Лицевая плата FPL 402 объединяет элементы коммутации и индикации. На передней части лицевой платы расположены кнопки (некоторые из них снабжены светодиодами), переключатель, дисплей и светодиоды-индикаторы. Внешний вид лицевой платы приведен на рисунке 5.
Всего на лицевой плате семнадцать кнопок и один переключатель. В некоторые кнопки вмонтированы светодиоды.
Помимо светодиодов, вмонтированных в кнопки, на лицевой плате также присутствуют отдельные светодиоды, служащие для индикации состояния микро-ЭВМ, дизеля, генератора, для сигнализации о срабатывании защиты генератора и возникновении аварийной ситуации.
В рабочем состоянии микро-ЭВМ горит светодиод «Stand by». При наличии повреждения загорается светодиод «Unit fault».Когда дизель и генератор находятся в рабочем состоянии, светятся следующие светодиоды:
«Ready» – готов;
«Ready to synchron» – готов к синхронизации и т.д.
Рисунок 5 – Лицевая плата FPL 402
В том случае, когда срабатывает защита генератора, начинает светиться один из следующих светодиодов:
«Under voltage» – низкое значение напряжения;
«Reverse power» – обратная мощность и т.д.
Плата ввода-вывода ЕА 402 служит для приема и обработки двоичных сигналов, поступающих от микропроцессорной платы ZK 408, и аналоговых сигналов – от периферийной соединительной платы РАР 402.
Плата ЕА 402 соединена с микропроцессорной платой посредством системной шины Х1, состоящей из шины данных, адресной шины и шины управления. Между ZK 408 и ЕА 402 происходит взаимный обмен информацией по шине данных. На основе обмена данными микро-ЭВМ управляет судовой электроэнергетической установкой.
Также плата ЕА 402 соединена двумя плоскими кабелями Х20, Х19 с периферийной соединительной платой РАР 402 и одним плоским кабелем с блоком питания NEG.
Периферийная соединительная плата РАР 402 служит для соединения микро-ЭВМ между собой. К этой плате подключены различные органы управления электроэнергетической установкой, на нее поступают сигналы о напряжениях и токах генератора, сигналы с датчиков дизеля. Также на плате РАР 402 расположены электромагнитные реле, служащие для осуществления контроля и управления ЭЭУ.
Питание к плате РАР 402 поступает через выпрямитель от источника постоянного тока напряжением 24 В.
На плате РАР 402 расположены два датчика напряжения и три датчика тока.
Принципиальная схема датчика напряжения. Датчик напряжения представляет собой измерительный трансформатор напряжения ТV. Его первичная обмотка подключена к линейному напряжению. Напряжение вторичной обмотки составляет 24 В. Для ограничения напряжения вторичной обмотки к ней подключен cтабистор D1
Напряжение вторичной обмотки ТV поступает на фильтр нижних частот второго порядка с многопетлевой обратной связью. Фильтр нижних частот выполнен на операционном усилителе DА1. Он служит для фильтрации высших гармонических составляющих. С выхода фильтра нижних частот сигнал поступает на однонолупериодный выпрямитель с фильтром нижних частот. Этот выпрямитель выполнен на операционных усилителях.
Рисунок 6 – Датчик напряжения
Таким образом, каждый датчик напряжения имеет два выходных сигнала: переменного тока Uвых1 и постоянного тока – Uвых2.
У одного из датчиков напряжения измерительный трансформатор ТV подключен к генератору, у второго - к шинам.
Сигналы переменного тока датчиков напряжения поступают на плату ЕА 402, где они работают в системе прерывания микро-ЭВМ. Помимо того, эти же сигналы используются в схеме синхронизации.
Сигналы постоянного тока датчиков напряжения приходят на плату ЕА 402 к мультиплексору - для дальнейшей обработки аналого-цифровым преобразователем.
Принципиальная схема датчика тока. Эта принципиальная схема показана на рис. 7. Датчик тока представляет трансреактор ТАV. Первичная обмотка этого трансреактора подключена ко вторичной обмотке первичного измерительного трансформатора тока с силой тока I = 5 А.
Рисунок 7 - Датчик тока
Трансреактор представляет собой трансформатор. На первичную обмотку такого трансформатора поступает ток, а на вторичной обмотке возникает ЭДС. Эта ЭДС изменяет свое значение пропорционально току в первичной обмотке и сдвинута по фазе относительно тока на угол, близкий π/2. Для того, чтобы между током и ЭДС существовала линейная зависимость, трансреакторы обычно изготавливают с воздушным зазором в сердечнике.
Напряжение вторичной обмотки ТАV поступает на фильтр нижних частот с многопетлевой обратной связью. Этот фильтр служит для выделения первой гармонической составляющей выходного напряжения трансреактора. Выполнен фильтр на операционном усилителе А47.
С выхода фильтра нижних частот сигнал поступает на инвертирующий усилитель с операционным усилителем DА2 и однополупериодный выпрямитель с фильтром нижних частот. Однополупериодный выпрямитель выполнен на операционных усилителях
Один из датчиков имеет два выходных сигнала: переменного тока (Uвых1) и постоянного тока (Uвых2). Два других датчика имеют только сигналы постоянного тока. Таким образом, с выходов трех датчиков тока поступают напряжения постоянного тока, значения которых меняются пропорционально токам в фазах генератора.
Сигналы постоянного тока трех датчиков тока поступают на плату ЕА 402 к мультиплексору - для дальнейшей обработки аналого-цифровым преобразователем.
Сигнал переменного тока использован в системе прерывания микро-ЭВМ.
На рис. 8 представлена принципиальная схема датчика частоты вращения генератора.
Выходной сигнал тахогенератора Uтг поступает на делитель напряжения. Этот делитель напряжения состоит из резисторов R1, R2, R3, R4. Выходной сигнал делителя напряжения снимается с резистора R4. Подключение тахогенератора к клеммам 7, 8, 9 зависит от значения напряжения на его выходе.
Напряжение с выхода делителя напряжения поступает на вход однополупериодного выпрямителя на операционном усилителе DA1. С выхода этого выпрямителя сигнал идет на вход апериодического звена первого порядка на операционном усилителе DA2. Схема на усилителе DA2 выступает в качестве фильтра нижних частот и служит для сглаживания динамических составляющих выходного напряжения тахогенератора.
