Ang pagpasok ng impormasyon sa controller gamit ang mga optocoupler

Inilalarawan ng artikulo kung paano, gamit ang interocoupler interchanges, upang mai-input ang discrete na impormasyon na may antas ng 220 V sa controller, isang praktikal na pamamaraan ang magagamit para sa paggawa sa anumang electric laboratory.

Sa mga teknolohikal na proseso, madalas na kinakailangan upang makontrol ang posisyon ng paglipat ng mga bahagi ng mga mekanismo ng makinarya. Para sa mga layuning ito, ang mga limitasyon ng switch ng iba't ibang mga disenyo at mga prinsipyo ng pagpapatakbo ay binuo at matagumpay na inilapat.

Ang pinakasimpleng sa disenyo at prinsipyo ng operasyon, siyempre, ay maginoo switch ng uri ng contact: sa pamamagitan ng isang sistema ng mga mechanical levers, at madalas na isang buong sistema ng mga gears na humihimok sa mga cams, isang elektrikal na contact ay sarado, na maaaring nangangahulugang ang pangwakas o paunang posisyon ng mekanismo.

Bilang karagdagan sa mga switch ng limitasyon ng contact, o habang sila ay madaling tawagin ang mga switch ng limit, laganap ang contactless limit switch. Ang isang tipikal na kinatawan ng pamilyang ito ay mga limitadong switch ng uri ng BVK. Mayroong maraming mga pagbabago, samakatuwid, ang mga numero ay inilalagay pagkatapos ng mga titik na BVK.

Ang kanilang trabaho ay batay sa prinsipyo ng isang kinokontrol na generator ng pagpapahinga. Kapag ang isang metal plate ay pumapasok sa puwang ng agwat ng naturang pagtatapos ng switch, humihinto ang henerasyon at ang mga paglalakbay sa relay ng output. Naturally, ang nabanggit na plato ay matatagpuan sa bahaging iyon ng mekanismo, ang posisyon na dapat kontrolin. Ang hitsura ng naturang trailer ay ipinapakita sa Figure 1.

Figure 1. BVK proximity switch

Bilang karagdagan sa mga sensor batay sa isang generator ng pagpapahinga, induction, capacitive, optical, ultrasonic at iba pang mga uri ng sensor ay ginagamit. Ngunit, sa kabila ng iba't ibang uri ng mga sensor, at ang kanilang mga prinsipyo sa operasyon, ang mga ordinaryong limitasyon ng contact switch ay hindi mawawala ang kanilang mga posisyon, at masyadong maaga upang itiwalag ang mga ito.

Kadalasan, ang mga mekanismo na may mga switch ng contact ay kasama sa mga awtomatikong mga sistema na tumatakbo sa ilalim ng kontrol ng mga controller. Sa kasong ito, ang impormasyon tungkol sa posisyon ng mekanismo ay dapat na maipadala sa magsusupil na kumokontrol sa operasyon ng mekanismong ito.

Ang isa sa mga mekanismong ito ay ang pinaka-karaniwang balbula ng tubig. Gamit ang kanyang halimbawa, isasaalang-alang namin kung paano ilipat ang impormasyon tungkol sa kanyang posisyon sa controller. Ito ay pinakasimpleng madali at maaasahang gamit ang paghihiwalay ng optocoupler. Tatalakayin ito sa artikulong ito.

Madalas, ipinapakita sa amin sa TV kung paano lumiliko ang isang manggagawa sa isang malaking flywheel sa isang malaking balbula, na pinapatay ang daloy ng gas o langis. Samakatuwid, marami ang hindi pinaghihinalaang na ang mga balbula ay hindi lamang mekanisado, nilagyan ng mga de-koryenteng motor, ngunit kasama rin sa iba't ibang mga awtomatikong sistema ng kontrol.

Ipinapakita ng Figure 2 ang isang pinasimple na circuit control control valve.

Larawan 2. Isang pinasimple na circuit control control

Upang mabawasan ang dami ng pigura, ang aktwal na mga contact ng kuryente na kumokontrol sa motor na de koryente at ang motor mismo, pati na rin ang iba't ibang mga elemento ng proteksyon, tulad ng mga circuit breaker at thermal relay, ay hindi ipinakita. Pagkatapos ng lahat, ang aparato ng isang maginoo na mababalik na magnetic starter ay kilala sa bawat electrician. At kung gaano karaming beses upang ayusin ang madepektong paggawa ng isang simpleng pag-click ng isang pindutan sa "teplushka" !!! Ngunit pa rin, ang layunin ng ilang mga elemento ng circuit ay kailangang ipaliwanag.

Ipinapakita ng diagram ang mga coils ng magnetic starters na K1, K2. Kapag naka-on ang K1, nakabukas ang balbula, at kapag naka-on ang K2, magsasara ito, tulad ng ipinahiwatig ng mga inskripsiyon na malapit sa mga coil. Ang starter coil na ipinapakita sa diagram ay minarkahan para sa 220V.

Karaniwan - ang mga saradong contact na ang K2 at K1 ay ang pamantayang solusyon para sa anumang baligtad na starter - pag-block: kapag ang isang starter ay hindi na makaka-on.

Ang pagbubukas o pagsasara ng balbula ay nagsisimula sa pamamagitan ng pagpindot sa kaukulang mga pindutan na ipinapakita sa diagram. Matapos mailabas ang mga pindutan, ang starter ay gaganapin sa estado sa pamamagitan ng sariling pakikipag-ugnay (bloke - contact). Ang mode na ito ng operasyon ay tinatawag na pagpapakain sa sarili. Sa diagram, normal na bukas ang mga contact na K1 at K2.

Ang isang maliit na mas mataas kaysa sa mga contact na ito sa diagram ay isang rektanggulo kasama ang mga contact sa loob at ang inskripsyon na "SME mekanismo". Ito ay isang mekanismo ng senyas ng posisyon (ICP). Sa aming pamamaraan, ang balbula ay nasa gitna na posisyon, kaya ang mga contact ng S1 at S2 ay sarado, na nagbibigay-daan sa iyo upang buksan ang anumang starter, kapwa para sa pagbubukas at pagsasara.

Ang mekanismo ng SME ay isang gearbox na nag-convert ng multi-turn stroke ng nagtatrabaho na katawan, sa kasong ito ang pares ng tornilyo ng balbula, sa angular na paggalaw ng baras gamit ang mga cams. Depende sa modelo ng mga SME, ang anggulong ito ay maaaring 90 ... 225 degree. Ang gear ratio ng gearbox ay maaaring maging anumang sa kahilingan ng mga customer, na nagbibigay-daan sa iyo upang mas tumpak na ayusin ang posisyon ng mga cams.

Ang mga cams na matatagpuan sa baras ay maaaring iikot sa nais na anggulo at maayos. Dahil dito, posible na makakuha ng iba't ibang mga sandali ng pagpapatakbo ng microswitches. Sa aming pamamaraan, ito ay S1 ... S4. Ang ilang mga pagbabago ng SME, bilang karagdagan sa mga microswitches, ay naglalaman ng isang induction sensor na naglalabas signal ng analog tungkol sa anggulo ng pag-ikot ng baras. Bilang isang patakaran, ito ay isang kasalukuyang signal sa saklaw ng 4 ... 20 mA. Ngunit hindi namin isasaalang-alang ang signal na ito dito.

Ngayon bumalik tayo sa aming scheme. Ipagpalagay na ang pindutan na bukas ay pinindot. Sa kasong ito, ang balbula ay magsisimulang magbukas, at magbubukas hanggang sa ang microswitch S1 ay nagpapatakbo sa mekanismo ng ICP. (Maliban kung siyempre, ang pindutan ng paghinto ay pinindot muna). Ipagpapalakas niya ang starter coil K1 at ang balbula ay titigil sa pagbubukas.

Kung ang mekanismo ay nasa posisyon na ito, pagkatapos ay pindutin ang bukas na pindutan, ang K1 starter ay hindi magagawang i-on. Ang tanging bagay na maaaring maging sanhi ng pag-on ng electric motor sa sitwasyong ito ay ang pagpindot sa pindutan upang isara ang balbula. Ang pagsasara ay magpapatuloy hanggang sa ma-activate ang microswitch S2. (O hanggang sa mag-click ka ng "Stop").

Ang parehong pagbubukas at pagsasara ng balbula ay maaaring ihinto sa anumang oras sa pamamagitan ng pagpindot sa pindutan ng hihinto.

Tulad ng nabanggit sa itaas, ang balbula ay hindi gumagana sa sarili nitong, "pinindot nila ang isang pindutan at kaliwa," ngunit maaaring makapasok sa sistema ng automation. Sa kasong ito, kinakailangan na kahit papaano ay ipagbigay-alam sa control unit (magsusupil) ng posisyon ng balbula: bukas, sarado, sa intermediate na posisyon.

Ito ang pinakamadaling gawin gamit ang mga karagdagang contact, na, sinasadya, magagamit na sa mga SME. Sa diagram, ito ay mga contact na S3 at S4 na walang bayad. Tanging sa kasong ito ay may mga karagdagang abala at gastos. Una sa lahat, ito ay ang karagdagang mga wire ay kailangang isagawa at karagdagang mga wire. At ito ay isang karagdagang gastos.

Ang mga karagdagang abala ay dumating sa katotohanan na kailangan mong i-configure ang mga karagdagang cams. Ang mga cams na ito ay tinatawag na impormasyon. Sa aming scheme, ito ay S3 at S4. Tungkol sa kapangyarihan (sa diagram ito ay S1 at S2) dapat silang mai-configure nang tumpak: halimbawa, ang impormasyon ng trailer ay nagsasabi sa controller na ang balbula ay sarado at ang controller ay pinapatay ang balbula. At hindi pa rin siya umabot sa kalahati!

Samakatuwid, ipinapakita ng Figure 3 kung paano makakuha ng impormasyon tungkol sa posisyon ng balbula gamit ang mga contact contact. Para sa layuning ito, maaaring gamitin ang mga junctions ng optocoupler.

Larawan 3

Kumpara sa Figure 2, ang mga bagong elemento ay lumitaw sa diagram. Una sa lahat relay contact kasama ang mga pangalang "Relay Open", "Relay Close", "Relay Stop".Madaling mapansin na ang unang dalawa ay konektado kahanay sa kaukulang mga pindutan sa panel ng control ng kamay, at ang karaniwang saradong mga contact ay "relay Stop." sunud-sunod na pindutan ng Stop. Samakatuwid, sa anumang oras, ang balbula ay maaaring kontrolado alinman sa pamamagitan ng pagpindot sa mga pindutan sa pamamagitan ng kamay, o mula sa control unit (Controller) gamit ang mga intermediate relays Upang gawing simple ang circuit, ang mga coils ng mga intermediate relay ay hindi ipinakita.

Bilang karagdagan, isang rektanggulo ang lumitaw sa diagram na may inskripsyon na "interyerto ng Optocoupler." Naglalaman ito ng dalawang mga channel na nagpapahintulot sa boltahe mula sa mga switch ng limitasyon ng mekanismo ng SME, at ito ay 220V, na mai-convert sa antas ng signal ng magsusupil, pati na rin upang maisagawa ang pag-ihi ng galvanic mula sa power network.

Ipinapakita ng diagram na ang mga input ng mga junctions ng optocoupler ay direktang konektado sa microswitches S1 at S2 ng mekanismo ng ICP. Kung ang balbula ay nasa gitnang posisyon (bahagyang nakabukas), ang parehong mga microswitches ay sarado at isang boltahe ng 220 V ay naroroon sa parehong mga input ng mga junctions ng optocoupler.Sa kasong ito, ang mga output transistors ng parehong mga channel ay nasa bukas na estado.

Kapag ang balbula ay ganap na nakabukas, ang microswitch S1 ay nakabukas, walang boltahe sa input ng channel ng paghihiwalay ng optocoupler, kaya ang output transistor ng isang channel ay sarado. Ang parehong maaaring masabi tungkol sa pagpapatakbo ng microswitch S2.

Ang isang diagram ng eskematiko ng isang optocoupler na paghihiwalay ng channel ay ipinapakita sa Larawan 4.

Larawan 4. diagram ng eskematiko ng isang optocoupler channel

Paglalarawan ng diagram ng circuit

Ang boltahe ng input sa pamamagitan ng risistor R1 at capacitor C1 ay naayos ng mga diode VD1, VD2 at sinisingil ang kapasitor C2. Kapag ang boltahe sa kabuuan ng capacitor C2 ay umabot sa breakdown boltahe ng zener diode VD3, ang kapasitor C3 ay sisingilin at sa pamamagitan ng resistor R3 "mga ilaw" ang optocoupler LED V1, na humahantong sa pagbubukas ng optocoupler transistor, at kasama nito ang output transistor VT1. Ang output transistor ay konektado sa input ng controller sa pamamagitan ng isang decoupling diode VD4.

Ang ilang mga salita tungkol sa layunin at uri ng mga bahagi.

Gumagana ang Capacitor C1 bilang isang resistor na hindi watt. Nililimitahan ng kapasidad nito ang kasalukuyang kasalukuyang pag-input. Ang risistor na R1 ay idinisenyo upang limitahan ang inrush kasalukuyang sa sandaling pagsasara ng microswitches S1, S2.

Ang risistor R2 ay pinoprotektahan ang capacitor C2 mula sa nadagdagang boltahe sa kaganapan ng isang bukas sa Zener diode circuit VD3.

Bilang isang Zener diode VD3, ginamit ang KC515 na may boltahe ng stabilization ng 15V. Sa antas na ito, ang singil ng boltahe ng capacitor C4 ay limitado at, nang naaayon, ang kasalukuyang sa pamamagitan ng LED ng optocoupler V1.

Ang AOT128 ay ginamit bilang optocoupler V1. 100 kOhm risistor R5 ay patuloy na sarado optocoupler phototransistor sa kawalan ng pag-iilaw ng LED.

Kung sa halip na domestic AOT128 optocoupler, ginagamit namin ang na-import na analog 4N35 (kahit na ito ay pa rin isang tanong, alin sa kanila ang analog?), Kung gayon ang risistor na R5 ay dapat ilagay sa isang nominal na halaga ng 1MΩ. Kung hindi, ang bourgeois optocoupler ay hindi gagana: 100 KOhm ay isasara ang phototransistor nang mahigpit na hindi na ito posible na buksan ito.

Ang yugto ng output sa transistor ng KT315 ay dinisenyo upang gumana sa isang kasalukuyang 20 mA. Kung kailangan mo ng isang mas malaking output kasalukuyang, maaari kang gumamit ng isang mas malakas na transistor, tulad ng KT972 o KT815.

Ang iskema ay medyo simple, maaasahan sa pagpapatakbo at hindi kapritsoso sa komisyon. Maaari mo ring sabihin na hindi ito kailangan ng pagsasaayos.

Ito ay pinakamadaling suriin ang pagpapatakbo ng board sa pamamagitan ng pag-apply ng isang boltahe ng network ng 220V nang direkta mula sa outlet hanggang sa input. Sa output, ikonekta ang LED sa pamamagitan ng isang risistor ng halos isang kilo-ohm at mag-apply ng isang 12V na supply ng kuryente. Sa kasong ito, ang LED ay dapat na magaan. Kung patayin mo ang boltahe ng 220V, pagkatapos ang LED ay dapat lumabas.

Fig. 5. Hitsura ng tapos na board na may paghihiwalay ng optoelectronic

Ipinapakita ng Figure 5 ang hitsura ng isang tapos na board na naglalaman ng apat na mga channel ng opto-coupler. Ang mga signal ng input at output ay konektado gamit ang mga terminal block na naka-install sa board. Bayad gawa ng laser - ironing technology, dahil ginawa ito para sa paggawa nito.Sa loob ng maraming taon ng pagpapatakbo, halos walang mga pagkabigo.

Boris Aladyshkin