интернет-магазин светодиодного освещения
Пн - Вс с 10:30 до 20:00
Санкт-Петербург, просп. Энгельса, 138, корп. 1, тк ''Стройдвор''

6. Глава 6. ПРАКТИЧЕСКИЕ СХЕМЫ УСТРОЙСТВ СИГНАЛИЗАЦИИ И ОГРАНИЧЕНИЯ ДОСТУПА. Схема электрическая монтажная сигнализация


Электрические схемы технологического контроля и сигнализации

Электронные схемы технологического контроля и сигнализацииСхемы технологического контроля состоят из разомкнутых каналов, по которым информация о ходе технологического процесса поступает в пункт управления объектом.

Системы технологического контроля имеют огромное число характеристик (либо состояний производственных устройств), о которых для обычного ведения технологического процесса оператору достаточна только двухпозиционная информация (параметр в норме — параметр вышел из нормы, механизм включен — механизм отключен и т. п.).

Контроль этих характеристик осуществлен при помощи схем сигнализации. В большинстве случаев в этих схемах более обширно используют электронные релейно-контактные элементы со световой и звуковой сигнализацией об отклонении характеристик.

Световая сигнализация осуществляется при помощи различной сигнальной арматуры. При всем этом световой сигнал может быть воспроизведен ровненьким либо мигающим светом, свечением ламп неполным каналом. Звуковая сигнализация производится, обычно, при помощи звонков, гудков и сирен. В неких случаях сигнализация о срабатывании защиты либо автоматики может быть выполнена при помощи особых сигнальных указательных реле-блинкеров.

Системы сигнализации разрабатывают непосредственно для данного объекта, потому всегда имеются их принципные схемы.

Принципные схемы сигнализации по предназначению могут быть разбиты на последующие группы:

1) схемы сигнализации положения (состояния) — для инфы о состоянии технологического оборудования («Открыто» — «Закрыто», «Включено» — «Отключено» и т. д.),

2) схемы технологической сигнализации, дающие информацию о состоянии таких технологических характеристик, как температура, давление, расход, уровень, концентрация и т. д.,

3) схемы командной сигнализации, дозволяющие передавать разные указания (приказы) из 1-го пт управления в другой при помощи световых либо звуковых сигналов.

По принципу деяния различают:

1) схемы сигнализации с личным съемом звукового сигнала, отличающиеся достаточной простотой и наличием для каждого сигнала личного ключа, кнопки либо другого коммутационного аппарата, позволяющего отключать звуковой сигнал.

Подобные схемы находят применение для сигнализации положения либо состояния отдельных агрегатов и не достаточно применимы для массовой технологической сигнализации, потому что в их сразу со звуковым сигналом обычно отключается и световой сигнал,

2) схемы с центральным (общим) съемом звукового сигнала без повторности деяния, снаряженные единым устройством, при помощи которого можно отключать звуковой сигнал, сохраняя личный световой сигнал. Недочетом схем без повторного деяния звукового сигнала является невозможность получения нового звукового сигнала до размыкания контактов электронных устройств, вызвавших возникновение первого сигнала,

3) схемы с центральным съемом звукового сигнала с повторностью деяния, прибыльно отличающиеся от прошлых схем способностью повторно подавать звуковой сигнал при срабатывании хоть какого датчика сигнализации независимо от состояния всех других датчиков.

По роду тока различают схемы на неизменном и переменном токе.

В практике разработки систем автоматизации технологических процессов находят применение разные схемы сигнализации, отличающиеся как по структуре, так и методам построения отдельных их узлов. Выбор более оптимального принципа построения схемы сигнализации определяется определенными критериями ее работы, также техническими требованиями, предъявляемыми к светосигнальной аппаратуре и датчикам сигнализации.

Схемы сигнализации положения

Эти схемы производятся для устройств, которые имеют два рабочих положения либо более. Показать и разобрать все встречающиеся на практике схемы сигнализации, также дать анализ надежности и эффективности каждой из-за их обилия не представляется вероятным. Потому дальше подвергнутся рассмотрению более соответствующие и нередко повторяющиеся в практике варианты схем.

Наибольшее распространение получили два варианта построения схем сигнализации положения (состояния) технологических устройств:

1) схемы сигнализации, совмещенные со схемами управления,

2) схемы сигнализации с независящим от схем управления питанием на группу технологических устройств 1-го либо различного предназначения.

Схемы сигнализации, совмещенные со схемами управления, обычно, делают в этом случае, когда щиты и пульты управления не имеют мнемосхем, а нужная площадь щитов и пультов позволяет применить сигнальную арматуру без ограничения ее размеров, допускающую прямое питание от цепей управления. Сигнализация положения (состояния) технологических устройств в таких схемах может осуществляться одним либо 2-мя световыми сигналами с горением ламп ровненьким светом.

Схемы, построенные с одной лампой, говорят, обычно, о включенном состоянии механизма и используются в критериях, когда ход технологического процесса и надежность допускают такую сигнализацию.

Необходимо подчеркнуть, что в таких схемах не предусматривается аппаратура, позволяющая в процессе использования временами инспектировать исправность ламп. Отсутствие такового контроля в случае перегорания лампы может привести к неверной инфы о состоянии механизма и нарушению обычного хода технологического процесса. Потому, если возникновение неверной инфы о состоянии технологического процесса не допускается, используют схемы с двухламповой сигнализацией.

Схемы сигнализации положения с внедрением 2-ух ламп используют также для таких устройств, как запорные органы (задвижки, заслонки, клапаны, шиберы и т. п.), потому что обеспечить надежную сигнализацию 2-ух рабочих положений («Открыто» — «Закрыто») таких устройств при помощи одной лампы фактически тяжело.

Примеры построения простых схем сигнализации, совмещенных со схемами управления

Рис. 1. Примеры построения простых схем сигнализации, совмещенных со схемами управления

Примеры схем сигнализации с независящим питание

Рис. 2. Примеры схем сигнализации с независящим питанием: а — включение ламп через блок-контакты магнитных пускателей, б — приведение схемы к виду, комфортному для чтения, в — при несоответствии положения ключа управления положению управляемого механизма лампа мигает, г — при несоответствии ключа управления положению управляемого механизма лампа пылает неполным накалом, ЛО — сигнальная лампа «Механизм отключен», ЛВ, Л1 — Л4 — сигнальные лампы «Механизм включен», В, ОВ, ОО, О — положения ключа управления КУ (соответственно «Включено», «Операция включить», «Операция отключить», «Отключено»), ШМС- шина мигающего света, ШРС— шина ровненького света, ДС1, ДС2 — дополнительные резисторы, ПМ — блок-контакты магнитного пускателя, КПЛ — кнопка для проверки ламп, Д1— Д4 — разделяющие диоды

Подведем некие итоги. Схемы с независящим от схем управления питанием (см. рис. 2) используют в главном для сигнализации положения разных технологических устройств па мнемосхемах. В таких схемах в большей степени употребляют компактную сигнальную арматуру, рассчитанную на питание переменным либо неизменным током напряжением не выше 60 В.

Сигнал может воспроизводиться при помощи одной либо 2-ух ламп, пылающих ровненьким либо мигающим светом (см. рис. 2, в) либо неполным накалом (см. рис. 2, г). Такие световые сигналы обычно используют в схемах, в каких сигнализируется о несоответствии положения органа дистанционного управления механизмом, в этом случае ключа управления КУ, реальному положению механизма.

В схемах сигнализации положения с независящим от схем управления питанием, выполняемых при помощи одной лампы, обычно, предусматривается аппаратура для контроля исправности сигнальных ламп (см. рис. 2,а).

Схемы технологической сигнализации

Схемы технологической сигнализации созданы для оповещения обслуживающего персонала о нарушении обычного хода технологического процесса. Технологическая сигнализация воспроизводится ровненьким и мигающим светом и сопровождается, обычно, звуковым сигналом.

Сигнализация по предназначению может быть предупреждающей и аварийной. Такое разделение обеспечивает различную реакцию обслуживающего персонала на нрав сигнала, определяющего ту либо иную степень нарушения технологического процесса.

Наибольшее применение отыскали схемы технологической сигнализации с центральным съемом звукового сигнала. Они дают возможность принимать новый звуковой сигнал до размыкания контактов, вызвавших возникновение предшествующего сигнала. Внедрение различной релейной и сигнальной аппаратуры, различного напряжения и рода тока фактически не меняет принципа деяния схем.

Технологические процессы требуют позиционного контроля огромного числа характеристик, а соответствующей особенностью схем технологической сигнализации является наличие общих схемных узлов, в каких перерабатывается информация, поступающая от многих двухпозиционных технологических датчиков.

Информация из этих узлов выдается в форме звукового и светового сигналов только о тех параметрах, значения которых вышли из нормы либо нужны для управления технологическим процессом. Благодаря общим узлам понижаются потребность в аппаратуре и издержки на автоматизацию производства.

Зависимо от числа сигнализируемых характеристик световая сигнализация может быть выполнена ровненьким либо мигающим светом. При сигнализации многих характеристик (более 30) используются схемы с мерцанием поступившего сигнала. Если число характеристик наименее 30, используют схемы с ровненьким светом.

Метод работы схем технологической сигнализации почти всегда схож: при отклонении параметра от данного значения либо сверхдопустимого подаются звуковой и световой сигналы, звуковой сигнал снимают кнопкой съема звукового сигнала, световой сигнал исчезает при уменьшении отличия параметра от допустимого значения.

Схема технологической сигнализации с разделительными диодиками и мигающим светом

Рис. 3. Схема технологической сигнализации с разделительными диодиками и мигающим светом: ЛКН — лампа контроля напряжения, Зв — звонок, РПС — реле предупреждающей сигнализации, РП1-РПn — промежные реле личных сигналов, включаемые контактами датчиков Д1 — Дn технологического контроля, ЛС1 — ЛСn — личные лампы, 1Д1-1Дn, 2Д1-2Дn — развязывающие диоды, КОС — кнопка опробования сигналов, КСС — кнопка съема сигналов, ШРС — шина ровненького света, ШМС — шина мигающего света

Схема сигнализации с внедрением пульс-пары заместо источника мигающего света

Рис. 4. Схема сигнализации с внедрением пульс-пары заместо источника мигающего света

Схемы технологической сигнализации с зависимым звуковым сигналом от светового используют только для предупреждающей сигнализации состояния неответственных технологических характеристик, потому что в этих схемах вероятна утрата сигнала, если сигнальная лампа неисправна.

Могут повстречаться схемы технологической сигнализации с личным съемом звукового сигнала. Схемы строят с внедрением для каждого сигнала самостоятельного ключа, кнопки либо другого коммутационного аппарата, отключающего звуковой сигнал, и используют для сигнализации состояния отдельных агрегатов. Сразу со звуковым сигналом отключается и световой.

Схемы командной сигнализации

Командная сигнализация обеспечивает одностороннюю либо двухстороннюю передачу разных сигналов-команд в критериях, когда внедрение других видов связи на техническом уровне нецелесообразно, а в отдельных случаях затруднено либо нереально. Схемы командной сигнализации ординарны и, обычно, не вызывают затруднений при их чтении.

Пример принципной электронной схемы командной сигнализации

Рис. 5. Пример принципной электронной схемы командной сигнализации (а) и диаграммы взаимодействия (б и в).

На рис. 5, а приведена схема однобокой светозвуковой сигнализации для вызова наладочного персонала на рабочие места. Вызов осуществляется с рабочего места методом нажатия кнопок вызова (КВ1-КВЗ), которые на щите диспетчера включают световые (Л1—ЛЗ) и звуковой (Зв) сигналы. Диспетчер, установив по световому сигналу номер рабочего места, с которого поступил сигнал, методом нажатия кнопки съема сигнала КСС приводит схему в начальное состояние. Реле РП1-РПЗ и РС1-РСЗ промежные.

Школа для электрика

elektrica.info

Электрические схемы технологического контроля и сигнализации

Электрические схемы технологического контроля и сигнализации

Схемы технологического контроля состоят из разомкнутых каналов, по которым информация о ходе технологического процесса поступает в пункт управления объектом.

Системы технологического контроля имеют большое число параметров (или состояний производственных механизмов), о которых для нормального ведения технологического процесса оператору достаточна только двухпозиционная информация (параметр в норме - параметр вышел из нормы, механизм включен - механизм отключен и т. п.).

Контроль этих параметров осуществлен с помощью схем сигнализации. Чаще всего в этих схемах наиболее широко применяют электрические релейно-контактные элементы со световой и звуковой сигнализацией об отклонении параметров.

Световая сигнализация осуществляется с помощью различной сигнальной арматуры. При этом световой сигнал может быть воспроизведен ровным или мигающим светом, свечением ламп неполным каналом. Звуковая сигнализация выполняется, как правило, с помощью звонков, гудков и сирен. В некоторых случаях сигнализация о срабатывании защиты или автоматики может быть выполнена с помощью специальных сигнальных указательных реле-блинкеров.

Системы сигнализации разрабатывают конкретно для данного объекта, поэтому всегда имеются их принципиальные схемы.

Принципиальные схемы сигнализации по назначению могут быть разделены на следующие группы:

1) схемы сигнализации положения (состояния) - для информации о состоянии технологического оборудования («Открыто» - «Закрыто», «Включено» - «Отключено» и т. д.),

2) схемы технологической сигнализации, дающие информацию о состоянии таких технологических параметров, как температура, давление, расход, уровень, концентрация и т. д.,

3) схемы командной сигнализации, позволяющие передавать различные указания (приказы) из одного пункта управления в другой с помощью световых или звуковых сигналов.

По принципу действия различают:

1) схемы сигнализации с индивидуальным съемом звукового сигнала, отличающиеся достаточной простотой и наличием для каждого сигнала индивидуального ключа, кнопки или другого коммутационного аппарата, позволяющего отключать звуковой сигнал.

Подобные схемы находят применение для сигнализации положения или состояния отдельных агрегатов и мало применимы для массовой технологической сигнализации, так как в них одновременно со звуковым сигналом обычно отключается и световой сигнал,

2) схемы с центральным (общим) съемом звукового сигнала без повторности действия, оснащенные единым устройством, с помощью которого можно отключать звуковой сигнал, сохраняя индивидуальный световой сигнал. Недостатком схем без повторного действия звукового сигнала является невозможность получения нового звукового сигнала до размыкания контактов электрических устройств, вызвавших появление первого сигнала,

3) схемы с центральным съемом звукового сигнала с повторностью действия, выгодно отличающиеся от предыдущих схем способностью повторно подавать звуковой сигнал при срабатывании любого датчика сигнализации независимо от состояния всех остальных датчиков.

По роду тока различают схемы на постоянном и переменном токе.

В практике разработки систем автоматизации технологических процессов находят применение различные схемы сигнализации, отличающиеся как по структуре, так и способам построения отдельных их узлов. Выбор наиболее рационального принципа построения схемы сигнализации определяется конкретными условиями ее работы, а также техническими требованиями, предъявляемыми к светосигнальной аппаратуре и датчикам сигнализации.

Схемы сигнализации положения

Эти схемы выполняются для механизмов, которые имеют два рабочих положения или более. Показать и разобрать все встречающиеся на практике схемы сигнализации, а также дать анализ надежности и эффективности каждой из-за их многообразия не представляется возможным. Поэтому далее будут рассмотрены наиболее характерные и часто повторяющиеся в практике варианты схем.

Наибольшее распространение получили два варианта построения схем сигнализации положения (состояния) технологических механизмов:

1) схемы сигнализации, совмещенные со схемами управления,

2) схемы сигнализации с независимым от схем управления питанием на группу технологических механизмов одного или разного назначения.

Схемы сигнализации, совмещенные со схемами управления, как правило, выполняют в том случае, когда щиты и пульты управления не имеют мнемосхем, а полезная площадь щитов и пультов позволяет применить сигнальную арматуру без ограничения ее размеров, допускающую прямое питание от цепей управления. Сигнализация положения (состояния) технологических механизмов в таких схемах может осуществляться одним или двумя световыми сигналами с горением ламп ровным светом.

Схемы, построенные с одной лампой, сигнализируют, как правило, о включенном состоянии механизма и применяются в условиях, когда ход технологического процесса и надежность допускают такую сигнализацию.

Следует отметить, что в таких схемах не предусматривается аппаратура, позволяющая в процессе эксплуатации периодически проверять исправность ламп. Отсутствие такого контроля в случае перегорания лампы может привести к ложной информации о состоянии механизма и нарушению нормального хода технологического процесса. Поэтому, если появление ложной информации о состоянии технологического процесса не допускается, применяют схемы с двухламповой сигнализацией.

Схемы сигнализации положения с использованием двух ламп применяют также для таких механизмов, как запорные органы (задвижки, заслонки, клапаны, шиберы и т. п.), так как обеспечить надежную сигнализацию двух рабочих положений («Открыто» - «Закрыто») таких устройств с помощью одной лампы практически трудно.

Рис. 1. Примеры построения простейших схем сигнализации, совмещенных со схемами управления

Рис. 2. Примеры схем сигнализации с независимым питанием: а - включение ламп через блок-контакты магнитных пускателей, б - приведение схемы к виду, удобному для чтения, в - при несоответствии положения ключа управления положению управляемого механизма лампа мигает, г - при несоответствии ключа управления положению управляемого механизма лампа горит неполным накалом, ЛО - сигнальная лампа «Механизм отключен», ЛВ, Л1 - Л4 - сигнальные лампы «Механизм включен», В, ОВ, ОО, О - положения ключа управления КУ (соответственно «Включено», «Операция включить», «Операция отключить», «Отключено»), ШМС- шина мигающего света, ШРС- шина ровного света, ДС1, ДС2 - добавочные резисторы, ПМ - блок-контакты магнитного пускателя, КПЛ - кнопка для проверки ламп, Д1- Д4 - разделяющие диоды

Подведем некоторые итоги. Схемы с независимым от схем управления питанием (см. рис. 2) применяют в основном для сигнализации положения различных технологических механизмов па мнемосхемах. В таких схемах преимущественно используют малогабаритную сигнальную арматуру, рассчитанную на питание переменным или постоянным током напряжением не выше 60 В.

Сигнал может воспроизводиться с помощью одной или двух ламп, горящих ровным или мигающим светом (см. рис. 2, в) или неполным накалом (см. рис. 2, г). Такие световые сигналы обычно применяют в схемах, в которых сигнализируется о несоответствии положения органа дистанционного управления механизмом, в данном случае ключа управления КУ, действительному положению механизма.

В схемах сигнализации положения с независимым от схем управления питанием, выполняемых с помощью одной лампы, как правило, предусматривается аппаратура для контроля исправности сигнальных ламп (см. рис. 2,а).

Схемы технологической сигнализации

Схемы технологической сигнализации предназначены для оповещения обслуживающего персонала о нарушении нормального хода технологического процесса. Технологическая сигнализация воспроизводится ровным и мигающим светом и сопровождается, как правило, звуковым сигналом.

Сигнализация по назначению может быть предупреждающей и аварийной. Такое разделение обеспечивает различную реакцию обслуживающего персонала на характер сигнала, определяющего ту или иную степень нарушения технологического процесса.

Наибольшее применение нашли схемы технологической сигнализации с центральным съемом звукового сигнала. Они дают возможность принимать новый звуковой сигнал до размыкания контактов, вызвавших появление предыдущего сигнала. Использование различной релейной и сигнальной аппаратуры, различного напряжения и рода тока практически не меняет принципа действия схем.

Технологические процессы требуют позиционного контроля большого числа параметров, а характерной особенностью схем технологической сигнализации является наличие общих схемных узлов, в которых перерабатывается информация, поступающая от многих двухпозиционных технологических датчиков.

Информация из этих узлов выдается в форме звукового и светового сигналов только о тех параметрах, значения которых вышли из нормы или необходимы для управления технологическим процессом. Благодаря общим узлам снижаются потребность в аппаратуре и затраты на автоматизацию производства.

В зависимости от числа сигнализируемых параметров световая сигнализация может быть выполнена ровным или мигающим светом. При сигнализации многих параметров (более 30) применяются схемы с миганием поступившего сигнала. Если число параметров менее 30, применяют схемы с ровным светом.

Алгоритм работы схем технологической сигнализации в большинстве случаев одинаков: при отклонении параметра от заданного значения или сверхдопустимого подаются звуковой и световой сигналы, звуковой сигнал снимают кнопкой съема звукового сигнала, световой сигнал исчезает при уменьшении отклонения параметра от допустимого значения.

Рис. 3. Схема технологической сигнализации с разделительными диодами и мигающим светом: ЛКН - лампа контроля напряжения, Зв - звонок, РПС - реле предупреждающей сигнализации, РП1-РПn - промежуточные реле индивидуальных сигналов, включаемые контактами датчиков Д1 - Дn технологического контроля, ЛС1 - ЛСn - индивидуальные лампы, 1Д1-1Дn, 2Д1-2Дn - развязывающие диоды, КОС - кнопка опробования сигналов, КСС - кнопка съема сигналов, ШРС - шина ровного света, ШМС - шина мигающего света

Рис. 4. Схема сигнализации с использованием пульс-пары вместо источника мигающего света

Схемы технологической сигнализации с зависимым звуковым сигналом от светового применяют только для предупреждающей сигнализации состояния неответственных технологических параметров, так как в этих схемах возможна потеря сигнала, если сигнальная лампа неисправна.

Могут встретиться схемы технологической сигнализации с индивидуальным съемом звукового сигнала. Схемы строят с использованием для каждого сигнала самостоятельного ключа, кнопки или другого коммутационного аппарата, отключающего звуковой сигнал, и применяют для сигнализации состояния отдельных агрегатов. Одновременно со звуковым сигналом отключается и световой.

Схемы командной сигнализации

Командная сигнализация обеспечивает одностороннюю или двустороннюю передачу различных сигналов-команд в условиях, когда использование других видов связи технически нецелесообразно, а в отдельных случаях затруднено или невозможно. Схемы командной сигнализации просты и, как правило, не вызывают затруднений при их чтении.

Рис. 5. Пример принципиальной электрической схемы командной сигнализации (а) и диаграммы взаимодействия (б и в).

На рис. 5, а приведена схема односторонней светозвуковой сигнализации для вызова наладочного персонала на рабочие места. Вызов осуществляется с рабочего места путем нажатия кнопок вызова (КВ1-КВЗ), которые на щите диспетчера включают световые (Л1-ЛЗ) и звуковой (Зв) сигналы. Диспетчер, установив по световому сигналу номер рабочего места, с которого поступил сигнал, путем нажатия кнопки съема сигнала КСС приводит схему в исходное состояние. Реле РП1-РПЗ и РС1-РСЗ промежуточные.

Источник информации: Школа для электрика: электротехника от А до Я. Образовательный портал по электротехнике.

Читайте самые интересные истории ЭлектроВестей в Telegram - перейдите по ссылке и нажмите кнопку Join

elektrovesti.net

монтаж, проект, установка датчиков, нормы

84988944

Честно обеспечить свое благосостояние всегда было трудно, а потерять праведно нажитое при пожаре или краже – обидно, и опять зарабатывать нужно… Охранно-пожарная сигнализация (ОПС) позволяет свести риск пропажи имущества от несчастья к минимуму, а ставки страховых взносов для оборудованного ею жилья существенно ниже. В наше время появилось еще одно благоприятное обстоятельство – монтаж пожарной сигнализации своими руками может произвести человек, знакомый с азами электротехники и домашних работ, а узаконивание правильно собранной системы чаще всего не требует соблюдения сложных формальностей.

Неужели? ОПС – дело серьезное, на сигнал тревоги должно отреагировать МЧС. И установка пожарной сигнализации по закону должна производиться лицензированной организацией, это всем известно. Да, но современная электроника настолько упростила построение автоматических охранных систем (АОС), повысив в то же время их функциональность и надежность, что, образно выражаясь, сытые волки бдительно охраняют пасущееся стадо: профессионалы имеют стабильный доход, сосредоточившись исключительно на охранных функциях, а граждане, не напрягая бюджет, обеспечивают свою безопасность.

Чтобы разобраться, почему охранно-пожарная сигнализация своими руками стала вполне реальной, и как ее правильно сделать, давайте вкратце ознакомимся с эволюцией АОС, устройством их в целом и составных частей, и принципами организации охранных служб жилых помещений.

Как развивались АОС

До чипов и герконов

Первоначально АОС строились в виде цепочки размыкающихся термодатчиков: пружинные контакты спаивались сплавами Вуда или Розе с температурой плавления 70-86 градусов. Принудительно замыкалась цепочка ручным извещателем с нормально замкнутыми контактами. Все это вместе образовывало шлейф Ш. От нагрева припой плавился, контакты расходились, цепь рвалась, включенное в нее реле тоже с нормально замкнутыми контактами отпускало, его контакты замыкались и включали сигнал тревоги. Нажав кнопку извещателя, можно было дать тревогу вручную.

Такие системы худо-бедно работали как локальные, но для связи с центральным пультом требовалась длинная линия (ЛС), подверженная неисправностям и имеющая собственные сопротивление утечки, сопротивление проводов, емкость и индуктивность, что могло вызвать как ложную сработку, так и несработку по действительной опасности.

Схемы построения прежних и современных ОПС

Схемы построения прежних и современных ОПС

Поэтому на пультах стали включать лучи – шлейфы с ЛС – в диагональ электрического моста, а в его противоположную диагональ – балансный контур БК (см. рис). Луч характеризовался уже не сопротивлением шлейфа RШ, а полным сопротивлением (импедансом) абонента ZА. Регулируя БК, добивались равенства его импеданса ZК импедансу абонента ZА. При таком условии потенциалы в диагонали моста 1-2 оказывались равными, а напряжение U1-2=0. При сработке датчика возникало U1-2>0, что и включало тревогу.

Мостовая схема АОС позволила внести важное усовершенствование: параллельно извещателю стали включать резистор строго определенной величины RШ. Это позволило по величине U1-2 судить о характере сработки: если в цепи остался RШ, то это кто-то нажал кнопку извещателя, тогда U1-2 будет примерно вдвое меньше максимального; это сигнал «Внимание». Если разомкнулся датчик, то увидим четкий обрыв цепи и максимум U1-2; это – «Тревога».

Такая система была не весьма надежной: малейшая неисправность давала ложную сработку, выезжал наряд, а затем монтер, выражая в произвольной форме свои мысли по этому поводу, шел искать и устранять. Ложные сработки уменьшали степень доверия к АОС и от наряда до монтера объект оставался открытым. Более того, брызги припоя иногда попадали между разомкнувшимися контактами, и датчик, «пискнув», опять успокаивался. Бывали случаи, когда преступники стреляли по датчикам из пневматического ружья через форточку, и, увидев, что наряд уехал, знали, что у них есть не меньше часа на «дело».

Много хлопот доставляли и БК: параметры ЛС сильно «плавали». Работника с электротехническим образованием на пульт милиция и пожарники встречали с распростертыми объятиями, но зачастую вскоре приходилось подписывать заявление «по собственному»: зарплата была маленькой (не лезет же на нож и под пули), а нервотрепки не меньше, чем у оперов.

В обширных объектах, состоящих из многих абонентов (универмаг, почтамт) лучи из помещений сводили в локальный пульт – приемно-контрольный прибор (ПКП), автоматически дававший сигнал тревоги по телефонной линии при сработке какого-то из лучей. Это позволяло снизить зависимость БК от состояния ЛС, которые находились уже в ведении связистов, но уменьшало надежность: грамотно покопавшись в ПКП, можно было отключить от пульта весь объект и орудовать там в свое удовольствие.

Тогда же делались попытки использовать параллельное включение датчиков с термобиметаллическими нормально разомкнутыми контактами, зашунтированными RШ. По идее, это позволило бы по величине U1-2 судить с удаленного пульта и о месте сработки, чего последовательная система никак не позволяет. Однако открытый биметалл оказался крайне ненадежным: датчик с окислившимися контактами заранее никак не заявлял о себе, и потом молчал, как рыба об лед, когда огонь уже полыхал вовсю.

Герконы

Герметизированные магнитоуправляемые контакты – герконы – произвели первую революцию в АОС и ОПС. Герконы выдерживают миллиарды срабатываний без окисления контактных поверхностей, а проблема сработки по температуре легко решилась применением удерживающих магнитов из материалов с точкой Кюри в 70 градусов: при нагреве магнит переставал магнитить, и контакты размыкались.

Принцип устройства геркона позволяет сделать его переключающимся, что дает надежный датчик, пригодный и для последовательной, и для параллельной ОПС. Правда, точность определения места сработки аналоговыми способами оставалась низкой, поэтому параллельные аналоговые ОПС распространения не получили. Тем не менее, именно благодаря герконам появилась пожарная сигнализация в квартире: надежность и дешевизна датчиков обеспечивали стоимость системы, доступную даже рядовому советскому потребителю.

К «герконной эпохе» относятся и первые дымовые датчики, но отнюдь и отнюдь не бытовые: сработка по дыму обеспечивалась ионизацией зазора между неподвижными контактами, для чего он подсвечивался ампулкой с радиоактивным изотопом. Монтеры сигнализации боялись таких датчиков, в толстом стальном корпусе и замаркированных знаком радиационной опасности, как огня, и применялись они редко, на особо важных объектах.

Тогда же начали преобразовываться и ПКП: применение микросхем средней степени интеграции и аналого-цифровых преобразователей (АЦП) позволило упростить БК или вовсе от них отказаться и замерять параметры луча непосредственно. Появились и первые беспроводные ПКП с автономным питанием, независимо от телефонных линий дававшие тревогу на пульт по системе «Алтай» – прообразе современной мобильной связи, изобретенной в СССР еще в 50-х годах.

Чипы и лазеры

Подлинный переворот в ОПС произвели и сделали ее общедоступной большие интегральные микросхемы (БИС, чипы) и миниатюрные полупроводниковые лазеры. Коснулось это всех звеньев ОПС, и в новую систему органично вписались лучшие из прежних достижений (см. на рисунке ранее по тексту внизу).

Многофункциональный датчик-извещатель ОПС

Многофункциональный датчик-извещатель ОПС

Датчики с помощью лазерных детекторов контролируют температуру и задымленность сразу по нескольким параметрам, что исключает ложную сработку (см. рис. слева). Некоторые датчики совмещают в себе функции детекторов движения, о них будет сказано далее. «Умные» датчики могут быть и автономными, снабженными встроенным аккумулятором.

ПКП наших дней – компьютеризованное устройство, способное работать как с «умными» младшими коллегами, так и со старыми, но абсолютно безотказными и очень дешевыми герконами. Это позволило включить в состав бытовых ОПС СПУ – сигнально-пусковое устройство, по сигналу ПКП или непосредственно от датчика включающее табло-указатели, мигалки, сирены и открывающее клапаны автоматической системы пожаротушения.

Современные ОПС – цифро-аналоговые параллельно-адресные: в каждом датчике прошит его электронный адрес, и ПКП точно знает, где что произошло. Аналоговые датчики с помощью развитого ПО также достаточно точно контролируются по параметрам шлейфа. Сигнал тревоги подается по GSM на мобильный телефон владельца и на компьютер охранной организации. Тревога может дублироваться непосредственно от чипованного датчика, а включение СПУ – помимо него от КПП.

Датчики движения на тех же чипах и инфракрасных лазерах сделали ОПС действительно охранными: они контролируют весь объем помещения или площадь двора. Сигнал лазерного сканера преобразуется в код, а процессор ПКП непрерывно сравнивает коды один за другим, отсеивая помехи от погоды, осадков, мелких безопасных объектов.

Возможности современной полнофункциональной ОПС представлены на рисунке. Стоит такая весьма дорого, но систему попроще, для квартиры вполне надежную, можно собрать и самому. Как – будет описано далее, а пока посмотрим, что нужно и чего можно добиться вообще:

Структура современной полнофункциональной ОПС

Структура современной полнофункциональной ОПС

  1. Источник бесперебойного питания (ИБП) необходим, чтобы ОПС продолжала действовать в обесточенной квартире;
  2. ПКП;
  3. Универсальные датчики-оповещатели: слева группа автономных, напр. в гараже;
  4. Датчики движения;
  5. Электронный замок;
  6. Герконовый противовзломный контактор;
  7. Табло-указатель;
  8. Локальный сигнализатор тревоги;
  9. Дисплей с пультом управления;
  10. Автомат ОПС.

Дадим некоторые пояснения. Во-первых, герконовые датчики вскрытия пока держатся на своем месте, не конкурируя с датчиками движения, и дело не только в дешевизне и надежности. Маленький герконовый контактор легко скрыть, его работа не обнаруживается антисканером. Поиски такого «клопа» (а неизвестно, есть ли он вообще) при умелой установке требуют столько времени, что и взлом теряет смысл.

Во-вторых, вместо любого из устройств по поз. 7, 8 может быть подключено СПУ. В-третьих, по поз.10: питание ОПС обязательно должно производиться от отдельного автомата, включенного ПЕРЕД квартирным, иначе надежная работа системы не гарантируется. И, наконец, пульт с дисплеем по коду доступа позволяет самостоятельно сбрасывать, тестировать и перенастраивать ОПС.

Оргсруктура

Коренное улучшение технической базы повлекло за собой и усовершенствование организационной структуры ОПС: на пульт МЧС абоненты заводятся редко, это дорого и перегружает как оборудование, так и персонал. Роль концентратора сигналов взяли на себя частные охранные фирмы. Горит или крадется не везде и не всегда, и они при приемлемой нагрузке могут набрать много абонентов, что при небольшой абонплате обеспечивает приличный доход.

Хозяевам такая система тоже выгодна: частный лицензированный охранник охотно проконсультирует, поможет советом, ему не занимать опыта во взаимодействии с МЧС и полицией. А поскольку хозяин все-таки платит ему свои кровные, то и потребовать в случае чего проще, чем с госструктуры.

Беремся за сигнализацию

Нужен ли проект?

Проект пожарной сигнализации нужен, и не столько по формальным соображениям. Только охранник с большим опытом сможет точно указать места расположения приборов, их типы и схему соединения. Иначе пламя может разбушеваться до непоправимого, а злоумышленник, сразу углядев «самопал» (они в сигнализации прекрасно разбираются), только хмыкнет и, «забомбив хату», рассядется привольно в любимом хозяйском кресле, попивая хозяйский коньячок, покуривая хозяйскую сигару, нежно поглаживая торбу на коленях, туго набитую хозяйским добром и поглядывая иронически на датчики в полной боевой готовности.

Однако охранные фирмы, в общем справедливо полагая, что главное – реальная безопасность, а не бумаги, нередко идут на поблажки потенциальным абонентам: проект соглашаются делать подешевле, эскизный, или ограничиваются еще более дешевой консультацией: где какие датчики ставить, где поместить ПКП, каким кабелем и как все соединять.

Потом, проверив работу, берут на охрану, а по документам проводят от себя задним числом. Хозяину от этого не хуже: раз договор подписан и квартира уже на пульте, на охранников ложится вся мера ответственности. Компоненты современной ОПС совершенно надежны, техническое обслуживание пожарной сигнализации сводится к периодической проверке ее работоспособности и готовности, которую совместно с дежурным охранной организации вполне может провести и сам владелец, так что и по сервису проблем, как правило, не возникает.

Как что делать?

Закон не запрещает самому делать ОПС, только на пульт такую не возьмут. Придется ограничиться выводом тревоги на мобильный, но и это уже серьезное подспорье в несчастье: МЧС и полиция обязаны реагировать на любые сигналы граждан. Поэтому опишем, какое для какого случая оборудование выбирать, и как правильно собрать его в работоспособное целое.

ПКП

Типы современных ПКП показаны на рисунке. Первый слева – профессиональный многолучевой аналого-цифровой. Такие могут работать с любыми схемами ОПС, соединяться каскадно, обеспечивая охрану объектов любой степени сложности и вести диалог с компьютером охранной организации, фиксируя и передавая полную картину развития обстановки. В быту не применяются.

8488484

Следующий – полупрофи, цифровой для параллельных адресных ОПС. Он показан открытым, т.к. снаружи это глухая коробка. Справа внизу в нем – ИП; рядом – аккумулятор, довольно мощный, как видно, на несколько часов, до суток, автономной работы.

Слева верху – электронный блок, а на пустом месте около него в круглосуточно охраняемых помещениях располагается пульт управления, но обычно его относят подальше. Дело в том, что такое сердце ОПС, хоть и снабжено системой самозащиты, все же самое уязвимое место охранной системы. Работу процессора можно засечь специальным сканером, наподобие того, как делают угонщики автомобилей, и вмешаться в нее нежелательным для владельца образом.

Поэтому ПКП настоятельно рекомендуется размещать в потаенном, труднодоступном и достаточно хорошо электрически экранированном месте, скажем, в железобетонном подвале. Что же касается последовательного интерфейса RS482, которым связаны ПКП и пульт, то сигналы его очень хорошо закодированы, и пробиться по нему к процессору невозможно.

Полупрофессиональные ПКП в быту применяются в элитных усадьбах индивидуально или коллективно в жилых комплексах: один такой ПКП позволяет подключать к нему до 255 датчиков.

Следующий – многолучевой бытовой ПКП. Это уже доступное по цене рядовому гражданину устройство. Предназначен такой прибор для частных домовладений с надворными постройками: кроме обслуживания герконовых и чипованных проводных лучей, он может обрабатывать сигналы от 2-8, в зависимости от модели, беспроводных датчиков.

Крайний справа – простейший квартирный ПКП. Обслуживают самые дешевые модели всего один луч (в квартире больше и не нужно), но, как и все вышеперечисленные, могут передавать сигнал на мобильный номер. Номер в недорогих бытовых ПКП без доступа по коду со своего пульта прошивается при покупке или в охранной фирме, поэтому телефон с ним нужно держать при себе заряженным и с не пустым счетом: мобильные операторы берут плату за прием сообщений по GSM.

Бытовые ПКП обязательно комплектуются подробной инструкцией с типовыми схемами ОПС, перечнем типов и моделей совместимых с прибором датчиков и рекомендациями по монтажу системы. Нередко в комплект входит маячок-мигалка для входной двери и наклейка «Объект под охраной». Это весьма полезные дополнения: их наличие чаще всего заставляет злодеев и вандалов убраться восвояси.

ПКП должен соответствовать евростандарту EN54, что обеспечивается сертификатами ССПБ, LPCB или VdS.

Датчики

Датчики и их соединительные провода – ключевой узел ОПС, определяющий ее надежность в целом. Прежде всего – о проводах. Телефонной «лапшой», непрочной и ненадежной, датчики уже не соединяют: в продаже есть множество видов сигнальных двух- и многожильных кабелей в круглой внешней оболочке, которые можно и проложить по стенам так, чтобы не бросались в глаза, и спрятать под декоративной обшивкой. Но о собственно датчиках следует поговорить подробнее.

Выбор
Герконовый датчик ОПС

Герконовый датчик ОПС

Для квартиры оптимальный вариант – старые добрые герконовые «колпачки», см. рис. На кухню желателен чипованный, реагирующий, кроме тепла, и на задымление. Если в квартире хранятся значительные ценности, то возле мест их расположения лучше поставить полнофункциональные, с детекторами движения.

В частном доме полезен будет датчик движения во дворе со встроенным СПУ, нагруженным на фонарь освещения. И непрошеных гостей отпугнет, и самому в темноте не придется спотыкаться: СПУ подсветит.

Многофункциональные датчики обязательно снабжаются индикаторным светодиодом, а простейшие могут быть с ним или без него. Первые предпочтительнее: свечение или наоборот, погасание индикатора свидетельствуют о неисправности датчика. При ложной сработке не нужно лазить по потолку с тестером – плохой датчик сразу виден.

Размещение
Нормы размещения датчиков ОПС

Нормы размещения датчиков ОПС

Нормы на размещение датчиков ОПС на первый взгляд весьма либеральны, см. рис: не далее 4,5 м от стены или угла и не более 9 м между датчиками. Но так сделано только ради удобства конфигурирования конкретной ОПС, а на самом деле расположение датчиков – дело тонкое.

Во-первых, при размещении их на стенах до потолка должно быть не менее 0,2 м, иначе датчик может оказаться в дымовом кармане и дать ложную сработку. Видали прокуренные комнаты? Там ведь более всего закопчены верхние углы. Во-вторых, при балках на потолке датчики нужно размещать на их нижних поверхностях, а не на боковых или в межбалочном пространстве, по той же причине.

И, наконец, датчик обозревает не всю полусферу, а его чувствительность зависит от расстояния до источника опасности. Контролируемая площадь в виде круга в пустом помещении зависит от высоты потолка так:

По дыму:

  • До 3,5 м – до 85 кв. м.
  • 3,5-6 м – до 70 кв. м.
  • 6-10 м – до 65 кв. м.
  • От 10 м – до 55 кв. м.

По пламени:

  • До 3,5 м – до 25 кв. м.
  • 3,5-6 м – до 20 кв. м.
  • 6-9 м – до 15 кв. м.
  • Свыше 9 м – не контролируемо; возгорание превратится в пожар прежде, чем сработает датчик.

«До» перед площадью значит, что это максимально достижимая величина – в пустой комнате с пропорциями в плане 3/4. Точный расчет расположения датчиков в обитаемых комнатах требует компьютерного моделирования либо глаза опытного специалиста. Если ОПС делается самостоятельно без вывода на пульт охраны, то можно считать, что один датчик в жилой комнате «видит» внизу квадрат со стороной L, равной высоте потолка до 4 м. Размещать крайние датчики нужно на половине этого расстояния от ближайшей стены, а промежуточные – на расстоянии L друг от друга. В длинных и узких помещениях исходят прежде всего из расстояния между датчиками.

Пример: коридор в хрущевке 1,75х4 м; высота потолка – 2,5 м. Нужны два датчика, расположенные в 1,75/2=0,875 от торцевых стен. В спальне той же хрущевки 2,5х4,5 м нужны тоже два датчика в 1,25 м от торцевых стен.

Подключение
Включение извещателей ИП-212 в двухпроводный шлейф ОПС

Включение извещателей ИП-212 в двухпроводный шлейф ОПС

Подключение датчиков пожарной сигнализации производится строго по инструкции к ним. Шлейф луча всегда заканчивается терминирующим резистором R. Его величина указывается в инструкции к ПКП. По умолчанию R=470 Ом, но могут потребоваться номиналы в 680 Ом или 910 Ом. Поясним подробнее лишь два часто запрашиваемых момента.

Первый – включение пятиклеммных датчиков ИП-212, отлично себя зарекомендовавших, в двухпроводный шлейф. Как это сделать – показано на рисунке слева.

Подключение шлейфа к дачикам ОПС

Подключение шлейфа к дачикам ОПС

Второй – подключение обычных датчиков с одной клеммной колодкой. Провода кабеля должны заходить/выходить в клеммник ЗЕРКАЛЬНО, как показано на рис. справа.

Третий – датчики с двумя клеммниками. Левая колодка – ДЛЯ ШЛЕЙФА, который подключается по инструкции или как описано. А вот с правой следует разобраться уже при покупке: она предназначена для автономного включения СПУ; некоторые самые распространенные схемы таких датчиков показаны на последнем рисунке.

Если контакты шлейфа (клеммы 1-4) и СПУ (клеммы 6-8) электрически разделены, как на крайней правой позиции, то нужно выяснить допустимые напряжения и ток либо мощность СПУ. Если же контакт общий, как на остальных трех позициях, то напряжение – 12 В при токе до 200 мА, причем на СПУ оно пойдет от шлейфа, т.е. нагружать датчик лампочками, звонками и т.п. нельзя – выйдет из строя ПКП.

Схемы извещателей с выходом на СПУ

Схемы извещателей с выходом на СПУ

***

От души пожелаем всему или всем, что или кто вознамерится проигнорировать вашу ОПС, полной неудачи: гашения в зародыше или приговора по всей строгости закона.

что еще почитать:

Вывести все материалы с меткой:

vopros-remont.ru

Электрические схемы

Электрические схемы технологического контроля и сигнализацииСхемы технологического контроля состоят из разомкнутых каналов, по которым информация о ходе технологического процесса поступает в пункт управления объектом.

Системы технологического контроля имеют большое число параметров (или состояний производственных механизмов), о которых для нормального ведения технологического процесса оператору достаточна только двухпозиционная информация (параметр в норме - параметр вышел из нормы, механизм включен - механизм отключен и т. п.).

Контроль этих параметров осуществлен с помощью схем сигнализации. Чаще всего в этих схемах наиболее широко применяют электрические релейно-контактные элементы со световой и звуковой сигнализацией об отклонении параметров.

Световая сигнализация осуществляется с помощью различной сигнальной арматуры. При этом световой сигнал может быть воспроизведен ровным или мигающим светом, свечением ламп неполным каналом. Звуковая сигнализация выполняется, как правило, с помощью звонков, гудков и сирен. В некоторых случаях сигнализация о срабатывании защиты или автоматики может быть выполнена с помощью специальных сигнальных указательных реле-блинкеров.

Системы сигнализации разрабатывают конкретно для данного объекта, поэтому всегда имеются их принципиальные схемы.

Принципиальные схемы сигнализации по назначению могут быть разделены на следующие группы:

1) схемы сигнализации положения (состояния) - для информации о состоянии технологического оборудования («Открыто» - «Закрыто», «Включено» - «Отключено» и т. д.),

2) схемы технологической сигнализации, дающие информацию о состоянии таких технологических параметров, как температура, давление, расход, уровень, концентрация и т. д.,

3) схемы командной сигнализации, позволяющие передавать различные указания (приказы) из одного пункта управления в другой с помощью световых или звуковых сигналов.

По принципу действия различают:

1) схемы сигнализации с индивидуальным съемом звукового сигнала, отличающиеся достаточной простотой и наличием для каждого сигнала индивидуального ключа, кнопки или другого коммутационного аппарата, позволяющего отключать звуковой сигнал.

Подобные схемы находят применение для сигнализации положения или состояния отдельных агрегатов и мало применимы для массовой технологической сигнализации, так как в них одновременно со звуковым сигналом обычно отключается и световой сигнал,

2) схемы с центральным (общим) съемом звукового сигнала без повторности действия, оснащенные единым устройством, с помощью которого можно отключать звуковой сигнал, сохраняя индивидуальный световой сигнал. Недостатком схем без повторного действия звукового сигнала является невозможность получения нового звукового сигнала до размыкания контактов электрических устройств, вызвавших появление первого сигнала,

3) схемы с центральным съемом звукового сигнала с повторностью действия, выгодно отличающиеся от предыдущих схем способностью повторно подавать звуковой сигнал при срабатывании любого датчика сигнализации независимо от состояния всех остальных датчиков.

По роду тока различают схемы на постоянном и переменном токе.

В практике разработки систем автоматизации технологических процессов находят применение различные схемы сигнализации, отличающиеся как по структуре, так и способам построения отдельных их узлов. Выбор наиболее рационального принципа построения схемы сигнализации определяется конкретными условиями ее работы, а также техническими требованиями, предъявляемыми к светосигнальной аппаратуре и датчикам сигнализации.

Схемы сигнализации положения

Эти схемы выполняются для механизмов, которые имеют два рабочих положения или более. Показать и разобрать все встречающиеся на практике схемы сигнализации, а также дать анализ надежности и эффективности каждой из-за их многообразия не представляется возможным. Поэтому далее будут рассмотрены наиболее характерные и часто повторяющиеся в практике варианты схем.

Наибольшее распространение получили два варианта построения схем сигнализации положения (состояния) технологических механизмов:

1) схемы сигнализации, совмещенные со схемами управления,

2) схемы сигнализации с независимым от схем управления питанием на группу технологических механизмов одного или разного назначения.

Схемы сигнализации, совмещенные со схемами управления, как правило, выполняют в том случае, когда щиты и пульты управления не имеют мнемосхем, а полезная площадь щитов и пультов позволяет применить сигнальную арматуру без ограничения ее размеров, допускающую прямое питание от цепей управления. Сигнализация положения (состояния) технологических механизмов в таких схемах может осуществляться одним или двумя световыми сигналами с горением ламп ровным светом.

Схемы, построенные с одной лампой, сигнализируют, как правило, о включенном состоянии механизма и применяются в условиях, когда ход технологического процесса и надежность допускают такую сигнализацию.

Следует отметить, что в таких схемах не предусматривается аппаратура, позволяющая в процессе эксплуатации периодически проверять исправность ламп. Отсутствие такого контроля в случае перегорания лампы может привести к ложной информации о состоянии механизма и нарушению нормального хода технологического процесса. Поэтому, если появление ложной информации о состоянии технологического процесса не допускается, применяют схемы с двухламповой сигнализацией.

Схемы сигнализации положения с использованием двух ламп применяют также для таких механизмов, как запорные органы (задвижки, заслонки, клапаны, шиберы и т. п.), так как обеспечить надежную сигнализацию двух рабочих положений («Открыто» - «Закрыто») таких устройств с помощью одной лампы практически трудно.

Примеры построения простейших схем сигнализации, совмещенных со схемами управления

Рис. 1. Примеры построения простейших схем сигнализации, совмещенных со схемами управления

Примеры схем сигнализации с независимым питание

Рис. 2. Примеры схем сигнализации с независимым питанием: а - включение ламп через блок-контакты магнитных пускателей, б - приведение схемы к виду, удобному для чтения, в - при несоответствии положения ключа управления положению управляемого механизма лампа мигает, г - при несоответствии ключа управления положению управляемого механизма лампа горит неполным накалом, ЛО - сигнальная лампа «Механизм отключен», ЛВ, Л1 - Л4 - сигнальные лампы «Механизм включен», В, ОВ, ОО, О - положения ключа управления КУ (соответственно «Включено», «Операция включить», «Операция отключить», «Отключено»), ШМС- шина мигающего света, ШРС- шина ровного света, ДС1, ДС2 - добавочные резисторы, ПМ - блок-контакты магнитного пускателя, КПЛ - кнопка для проверки ламп, Д1- Д4 - разделяющие диоды

Подведем некоторые итоги. Схемы с независимым от схем управления питанием (см. рис. 2) применяют в основном для сигнализации положения различных технологических механизмов па мнемосхемах. В таких схемах преимущественно используют малогабаритную сигнальную арматуру, рассчитанную на питание переменным или постоянным током напряжением не выше 60 В.

Сигнал может воспроизводиться с помощью одной или двух ламп, горящих ровным или мигающим светом (см. рис. 2, в) или неполным накалом (см. рис. 2, г). Такие световые сигналы обычно применяют в схемах, в которых сигнализируется о несоответствии положения органа дистанционного управления механизмом, в данном случае ключа управления КУ, действительному положению механизма.

В схемах сигнализации положения с независимым от схем управления питанием, выполняемых с помощью одной лампы, как правило, предусматривается аппаратура для контроля исправности сигнальных ламп (см. рис. 2,а).

Схемы технологической сигнализации

Схемы технологической сигнализации предназначены для оповещения обслуживающего персонала о нарушении нормального хода технологического процесса. Технологическая сигнализация воспроизводится ровным и мигающим светом и сопровождается, как правило, звуковым сигналом.

Сигнализация по назначению может быть предупреждающей и аварийной. Такое разделение обеспечивает различную реакцию обслуживающего персонала на характер сигнала, определяющего ту или иную степень нарушения технологического процесса.

Наибольшее применение нашли схемы технологической сигнализации с центральным съемом звукового сигнала. Они дают возможность принимать новый звуковой сигнал до размыкания контактов, вызвавших появление предыдущего сигнала. Использование различной релейной и сигнальной аппаратуры, различного напряжения и рода тока практически не меняет принципа действия схем.

Технологические процессы требуют позиционного контроля большого числа параметров, а характерной особенностью схем технологической сигнализации является наличие общих схемных узлов, в которых перерабатывается информация, поступающая от многих двухпозиционных технологических датчиков.

Информация из этих узлов выдается в форме звукового и светового сигналов только о тех параметрах, значения которых вышли из нормы или необходимы для управления технологическим процессом. Благодаря общим узлам снижаются потребность в аппаратуре и затраты на автоматизацию производства.

В зависимости от числа сигнализируемых параметров световая сигнализация может быть выполнена ровным или мигающим светом. При сигнализации многих параметров (более 30) применяются схемы с миганием поступившего сигнала. Если число параметров менее 30, применяют схемы с ровным светом.

Алгоритм работы схем технологической сигнализации в большинстве случаев одинаков: при отклонении параметра от заданного значения или сверхдопустимого подаются звуковой и световой сигналы, звуковой сигнал снимают кнопкой съема звукового сигнала, световой сигнал исчезает при уменьшении отклонения параметра от допустимого значения.

Схема технологической сигнализации с разделительными диодами и мигающим светом

Рис. 3. Схема технологической сигнализации с разделительными диодами и мигающим светом: ЛКН - лампа контроля напряжения, Зв - звонок, РПС - реле предупреждающей сигнализации, РП1-РПn - промежуточные реле индивидуальных сигналов, включаемые контактами датчиков Д1 - Дn технологического контроля, ЛС1 - ЛСn - индивидуальные лампы, 1Д1-1Дn, 2Д1-2Дn - развязывающие диоды, КОС - кнопка опробования сигналов, КСС - кнопка съема сигналов, ШРС - шина ровного света, ШМС - шина мигающего света

Схема сигнализации с использованием пульс-пары вместо источника мигающего света

Рис. 4. Схема сигнализации с использованием пульс-пары вместо источника мигающего света

Схемы технологической сигнализации с зависимым звуковым сигналом от светового применяют только для предупреждающей сигнализации состояния неответственных технологических параметров, так как в этих схемах возможна потеря сигнала, если сигнальная лампа неисправна.

Могут встретиться схемы технологической сигнализации с индивидуальным съемом звукового сигнала. Схемы строят с использованием для каждого сигнала самостоятельного ключа, кнопки или другого коммутационного аппарата, отключающего звуковой сигнал, и применяют для сигнализации состояния отдельных агрегатов. Одновременно со звуковым сигналом отключается и световой.

Схемы командной сигнализации

Командная сигнализация обеспечивает одностороннюю или двустороннюю передачу различных сигналов-команд в условиях, когда использование других видов связи технически нецелесообразно, а в отдельных случаях затруднено или невозможно. Схемы командной сигнализации просты и, как правило, не вызывают затруднений при их чтении.

Пример принципиальной электрической схемы командной сигнализации

Рис. 5. Пример принципиальной электрической схемы командной сигнализации (а) и диаграммы взаимодействия (б и в).

На рис. 5, а приведена схема односторонней светозвуковой сигнализации для вызова наладочного персонала на рабочие места. Вызов осуществляется с рабочего места путем нажатия кнопок вызова (КВ1-КВЗ), которые на щите диспетчера включают световые (Л1-ЛЗ) и звуковой (Зв) сигналы. Диспетчер, установив по световому сигналу номер рабочего места, с которого поступил сигнал, путем нажатия кнопки съема сигнала КСС приводит схему в исходное состояние. Реле РП1-РПЗ и РС1-РСЗ промежуточные.

www.electromontag-pro.ru

1. Практические схемы обеспечения безопасности.

2. 2. 7. Системы ограничения доступа компании Fermax

Для систем ограничения доступа компания Fermax (Испания) производит оборудование двух типов: локальные системы и цифровые многозоновые системы.

В локальных системах ограничение доступа осуществляется с помощью считывающего устройства и ключа, по предъявлению которого и осуществляется непосредственный доступ. В качестве ключа могут быть использованы бесконтактная идентификационная карта, ключ-кнопка или цифровая клавиатура. Считыватели могут программироваться во время использования или заблаговременно. Они предназначены для открывания дверей, снабженных электронными замками. При отсутствии идентификации система формирует сигнал тревоги. Локальная система — это удобство и безопасность за сравнительно низкую цену.

Цифровые многозоновые системы включают в свой состав необходимое количество локальных систем и осуществляют их взаимодействие. Цифровые системы, кроме свойств локальных систем, обладают также такими возможностями, как определение неисправных зон, разграничение зон по времени, разрешение доступа и фиксирование времени, даты и кода доступа.

Локальная система на основе бесконтактных идентификационных карточек

Эта система предназначена для организации ограничения доступа в офисы, квартиры, гаражи и другие помещения. Она прочна, легка в установке, проста в использовании, что весьма немаловажно при ее монтаже в гимнастических залах, спортивных аренах, концертных залах и галереях, в частных клубах и в других местах, где необходимо осуществлять контроль доступа в помещение.

В состав локальной системы входят:

> бесконтактная идентификационная карточка;

> Считыватель;

> устройство для программирования;

> - источник питания;

> дверной электронный замок.

Бесконтактная идентификационная карточка по своим размерам напоминает кредитную, магнитную или таксофонную карточку (рис. 2. 17). Она не требует встроенного источника питания и проста в обслуживании.

2-2-71.jpg

Рис. 2. 17 Идентификационная бесконтактная карточка

Каждая карточка имеет уникальный код, предотвращающий возможность его копирования. Все карточки имеют узкую магнитную полоску для дополнительного применения. При необходимости карточка может находиться внутри бумажника — нет надобности вынимать ее, чтобы открыть дверь. Достаточно поднести бумажник к считывателю, который производит идентификацию карточки, на расстоянии до 8 см.

Считыватель состоит из считывающего устройства и контроллера, объединенных в одном корпусе (рис. 2. 18), и может устанавливаться как снаружи, так и внутри помещения.

2-2-72.jpg

Рис. 2. 18 Считыватель бесконтактных карточек

Корпус считывателя имеет ударопрочную конструкцию, предохраняющую устройство от постороннего вмешательства. Открывание двери сопровождается включением зеленого светодиода на передней панели считывателя и звуковым сигналом. Контроллер считывателя способен идентифицировать до 475 идентификационных карточек-ключей.

Устройство для программирования (программатор) карточек-ключей и контроллера считывателя (рис. 2. 19) не является обязательным для локальной

2-2-73.jpg

Рис. 2. 19 Программатор карточек-ключей и контроллера считывателя

системы ограничение доступа. Его рекомендуется использовать только для улучшения сервисных возможностей локальной системы.

Программатор используется только в том случае, когда необходимо запрограммировать новую идентификационную карточку-ключ или удалить из памяти контроллера считывателя код утерянной карточки.

Для питания системы используются два типа источников питания (рис. 2. 20). Основной источник питания (справа на рисунке) рассчитан на ток нагрузки до 1, 5 А и постоянное напряжение 12 В. Его корпус выполнен из огнеупорного ударопрочного материала. Резервный источник питания имеет те же самые характеристики, что и основной. Он предназначен для питания системы при отключении основного источника и в автономном режиме работы системы обеспечивает не менее 400 срабатываний замка.

2-2-74.jpg

Рис. 2. 20. Источники питания локальной системы

Локальные системы компании Fermax работают с различными открывающими устройствами, например с автоматическими гаражными воротами или турникетами.

Схема подключения локальной системы представлена на рис. 2. 21. Основные характеристики локальной системы:

> обслуживает до 175 пользователей;

> имеет дистанционное управление замками с помощью кнопки;

> осуществляет управление открыванием дверей;

2-2-75.jpg

Рис. 2. 21. Схема подключения локальной системы

> программируемое время разрешения доступа;

> исключает возможность копирования карточек;

> использует считыватель, пригодный для внутреннего и наружного приме нения, выполненный в ударопрочном и огнеупорном корпусе;

> позволяет считывать код карточки на расстоянии до 8 см.

Локальная система с использованием технологии компании Dallas

Система предназначена для организации ограничения доступа в офисы, на стоянки или в лифты. Система активизируется, в отличие от описанной выше, только при контакте кодового ключа со считывателем.

Для организации системы ограничения доступа с использованием контактного кодового ключа необходимы следующие устройства:

> электронный кодовый ключ;

> контактный считыватель;

> контроллер;

> программатор;

> источник питания.

Электронный кодовый ключ выполнен по технологии компании Dallas. В ударопрочном и влагозащищенном корпусе, оформленном в виде брелка (рис. 2.22), содержатся литиевая батарейка и микросхема памяти с уникальным идентификационным кодом, защищенным от копирования,

Рис.2.22.Электронный кодовый ключ

2-2-76.jpg

Контактный считыватель (рис. 2. 23) предназначен для считывания кода электронного кодового ключа. Он выполнен в виде платы, помещенной в высокопрочный металлический корпус.

2-2-77.jpg

Рис. 2.23 Контактный считыватель

Для открывания одной или нескольких дверей считыватели могут соединяться параллельно в единую систему. Управление системой может быть организовано по замкнутому циклу с помощью контроллера (рис. 2. 24). Коды ключей заносятся, хранятся в его памяти и используются для идентификации кодовых ключей пользователей. Система позволяет обслуживать до 680 кодовых ключей.

2-2-78.jpg

Рис. 2. 24 Контроллер для организации управления системой по замкнутому циклу

Программатор системы (рис. 2.25) выполнен в виде отдельного блока. Он предназначен для первоначального программирования и последующего обслуживания системы. Программирование контроллера может быть произведено вручную или с помощью персонального компьютера. Доступ к программатору осуществляется с помощью мастер-ключа, который входит в состав системы и не может быть подделан. Мастер-ключ выполняет функции, аналогичные мастер-картам.

2-2-79.jpg

Рис. 2.25 Программатор системы

2-2-710.jpg

Рис. 2.26. Схема подключения локальной системы

В данной локальной системе используются точно такие же источники питания, как и в рассмотренной выше.

Система может работать с различными запорными устройствами. Схема подключения локальной системы приведена на рис. 2. 26. Характеристики локальной системы, использующей технологию Dallas:

> обслуживает до 680 пользователей;

> проводное дистанционное управление дверьми с помощью кнопки;

> возможность параллельного подключения двух считывателей;

> осуществляет контроль за открыванием дверей с включением сигнала

тревоги;

> программируемые время разрешения доступа и длительность звучания

сирены;

> проста в налаживании и установке;

> возможность ручного и автоматического программирования;

> обеспечивает доступ к программатору с помощью мастер-ключа;

> не позволяет копирование кодовых ключей;

> имеет возможность внешней и внутренней установки считывателей.

Локальная система с использованием устройства набора кода

Эта система предназначена для использования в коттеджах, дачах и других помещениях, где необходимо ограничивать доступ. Доступ осуществляется путем ввода с клавиатуры цифрового кода, который может состоять из 4—6 цифр. Открывание и закрывание замка двери сопровождается звуковым и световым

cигналами. При необходимости для повышения степени надежности системы возможно использование вторичного кода, набираемого после основного. Система включает в себя электронное устройство набора цифрового кода (клавиатуру), контроллер, источник питания и электронный дверной замок.

Устройство набора цифрового кода (рис. 2. 27) выполняет функцию считывания кодов нажимаемых клавиш и ввода их в контроллер, обеспечивающий идентификацию кодов пользователей и разрешение или ограничение доступа в помещение. Устройство набора кода выполнено на плате, помещенной в ударопрочный корпус, на внешней стороне которого размещаются клавиши клавиатуры.

2-2-711.jpg

Рис. 2. 27 Устройство набора цифрового кода

Два устройства набора цифрового кода могут подключаться параллельно при установке одного снаружи, а другого внутри помещения, или на разных входах в помещение. Каждое устройство позволяет вводить два кодовых слова, состоящих из 4 — 6 цифр каждое, и имеет два выхода для управления исполнительными устройствами и передачи сигнала тревоги на контроллер.

Контроллер (рис. 2. 28) предназначен для управления всей системой, обработки вводимых с клавиатуры кодов и их идентификации.

2-2-712.jpg

Рис.2.28 Контроллер системы

Контроллер выполнен на отдельной плате, размещенной в металлическом корпусе, и устанавливается - внутри охраняемого помещения. Для питания локальной системы также используются два вида источников питания: основной и резервный, их характеристики были приведены выше. Схема подключения системы представлена на рис. 2. 29

2-2-713.jpg

Рис. 2. 29. Схема подключения локальной системы

Основные характеристики локальной системы, использующей устройства набора кода:

> использование встроенной микропроцессорной системы;

> использование двух независимых временных зон;

> отображение программируемого кода по инициативе пользователя;

> параллельное подключение нескольких устройств набора кода;

> простой монтаж и настройка;

> установка клавиатуры внутри и (или) снаружи помещения.

Цифровая многозоновая система ограничения доступа

Когда контроль доступа необходимо осуществить в разных по значимости помещениях или в различное время суток, локальной системы становится недостаточно и возникает необходимость в использовании многозоновой цифровой системы. Центральный пульт многозоновой системы может управлять одновременно 32 локальными системами, при этом для идентификации могут применяться любые известные устройства ввода (считывания), используемые в простых локальных системах, как это показано на рис. 2. 30.

Периферийные устройства, такие как считыватели, клавиатуры, замки и т. п., могут использоваться в различных комбинациях и конфигурациях.

Цифровой контроллер делает возможным запись происшествий и событий, в том числе и выборочно, с целью дальнейшей их обработки. Он может наблюдать за различными тревожными датчиками и в случае их срабатывания действовать в соответствии с заложенной программой. Контроллер позволяет идентифицировать до 10 групп пользователей и обрабатывать поступающую информацию для каждой из групп в установленном формате: правильность доступа, день недели, временная зона (т. е. время, в течение которого разрешен доступ). Каждая

2-2-714.jpg

Рис. 2. 30. Многозоновая цифровая система

группа имеет свое имя и код для доступа в соответствующее помещение. Система поддерживает до 1020 пользователей. Для выполнения системой своих функций центральный пульт управления должен содержать следующие блоки и модули: центральный блок и источник питания, выходной модуль, модуль памяти, управляющий модуль, модуль сигнала тревоги.

Центральный пульт предназначен для объединения всех модулей управления с помощью процессорного устройства (CPU). Кроме CPU, блок содержит

2-2-715.jpg

Рис. 2.31 Центральный пульт управления

интерфейсы считывателей, стабилизатор напряжения и источник резервного питания. Блок размещается в металлическом ударопрочном корпусе (рис. 2. 31) и устанавливается на стене.

Центральный пульт объединяет в себе все основные и сменные модули, необходимые для монтажа системы. Он управляет всеми этими модулями во время работы.

Выходной модуль предназначен для включения электронных дверных замков при поступлении на него сигнала разрешения доступа и номера двери. Модуль выполнен в виде отдельной платы (рис. 2. 32), на которой расположены 8 электронных реле и схема управления.

2-2-716.jpg

Рис. 2.32 Выходной модуль открывания дверей

Каждый выходной модуль позволяет управлять 8 дверными замками. В центральном блоке имеется возможность установки 4 таких модулей, что позволяет осуществлять доступ в 32 помещения.

Модуль памяти предназначен для записи, считывания и хранения служебной информации. Он выполнен на отдельной плате (рис. 2. 32), выпускаемой в зависимости от количества пользователей в двух модификациях: на 254 или на 1020 ячеек. В последних хранится информация следующего содержания: имя пользователя, номер группы и код доступа.

2-2-717.jpg

Рис. 2. 33 Модуль памяти

Источник питания предназначен для снабжения центрального пульта управления и периферийных устройств постоянным током до 4 А и напряжением+ 12 В, а также для преобразования входного переменного напряжения 80—270 В в напряжение+ 12 В и его стабилизации. Источник питания выполнен в ударопрочном огнеупорном корпусе (рис. 2. 34).

2-2-718.jpg

Рис. 2. 34 Источник питания

 

2-2-719.jpg

Рис. 2.35 Управляющий модуль

Програмирование системы удобно проводить с помощью клавиатурного считывателя с дисплеем. Если считыватели такого типа не используются в конфигурации системы или количество пользователей велико, а также для удобства программирования используется управляющий модуль, входящий в состав центрального пульта. Этот модуль позволяет выдавать на персональный компьютер обобщенную информацию, поступающую со считывателей: разрешение доступа, увеличение или уменьшение контролируемых входов, их модификацию и др.

При необходимости для регистрации происходящих событий в масштабе реального времени модулю может быть подключен принтер, а для передачи информации по каналам связи — модем.

2-2-720.jpg

Рис. 2.36 Модуль сигналов тревоги

Модуль сигналов тревоги предназначен для обработки тревожных сигналов, приходящих с датчиков различного типа. Он выполнен в виде отдельной платы со стандартным разъемом (рис. 2. 36).

Модуль сигнала тревоги обеспечивает функционирование системы, в которой используется центральный пульт с тремя зонами охраны (каждый центральный блок позволяет объединять до 4 модулей).

В цифровой многозоновой системе могут быть использованы считыватели различных типов, в том числе и те, что используются в локальных системах.

Считыватели идентификационных карточек (рис. 2. 37) позволяют использовать специальные идентификационные карточки с уникальным кодом, предотвращающим возможность его копирования.

2-2-721.jpg

Считывание идентификационного кода карточки осуществляется за время менее 1 с. Считыватель прост в использовании. Контактные считыватели, также как и в локальных системах, используют технологию компании Dallas (рис. 2. 38). Считывание кода происходит при касании считывателя кодовым ключом.

2-2-722.jpg

Рис. 2. 38 Контактный считыватель

Код, записанный в микросхеме памяти карточки, защищен от копирования. Устройство набора цифрового кода с дисплеем предназначено для считывания и отображения набираемых с помощью клавиатуры кодов и передачи их на центральный пульт, который обеспечивает разрешение доступа при вводе кодов, сос

lib.qrz.ru

6. Глава 6. ПРАКТИЧЕСКИЕ СХЕМЫ УСТРОЙСТВ СИГНАЛИЗАЦИИ И ОГРАНИЧЕНИЯ ДОСТУПА.

6. 2. 2. Многоканальная охранная система

Многоканальная охранная система предназначена для организации охраны нескольких объектов, например дачных участков, или одного объекта, имеющего несколько помещений, нуждающихся в охране. Система подает сигнал по общей для всех датчиков двухпроводной шине и позволяет контролировать исправность датчиков путем световой и (или) звуковой сигнализации.

Система состоит из 12 идентичных блоков кодирования с датчиками тревожного сигнала и пульта декодирования и индикации, соединенных между собой общей двухпроводной линией связи. Работая поочередно, каждый блок кодирования выдает сигнал «Норма». Отсутствие сигнала от какого-либо блока воспринимается, как сигнал «Тревога», т. е. этот сигнал возникает либо при неисправности блока кодирования, либо при срабатывании охранного датчика.

При кодировании и декодировании сигналов используется число импульсный код. Первый датчик выдает в линию пачку из 3 импульсов, второй из 4 импульсов, последний, двенадцатый датчик, выдает 14 импульсов.

Блоки кодирования сделаны так, что они автоматически синхронизируются и выстраиваются в очередь в порядке возрастания числа импульсов в сигнале. Возможна работа системы при использовании от 1 до 12 блоков одновременно.

Система выполнена на КМОП микросхемах серии К176 и К561. Питание блоков кодирования происходит по линии связи.

Технические характеристики:

Число охраняемых объектов......................................................... до 12

Индикация состояния............................................... световая и звуковая

Напряжение питания, В..................................................................... 30

Потребляемый ток:

блок кодирования не более, мА........................................................ 1

блок индикации не более, мА........................................................ 100

Дальность действия, м................................................................. до 300

Размер плат:

блок кодирования, мм............................................................... 65х95

блок индикации, мм.............................................................. 115х 130

Рассмотрим работу системы, начиная с блока кодирования, принципиальная схема которого представлена на рис. 6. 49.

Все блоки кодирования выполнены по одинаковой схеме, поэтому рассмотрим работу только одного из них — первого. На его вход «Линия» приходят пачки импульсов отрицательной полярности амплитудой 30 В, формируемые поочередно другими блоками. Делитель, выполненный на резисторах R3 и R4, и транзистор VT1 образуют формирователь импульсов амплитудой 7—9 В, необходимых для нормальной работы КМОП микросхем. Элемент DD9. 1 формирует импульсы отрицательной полярности с крутыми фронтом и спадом. Цепь DD9. 2, R6, VD1, СЗ подавляет короткие импульсные помехи и формирует импульс отрицательной полярности, фронт которого совпадает с фронтом первого импульса в пачке на выходе элемента DD9. 1, а спад несколько задержан относительно спада последнего импульса пачки. Элемент DD9. 3, резистор R7 и конденсатор С4 образуют формирователь коротких положительных импульсов по фронту и спаду импульса с выхода элемента DDD9. 2. Эти короткие импульсы, пройдя через элементы DD10. 1, DD10. 2, устанавливают счетчики DD1 и DD3 в нулевое состояние. Счетчик DD3 во время паузы между пачками импульсов считает тактовые импульсы, поступающие на его вход С с тактового генератора через элементы DD2. 1, DD2. 2. Генератор тактовых импульсов выполнен на микросхеме DD1, частота которого стабилизирована кварцевым резонатором ZQ1. С вывода 11 микросхемы DD1 импульсы с частотой 32768 Гц поступают на вход делителя частоты на 64 (вывод 2). После деления импульсы с частотой 512 Гц с вывода 5 поступают на счетчик DD3 для определения длительности паузы между пачками импульсов.

6-2-21.jpg

Рис. 6. 49. Принципиальная схема блока кодирования

Применение кварцевого генератора обеспечивает высокую стабильность работы системы и исключает необходимость дополнительной подстройки всех генераторов. Работа тактового генератора и счетчика DD3 синхронизированы с началом и концом пачки импульсов, поступающих на их входы R. Счетчик DD3 во время паузы между пачками считает тактовые импульсы, следующие с частотой 512 Гц (вывод 5 микросхемы DD1), измеряя таким образом длительность паузы между пачками.

Если длительность паузы превышает 16 периодов тактовых импульсов, сигналом с выхода 16 (вывод 11) микросхемы DD3 D-триггер DD6. 2 устанавливается в единичное состояние (это происходит одновременно во всех блоках кодирования), после чего продолжается измерение паузы. И если перемычка в блоке кодирования соединяет вывод 15 микросхемы DD4 и вывод 4 элемента DD7. 1, то спустя три импульса после переключения триггера DD6. 2 сигнал логической единицы с выхода 3 дешифратора DD4 (вывод 15) переключает элемент DD7. 1, логический нуль с его выхода через элемент DD10. 2 устанавливает счетчики DD1 и DD3 в нулевое состояние, а триггер DD6. 1 — в единичное. Уровень логической единицы с прямого выхода триггера DD6. 1 разрешает прохождение тактовых импульсов через элементы DD7. 2 и DD7. 3 на базу транзистора VT3. При этом на его коллекторе формируется пачка из трех импульсов отрицательной полярности.

Нагрузкой транзистора VT3 служит резистор, находящийся в блоке индикации (R9). Счетчик DD3 считает импульсы в пачке, приходящие на его вход С (вывод 1) через элемент DD2. 2. По окончании третьего импульса на выходе 3 дешифратора DD4 (вывод 15) появляется логическая единица. Этот сигнал не включает элемент DD7. 1, т. к. на выходе элемента DD9. 2 присутствует логический нуль, но устанавливает триггер DD6. 1 в нулевое состояние, что, в свою очередь, переводит триггер DD6. 2 также в нулевое состояние. В результате блок кодирования прекращает выдачу импульсов до появления паузы длительностью 16 импульсов, которая во всех блоках кодирования переключает триггеры DD6. 2 в единичное состояние и активизирует их работу.

В том случае, если во втором блоке кодирования перемычка подключена в выводу 1 (выход 4) дешифратора DD4, то после паузы в четыре импульса этот блок выдает пачку из четырех импульсов и также прекратит работу до появления паузы длительностью 16 импульсов. Следующим сработает блок, в котором перемычка подключена к выходу 5 дешифратора DD4 (вывод 6), и выдаст 5 импульсов и т. д.

После срабатывания последнего из подключенных к системе блоков триггеры DD6. 1 всех блоков устройства запретят выдачу импульсов. Возникнет пауза длительностью 16 импульсов, активизирующая работу всех блоков. Далее цикл работы системы повторится.

Длительность полного цикла работы всех блоков кодирования при частоте тактовых импульсов 512 Гц составляет около 0, 5 с.

В зависимости от установленной перемычки блок кодирования выдает от 3 до 14 импульсов в пачке. На случай нарушения контакта введен резистор R8, обеспечивающий выдачу пачки из 15 импульсов.

6-2-22.jpg

Рис. 6. 50. Печатная плата блока кодирования

При срабатывании одного из охранных датчиков (SB1 —SBn) триггер DD8. 1 переключается, в единичное состояние, на его инверсном выходе (вывод 2) появляется уровень логического нуля, закрывающий элемент DD7. 2 и прекращающий выдачу импульсов в линию этим блоком. После восстановления контактов кнопок SB1 —SBn триггер DD8. 1 устанавливается в исходное состояние импульсом с вывода 11 счетчика DD11.

Питание блока кодирования осуществляется по линии связи от источника + 30 В. Транзистор VT2 выполняет функцию стабилитрона. Диод VD3 предотвращает разряд конденсатора С5 при прохождении пачек импульсов.

6-2-23.jpg

Рис. 6. 51. Размещение деталей на плате блока кодирования

Каждый из блоков кодирования выполнен на отдельной печатной плате размером 65х95 мм. Плата изготовлена из двухстороннего стеклотекстолита, ее внешний вид представлен на рис. 6. 50.

В блоке используются микросхемы серий К176, К561. Кварцевый рехонетор ZQ1 — часовой, с частотой резонанса 32768 Гц. Перемычка, определяющая номер блока и, соответственно, число импульсов в пачке, выполняется тонким монтажным проводом. Размещение деталей на плате блока кодирования представлено на рис. 6. 51.

Блок индикации выполнен в виде отдельной платы и размещается в одном корпусе с источником питания. Принципиальная схема блока индикации представлена на рис. 6. 52. Блок питания может использоваться любой на постоянное напряжение 30 В и ток не менее 0, 3 А. Питание блоков кодирования осуществляется по линии связи постоянном напряжением 30 В, а блока индикации — от стабилизатора, выполненного на специализированной микросхеме DA1 КР142ЕН8Г.

Импульсы, поступающие с линии, через делитель напряжения на резисторах Rl, R2 поступают на базу транзистора VT1, который совместно с элементом DD2. 1 образует формирователь импульсов с крутыми фронтами и спадами, тем самым повышая помехоустойчивость всей системы в целом. Элементы DD2. 2 и DD2. 3, а также R6, VD1, СЗ формируют импульс, фронт которого совпадает с фронтом первого импульса в пачке, а спад несколько задержан относительно спада последнего импульса в пачке. Нулевой уровень с выхода 3 элемента DD2. 3 закрывает элемент DD3. 1 и разрешает прохождение импульсов пачки на вход С (выход 1) счетчика DD5 через элемент DD3. 2.

6-2-24.jpg

Рис. 6. 52. Принципиальная схема блока индикации

На триггерах DD4. 1, DD4. 2 и счетчике DD6 выполнено устройство, формирующее импульсы записи и обнуления счетчиков DD1 и DD5. В исходном состоянии на вход С триггера DD4. 1 и вход СР счетчика DD6 поступают импульсы с тактового генератора (вывод 11 микросхемы DD1) частотой 32768 Гц. Однако счетчик DD6 эти импульсы не считает, т.к: на его входе R присутствует высокий логический уровень, поступающий с прямого выхода (выход 13) триггера DD4. 2. По фронту первого импульса пачки положительный перепад с вывода 4 элемента DD2. 2, продифференцированный цепью C4R7, устанавливает триггер DD4. 2 в нулевое состояние. Счетчик DD6 начинает считать тактовые импульсы. Положительный импульс с вывода 2 счетчика DD6 через диод VD2 устанавливает счетчики DD1 и DD5 в нулевое состояние, синхронизируя их работу. С приходом еще двух импульсов на счетчик DD6 единичный уровень появляется на выводе 4 счетчика и входе D триггера DD4. 1, при этом на выходе последнего появляется единичный уровень, запрещающий по входу CN счет импульсов со входа СР счетчика DD6. По окончании пачки импульсов положительным перепадом на входе R триггер DD4. 1 устанавливается в нулевое состояние. Счетчик DD6 вновь начинает считать тактовые импульсы. На его выходах появляются положительные импульсы. Первый из них (с вывода 10) производит запись информации в регистр DD7. На выходах последнего появляется код числа, соответствующего количеству импульсов в пачке. Этот код преобразуется дешифраторами DD8, DD9 в единичный уровень на одном из выходов, соединенных с соответствующим входом S триггеров DD10, DD11, DD12 соответственно. Уровень логической единицы фиксируется на соответствующем выходе этих триггеров.

Следующим положительным импульсом с выхода 6 счетчика DD6 (вывод 5) производится запись информации в D-триггеры DD13, DD14, DD15. Положительное напряжение, появляющееся на прямом выходе этих триггеров вызовет включение одного из светодиодов зеленого свечения (например, HL1), входящего в состав двухцветного светодиода типа АЛС331А. При отсутствии сигналов с блоков кодирования, соответствующие светодиоды загораются красным цветом. Для удобства пользования индикацию неиспользуемых каналов можно отключить переключателями SA1—SA12.

6-2-25.jpg

Рис. 6. 53. Принципиальная электрическая схема блока звуковой индикации

6-2-26.jpg

Рис. 6. 54. Печатная плата блока индикации

Очередным импульсом со счетчика DD6 (вывод 9) счетчики DD1 и DD5 устанавливаются (через диод VD3) в исходное состояние. А сам счетчик DD6 устанавливается в нулевое состояние, т. к. импульс с вывода 11 устанавливает триггер DD4. 2 в единичное состояние, в котором он будет находиться до прихода очередной пачки импульсов.

При отсутствии импульсов на входе блока счетчик DD5 считает тактовые импульсы частотой 512 Гц, поступающие с вывода 5 счетчика DD1 через элементы DD3. 1, DD3. 2. Во время паузы длительностью 16 тактов на выходе 16 (вывод 11) счетчика DD5 появится логическая единица и произойдет обнуление триггеров DD10, DD11, DD12. Устройство готово к приему нового пакета данных.

6-2-27.jpg

Рис. 6. 53. Размещение деталей на плате блока индикации

При необходимости блок индикации можно дополнить звуковой индикацией. Принципиальная схема блока звуковой индикации приведена на рис. 6. 53.

Блок состоит из задающего генератора звуковой частоты и схемы управления. Он подключается к инверсным выходам триггеров DD13, DD14, DD15. Когда на этих выходах появляется уровень логической единицы, индицирующий сигнал тревоги, загорается красный светодиод, через один из диодов VD4 —VD 15 быстро заряжается конденсатор С8 и уровень единицы с вывода 4 элемента DD16. 2 разрешает работу звукового генератора. При пропадании сигнала тревоги генератор работает еще некоторое время, до момента разряда конденсатора С8 через резистор R22. Переключатели SA13—SA24 служат для выборочного отключения звуковой индикации некоторых каналов. При желании возможно использовать сдвоенные переключатели (SA1 и SA13, SA2 и SA14 и т. д.) для одновременного отключения световой и звуковой индикации соответствующих каналов.

Блок индикации выполнен на микросхемах серий К176 и К561 и смонтирован на печатной плате из двухстороннего фольгированного стеклотекстолита размером 115х130 мм (рис. 6. 54).

Размещение деталей, включая светодиоды, показано на рис. 6. 55.

Устройство не вызывает особых трудностей в настройке, и если собрано из заведомо исправных деталей, сразу готово к использованию.

В качестве линии связи можно использовать обычную двухпроводную линию, провода которой желательно свить в жгут для уменьшения наводок и помех, или использовать экранированный провод.

Линия связи может быть и беспроводной. При этом можно воспользоваться ИК или радиоканалом. Рассмотрим подробнее организацию линии связи по радиоканалу, как наиболее предпочтительную. Для этого необходимо дополнить каждый блок кодирования передатчиком и радиоприемником, а блок индикации — только радиоприемником. Все передатчики могут работать на одной частоте. Питание блоков в этом случае должно осуществляться от автономного источника питания.

Принципиальная схема простейшего передатчика для блоков кодирования приведена на рис. 6. 56.

Передатчик работает на частоте 85 МГц. Модуляция осуществляется путем срыва ВЧ колебаний генератора, выполненного на транзисторе VT2 типа КТ606. Модулирующий сигнал снимается с коллектора транзистора VT3 блока кодирования (рис. 6. 49) и периодически закрывает транзистор VT1. При этом диод VD1 закрывается положительным напряжением, генератор возбуждается, излучая сигнал данного блока. При открывании транзистора VT1 база транзистора VT2 через диод VD1 замыкается на общий провод, генерация срывается. Таким образом осуществляется смешанная амплитудно-частотная модуляция. В данном случае прием сигнала возможен как на ЧМ, так и на AM приемник.

Транзистор VT2 можно заменить на КТ904 или КТ907. Дроссель Др1 намотан на корпусе резистора МЛТ-0, 5 сопротивлением более 100 кОм проводом

6-2-28.jpg

Рис. 6. 56. Схема передатчика блока кодирования

6-2-29.jpg

Рис. 6. 57. Приемное устройство блока кодирования

ПЭВ-1 0, 16 мм и имеет 60 витков. Катушки L1 и L2 бескаркасные диаметром 3 мм. Катушка L1 имеет 5 витков, катушка L2 — 1 виток, намотанный поверх катушки L1 проводом ПЭВ-1 0, 35 мм.

Настройка передатчика особенностей не имеет.

Приемник можно выполнить, например, по схеме, приведенной на рис. 6. 57.

Приемное устройство выполнено на двух специализированных микросхемах К174ХА34 и К174ХА10. Радиотракт выполнен на микросхеме DA1. Она содержит полный супергетеродинный тракт ЧМ приемника, и на ее выходе (вывод 14) формируется низкочастотный сигнал. Кроме того, микросхема содержит встроенную схему бесшумной настройки, что в данном случае очень важно, т. к. необходимо, чтобы в режиме ожидания приемник не воспринимал помехи. Частота настройки определяется контуром L1C6 гетеродина.

Усилитель 34 собран на микросхеме DA2, с выхода которой (вывод 12) сигнал поступает на резисторы R3 или R1 блоков кодирования или блока индикации соответственно. При этом номиналы резисторов уменьшают и подбирают при настройке по наиболее надежному срабатыванию устройства.

Катушка L1 диаметром 3 мм намотана проводом ПЭВ-1 0, 35 мм и содержит 5 витков.

В устройстве можно использовать приемники и передатчики с кварцевой стабилизацией частоты, что позволит повысить надежность системы в целом.

lib.qrz.ru

Устройство и структурная схема сигнализации

При том огромном количестве типов и модификаций приборов и устройств сигнализации знать их все невозможно, да и не нужно. Достаточно усвоить основные принципы построения и функционирования сигнализации, уметь работать с технической документацией на приборы.

Устройство сигнализации в различных ее модификациях (охранная, пожарная, автомобильная) по сути своей одинаково. На рисунке 1 приведена общая структурная схема сигнализации, где: Устройство сигнализации

  • Д - датчик сигнализации
  • УОС - устройство обработки сигнала
  • ИУ - исполнительное устройство
  • ЛС - линия связи
  • УПД - устройство передачи данных
  • УО - устройство оповещения
  • ИП - источник питания

Датчик сигнализации (для охранной сигнализации используется термин "извещатель") - это устройство, которое при определенном воздействии на него изменяет характеристики электрической цепи в которую он включен. В зависимости от назначения датчики могут реагировать на изменение температуры, звуковые колебания, вибрации и т.д.

В качестве выходного устройства в извещателях чаще всего используется реле, которое замыкает или размыкает электрическую цепь (шлейф сигнализации) или изменяет ее токопотребление. Однако, существуют датчики генерирующие цифровой сигнал. Различные типы датчиков сигнализации, схема установки, подключения извещателей более подробно рассматривается в разделах "ОХРАННОЕ ОБОРУДОВАНИЕ, ПРИБОРЫ ОПС", "МОНТАЖ ОХРАННО ПОЖАРНОЙ СИГНАЛИЗАЦИИ".

Устройство обработки сигнала (приемно - контрольный прибор) отслеживает изменение состояния извещателей, с помощью исполнительных устройств (как правило - реле) включает устройства оповещения (сирены, световые оповещатели). При необходимости передачи извещений о состоянии системы сигнализации на удаленные расстояния, например на пульт охраны, используется устройство передачи данных. В указанных выше разделах также есть дополнительная информация про это оборудование.

Источник питания, естественно нужен для всех устройств. Конструктивное исполнение приборов может предусматривать встроенные блоки питания, некоторые типы извещателей питаются по шлейфу сигнализации.

Схема установки сигнализации Как уже отмечалось - приведенная схема сигнализации является обобщенным вариантом, некоторые ее элементы в конкретных системах могут отсутствовать.

Стоит отметить, что подобные абстрактно - теоретизированные схемы не всегда легко доступны для восприятия, поэтому приведу простую до примитива схему сигнализации, которая, однако содержит большинство рассмотренных выше устройств, использует общие принципы построения и функционирования систем охранной сигнализации (рис.2.1 соответствует режиму "охрана", рис.2.2 - "тревога").

Роль датчика выполняет, проложеный скрытно по охраняемому периметру провод 1, имеющий малое усилие "на разрыв". Протекающий по нему ток I1 от элемента питания 4 вызывает срабатывание реле 2 (аналог приемно-контрольного прибора), которое удерживает свои контакты (исполнительное устройство) в разомкнутом состоянии.

При обрыве провода реле обесточивается и переводит контакты в замкнутое состояние, подавая напряжение питания на звонок 3 (устройство оповещения), который подает сигнал "тревога".

Хочу заметить, что большинство систем сигнализации работают точно по такому принципу, используя, конечно, более сложные схемотехнические решения. Кроме того, системы автоматики работают аналогично. Например, используйте датчик обнаружения воды, подключите к исполнительному устройству электромеханический клапан или задвижку и Вы получите систему аварийного отключения водоснабжения при обнаружении протечек.

© 2010-2018 г.г.. Все права защищены. Материалы, представленные на сайте, имеют ознакомительно-информационный характер и не могут использоваться в качестве руководящих документов

labofbiznes.ru


Каталог товаров
    .