Логические элементы «И-НЕ» управляют дренажным насосом

С помощью всего нескольких логических элементов «И-НЕ» можно управлять дренажными и другими насосами, защищающими подвал от затопления или поддерживающими уровень воды в резервуарах. Схема на Рисунке 1 принимает 12-вольтовые сигналы от датчиков нижнего уровня воды L1 и верхнего уровня L2, установленных в подземном резервуаре. Чтобы избежать коротких циклов работы насоса, необходимо отрегулировать величину зазора между этими двумя уровнями. Когда вода достигает максимального уровня L2, насос включается. Когда уровень воды падает ниже нижнего уровня L1, насос отключается.

Решения MEAN WELL и MORNSUN для надежного электропитания устройств и систем промышленной автоматизации

В контроллере дренажного насоса для управления твердотельным реле используются четыре логических элемента «И-НЕ».
Рисунок 1. В контроллере дренажного насоса для управления твердотельным реле используются четыре
логических элемента «И-НЕ».

Когда резервуар пуст, сигналы датчиков L1 и L2 и выход логического элемента D имеют низкие уровни, поскольку выходные сигналы элементов B и A имеют высокие уровни. Когда уровень воды поднимается и замыкает контакты датчика L1, выходное напряжение элемента D остается прежним. Если уровень воды продолжает повышаться и закорачивает датчик L2 на 12 В , выходной сигнал элемента A становится низким, и выход логического элемента D переключается в состояние «лог. 1». В результате на выходе логического элемента B устанавливается «лог. 0», который включает твердотельное реле, и дренажный насос запускается [1]. Одновременно высокий уровень на выходе элемента D включает стробируемый генератор, и пьезоэлектрический излучатель начинает издавать звук.

Когда уровень воды опускается ниже датчика L2, насос удерживается во включенном состоянии защелкой, образованной логическими элементами B и D. Если уровень воды падает ниже датчика L1, напряжение на выходе элемента B становится высоким, и насос отключается. На выходе логического элемента D появляется «лог. 0», генератор останавливается, и излучение звука прекращается.

В схеме используются логические элементы «И-НЕ» с триггерами Шмитта на входах HCF4093B для формирования фронтов медленных сигналов. Сопротивление входного резистора R1 равно 560 кОм. Проверка схемы с помощью стакана фильтрованной воды показала повышенную проводимость грунтовых вод. Допустимо увеличение сопротивления входного резистора при условии учета падения напряжения на нем, обусловленного входным током утечки. 

В твердотельном реле для управления нагрузкой двигателя могут содержаться встречно-параллельно соединенные тиристоры, схемы управления моментом включения и снабберные цепи [2]. Номинальное напряжение твердотельного реле должно вдвое превышать рабочее напряжение, а допустимый ток должен быть в 5-10 раз больше номинального тока двигателя, чтобы выдерживать dV/dt и импульсные токи. Нужно также использовать быстродействующие плавкие предохранители или полупроводниковые предохранители с номинальным током менее установленного для твердотельного реле параметра I2t, где I – ток, а t – продолжительность протекания тока в секундах. Параметры твердотельного реле должны соответствовать характеристикам двигателя.

В качестве датчиков в этой схеме используются изолированные одножильные медные провода большого сечения с зачищенными концами. Провода датчика можно присоединить к двусторонним фарфоровым клеммным соединителям, помещенным в корпус и размещенным в верхней части резервуара. Также можно использовать любой другой провод из хорошо проводящего и некорродирующего материала. Источник питания должен быть плавающим.

Подключение потенциометра к логическому элементу B позволяет создать контроллер уровня воды.
Рисунок 2. Подключение потенциометра к логическому элементу B позволяет создать контроллер уровня воды.

После небольших изменений схема на Рисунке 2 может выполнять несколько иную функцию. Предположим, у нас есть резервуар, в котором мы хотим поддерживать определенный уровень воды или любой проводящей жидкости. Установим датчики L1 и L2 в резервуаре точно так же, как в схеме на Рисунке 1. Включение питания приведет к тому, что насос начинает заполнять резервуар жидкостью. Когда ее уровень достигнет датчика L2, насос выключится. Насос будет оставаться выключенным до тех пор, пока уровень воды не опустится до датчика L1. Когда уровень упадает ниже L1, насос снова начнет заполнять бак, пока вода не достигнет датчика L2.Пьезоэлектрический излучатель будет оповещать о том, что насос работает.

Можно также управлять насосами с трехфазными двигателями, используя трехфазные твердотельные реле или подходящие по току и напряжению однофазные реле. В последнем случае входы двух твердотельных реле следует соединить последовательно. Одно твердотельное реле в каждой фазе управляет двумя фазами, а третья фаза подключается напрямую.

  1. Datasheet Texas Instruments CD4093B

ООО «Мегател», ИНН 3666086782, ОГРН 1033600037020

Добавить свое объявление

* заполните обязательные данные

Статистика eFaster:

посетило сегодня 1060
сейчас смотрят 60
представлено поставщиков 1573
загружено
позиций
25 067 862