Конструктивно-функциональные модули

Основными конструктивно-функциональными модулями устройств отображения информации и пультов управления являются модули индикации и модули, обеспечивающие прием и обработку информации.

Наиболее сложными с точки зрения подсоединения в схему и одновременно более часто встречающимися ППИ являются цифровые и буквенно-цифровые (матричные) индикаторы, разра­ботанные в держателях керамических индикаторов (ДКИ). Индикаторы могут впаиваться в гнезда держателей, закреплен­ных на корпусе пультов управления и устройств отображения информации или в печатные платы. Однако с целью снижения трудозатрат при заменах вышедших из строя индикаторов, облегчения проведения регламентных работ, а также при изоли­рованной установке индикаторов рационально использовать разъемы. Разъемы, конструктивно объединенные со схемами управления индикаторами, получили наименование ячеек индика­ции. Существует несколько вариантов конструктивного оформ­ления ячеек индикации для использования совместно с раз­личного типа индикаторами и схемами управления ими.

На рис. 6.1 представлен внешний вид разъема для подклю­чения индикаторов, являющегося обязательной составляющей частью ячеек индикации.

Рис. 6.1. Внешний вид разъема для подключения индикатора

При эксплуатации индикаторов в ус­ловиях повышенных температур окру­жающей среды для обеспечения темпера­турного режима их работы необходимо осуществлять отвод выделяемых индика­торами мощностей.

С целью повышения теплоотдачи от индикаторов в конструкции разъема предусмотрен паз для крепления к тепло-отводящей металлической шине. Механи­ческое крепление разъема на корпусе (лицевой панели) пульта управления и индикации помогает обеспечивать тепло­вые режимы работы индикаторов. Для снижения теплового сопротивления «кор­пус индикатора — теплоотводящая шина» необходимо установку индикаторов производить с применением теплопроводящих паст типа КПТ-8.

Конструкция гнезд разъема предусматривает защиту от воз­действия вибраций (изъятие индикатора сопровождается при­ложением повышенных усилий 2,00 — 2,50 Н).

6.1.1. Конструктивно-функциональные модули индикации (ячейки индикации)

На рис. 6.2 представлен внешний вид ячейки индикации для использования совместно с индикаторами типа АЛС324 (Б, Б1) и ЗЛС324 (Б, Б1). Ячейка индикации включает в свой состав разъем, дешифратор (514ИД2 или К514ИД2) двоично-десятичного кода в позиционный семисегментный код, воспри­нимаемый указанными индикаторами, восемь (с учетом деци­мальной точки) токоограничивающих резисторов и выходной разъем ячейки для связи с электронным оборудованием, раз­мещаемым на соответствующих КФМ по обработке информации. Принципиальная схема ячейки индикации представлена на рис. 6.3. Функционирование схемы пояснено в § 3.2.

Конструктивно ячейка индикации представляет собой разъем для индикатора с установленными по бокам двумя платами пе­чатного монтажа. На платах размещены резисторы и ИМС. Крепятся платы и разъем смолой ВК-9.

Ячейка индикации крепится в пульт со стороны лицевой па­нели двумя винтами, конструкция разъема индикатора позво­ляет крепить ячейку к теплоотводящей шине. Индикатор уста­навливается в ячейку индикации на пасту типа КПТ-8 после установки ячейки в пульт.

Для индикации цифровых значений параметров, имеющих градусную сетку измерений, может быть предложен вариант ячейки с установкой индикатора в перевернутом положении (вверх децимальной точкой) с соответствующей корректировкой схемы соединения индикатора и ИМС.

Рис. 6.2. Внешний вид ячейки индикации для использования с индикаторами тина ЗЛС324Б(Б1) и АЛС324Б|Б1) и микросхемой 514ИД2 (К514ИД2)

Рис. 6.3. Принципиальная схема ячейки индикации для индикаторов ЗЛС324Б(Б1) и АЛС324Б(Б1):

D, — микросхема 51411Д2; Н - индикатор ЗЛС324Б; R, R — резисторы 0,25 Вт, 62 Ом

Рис. 6.4. Принципиальная схема ячейки индикации для индикаторов типа ЗЛС324Б(Б1) и АЛС324Б(Б1) с микросхемой 514ПР1: D, -- микросхема 514IIP1; Я, - индикатор ЗЛС324Б1

Рис. 6.5. Внешний вид ячейки индикации для использования с индикатором ЗЛС340А

Для индикации цифровой информации может быть использо­ван также вариант ячейки индикации (рис. 6.4), в состав которой входят: разъем, дешифратор (ИМС 514ПР1) двоично-десятич­ного кода в семисегментный код индикаторов со встроенным устройством памяти на тетраду ДДК. В этом случае токоогра-ничивающие резисторы отсутствуют, так как формирователи тока входят в состав микросхемы. Применение ячейки индикации с ИМС 514ПР1 позволяет сократить общее количество электронно­го оборудования, размещаемого в объеме пульта управления.

Рис. 6.6. Схема ячейки индикации с индикатором типа ЗЛС340А

Для обеспечения индикации текстовой информации на БЦИ типа ЗЛС340А может быть использован КФМ — ячейка инди­кации (рис. 6.5). в состав которой входят: разъем, аналогич­ный примененному в цифровых ячейках индикации, две микро­схемы типа 1НТ251 и выходной разъем ячейки для связи с элект­ронным оборудованием в пульте управления. Принципиальная схема ячейки индикации для матричного индикатора типа ЗЛС340А представлена на рис. 6.6. Функционирование индика­тора и ИМС 1НТ251 в качестве усилителя-переключателя тока изложено в гл. 4.

Конструкция приведенных выше ячеек индикации основана на преемственности конструкторских и технологических решений; оснастка, необходимая для их изготовления, унифицирована.

Использование КФМ-ячеек индикации позволяет снизить общую трудоемкость производства устройства отображения ин­формации и пультов управления в малознаковых (на 20 — 25 ин­дикаторов) устройствах при ограниченных объемах их выпуска.

Рис. 6.7. Внешний вид индикаторного модуля на 10 индикаторов ЗЛС340А

Это объясняется тем, что, с одной стороны, не удалось обеспе­чить механизацию совместного монтажа разъема индикатора и боковых плат печатного монтажа ячейки, а с другой — в этом конструктивном исполнении выводы ячейки индикации (от пе­чатных плат ячейки индикации к схемам управления в пульте) также не позволяют осуществить автоматизацию монтажа ячеек в корпусе устройства на печатную плату. Поэтому установка на лицевой панели пульта управления или устройства отображе­ния информации большого количества ячеек индикации (80 — 100 ячеек и более) требует выполнения значительного объема монтажа, механизировать который затруднительно. Принци­пиально снизить объем трудозатрат на изготовление аппаратуры позволяет проведение дальнейшей интеграции оборудования управления матричными индикаторами не только с точки зрения их совместного размещения, но и выбора элементной базы управления с большей степенью интеграции. В частности, для управления матричными индикаторами могут быть использова­ны ИМС 514ИР2 (А, Б).

На рис. 6.7 приведен внешний вид индикаторного модуля, позволяющего обеспечить управление и индикацию на десяти индикаторах типа ЗЛС340А. Модуль управления включает в себя десять разъемов для индикаторов, электрорадиоэлементы в со­ответствии со схемой, приведенной на рис. 6.8, и разъем для внешних соединений. Две такие ячейки, собранные в один мо­дуль, создают КФМ для индикации информации на десяти инди­каторах типа ЗЛС340А. (На схеме показана половина индика­торного модуля — на пять индикаторов, размещенных на плате печатного монтажа, две таких платы составляют модуль на десять индикаторов.)

Рис. 6.8. Схема ячейки индикации на пять индикаторов типа ЗЛС340А

Функционирование схемы изложено в гл. 4.

Конструктивно модуль представляет собой две зеркального отражения многослойные платы печатного монтажа, установлен­ные в рамку. На передней стороне модуля размещено пять пар разъемов для индикаторов. На платах печатного монтажа раз­мещено электронное оборудование, в том числе микросхемы 514ИР2А. Для обеспечения теплоотвода от них предусмотрены широкая (15 мм) шина металлизации и массивная теплоотводя-щая шина, размещенная между платами и касающаяся корпусов микросхем сквозь отверстия в платах печатного монтажа. Мик­росхемы устанавливаются на теплопроводящую пасту.

Данная ячейка индикации — КФМ позволяет производить на­бор в пакет без зазора между знаками индицируемого текста с обеспечением возможности создания индикаторной части устрой­ства в пять строк по 2N индикаторов в каждой, где N — коли­чество модулей, набранных в пакет.

Со стороны разъема и индикаторов модуля установлены на­правляющие штыри для обеспечения надежного сочленения разъема модуля и его ответной части в пульте. Лицевая панель модуля после ее установки в прибор центрируется штырями, расположенными на лицевой панели пульта, и крепится винтами.

На рис. 6.9 представлен внешний вид устройства отображе­ния информации на 80 знакомест. Рядом размещена ячейка инди­кации, изъятая из устройства. С лицевой панели для наглядности снят светофильтр (пять строк по 16 знакомест в каждой).

Рис. 6.9. Внешний вид устройства отображения информации на 80 знакомест без светофильтра со снятым модулем

Приведенные выше конструктивные решения показывают ва­рианты исполнения конструктивно-функциональных модулей, но не являются обязательными, поскольку требования техниче­ских заданий на разработку не всегда отвечают ранее заготов­ленным решениям.