3.4. Преобразователь интерфейсов usb/rs-485 овен ас4
Преобразователь интерфейсов ОВЕН АС4 (рис. 3.10.) предназначен для взаимного электрического преобразования сигналов интерфейсов USB и RS-485 с обеспечением гальванической изоляции входов между собой. Прибор автоматически определяет направление передачи данных, что позволяет
исключить необходимость в дополнительном управлении обменом данными и значительно снизить временные интервалы (тайм-ауты) между кадрами данных.
Рис. 3.10. Внешний вид преобразователя интерфейсов ОВЕН АС4
Прибор позволяет подключать к промышленной сети RS-485 персональный компьютер, имеющий USB-порт, при этом питание прибора осуществляется от шины USB. При подключении прибора к ПК в последнем появляется виртуальный СОМ-порт, что позволяет без дополнительной адаптации использовать информационные системы, работающие с аппаратным СОМ-портом (SCADA, конфигураторы).
Функциональная схема прибора приведена на рисунке 3.11. Прибор состоит из следующих функциональных блоков:
- драйвера USB, предназначенного для преобразования электрических сигналов интерфейса USB в сигналы ТТЛ (транзисторно-транзисторной логики) и обратно;
Рис. 3.11. Рисунок функциональной схемы ОВЕН АС4
- драйвера RS-485, необходимого для преобразования электрических сигналов интерфейса RS-485 в сигналы ТТЛ и обратно, а также для выбора направления передачи данных, поскольку двухпроводный интерфейс RS-485 в один момент времени может либо передавать, либо принимать данные;
- блока управления, предназначенного для определения направления передачи пакета данных и соответствующего переключения драйвера RS-485 на прием или передачу, а также фильтрации электрических сигналов;
- для гальванической изоляции блоков предназначен трансформаторный преобразователь Т1;
- для питания гальванически изолированных частей прибора предназначен DC/DC преобразователь;
- для выбора номинала оконечного согласующего резистора Rоcp предназначены DIP-переключатель S1 и резисторы R1 и R2.
Подключение прибора следует выполнять согласно схеме, приведенной на рисунке 3.12. К линии, выполненной витой парой, может быть подключено до 32-х приборов. В качестве линий связи необходимо использовать кабели экранированной витой пары, например, NM20001-4 FTP кат. 5e или кабель Belden для EIA RS-485.
Рис. 3.12. Рисунок схемы внешних подключений ОВЕН АС4
Подключение АС4 к ПК производится с помощью стандартного USB-кабеля. Перед подключением к ПК необходимо установить драйвер преобразователя.
1.4.Разработка принципиальной схемы модернизированной системы кип
Схема модернизированной системы КИП, приведённая в ПРИЛОЖЕНИИ 5, включает в себя схему сигнализации и схему автоматики безопасности.
Схема сигнализации предназначена для извещения о нарушении нормального хода технологического процесса – обжига клинкера, что обычно проявляется в отклонении от заданного значения технических параметров: температуры, разрежения, давления, расхода. При появлении сигналов, машинист печей должен принять меры для устранения возникшей неисправности.
Схема автоматики безопасности предназначена для отсечки (отключения) газа с горелки печи:
- при выходе давления газа на горелке за заданные пределы (min./max.),
- при недопустимом снижении разрежения на дымососе,
- при остановке электродвигателя дымососа,
- при отключении электропитания печи,
- при возникновении прочих аварийных ситуаций – газ отсекается при нажатии на кнопку.
Рассмотрим принцип действия модернизированной схемы системы КИП обжиговой печи. При отклонении от нормы одного из контролируемых параметров, замыкается технологический контакт (S1 - S11), расположенный в соответствующем измерительном приборе. При этом включается реле (К2 - К12), которое своим переключающим контактом (1К2 - 1К12) включает сигнальную лампу (HL3 - HL13) и отключает её от кнопки опробования сигнальных ламп SB3. Одновременно замыкающий контакт (2К2 - 2К12) реле (К2 - К12) через размыкающий контакт 2К1 выключенного реле К1включает звонок НА. Выключается звонок кнопкой съёма звукового сигнала SB1, при нажатии которой реле К1 через свой замыкающий контакт 1К1 становится на самоблокировку; размыкающим контактом 2К1 звонок отключается. Если при таком состоянии схемы замыкаются прочие контакты из ряда параметров (S1 - S11, S13, S14), то при снятом звуковом сигнале загорается лишь сигнальная лампа, соответствующего параметра (HL1 - HL13), а звуковой сигнал не будет подан. В исходное состояние схема придёт после размыкания всех технологических контактов из ряда параметров (S1 - S11, S13, S14), что вызывает отключение всех реле с К1 по К12, К14. Кнопка SB3 предназначена для опробования звонка.
При отключенном (остановленном) дымососе замыкающий контакт 1К15 реле включения дымососа К15 разомкнут, тем самым отключено реле К13 и через замыкающий контакт 1К13 выключен предохранительно-запорный клапан газа (ПЗК) – газ на горелку печи не поступает. О сработавшей отсечке газа сообщает сигнальная лампа HL1 и звонок. При срабатывании одного из замыкающих контактов S13, S14, 3К4 в низковольтном контуре, срабатывает реле К14 и своим размыкающим контактом 1К14 отключает реле К13 и тем самым отключается катушка ПЗК и газ отсекается. Загорается соответствующая лампа HL2, HL5 и срабатывает звонок. Кнопка SB4 предназначена для принудительной отсечки газа в случае нештатных аварийных ситуаций. S13 и S14 – контакты электроконтактного манометра, установленного на горелке печи.
Переключающий контакт S12 прибора ТРМ101 идёт в схему управления исполнительным механизмом, находящимся в зацеплении с подвижным гусаком шламового питателя печи.
Реле включения дымососа К15 относится к схеме управления электродвигателем дымососа.
Замыкающий контакт 3К11 промежуточного реле К11 включается в схему управления насосами маслостанции. Реле К11 срабатывает при недопустимом давлении масла в магистрали главного привода печи.
Все необходимые диапазоны и уставки технологических параметров печи задаются непосредственно в приборах ТРМ.