015	-	логические схемы «ИЛИ»
2016	-	логическая схема «НЕ»
2017	-	логическая схема равнозначности и неравнозначности
2018	-	динамический триггер
2019	-	дешифратор
2020	-	ждущий мультивибратор
2021	-	ждущий мультивибратор
2022	-	линия задержки
2023	-	неустойчивый мультивибратор
2024	-	модуль сигнализации
2025	-	регистр сдвига
2026	-	счетчик прямого счета
2027	-	реверсивный счетчик
2028	-	датчик тактовых импульсов

Модуль2011 представляет собой триггер, собранный на двух схемах «ИЛИ-НЕ» и предназначен для запоминания логических сигналов (рис 6.7.).

 

Рисунок 6.7 - Логический модуль 2011

 

Входы Е1 и Е2 служат для. управления работой модуля и реа­лизуют функцию «ИЛИ», на что указывает единичка в обозначе­нии модуля. Вход Е - устанавливающий, он необходим для установки модуля в исходное состояние (на входе  А – «0» - сигнал, на А¹ – « L» сигнал). ­ Выводы Р1, Р2, РЗ и Р 4 ис­пользуются для подключения внутренних конденсаторов, улуч­шающих помехоустойчивость модуля.

Пусть в исходном состоянии на выходе модуля  А – «0» - сиг­нал, а на А¹ – « L»- сигнал. Это означает, что транзистор V 2 открыт положительным потенциалом за счет обратной свя­зи с выхода закрытого транзистора V1

При подаче на один из входов Е1 или E2 « L» - сигнала транзистор V1 откры­вается. Потенциал его коллектора уменьшается до нуля и снимает управление со входа транзистора V2 через обратную связь. Последний закрывается и на его выходе появляется « L» - сигнал. Исчезновение сигнала на входе E1(E2 ) не изменит состояние схемы, т.к. за счет обратной связи с вы­хода транзистора V2 через диод на базу V1  будет пода­ваться « L» - сигнал. Логика работы модуля показана в табли­це истинности.

 

А1 или А2	Е1	А	А1
		0	в зависимости от предыдущего состояния L
0	0	L	0
0	L	0	L
L	0	L	0
L	L	0	0

Модуль 2012. Логические модули 2012 имеют несколько разновидностей в зависимости от реализации логической функции и назначе­ния. Различают: пассивный модуль 2012.01 «ИЛИ» 3/4; допол­нительный модуль 2012.02 – «ИЛИ» 3/4 и модуль 2012.03 – «ИЛИ-­НЕ» 3/4.

.                              

                                   Рисунок 6.8. Логический модуль 2012.1

Модуль 2012.01 предназначен для реализации операции логического сложения и представляет собой собранные в одном корпусе две независимых друг от друга логических схемы «ИЛИ» на 3 и 4 входа. Принципиальная схема, обозначе­ние модуля показаны на рис. 6.8.

Последовательное включение пассивных схем «ИЛИ» недопустимо, т.к. происходит сильное искажение логической информации.­ Число входов данного модуля может быть увеличено до 40 с помощью расширителя 2012.02.

Логика работы модуля аналогична логике работы модуля 1DD03 системы "Транслог 1"        Модуль 2012.02 предназначен только для увеличения чис­ла входов пассивного модуля 2012.01. На рис.6.9 показана принципиальная схема модуля и клеммная колодка. Подсое­динение происходит следующим образом: выход А1(11) или A2(10) присоединяется к одному из входов Е модуля 2012.01

Рисунок 6.9. Логический модуль 2012.2

 

Модуль 2012.03 предназначен для реализации логической операции «ИЛИ-НЕ» (операции Пирса) и представляет собой собранные в одном модуле две независимые друг от друга схемы «ИЛИ-НЕ» на 3 и 4 входа. Обозначение модуля, принци­пиальная: схема и клеммная колодка показаны на рис 6.10..

 

                     Рисунок 6.10. Логический модуль 2012.03

 

Логика работы модуля та же, что у модуля 1NN11 системы «Транслог-1» В исходном состоянии при отсутствии вход­ного сигнала транзистор заперт отрицательным смещением от провода М на базу. На выходе А1(11) или А2 (10) « L » - сигнал. При подаче на один из входов Е « L » - сигнала транзистор открывается, на его коллекторе напряжение падает до нуля, и на выходе появляется «0» - сигнал.

 

Модуль 2013 предназначен для реализации операции логического умно­жения и представляет собой собранные в одном корпусе на элементах «НЕ» и «ИЛИ – НE» две независимые друг от друга актив­ные схемы «И» на 3 и 4 входа (рис.6.11 ).

В исходном состоянии при отсутствии хотя бы на одном из входов Е « L » - сигнала на выходе схемы А1(А2) - «0» - сигнал. Только при подаче на все входы одной или второй схемы « L » - сигнала, на выходе А1 или А2 будет тот же сигнал.

Логика работы модуля аналогична работе 1КК01 системы «Транслог 1» ,несмотря на иную реализацию его схемы.

 

 

Рисунок 6.11. Логический модуль 2013

Модуль 2014 предназначен для реализации операции логического умножения и представляет собой собранные в одном корпусе на элементах «ИЛИ» и «НЕ» три независимых друг от друга активные схемы «И» на два входа каждая (рис.13.12). Логика работы модуля, так же как и предыдущего, аналогична логике работы модулей 1КК01, 1 KN05, 1 KN07 системы «Транслог -1».

 

                                                 

                                Рисунок 6.12 Логический модуль 2014

 

 Модуль 2015 предназначен, так же как и 2012.01 для реализации опера­ции логического сложения и представляет собой собранные в одном корпусе две логические схемы «ИЛИ» на 3 и 4 входа.

Вы­ход такой схемы можно использовать. для управления светодиода­ми. Принципиальная схема, обозначение модуля, распайка клем­мных выводов показана на ,рис 6.13. .В отличие от 2012.01 данная схема является активной, а следовательно, не требует последующей установки усилитель­ного элемента для улучшения (регенерации) фронтов и вели­чины выходного сигнала.

 

                                Рисунок 6.13 Логический модуль 2015

 

Модуль 2016 представляет собой собранные в одном корпусе четыре схемы логического отрицания и предназначен для инвертирова­ния входных сигналов.

Обозначение модуля, одна из четырех схем «НЕ» и распайка клеммных выводов показана на рис.6.14. Логика работы и принцип действия аналогичны подобным элементам в системе «Транслог -1» 1KN 05 или 1NN11 при одном рабочем входе.

 

 

 

                                     Рисунок 6.14 Логический модуль 2016

 Модуль 2017 представляет собой собранную на элементах «НЕ» и «ИЛИ-НЕ» схему, реализующую логические операции равнозначности и неравнозначности (рис.6.15).     

Логическая операция равнозначности реализуется на выходе модуля А1 в том случае, если на его входы Е1 и Е2 прихо­дят одинаковые сигналы, т.е. «0» - сигнал или « L » - сигнал:

.                                                        А1 = E1E2 v Ē1Ē2

                               

                                Рисунок 6.15 Логический модуль 2017

 

в случае, когда на входы модуля сигнал подан в противофазе, например, на вход Е1 – «0» - сигнал, а на Е2- « L » - сигнал или наоборот, на выходе модуля A2 реализуется логическая операция неравнозначности, т.е.

 

                                                         A2 = E1Ē2 v Ē1E2 .

 

Модуль 2018 представляет собой динамическое запоминающее устройство (триггер), собранное на шести элементах «ИЛИ-НЕ» (рис. 6.16).

 

Рисунок 6.16 Логический модуль 2018

 

Модуль предназначен для построения счетных и пересчетных схем, регистров сдвига. кольцевых счетчиков и других последовательностных схем.

Входы R и S – установочные, необходимы для исходной установки триггера. По входу S триггер через 20 мкс устанавливается в единицу (на выходе А – « L » - сигнал), а по входу R через 20 мкс триггер устанавливается в нуль, т.е. .на выходе А – «0» - сигнал.

Входы V и V' - подготовительные, необходимые для обеспечения устойчивой работы триггера. При необходимости они соединяются перемычками с выходами модуля.

Вход Т - тактовый (счетный, динамический), по нему в триггер поступает двоичная информация в виде положительных им­пульсов с частотой f ≤ 10 кГц или периодом следования ≥100 мкс. Запуск происходит отрицательным (задним) фрон­том импульса или перепадом L / 0 и через 40 мкс схема из­меняет свое состояние.

Принцип действия модуля 2018 и модуля 1Z33 системы «Транслог-1» аналогичны. На рис. 13.16 показана только логическая схема модуля 2018.

Если модуль 2018 устанавливается в счетных и пересчетных схемах, то на клеммной колодке    ставятся перемычки меж­ду выводами 10 - 5 и 11 - 7. Таким образом, предотвращается ложное срабатывание триггера, т.к. с подачей сигнала с вы­ходов А и Ā на входы V и V ' схема подготавливается к приему информации на входе Т.

 

 Рисунок 6.17. Регистр сдвига на логическом модуле 2018

 

Для построения регистров сдвига и кольцевых счетчиков выходы первого триггера соединяются с подготовительными входами следующего, как показано на рис. 6.17.

Тактовые входы всех триггеров при этом объединяются тактовой линией, по которой поступает информация от одного источника сигналов.

  

Модуль 2019 представляет собой комбинационную логическую схему, в которой происходит преобразование информации из двоичной системы кодирования в десятичную, и называется дешифратором (декодером или преобразователем кода). Преобразование осу­ществляется с помощью элементов «НЕ» и «ИЛИ-НЕ» системы «Тран­слог – 2», соединенных между собой определенным образом (рис.6.18). На входы модуля 2⁰, 2¹, 2² и 2³ подается информация в виде четырехразрядного двоичного числа. Появление « L » - сигнала на любом входе соответствует наличию логической единицы на этом входе. Отсутствие « L » - сигнала соответствует логичес­кому нулю. Вход К предназначен для установки дешифратора в исходное состояние, при котором на выходах модуля 0,1,……,9 появляется «0» - сигнал. Установка производится L / 0 перепадом­ логического сигнала, т.е. его отрицательным фронтом. В рабочем состоянии на входе К должен присутствовать ­ « L » - сигнал.

 Рисунок 6.18 Логический модуль 2019

 

Появление на одном из десяти выходов дешифратора (выводы клеммной колодки 3.3 ÷ 3.11) « L » - сигнала соответствует цифре десятичной системы от 0 до 9. Логика преобразований. проис­ходящих в модуле, наглядно иллюстрируется таблицей истинности (таблица 6.1).

Из таблицы можно сделать очень важный для практики вывод: если на выходах модуля имеется «0» - сигнал, это значит на вхо­де К тоже «0» - сигнал или он оборван. Если на выходах модуля имеется несколько « L » - сигналов одновременно, это значит, что на входы поступила неправильная логическая информация.

 

                                                                                        Таблица 6.1      

                                                       

Входы

Выходы
23	22	21	20	К	0	1	2	3	4	5	6	7	8	9
0	0	0	0	L	L	0	0	0	0	0	0	0	0	0
0	0	0	L	L	0	L	0	0	0	0	0	0	0	0
0	0	L	0	L	0	0	L	0	0	0	0	0	0	0
0	0	L	L	L	0	0	0	L	0	0	0	0	0	0
0	L	0	0	L	0	0	0	0	L	0	0	0	0	0
0	L	0	L	L	0	0	0	0	0	L	0	0	0	0
0	L	L	0	L	0	0	0	0	0	0	L	0	0	0
0	L	L	L	L	0	0	0	0	0	0	0	L	0	0
L	0	0	0	L	0	0	0	0	0	0	0	0	L	0
L	0	0	L	L	0	0	0	0	0	0	0	0	0	L
Любой					0	0	0	0	0	0	0	0	0	0

                                                                                                 

Модуль 2020 представляет собой ждущий (моностабильный) мультивибратор, (звено малой выдержки), предназначенный для генерации импульса положительной полярности. по форме близкой к прямоугольной. Длительность выходного импульса Т может изменяться от 100 мкс до 30 с за счет подключения внешних элементов и дополнительных перемычек. Принципиальная схема, обозначе­ние, клеммная колодка и расположение переменных съемных элементов показаны на . рис. 6.19.

Рисунок 6.19 Логический модуль 2020

 

Для модуля возможны два режима работы.

1 режим:

В модуле устанавливается перемычка между выходом А и входом E2 (на рисунке показана пунктиром). В этом случае входной сигнал в виде логической единицы подается только на вход Е1, а на выходе А появляется положительный прямо­угольный импульс. В исходном состоянии транзистор V1 за­перт. а V2 открыт, и работа модуля аналогична npинципу действии модуля 1М20 системы «Транслог – 1». При этом длительность выходного импульса не зависит от продолжительности входного.

Входы P1, Р2, РЗ, Р4 и М предназначены для установки перемычек, обеспечивающих более надежную работу модуля, и непрерывное изменение длительности выходного сигнала. Следует помнить, что для устойчивой работы модуля длительность паузы между входными сигналами должна быть больше установленной длительности выходного сигнала.

Перемычка Р2- U 1 устанавливается, когда необходимо длительность входного сигнала (время задержки) уменьшить в 2 раза. Для плавного изменения длительности выходного сигнала вместо перемычки между Р2 и U 1 можно поставить внешний потенциометр R ext (см. рис. 13.19).

Перемычка Р1 - М позволяет подключить конденсатор С1 во входную цепь. модуля и тем самым увеличить его помехо­устойчивость по входу. При этом длительность входного импульса должна быть увеличена с 20 до 150 мкс, а инерционность схе­мы при этом увеличивается от 15 до 150 мкс.

Для подключения съемных элементов С2, СЗ и R1 на пла­те предусмотрены штифты, при этом длительность выходного сигнала находится в следующей зависимости от параметров элементов:

 

Т ≈ 01 0,36 RC,

где 33 кОм ≤ R ≤ 66 кОм;

 

 

5 х 10³ пФ ≤ С ≤ 5 х10³ мкФ; С = С2 + С3;

R 2 = R 3 = З3 кОм.

2 режим:.

В этом режиме перемычка 1.11 – 1.4 (А - Е2) отсутствует. Поэтому входной сигнал можно подавать как на Е1, так и на Е2. Работа схемы происходит аналогично режиму 1. Однако, отсутствие перемычки позволяет вернуть схему в исходное состояние снятием входного сигнала. В этом случае после исчезновения входного импульса в течение 15 мкс, схема вер­нется в исходное состояние, т.е. на выходе появится «0» - сиг­нал. Если в схеме подключен конденсатор С1, то время воз­вращения увеличивается до З00 мкс.

По выходу R схема может быть возвращена в исходное состояние прежде, чем истекла заданная длительность импульса на входе А . (время задержки модуля). При подаче на вход R1 « L » - сигнала транзистор V3 открывается, и на выходе А « L »- сигнал исчезает в течение 15 мкс. Длительность импульса обратной установки изменяется от З0 до 400 мкс в зависимости от подключения C1.

Если сигнал с модуля далее подается на динамический вход другого, то после модуля 2020 необходимо поставить триггер для восстановления фронта сигнала.

 

Модуль 2021 предназначен для генерирования сигнала с длительностью от 0,75 до 191,25 с. (звено большой выдержки).

Он содержит генератор тактовых импульсов, восемь триггеров (пересчетных ступеней), набор логических схем «НЕ» и «ИЛИ-НЕ» и триггер с инверсным выходом для управления работой данного модуля (рис. 13.20).

Рисунок 6.20 Логический модуль 2021

 Модуль работает по принципу пересчета импульсов, поступающих с генератора тактовых пульсов с периодом следования Т₀ = 0,75 с по перемычке S 1 - S 2 (В 1.5 - В 1.6). На входе модуля А (Ā) появляет­ся « L » - сигнал («0» - сигнал) через t_{V 1} ≤ 30 мк c после пода­чи « L ». - сигнала (длительностью t_С ≥ 50 мкс) на входы E1 или Е2 (рис.6.20). с помощью перемычек между выводами А i . и Pi , можно установить любую из указанных длительностей выходного сигнала:

                                                                                                                   Таблица 6.2

 

Выход	А1	А2	А3	А4	А5	А6	А7	А8
Т,с	0,75	1,5	3,0	6,0	12	24	28	96

 

Продолжительность восстановления модуля составляет t_erh ≥ 500 мк c. Это означает, что новый запуск модуля возможен только через 500 мкс после возращения его в ис­ходное состояние. .

Установка модуля в исходное состояние осуществляется по входу R₀. При этом все элементы памяти (триггера) .переводятся в состояние «0» по выходам А. На выходе А  модуля появляется «0» - сигнал, а на инверсном выходе Ā ­ « L » - сигнал. Одновременно « L » - сигнал выхода А блокирует поступление тактовых импульсов на пересчетные ступени через схему «ИЛИ-НЕ».

­ По входу R происходит преждевременная установка в ис­ходное состояние схемы модуля « L » - сигналом, длительность которого t_r ≥ 50 мкс. На выходе А в этом случае « L » - сиг­нал исчезнет через t_V2 ≤ З0 мкс. Следующий запуск модуля при установке по входу R возможен только через t_w =200 мкс (см.рис.6.21).

Вместо встроенного в модуль генератора тактовых импульсов S можно использовать внешний генератор для изменения тактовой частоты. При этом максимальная тактовая частота импульсов должна составлять 1 кГц, перемычка S 1 – S2 снята. Импульсы с внешнего генератора подаются на вход S 2.

Схема модуля собрана таким образом, что при подаче питания­ все элементы памяти приходят в исходное состояние (на выходах Аi. – «0» - сигнал). Если модуль работает от источников питания, время выхода на режим которых больше 1с, то подачей « L » - сигнала на вход R₀  все элементы памяти модуля приводятся в исходное состояние, « L » - сигнал должен существовать на R ₀  до тех пор, пока напряжение питания станет номинальным.­

Управление модулем по входам Е1, Е2, S 2, Р1…..,Р8 пассивными "ИЛИ" не допускается. В исходном состоянии все элементы памяти пересчетной цепи находятся в нулевом состоянии по выходам А i (прямые выходы). Триггер цепи управления на своем инверсном выходе имеет « L » - сигнал, который осуществляет установку тригге­ров пересчетной цепи, блокирует поступление тактовых импуль­сов в пересчетную цепь через две схемы «НЕ» и «ИЛИ-НЕ» нa 2 входа, на выходе которой имеется «0» - сигнал. Кроме того, « L » - сигнал триггера цепи управления через схему «НЕ» дер­жит устойчивый «0» - сигнал на выходе модуля А и через 2 схе­мы «НЕ» «L» - сигнал на Ā. На выходе схемы «ИЛИ-НЕ» (8 вхо­дов) присутствует «L» - сигнал , который в исходном состоянии не оказывает влияния на длительность сигнала выхода А модуля. На выходах схем «ИЛИ-НЕ», управляющих работой триггера це­пи управления по двум динамическим входам, имеются «0» - сигнал на верхней и «L» - сигнал на нижней.

При запуске модуля по одному из входов Е произойдет опрокидывание триггера цепи управления и на его инверсном выходе появится «0» - сигнал. Это изменение приведет к появ­лению «L». - сигнала на выходе А модуля (В 1.3), «0» - сигна­ла на инверсном выходе Ā (В 1.4), снятию сигнала началь­ной установки по всем триггерам пересчетной ступени и сиг­нала блокировки на «ИЛИ-НЕ», разрешающего работу тактового генератора S

Рисунок 6.21 Преждевременная установка в исходное состояние модуля 2021

 

. При этом работа модуля будет происходить в соответствии с развернутой временной диаграммой, пока­занной на рис. 6.22 « L » - сигнал на выходе А модуля бу­дет существовать до тех пор, пока на выходе «ИЛИ-НЕ» .(8 входов) будет находиться «0» - сигнал. Как только в схеме «ИЛИ-НЕ» на установленных перемычках произойдет одновременная смена сигналов (см. временную диаграмму выхода А ) с уров­ня « L » на «0», на выходе этой схемы появится « L » - сигнал, который прервет «L» - сигнал на выходе схемы А

 

Рисунок 6.22 Развернутая временная диаграмма модуля 2021

 

через триг­гер цепи управления. Сигнал – « L » триггера цепи управления вновь восстановит исходное состояние модуля. На временной диаграмме (рис.6.22) показана длительность выходного сигнала Т = 42с, полученная с помощью перемычек А4 – Р1; А5 - Р2; А6 – Р3.

 

Модуль 2022  предназначен для задержки фронтов сигналов, а также за­медления времени притяжения и отпускания контактов от 100 мкс до 50с. Функциональная схема модуля представляет собой набор из элементов «НЕ», триггера Шмидта, конденсаторов и диода. В зависимости от назначения модуля, с помощью пере­мычек на клеммной колодке, указанные элементы соединяются между собой и образуют схему замедления (линию задержки) 0/ L .(положительных) или L/0 (отрицательных) фронтов, подаваемых на вход модуля сигналов (рис. 6.23).

При работе модуля в режиме замедления 0/ L фронта долж­ны быть поставлены перемычки А1 - ЕЗ, АЗ - Е4, А4 - Е2. Контактный вывод Е1 в этом случае является входом модуля, на который подается входной сигнал (см. временную диаграмму). В исход­ном состоянии при наличии «L» - сигнала на Е1 на выходе А2 модуля также присутствует « L » - сигнал. При изменении уровня сигнала на входе L /0  на выходе А1 появляется « L » -сиг­нал, который через диод запускает триггер Шмидта по выводу Е4. Конденсатор С в это время оказывается заряженным до нап­ряжения U 1. На выходе модуля А2 появляется «0» - сигнал как результат срабатывания триггера Шмидта. При появлении на входе Е1 вновь « L » - сигнала, на выводе А1 появится «0», а за­ряженный конденсатор начнет разрядку через входные резисто­ры триггера Шмидта на М. При достижении напряжением разряда конденсатора уровня второго порога срабатывания триггера, на его выходе появляется «0» - сигнал, а на выходе модуля А2 ­ «L» - сигнал. Время задержки фронта определяется подбором емкостей Для более точной установки времени задержки (Т) в модуль параллельно входному резистору вывода Е4 триггера Шмидта присоединяет­ся резистор. Для уменьшения Т_V вдвое нужно поставить пере­мычку Е4 - Е5.

 

Рисунок 6.23 Логический модуль 2022

 

Работа модуля в режиме задержки L /0 фронта аналогична предыдущему. Для обеспечения этого режима нужно поставить перемычки А1 - Е2, А2 - Е3, А3 - Е4. Управление работой модуля также происходит по входу Е1 подачей на него 0/ L- сигнала (см. рис. 6.23).

 

Модуль 2023  предназначен для генерирования последовательности положи- тельных прямоугольных импульсов с частотой от 0,1 Гц до 10 кГц. В системах судовой автоматики модуль генерирует по­ложительные прямоугольные импульсы с частой ƒ_и = 10 кГц и применяется как датчик тактовых импульсов и проблесковый датчик частот для блоков сигнализации и оповещения. Принци­пиальная схема модуля содержит обычный RС - мультивибратор, к выходу которого присоединен элемент «ИЛИ-НЕ» на 2 входа для усиления, инвертирования и стробирования последователь­ности выходных импульсов (рис. 6.24).

На этом рисунке так­же показаны обозначение и распайка клеммных выводов модуля. Работа модуля начинается при подаче питания на соответствую­щие контакты клеммной колодки... При этом за счет перезарядки конденсаторов коллекторно-базовых цепей транзисторов, под­ключенных внутри модуля (гнезда 1 XL 1 - 2Х L 1 для С1 и 3 XL 1 ­4XL1 для С2) или извне к контактам РЗ - Р4 и Р5 – Р6 попере­менно открывается то один, то другой транзистор мультивиб­ратора, и на выходе модуля А появляются инвертированные 0/ L прямоугольные импульсы положительной полярности. Частота выходных импульсов регулируется подбором емкостей С1 и С2 и резисторов R 1 и R2. Обычно С1 = С2 и R 1= R 2.

 

Рисунок 6.24 Логический модуль 2023

 

Модуль 2024 имеет две модификации 2024.01 и 2024.02, которые приме­няются для сигнализации выхода за пределы допусков различ­ных параметров судовых систем.

Модуль 2024.01 - сигнализация "Новое значение/первое значение" служит для контроля за параметрами процесса, а также для оптической и акустической сигнализации превыше­ния предельных значений параметров. С помощью внешних пе­ремычек можно реализовать сигнализацию нового значения и первого значения (рис.6.25) .

Модуль имеет следующие входы:

 

F 1	-	вход ошибки на напряжение до 75 В;
F 2	-	вход ошибки на напряжение до 30 В;
С	-	вход контрольной или логической ошибки
LP	-	вход для контроля ламп сигнализации и усилителя;
Т1	-	вход для тактовых импульсов с частотой ƒ1 ;
Т2	-	вход для тактовых импульсов с частотой ƒ2 < ƒ1.
Q	-	вход для подачи сигналов квитирования;

 

Выходы модуля:

 

LQ	-	выход к оптической сигнализации;
H’	-	выход к акустической сигнализации (выдает игольчатый импульс на запоминающее устройство с последующим за­пуском сирены).

 

Модуль может работать в двух режимах.

 

1.Сигнализация первого значения.

Для работы в режиме сигнализации первого значения необхо­димо осуществить внешние соединения: вывод U 1 с целью блокировки последующей ошибки после инвертирования присое­динить к выводу U (см.рис.6.25). Для блокировки квитирования первого значения вывод F1 после инвертирования присоеди­нить к выводу Q_ES . На вход Т1 подать импульсы с быстрым тактом, на Т2 - импульсы с медленным тактом. Исходное сос­тояние схемы показано на рисунке - на функциональной схеме и временной диаграмме сигнализации первого значения.

 

 

Рисунок 6.25 Логический модуль 2024.01

 

При поступлении первой ошибки на один из входов:

С - уровень порога срабатывания от 2,5 до 5,5 В длитель­ностью не менее 200 мкс,

F1 - уровень порога срабатывания от 2,0 до 4,2 В длитель­ностью не менее 10 мс, или       .

F 2 - уровень порога срабатывания от 1,4 до 2,3 В дли­тельностью не менее 10 мс, на выходе триггера Шмидта появ­ляется « L » - сигнал. Фронт 0/L этого сигнала, проходит через конденсатор и запускает схему сирены (вывод Н') и изменяет состояние элемента 2 (ИЛИ-НЕ). Изменение состояния элемен­та 2 приводит. к изменению состояний элементов 1 и 3 (ИЛИ~НЕ), на выходе которых появляется « L » - сигнал. Элемент 8 (И),на вход которого поступают эти « L » - сигналы, начинает их пропускать синхронно импульсам быстрого такта входа Т1. Эти сиг­налы, пройдя через усилитель, вызывают быстрый мигающий свет сигнальной лампы. Если ошибка ненадолго исчезает до момен­та квитирования, то «0» - сигнал с выхода элемента 9 (ИЛИ) через внешний элемент «НЕ» опрокинет схему элемента 3, «0» -сиг­нал с выхода которого прекратит работу элемента 8,и мига­ние прекратится.

При повторном поступлении сигнала ошибки и опрокидывании в единичное состояние триггера Шмидта « L » - сигнал с его вы­хода через вывод U 1 запустит схему элемента 4 (ИЛИ-НЕ). «L» - сигнал с выхода элемента 4 укрепит нулевое состояние элемента 3 и запустит элемент 6 (И), выходной сигнал кото­рого синхронно с сигналом входа Т2  вызовет медленное мига­ние сигнальной лампы.

При квитировании (т.е. подаче «L» - сигнала на вход Q или Ri) элемент 1 (ИЛИ-НЕ) своим выходным «0» - сигналом запретит работу элемента 6 (медленное мигание исчезает) и опрокинет в единичное состояние элемент 2. Выходной « L » - ­сигнал этого элемента даст возможность сработать элементу 7 (И), на второй вход которого поступает еще  « L » - сигнал ошибки, что приведет к продолжительному свечению сигналь­ной лампы. При исчезновении сигнала ошибки схема приходит в исходное состояние, лампа на выходе усилителя гаснет.

  

2. Сигнализация нового значения.

 

При работе модуля в этом режиме необходимо осуществить следующие соединения: вывод V на U 1 или к « L » - сигналу, вывод Q s на М или к «0» - сигналу, на вывод Т1 подать сигналы с тактового генератора. В этом случае будет работать только часть схемы. Исходное состояние показано на временной диаграмме сигнализации нового значения (рис.13.25).

При поступлении сигнала ошибки на один из входов С, Р1 или F2 триггер Шмидта переходит в единичное состояние, и как в предыдущем режиме, через вывод Н' запускается схема сирены, а на выходе модуля Lа наблюдается быстрый мигающий свет сигнальной лампы. Если сигнал квитирован подачей « L » - сигнала на вход элемента 1, происходит установка в исходное единичное состояние элемента 2, « L » - сигнал, с вы­хода которого поступает через элемент 7 и включает постоян­ное свечение сигнальной лампы на выходе модуля La, одно­временно прерывая мигание лампочки через элемент 8. При исчезновении сигнала ошибки сигнальная лампа гаснет. Если ошибка исчезла до квитирования, то мигающий свет сохранится до подачи квитирования. С квитированием схема приходит в ис­ходное состояние. ­

 

Модуль 2024.02 - сигнализация «Новое значение» - является составной частью модуля 2024.01, а также применяется как самостоятельный для контроля параметров процесса с оп­тической и акустической сигнализацией. Обозначение модуля, распайка клеммных выводов и логическая схема приведены на рис. 6.26.

 

Рисунок 6.26 Логический модуль 2024.02

 

 Модуль имеет следующие входы:

 

F1	-	вход ошибки на напряжение до 75 В;
F2	-	вход ошибки на напряжение до 30 В;
С	-	вход логической ошибки
Q	-	вход для квитирования оптической сигнализации;
Т1	-	вход для подачи импульсов с тактового генератора;
LP	-	вход для проверки работы лампочки сигнализации и ее усилителя.

 

Выходы:

 

LQ	-	выход модуля к оптической сигнализации;
F’	-	выход к независимой оптической сигнализации неисправности;
H’	-	выход к акустической сигнализации (игольчатый импульс для запуска сирены).

 

Исходное состояние схемы при отсутствии ошибки на вхо­дах показана на рис. 13.26. При появлении постоянного сигнала ошибки хотя бы на одном из обозначенных входов триггер Шмидта изменяет свое состояние и фронтом 0/ L через вывод Н' запускает схему сирены. « L » - сигнал, снимаемый с верх­ней схемы «ИЛИ-НЕ», разрешает прохождение импульсов с такто­вого генератора (вывод T1) через элемент «И». Это приводит к появлению на выходе модуля мигающего света лампочки сигнали­зации. При нажатии кнопки квитирования (импульс « L » на вывод Q или R1 ) элементы «ИЛИ-НЕ» возвращаются в исходное состояние. Это позволяет « L » - сигналу с нижней схемы «ИЛИ-НЕ» пройти через верхнюю схему «И» (на втором ее входе имеется « L »..­сигнал ошибки) и дать возможность лампочке сигнализации светить постоянно. При исчезновении сигнала ошибки лампоч­ка гаснет. Схема возвращается в исходное состояние. Очевид­но, что работа этого модуля аналогична работе модуля 2А80 системы «Транслог – 1».   

 

Модуль 2025 представляет собой регистр сдвига, в основе которого ис­пользуются триггеры, соединенные между собой так, что в каждый из них можно записать информационный сигнал, который представляет собой набор логических нулей и единиц, и осу­ществлять передвижение записанной информации слева направо по триггерам (рис.6.27).

Рисунок 6.27 Логический модуль 2025

 

Регистры предназначены для приема, хранения и передачи двоичной информации. Каждому разряду числа соответствует разряд (триггер) регистра. Регистры позволяют производить сдвиг числа на определенное количество разрядов, а также преобразование параллельного кода в последовательный и наоборот.­ .

Данный регистр сдвига содержит 4 разряда (по числу триг­геров), по которым передвигается записанная по входу Еs или S i. двоичная информации слева направо по триггерам. Перед­вижение осуществляется параллельным управлением работой всех триггеров по входу Т (.рис. 6.27).

Модуль применяется для построения. кольцевых счетчиков, це­пей сдвига, а также для реализации последовательно-парал­лельных и параллельно-последовательных преобразователей цифровой информации и имеет следующие входы:

 

 

R1÷R4	-	установки модуля в нулевое состояние по выхо­дам Ai ;
S1÷S4	-	установки модуля в единичное состояние по выхо­дам А i;
T	-	тактовый;
ES	-	предварительной установки (для записи логической единицы в первый триггер).

 

При последовательном включении нескольких модулей 2025 выход А4 соединяется со входом Е _S последующего модуля и все тактовые входы соединяются.

Работа регистра сдвига происходит следующим образом. В исходном состоянии осуществляется общая установка модуля в нулевое состояние по всем выходам Аi. . Затем по входу Е _S производится запись логической единицы в первый триггер (верхний вход). В таком состоянии схема ждет управления по входу Т для передвижения записанной в первый триггер логи­ческой единицы. Процесс передвижения вызывается фронтом 0/ L на .тактовом входе (на выходе инвертора - фронт 0/ L рисунке выделен). На установочных входах R i и S i долж­ны быть уровни «0» - сигнала.. При переходе 0/ L на входе Т происходит перебрасывание тех триггеров. которые на одном из входов будут иметь сочетание сигналов «0» и « L » (остроко­нечных импульсов, полученных при дифференцировании конден­сатором тактовых сигналов), а на выходе «0» - сигнал. Таким образом, произойдет переброс первого триггера в нулевое состояние и второго в единичное. т. е. « L » - сигнал, записан­ный в первый триггер, ранее переписался во второй. Процесс передвижения логической единицы показан на временной диаг­рамме.

Входы Т и Еs могут управляться только активными моду­лями системы «Транслог- 2», а входы Ri и Sl могут управ­ляться как активными модулями, так и пассивным модулем (2012.01). Максимальная частота входных сигналов равна 10кГц, при скважности 0,5.

Практическое применение данного модуля можно рассмотреть в приведенных примерах раздела 2, главы 8 данного учебного пособия.

 

Модуль 2026 - счетчики импульсов представляют собой устройства, пред­назначенные для подсчета количества импульсов, поданных на вход. В дискретных системах применяются суммирующие, вы­читающие и реверсивные счетчики. По виду связи между разрядами различают счетчики с непосредственными связями, с пе­рено сом и комбинированными связями, а по коэффициенту счета ­двоичные и с произвольным коэффициентом счета.

Данный модуль является суммирующим (прямого счета) счет­чиком и применяется для счета в двоичном и двоично-десятич­ном коде (рис. 6.28), т.е. подсчитывает соответственно 15 и 9 входных импульсов, а на 16 и 10 устанавливается в ис­ходное состояние. Он состоит из четырех триггеров (разрядов), выходы которых развязаны. Для установки модуля в единичное состояние по выходам А1 ÷ А4 имеются входы S 1 ÷ S 4, для об­ратной установки применяются входы R 1 ÷ R 4. Запуск счет­чика происходит 0/ L фронтом импульса по входу Z. Максимальная частота следования импульсов 10 кГц.

При работе счетчика 2026 в двоичном коде в его схеме необходимо поставить перемычки Р3 - Р4 и Р2 - М. В исходном состоя­нии на входах R 1 ÷ R4 и S1 ÷ S4 и выходах А1 ÷ А4 име­ется «0» - сигнал. При подаче на вход Z первого тактового импульса первый триггер счетчика перебросится в единичное состояние (на А1.- «L» - сигнал) по верхнему входу и будет хранить эту информацию до прихода. второго тактового импуль­са. С приходом второго тактового импульса первый триггер счетчика вернется в исходное состояние и фронтом L /0 че­рез дифференцирующую цепь запустит второй триггер, на вы­ходе А2 которого появится « L » - сигнал. Таким образом, пер­вый триггер счетчика изменит свое состояние на противополож­ное и вернется вновь в исходное при подаче на его вход двух тактовых импульсов, второй. триггер возвратится в ис­ходное состояние при подаче на его вход четвертого тактового импульса, третий триггер - восьмого, а четвертый - шест­надцатого тактового импульса. На шестнадцатый тактовый импульс вся схема счетчика возвращается в исходное состояние, т.е. на всех выходах Аi появляются «0» - сигналы.

 

Рисунок 6.28 Логический модуль 2026

 

При пода­че следующего тактового импульса счетчик начинает считать сначала. Нетрудно заметить, что такой счетчик можно исполь­зовать как делитель частоты, т.к. длительность « L » - сигнала на выходе последующего триггера в два раза больше, чем пре­дыдущего. Итак, счетчик, имеющий 4 разряда (триггера) может считать до 16 = 2⁴. Последовательное соединение двух и более модулей позволяет увеличить подсчет импульсов, подаваемых на вход, и производится это путем соединения выхода Ü (З.10) со входом Z (1.4) последующего модуля.

В режиме счета двоично-десятичного кода модуль будет работать, если поставить следующие перемычки: Р1-Р4, Р2-А4. Счетчик, работающий в таком режиме, т.е. считающий 9 импульсов, а на десятый возвращающийся в исходное состоя­ние, называют декадой. В исходном состоянии на всех выходах А i и входах установки Ri. и S i = «0» - сигнал. В этом случае счетчик работает как двоичный до подачи на его вход восьмого импульса, который перебросит три первых триггера в нулевое состояние, а на ,выходе четвертого появится «L» - сигнал, за­прещающий через обратную связь А4 - Р2 прохождение управляю­щих импульсов по верхнему входу второго триггера. Девятый входной импульс изменит состояние только первого триггера с «0» на «L», а десятый перебросит в нулевое состояние первый и одновременно по перемычке Р1 - Р4 четвертый триггер фронтом  L / 0. При этом четвертый триггер через обратную связь снимет запрет на входе второго триггера. Таким обра­зом, схема возвращается в исходное состояние, когда на всех выходах Аi – «0» - сигнал.

Логика работы модуля для обоих режимов показана в таб­лицах преобразования, которые могут оказать, неоценимую. помощь при отыскании неисправности в счетчике. Установив модуль в гнездо на лицевой панели сервисного испытательно­го прибора, и, подавая на его вход импульсы, с помощью таб­лицы преобразования можно выяснить или обнаружить место отказа.( табл. 6.3).

                                                                                                        Таблица 6.3

 

            Для двоичного                                       Для двоично-десятичного

                     счетчика                                                    счетчика

 

Z	23 A4	22 A3	21 A2	20 A1		Z	23 A4	22 A3	21 A2	20 A1
0	0	0	0	0		0	0	0	0	0
1	0	0	0	L		1	0	0	0	L
2	0	0	L	0		2	0	0	L	0
3	0	0	L	L		3	0	0	L	L
4	0	L	0	0		4	0	L	0	0
5	0	L	0	L		5	0	L	0	L
6	0	L	L	0		6	0	L	L	0
7	0	L	L	L		7	0	L	L	L
8	L	0	0	0		8	L	0	0	0
9	L	0	0	L		9	L	0	0	L
10	L	0	L	0		10	0	0	0	0
11	L	0	L	L
12	L	L	0	0
13	L	L	0	L
14	L	L	L	0
15	L	L	L	L
16	0	0	0	0

 

Следует иметь в виду, что запуск модуля по входу Z через пассивный элемент «ИЛИ» не допускается.

Практическое применение данного модуля можно рассмотреть в приведенных примерах раздела 2, главы 8 данного учебного пособия.

 

 

Модуль 2027 представляет собой реверсивный двоично-десятичный счет­чик, который позволяет производить как сложение, так и вы­читание 9 входных импульсов, а. на 10-й возвращается в ис­ходное состояние. На рис. 6.29 показаны: обозначение, клем­мная колодка и функциональная схема модуля. Из рисунка вид­но, что счетчик содержит 4 триггера (разряда) и набор логи­ческих элементов «НЕ», «ИЛИ-НЕ», пассивных «И» и «ИЛИ» для организа­ции правильной работы триггеров счетчика.

В режиме суммирования (прямого счета) входных импульсов последние подаются на вход прямого счета Z _V, при этом запускающим является фронт 0/ L импульса счета. На входе обратного счета ( Z _R ) в это время должен присутствовать « L » - сигнал. Для установки модуля в одно из двух исходных состояний по выходам A1÷A4 имеются входы R1 ÷ R 4 и S 1 ÷ S 4, Во время установки на входах Z_V и Z_R имеется « L » - сигнал.

Работа модуля аналогична работе модуля 2026 в режиме двоично-десятичного счета. Исходное состояние (Аi – «0» -сиг­нал) модуля достигается. подачей на входы установки R i « L » - ­сигнала. Выход Ü _V суммирующего счетчика применяется для последовательного соединения нескольких декад.

В режиме вычитания (обратного счета) при подаче каждого последующего импульса на вход Z _R (запускающий фронт 0/ L. , на Zv – « L » - сигнал) значение кода, записанного в счетчик, уменьшается на единицу.

 

 

Рисунок 6.29 Логический модуль 2027

 

 

Исходное состояние в этом случае устанавливается по входам Si, при этом на выходах А i имеется « L » - сигнал. Работа вычитающего, счетчика поясняется таблицей npео6разования (табл.6.4).

                                                                                Таблица 6.4

 

Z	23 A4	22 A3	21 A2	20 A1
0	L	L	L	L
1	L	L	L	0
2	L	L	0	L
3	L	L	0	0
4	L	0	L	L
5	L	0	L	0
6	L	0	0	L
7	L	0	0	0
8	0	L	L	L
9	0	L	L	0
10	L	L	L	L

 

Выход U_R вычитающего счетчика предназначен для последо­вательного присоединения нескольких декад.

Частота импульсов счета, подаваемых на входы Z_у и Z _R , не должна превышать 10 кГц, а скважность - 0,5.

Практическое применение данного модуля можно рассмотреть в приведенных примерах раздела 2, главы 8 данного учебного пособия.

 

Модуль 2028 - датчик импульсов направления - завершает группу модулей, предназначенных для обработки информации, поступающей от судовых систем автоматики.

Рисунок 6.30 Логический модуль 2028

 

Он состоит из RC ­- звена и усилителя сигналов на 250 мА (рис.6.30) и предназна­чен для генерирования положительного импульса, который уста­навливает элементы памяти системы «Транслог-2» в исходное состояние (производит сброс).

Параллельным подключением в цепь коллектора выходного транзистора усилителя резисторов Rc можно увеличить нагрузочную способность модуля. Так, напри­мер, при параллельном соединении двух Rc ток, протекающий через выходной транзистор усилителя, равен 65 мА (при одном Rc I = 45 мА.). Максимальный ток, который протекает через транзистор при параллельном соединении четырех Rc, равен 100 мА.

Принцип действия модуля заключается в следующем. В ис­ходном состоянии при отсутствии напряжения U 1 на выходе модуля А – «0» - сигнал. При подаче (нажатием кнопки или вклю­чением электронного выключателя) конденсатор С начинает за­ряжаться, а на выходе сразу устанавливается « L » - сигнал, т.к. усилитель инвертирующий. По мере заряда С с выхода А' интегрирующего RC - звена напряжение подается на вход Е усилителя. При достижении им уровня « L » , т.е. уровня сраба­тывания усилителя, на выходе модуля А появится «0» - сигнал. Таким 06раэом, на выходе модуля сформирован положительный, прямоугольный импульс длительностью от 1,5 до 8с.

 

6.3. Модули вывода информации.

К модулям вывода информации следует отнести модули оптической индикации и усиления сигналов до определенной мощности. К ни относятся:

 

2040	-	модуль сигнальной индикации;
2041	-	усилитель мощности на 250 мА;
2042	-	усилитель мощности на 1,5 А;
2043	-	модуль цифровой индикации.

Модуль 2040 предназначен для сигнальной индикации логических сигналов и тактовых импульсов и содержит 5 индикаторных элементов, каждый из которых входит усилитель входного сигнала, в кол­лекторную цепь транзисторов которого установлен люминесцент­ный .диод (светодиод), светящийся красным цветом (рис. 6.31).

 

                                                                Рисунок 6.31 Логический модуль 2040

В исходном состоянии транзисторы заперты, поэтому ток через светодиод не течет, и он не светится. При подаче  на один из входов модуля Е₁ « L» - сигнала.

первый транзистор открывается, открывая затем и второй. Через светодиод про­текает ток ( I_max ≤ 60 мА), и он начинает светиться.

Модуль  2041 - переключательный усилитель призван заменить в сис­темах судовой автоматики усилители мощности 1P40 и 1РР43 системы "Транслог 1" и предназначен для управления активной и реактивной (индуктивной) нагрузкой, а также для усиления логических сигналов. Модуль содержит две одинаковых схемы, в которые входят двухкаскадный усилитель постоянного тока, охваченный .положительной обратной связью) и мощный ключевой транзистор на выходе. Обозначение, клеммная колодка модуля и принципиальная схема одного усилителя показаны на рис.6.32

По обозначению и принципиальной схеме видно, что на входе модуля имеется пассивная схема «ИЛИ» на 4 входа. При работе модуля в режиме усиления логических сигналов, следующих с частотой до 10 кГц, на выходе модуля реализуется логическая операция Пирса «ИЛИ-НЕ»

Для осуществления работы модуля в этом режиме необходимо коллектор выходного (третьего) транзистора присоединить к U1 через Rс, а нулевые npовода. М* и М объединить.

При управлении активной. или индуктивной нагрузкой мощный выходной транзистор присоединяется к напряжению питания U_A ( U_{A MAX} = 60 В), как показано на рис 13.32. В исходном состоянии при отсутствии « L »- сигналов на вхо­дах Е транзисторы первый и третий заперты, а второй - открыт. На выходе А имеется « L » - сигнал. При подаче управляющего « L » - сигнала, хотя бы на один из входов Е, транзисторы первый и третий открываются, второй - закрывается. Через выходной транзистор, а, следовательно и через нагрузку, включенную между А₁ и U_A, протекает ток, максимальное значение которого может быть не более 250 мА.

                             

                                  Рисунок 6.32 - Логический модуль 2041

 

Следует помнить, что нулевые провода М в данном моду­ле должны прокладываться отдельно во избежание вывода из ра­бочего состояния первых. двух транзисторов при больших токах нагрузки.. ­

При управлении индуктивной нагрузкой для защиты выходного транзистора от пробоя параллельно этой нагрузке присоединяет­ся диод D_L. Частота входных сигналов в этом режиме не долж­на превышать 200 Гц, а при активной нагрузке - .500 Гц.

Модуль 2042 представляет собой усилитель мощности и заменяет в судовых системах автоматики усилитель мощности 5Р41 системы «Транслог-1». Предназначен для управления активными и индуктивными нагрузками мощностью до 90 Вт при токе, протекающем через нагрузку 1,5 А. (рис. 6.33)

.

 

Рисунок 6.33 - Логический модуль 2042

 

Логика работы и принцип действия этого модуля аналогична логике и работе модуля 2041. Повышенная нагрузочная способность модуля достигается включением на выходе схемы двух транзисторов вместо одного при U_A  = 60 В. На рисунке показаны обозначение, распайка клеммных выводов и принципиальная схема усилителя. Максимальная частота переключения модуля при активной (омической) нагрузке – 500 Гц, при индуктивной - 100 Гц.

Модуль 2043   предназначен для цифровой индикации десятичных чисел от 0 до 9, представленных на входе модуля четырехразрядным двоичным числом (двоично-тетрадной форме). Модуль содержит схе­му, собранную на логических элементах «НЕ», «ИЛИ-НЕ», пассивных «И» и индикаторный элемент V QВ71 с высотой цифр 7 мм (рис. 6.34).

Входные сигналы в виде набора нулей и единиц, каждый из кото­рых соответствует определенной цифре от 0 до 9, подаются на выводы 2⁰, 2¹, 2² и 2³. Эти сигналы могут быть сняты с десятичного счетчика или регистра сдвига. Для того, чтобы высветилась какая-либо цифра, необходимо с выходов схем «ИЛИ-НЕ» снять «0» - сигнал. В этом случае сегмент индикаторного элемен­та, включенных последовательно в цепь выходного транзистора, будет светиться. Например, пусть на входы модуля подано четы­рехразрядное двоичное число, как показано на рис. 13.33:. на 2⁰ – «0»; 2¹ – « L »; 2² – «0»; 2³ – «0», т.е. 0 L 00. Преобразуясь на элементе «НЕ» и «И», эти сигналы придут на входы схемы «ИЛИ-НЕ», на выходах А , В, G , Е и D которых появятся «0» - сигналы. В ре­зультате высветится цифра 2.

 

 

 

Рисунок 6.34 - Логический модуль 2043

 

Следует отметить, что если на входы модуля подается невер­ная информация - :псевдотетрады, то .они проходят на выход схе­мы и высвечивают те сегменты, через которые протекает ток. Различные наборы псевдотетрад, подаваемых на входы данного модуля, и цифровая индикация. при этом показана ниже ( табл. 6.5).

                                                                                           

                                                                                            Таблица 6.5

 

Псевдотетрады	Свечение сегментов индикатора
0 L 0 L   (10)	Все             (цифра 8)
L L 0 L   (11)	Все, кроме Е (цифра 9)
0 0 L L   (12)	B,C,D,F,G
L O L L  (13)	A,C,D,F,G    (цифра 5)
0 L L L   (14)	Все, кроме В (цифра 6)
L L L L   (15)	Все, кроме Е (цифра 9)

6.4. Источники питания и специальные модули.

 

Для обеспечения нормального функционирования модулей в системе «Транслог-2»"

анслог 2ки питания и специальные модули. имеются источники питания:

2090 - вырабатывает стабилизированное напряжение 12В, 0,4А;

2091 - делитель напряжения с 12 на 4В ± 20%;

2092 - вырабатывает стабилизированное напряжение 12В, 2,0А;

2093 – сетевой блок питания, вырабатывает два напряжения 24В, 0,2A из 220В, 50 Гц;

2094 - сетевой блок питания, вырабатывает четыре напряжения по 24В, 0,46А и одно на 12В, 0,46А из переменного напряжения 220В, 50 Гц;

2095 – переключатель в сочетании с реле и сетевыми блоками питания 2093, 2094, 1511 и ZNV119-S, служит для компенсации кратковременного увеличения отрицательного допуска сетевого напряжения;

1511 - нестабилизированный сетевой блок питания, вырабатывает из ~ 220В, 50 Гц напряжение 48В, 2 А, 12В, 2 А и два напряжения по 24, 2 А для источников 2090 и 2092, а также для модулей системы;

ZNV119-S - сетевой блок питания, вырабатывает из трехфазного напряжения 380В, 50 Гц два напряжения по 24В, 6А и одно 24В,6А или 36В, 5А.

Кроме рассмотренных источников питания в системе «Тран­слог 2» имеются специальные элементы, которые в сочетании с модулями «Транслог 2» применяются для коммутации, сигнализа­ции и управления работой этих модулей, а также отдельными устройствами систем автоматики. Например,

2112 - элемент с поворотным выключателем - для управления работой модулей 2021 и 2023;

2114 - сигнальный элемент для индикации уров­ней «L» - сигнала усилителей 2041 и 2042, когда последние работают при U = + 12B ± 5% и по мощности не нагружены пол­ностью и др.