Przed
omówieniem działania sterownika, chciałbym zwrócić uwagę na bardzo ważną rzecz
- mianowicie typ zastosowanych transoptorów szczelinowych. Otóż okazało się że
dostarczane są płytki z transoptorami typu TCSS 2211 - współpracujące z układem
scalonym U1 typu CD 4049 oraz TCSS 2100 lub TCSS 1100 współpracujące z
układem CD 4050 .
Transoptory te różnią się stanem wyjściowym tranzystorów. Otóż w układzie TCSS
2211 tranzystory przewodzą jak płytka znajduje się w szczelinie ( przerwany
strumień światła) a TCSS 2100 odwrotnie. Dlatego należy stosować różne typy
układów sterujących sygnałem wyjściowym. Układ CD 4049 neguje sygnał transoptora
a CD 4050 tylko wzmacnia ( czyli poziom wejścia i wyjścia jest taki sam.
Inaczej można to porównać do normalnego transoptora - układ TCSS 2100 działa
tak jak każdy transoptor ( dioda świeci to tranzystor przewodzi.
Proszę również pamiętać, że transoptory szczelinowe zasilane są napięciem 5V
!!! z układu U6. Większe napięcie uszkodzi transoptor tego typu.
Dla
ułatwienia przyjąłem, że drąg znajduje się w położeniu pośrednim, a rogata
obsługiwana jest z miejsca. Czyli wszystkie trzy transoptory szczelinowe są
zasłonięte. Na pulpicie nie świecą kontrolki położenia drąga, natomiast jest
włączona sygnalizacja. Drąg można otworzyć lub zamknąć.
Po
naciśnięciu przycisku DP( lub DL) na listwę LZP zac3 podany jest + VCC. Sygnał ten
następnie odbierany jest w napędzie na wtyku LT zac 3 i LP zacisk 4. Na
płytce sterownika wzbudza się przekaźnik PD. Proszę zauważyć, że w ten sam
sposób wzbudza się przekaźnik PG. Równocześnie sygnał zamykania lub otwierana
rogatki przechodząc poprzez diodę D6, R16, DZ5, lub D5, R16, DZ5,wysterowuje
diodę transoptora U4A. Tranzystor w U4A przechodzi w stan przewodzenia.
Następuje wysterowanie optotriaka U5A Przebiega to w ten sposób:
TOS1 jest zasłonięty. Na zacisku 1 listwy ZL5 jest poziom L (0). Również na
nóżkach 11 i 7 U1 jest stan 0. Natomiast na nóżkach 12 i 6 jest stan 1 ( czyli+
zasilania). Poziom ten z nóżki 6 poprzez D4, zestyk przekaźnika PD, R13 , 1-2
U5, C-E U4A wysterowuje triak w optotriaku. Równocześnie na wejście R układu
czasowego U6 podany jest stan 0. Zostaje uruchomiony układ czasowy ze zwłoką 20
sekund. Tyle mamy czasu na osiągnięcie któregoś z skrajnych położeń drąga. Po
tym czasie na wyjściu Q pojawia się poziom L - powodując przerwanie
wysterowania diody optotriaka, Optotriak przestaje sterować tyrystorem
"02". Silnik nie może pracować. Analogicznie można rozpatrywać obwód
otwierania rogatki.
Przyjmijmy,
że zmieściliśmy się w czasie 20 sek. i drąg przyjął położenie poziome. W tym
momencie zostaje usunięta płytka z szczeliny TOS1. Przez transoptor przestaje
płynąć prąd. Wejścia /wyjścia U1 zmieniają swoje stany. I tak na nóżce 6 mamy
teraz poziom L czyli Optotriak również traci wysterowanie - identycznie jak
przy zadziałaniu układu czasowego. No i tak jak poprzednio - analogicznie rozpatrujemy
obwód otwarcia drąga - tam mamy do czynienia z TOS2.
Wysterowany optotriak
U5 powoduje załączenie tyrystora "02" w "zerze" napięcia
zasilającego ( bezprzepięciowo ). Zależnie od tego,
który przekaźnik jest wzbudzony - rogatka zamyka się lub otwiera.
Dla
zamknięcia rogatki potrzebne jest :
1.
poziom L na zacisku 1 listwy ZL5 dla
TOS typu TCSS 2211 lub H dla TCSS 2100.
2.
poziom H na diodzie D4
3.
poziom H na wyjściu Q ( n. 8) U6 - (układ
czasowy) przez czas 20 sekund od chwili naciśnięcia przycisku.
4.
poziom H na wejściu R ( n. 6) U6 - (układ
czasowy) przez czas 20 sekund od chwili naciśnięcia przycisku.
5.
+VCC na zacisku 4 LT i 6 LP
6.
wzbudzony przekaźnik PD
7.
sprawny układ sterowania silnikiem (
optotriak i tyrystor).
8.
no i oczywiście wszystkie napięcia zasilania.
Dla
otwarcia rogatki potrzebne jest :
1.
poziom L na zacisku 3 listwy ZL5 dla
TOS typu TCSS 2211 lub H dla TCSS 2100.
2.
poziom H na diodzie D3
3.
reszta analogicznie do zamknięcia rogatki.
Jeszcze o
niektórych elementach.
1. Jako D1 i
D2 wykorzystane są diody Schottky'ego :
Dioda Schottky'ego stanowią w większości wypadków alternatywę dla diod germanowych,
gdy niezbędne jest niskie napięcie progowe. Wynosi ono ok 0,4 V. Diody te
działają na nośnikach większościowych, odznaczają się zatem bardzo krótkimi
czasami przełączania i nadają się doskonale do zastosowań w układach bardzo
wielkiej częstotliwości i układach przełączających.
2. Jako Dz1
do Dz5 wykorzystane są diody Zenera :
Dioda
Zenera zachowuje
się w kierunku przewodzenia jak dioda, ale ma bardzo dokładnie określone
napięcie przebicia w kierunku wstecznym. Diod tych używa się do pracy w
kierunku zaporowym i wykorzystuje się tzw. napięcie Zenera tj. napięcie, przy
którym prąd wsteczny diody gwałtownie rośnie. Dlatego szeregowo z diodą Zenera
należy łączyć rezystor lub inny element ograniczający prąd.
Dioda Zenera ma precyzyjnie określone napięcie przebicia. Charakterystyka diody
w kierunku zaporowym musi wykazać bardzo wyraźne przegięcie. Poza tym zmiany
napięcia Zenera w funkcji temperatury powinny być możliwie małe. Najlepsze
parametry termiczne mają diody w zakresie napięć Zenera 5,6 - 6,2 V. Dla napięć
niższych współczynnik temperaturowy napięcia Zenera jest ujemny, dla napięć
wyższych dodatni. Często dla otrzymania elementów stabilizacyjnych o bardzo
małym współczynniku temperaturowym napięcia, łączy się diody o dodatnim i
ujemnym współczynniku w celu ich wzajemnej kompensacji. Czasami łączy się
zwykłą diodę krzemową (posiada ujemny współczynnik temperaturowy przy pracy w
kierunku przewodzenia) produkowaną seryjnie, z wysokonapięciową diodą Zenera.
Wypadkowa rezystancja szeregowa diod, powoduje jednak, że charakterystyka
przebicia Zenera będzie mniej stroma. Istnieją również diody stabilizacyjne o
napięciu poniżej 2 V. Noszą nazwę stabilitronów. Są to diody pracujące w
kierunku przewodzenia, nie są więc diodami Zenera.
To chyba
tyle na ten temat - teraz zabieram się za kontrole położenia drąga.