Устройство для контроля электрического монтажа Российский патент 2023 года по МПК G06F17/00 

Область техники

Изобретение относится к радиоэлектронике и вычислительной технике, предназначено для контроля электрического монтажа, а именно, проверки соответствия объекта контроля его электрической схеме и может быть использовано для контроля наличия связей, замкнутых контактов, возникновения замыканий, сопротивления изоляции, контроля параметров элементов объекта контроля.

Уровень техники

Известен программно-аппаратный комплекс автоматизированного функционального контроля электрических монтажных структур (патент RU № 129281, МПК G06F 17/00, опубл. 20.06.2013), который содержит рабочую станцию, блок соединителей, блок коммутации с соответствующими каналами и платой соединительной, блок переходной и блок измерительный, блок внешнего питания с автоматическим выключателем и устройством контроля пробоя изоляции и блок внутреннего питания. В качестве рабочей станции применена ЭВМ. Блок коммутации снабжен микропроцессорным контроллером с системой управления и программируемым источником тока и напряжения, а блок измерительный - вольтметром. Осуществление проверки правильности функционирования изделия осуществляют при подаче на него номинального напряжения питания (27±0,5) В и изменении напряжения источников питания в пределах от 24 до 32 В;

Недостатком известного решения является отсутствие возможности проверки правильности функционирования изделия при подаче на него высоковольтного переменного напряжения, а также ограниченность функционала за счет использования вольтметра в структуре блока измерительного.

Известно устройство автоматизированного контроля электрической прочности изоляции изделий, наиболее близкое по сущности к заявляемому и выбранное за ближайший аналог (патент RU №146457, МПК G01R 31/02, опубл. 10.10.2014), которое содержит рабочую станцию (РС), управляющий контролер (УК), блок соединителей (БС), блок фиксации пробоя (БФП), блоки коммутации (БК), каждый из которых содержит сдвиговый регистр (СР) и коммутирующие элементы, а также блок внешнего электропитания (БВЭП), источник внутреннего электропитания (ИВЭП) и высоковольтный источник испытательного напряжения (ВИИН), в качестве рабочей станции применен персональный компьютер (ПК), БВЭП снабжен автоматическим выключателем (АВ), ВИИН выполнен программируемым, а коммутирующие элементы БК выполнены в виде, по меньшей мере, трех высоковольтных реле (ВР).

Недостатком известного устройства является отсутствие информации о конкретной реализации его функциональных блоков в виде модулей или их сборок, что, в свою очередь, позволяет поставить под вопрос ее надежность и удобство в управлении.

Основной технической задачей заявляемого изобретения является создание блока для контроля электрического монтажа, в котором использовано более простое управление блоком коммутации, с минимальным количеством входящих в состав функциональных элементов.

Основным техническим результатом является повышение надежности и упрощение управления блоком коммутации.

Технический результат достигается за счет того, что в блоке для контроля электрического монтажа, содержащем блок внешнего электропитания с автоматическим выключателем, к которому входами подключены пульт управления, выполненный на базе персонального компьютера с блоком программного управления, высоковольтный источник постоянного испытательного напряжения, пробойная станция, блок коммутации контактов устройств контроля к шинам и контактов объекта контроля к шинам, содержащий блок соединителей и выполненный в виде модулей коммутатора, а выходами которые подключены к блоку управления устройствами, управляемый блоком программного управления блок ввода-вывода, который включает в себя клавиатуру, мышь, управляющий контроллер, плату ввода-вывода коммутатора, блок устройств контроля, монитор и принтер, коммутирующие элементы коммутатора выполнены в виде реле, согласно предложенному решению, блок устройств контроля включает мультиметр и высоковольтный источник испытательного напряжения, модуль коммутатора выполнен в виде плат коммутатора, блок соединителей выполнен в виде платы соединительной, расположенной в модуле коммутатора, а блок управления устройствами выполнен в виде платы управления устройствами, при этом одно из двух реле в каждой ячейке плат коммутаторов выполнено поляризованным.

Заявляемое изобретение поясняется чертежом с представленной его электрической схемой, где обозначены:

1 - колодка питания блока внешнего электропитания (БВЭП);

2 - ПК;

3 - блок коммутации;

4 - модуль коммутатора;

5 - плата управления устройствами;

6 - клавиатура;

7 - мышь или манипулятор;

8 - управляющий контроллер;

9 - мультиметр;

10 - монитор;

11 - принтер.

Заявляемое изобретение состоит из блока внешнего электропитания (БВЭП) с подключенными к колодкам питания 1 пультом управления в виде персонального компьютера 2 с блоком программного управления, блоком коммутации 3, выполненным в виде модулей коммутатором 4, платой управления устройствами 5, мультиметром 9, монитором 10 и принтером 11. Блок ввода-вывода включает клавиатуру 6, мышь 7, управляющий контроллер 8. Ко входу платы управления устройствами 5 выходами подключены все основные функциональные блоки.

БВЭП включает в себя сетевой кабель на 220 В 50 Гц, расширительные колодки для подключения устройств блока коммутатора 3, источник питания блока коммутаторов, обеспечивающий постоянными напряжениями питание схем плат коммутатора, и выключатель питания установки.

Пульт управления 2 является рабочим местом оператора. Конструктив пульта позволяет разместить системный блок управляющего компьютера с встроенным контроллером 8, устройства отображения информации 10 и 11 и устройства ввода информации 6 и 7. Пульт управления располагается в непосредственной близости от стойки (или в стойке) и соединяется с ней кабелями.

Блок программного управления установлен на ПК и представляет собой приложение для WINDOW, вызываемое оператором управления, и управляет блоком ввода-вывода.

Блок управления устройствами 5 выполнен в виде платы управления устройствами и соединен со всеми основными функциональными блоками. Он обеспечивает выбор модуля коммутатора 4 и платы, с реле которой проводится операция установки на шину или снятия с шины заявляемого блока.

Блок коммутации 3 контактов устройств контроля к шинам обеспечивает возможность использования мультиметра 9 и подачи воздействующих напряжений от программируемого высоковольтного источника испытательного напряжения.

Блок коммутации 3 контактов объекта контроля выполнен в виде плат коммутатора, стыка для подключения технологических кабелей и технологических кабелей и позволяет подключить любую точку платы на любую шину.

Стойки коммутации изготовлены в стандарте «Евромеханика-19». Подвижные опорные шарниры стойки позволяют перемещать ее на небольшие расстояния по ровной поверхности.

Модули коммутаторов 4 выполнены на печатных платах и располагаются в стойках в блочных каркасах.

Для подключения объекта контроля используются технологические кабели, которыми соединяют все контакты разъема изделия и, при необходимости, корпус разъема изделия.

Осуществление изобретения

Плата управления устройствами 5 обеспечивает ввод вывод данных между ПК и ней, получает питание для всех частей заявляемого блока, управляет подключением контактов приборов к шинам и выдает управляющие воздействия на модули коммутаторов 4.

Плата управления устройствами 5 обеспечивает:

- ввод вывод данных между ПК и платой;

- формирование состояния регистров;

- управление режимом срабатывания реле.

На плате управления устройствами 5 расположены:

- схема управления регистрами режима;

- регистры режима;

- схема вывода состояния разрядов;

- схема управления реле, в которой:

Р1 служит для подключения к шинам источника е1.

Р2 служит для подключения к шинам источника Е1.

Р4 обеспечивает замыкание R17 и R18.

Р5 подключает к шинам R20 и замыкает цепи GND и RESET.

Р6 замыкает цепи GND и START.

Модуль коммутатора 4 управляет подключением контактов объекта контроля к шинам. Управляющие воздействия на модуль коммутатора 4 подается либо от платы управления устройствами 5, либо по кабелю 3. Выход блока коммутатора 3 с помощью кабелей стыка выводится на коммутационное поле коммутатора.

В модуле коммутатора 4 установлены плата управления 5, плата коммутатора, плата выбора адреса.

Плата коммутатора обеспечивает подключение 64 контактов объекта контроля на шины 1 и 2.

На плате коммутатора расположены:

- дешифратор выбора Х ячейки D1;

- 64 ячеек коммутатора Я1…Я64.

Сигнал CP - «ВЫБОР ПЛАТЫ» через диод V1 и включенное реле ячейки поступает на вход разряда Р2.0 PIO. Он используется системой управления коммутатором для определения состояния реле на плате (если сигнал равен нулю - все реле платы в выключенном состоянии).

В качестве источника воздействия Е1 в может быть использован программируемый источник постоянного напряжения, выполненный на плате.

Плата управляемого источника постоянного напряжения обеспечивает выдачу постоянного напряжения на шины 1 и 2.

Выходы сигнала со схемы управления реле формируются в сигнал Блок, значение которого определяет включение или выключение поляризованных реле коммутатора, обеспечивая при этом более простое управление платой коммутатора, благодаря чему, в том числе, используют меньшее количество элементов на плате, что обеспечивает высокую надежность при работе.

В заявляемом изобретении контроль монтажа осуществляется:

- для определения соответствия электрического монтажа проверяемого объекта его электрической схеме;

- для проверки параметров, в том числе, электрического сопротивления изоляции и ее электрической прочности;

- для проверки правильности функционирования с помощью действий оператора по запросу программы контроля.

Определение соответствия электрического монтажа проверяемого объекта его электрической схеме проводится методом омметра - контролируются сопротивления связей между подключенными к коммутатору точками цепи электрического монтажа проверяемого объекта. Контроль выполняется с помощью мультиметра, работающего в режиме омметра. Контроль проводится на низких уровнях напряжений и токов, что позволяет избежать возможных разрушений при производственных дефектах монтажа.

Проверка изоляции осуществляется методом вольтметра - амперметра. Мультиметром определяются токи утечки. При этом к испытуемым цепям прикладываются напряжения от источника постоянного тока. Электрические цепи, изоляция которых должна подвергаться проверке, точки приложения испытательного напряжения, его значение, форма и длительность воздействия указываются в файле, содержащем задание для контроля объекта.

Таким образом, решение поставленной задачи позволяет достичь заявляемого технического результата, а именно, повысить надежность при работе и упростить управление блоком коммутации за счет использования поляризационных реле в составе плат коммутатора, с минимальным количеством входящих в основные блоки функциональных элементов.

Изобретение относится к радиоэлектронике и вычислительной технике, предназначено для контроля электрического монтажа, а именно проверки соответствия объекта контроля его электрической схеме и может быть использовано для контроля наличия связей, замкнутых контактов, возникновения замыканий, сопротивления изоляции, контроля параметров элементов объекта контроля. Устройство контроля электрического монтажа содержит блок внешнего электропитания с автоматическим выключателем, к которому входами подключены пульт управления, выполненный на базе персонального компьютера с блоком программного управления, высоковольтный источник постоянного испытательного напряжения, пробойная станция, блок коммутации контактов устройств контроля к шинам и контактов объекта контроля к шинам, содержащий блок соединителей и выполненный в виде модулей коммутатора, а выходами которые подключены к блоку управления устройствами. Управляемый блоком программного управления блок ввода-вывода включает в себя клавиатуру, мышь, управляющий контроллер, плату ввода-вывода коммутатора, блок устройств контроля, монитор и принтер. Коммутирующие элементы коммутатора выполнены в виде реле. Блок устройств контроля включает мультиметр и высоковольтный источник испытательного напряжения. Модуль коммутатора выполнен в виде плат коммутатора, блок соединителей выполнен в виде платы соединительной, расположенной в модуле коммутатора, а блок управления устройствами выполнен в виде платы управления устройствами, при этом одно из двух реле в каждой ячейке плат коммутаторов выполнено поляризованным. Технический результат – повышение надежности и упрощение управления блоком коммутации. 1 ил.

Устройство для контроля электрического монтажа, содержащее блок внешнего электропитания с автоматическим выключателем, к которому входами подключены пульт управления, выполненный на базе персонального компьютера с блоком программного управления, высоковольтный источник постоянного испытательного напряжения, пробойная станция, блок коммутации контактов устройств контроля к шинам и контактов объекта контроля к шинам, содержащий блок соединителей и выполненный в виде модулей коммутатора, а выходами которые подключены к блоку управления устройствами, управляемый блоком программного управления блок ввода-вывода, который включает в себя клавиатуру, мышь, управляющий контроллер, плату ввода-вывода коммутатора, блок устройств контроля, монитор и принтер, коммутирующие элементы коммутатора выполнены в виде реле, отличающееся тем, что устройство контроля включает мультиметр и высоковольтный источник испытательного напряжения, модуль коммутатора выполнен в виде плат коммутатора, блок соединителей выполнен в виде платы соединительной, расположенной в модуле коммутатора, а блок управления устройствами выполнен в виде платы управления устройствами, при этом одно из двух реле в каждой ячейке плат коммутаторов выполнено поляризованным.