Обеспечение гарантированного отключения реле, управляемого микроконтроллером Опции

[Serg_el]

Есть задача коммутации некоторой силовой цепи (12В, 10А) с помощью реле. Управляющий микроконтроллер обеспечивает включение реле на время не превышающее 5 секунд с последующим обязательным отключением. Необходимо гарантировать отключение реле максимум через 7 секунд даже при условии зависания микроконтроллера, отключения питания управляющей платы, нашествия инопланетян и т.п. Есть ли какие-либо классические решения данной задачи? Сейчас мне видится использование для управления электронным ключом, который запитывает обмотку реле, супервизора (TPS3808) с внешним сбросом с программируемой задержкой. Микроконтроллер "сбрасывает" супервизор, выходной сигнал которого активирует замыкание ключа, а далее через 7 секунд размыкает его принудительно, если микроконтроллер не в состоянии сделать это сам. Ну и заодно можно через 7 секунд дать RESET и самому микроконтроллеру.

[rezident]

TPS3808 не подойдет. У нее максимально допустимое входное напряжение 7В. Дешевле будет сделать перезапускаемый одновибратор на LMC555 по классической схеме из даташита. Ее можно запитать от 12В, а выход нагрузить прямо на обмотку реле. Надеюсь реле у вас не 10А потребляет как указано, а не более 15мА? Номиналы RC для выдержки 7 сек будут не слишком "супермаксимальными", вполне можно будет обойтись керамикой X7R на несколько мкФ и 2-3 МегаОмным резистором.

[Слесарь]

Классический вариант - два реле последовательно управляемых контроллером + сторожевой таймер. При проблеме с контактами уж какое-то реле то разомкнет. При проблеме с контроллером сразу перезапуск и инициализация портов управляющих реле

[Serg_el]

TPS3808 не подойдет. У нее максимально допустимое входное напряжение 7В. Дешевле будет сделать перезапускаемый одновибратор на LMC555 по классической схеме из даташита. Ее можно запитать от 12В, а выход нагрузить прямо на обмотку реле. Надеюсь реле у вас не 10А потребляет как указано, а не более 15мА? Номиналы RC для выдержки 7 сек будут не слишком "супермаксимальными", вполне можно будет обойтись керамикой X7R на несколько мкФ и 2-3 МегаОмным резистором.

TPS3808 будет управлять лишь логическим входом силового ключа (от Infineon), поэтому входного напряжения за глаза. У нее есть версия HiRel, пишут, что для Aerospace, Medical и т.п. Также расширенный температурный диапазон (до +125С). 555 конечно же проверенная десятилетиями микросхема, но все же хочется при использовании микросхемы гарантий производителя в ее надежности.

PS 10А будет коммутировать силовая обмотка реле, а обмотка управления конечно же требует миллиамперы.

Классический вариант - два реле последовательно управляемых контроллером + сторожевой таймер. При проблеме с контактами уж какое-то реле то разомкнет. При проблеме с контроллером сразу перезапуск и инициализация портов управляющих реле

А если к примеру микроконтроллер с тяжелой ОС, которая требует длительной загрузки, то уже потребуется второй МК с быстрым перезапуском. Вот поэтому хочется, чтобы реле размыкалось по команде от независимого устройства без программы.

[Слесарь]

Как это. В моих системах инициализация портов это первое дело. Но я никогда не использовал ОС







Сообщение отредактировал Herz - Apr 24 2011, 06:40

[Serg_el]

Как это. В моих системах инициализация портов это первое дело. Но я никогда не использовал ОС

Это как пример того, почему я хочу использовать именно независимую железку, которая параллельно будет обеспечивать надежность отключения.

[Слесарь]

Я сам сейчас прибалеваю повышением отказоустойчивости кипятильника

Сообщение отредактировал Слесарь - Apr 12 2011, 20:30

[rezident]

555 конечно же проверенная десятилетиями микросхема, но все же хочется при использовании микросхемы гарантий производителя в ее надежности.

Извиняюсь за любопытство, а вы случайно не для АЭС чего-то там разрабатываете?

[Слесарь]

А я все мечтаю собрать статистику отказов контроллера при правильной разводке платы и правильном БП. Каждый раз как приезжаю на производство, спрашиваю, как работают мои самоделки (специально не задействую сторожевой таймер в некоторых), не слова о зависах, когда стоит правильный БП.
Дома, один агрегат бывает виснет, но там неправильный БП и куча обвязки среди искрящего железа. Но опять же, когда заземлил на корпус устройства минус плохого БП, не могу дождаться зависа.
Когда говорят о сверхнадежности МК я обычно верю. Проблема обычно в его использовани

[wla]

У меня в таких случаях процессор генерит импульсы, которые через конденсатор, диод и RC-цепь открывают управляющий транзистор реле. Если МК завис в 0 или 1, то импульсы не поддерживают открытое состояние транзистора и он закрывается, отключая реле. Просто и надежно..

Сообщение отредактировал wla - Apr 13 2011, 03:50

[Слесарь]

Помнится, у меня при зависаниях, ШИМ продолжах генерить в той же поре, то есть, для предложенного варианта нельзя применять внутренние независимые генераторы. Как понимаю, необходимо для этой задачи использовать целый отдельный таймер и обработчик в прерывании.
Пока незнаю, может ли программа зависнуть в основном цикле, но продолжать крутиться в обработчике прерывания по переполнениям независимых таймеров..

[wla]

Помнится, у меня при зависаниях, ШИМ продолжах генерить в той же поре, то есть, для предложенного варианта нельзя применять внутренние независимые генераторы. Как понимаю, необходимо для этой задачи использовать целый отдельный таймер и обработчик в прерывании.
Пока незнаю, может ли программа зависнуть в основном цикле, но продолжать крутиться в обработчике прерывания по переполнениям независимых таймеров..

У меня программа генерила импульсы в основном цикле.. Это было в системе по управлению инкубатором. Там 16000 оплдотворенных куриных яиц ( а они значительно дороже тех, которые продают в магазине). Поэтому любое отклонение от нормы должно было вызывать сигнализацию, которая по умолчанию была включена и отключалась только при нормальном течении процесса длительностью 22 суток. Система подразумевала сеть из 200 таких инкубаторов. Прерывания не проходят. т. к процессор мог зависнуть, при этом прерывания работали.

[Слесарь]

Понятно. То есть, это для системы контролирующей всего один процесс. Используюшей программные задержки в работе, не таймеры. Пусть даже поочередно контролируется множество датчиков.

[Serg_el]

Извиняюсь за любопытство, а вы случайно не для АЭС чего-то там разрабатываете?

Ни в коем случае, я не считаю себя достаточно квалифицированным для решения таких задач. В моем случаем некорректное срабатывание реле может привести к повреждению механизма, конструкцию которого я не определяю.

Когда говорят о сверхнадежности МК я обычно верю. Проблема обычно в его использовани

Вот именно, я как раз волнуюсь за качество софта. Я хочу аппаратно компенсировать потенциальные ошибки в управляющей программе.

У меня программа генерила импульсы в основном цикле..

А если проц постоянно зависает, срабатывает WDT и порт меняет состояние с 1 в 0 и наоборот? Если мы используем прерывания таймера для переключения состояния порта, то представьте ситуацию, когда в основном цикле глобально запрещают прерывания для выполнения какой-либо функции, а потом зависают или еще что-нибудь?

[Tanya]

... а потом зависают или еще что-нибудь?

Проще, дешевле, надежнее и минималистичнее всего - поставить второй контроллер, который только измеряет время включения.

[Serg_el]

Проще, дешевле, надежнее и минималистичнее всего - поставить второй контроллер, который только измеряет время включения.

А предложенный мною вариант под определения "Проще, дешевле, надежнее и минималистичнее всего" не подходит?

[Tanya]

А предложенный мною вариант под определения "Проще, дешевле, надежнее и минималистичнее всего" не подходит?

Кажется (мне), что МК - более гибкое устройство. Вот представьте, что зловредный контроллер включает реле на 4 секунды, отключает на 1 мс а потом опять включает... И другие глупости можно придумать...
У меня склонность такая - не перегружать...
В пределе - один контроллер - одна функция.

[Serg_el]

Кажется (мне), что МК - более гибкое устройство. Вот представьте, что зловредный контроллер включает реле на 4 секунды, отключает на 1 мс а потом опять включает... И другие глупости можно придумать...
У меня склонность такая - не перегружать...
В пределе - один контроллер - одна функция.

А если сбой МК вызван мощной помехой по питанию, уровень которой не был учтен при проектировании? Т.е. такой сбой может произойти сразу у обоих МК. Конечно же второй должен надежно сбросится супервизором, но вдруг не получилось? Для меня вообще все, что с тактированием и программой потенциально ненадежно.

[wla]

А если сбой МК вызван мощной помехой по питанию, уровень которой не был учтен при проектировании? Т.е. такой сбой может произойти сразу у обоих МК. Конечно же второй должен надежно сбросится супервизором, но вдруг не получилось? Для меня вообще все, что с тактированием и программой потенциально ненадежно.

Вы уж определитесь с возможными сбоями.. А то вдруг рядом атомный взрыв произойдет.. а реле не успеет отработать..
Сначала, я думаю, надо пставить список задач, при которых сбой недопустим. Затем оценится с ценой защиты от сбоя.. и затем уж выбирайте варианты исполнения.

[Serg_el]

Вы уж определитесь с возможными сбоями.. А то вдруг рядом атомный взрыв произойдет.. а реле не успеет отработать..
Сначала, я думаю, надо пставить список задач, при которых сбой недопустим. Затем оценится с ценой защиты от сбоя.. и затем уж выбирайте варианты исполнения.

Сбой недопустим при одной единственной задаче, а именно той, которую должно выполнять реле - замкнуть свои контакты и разомкнуть их через определенное время Цена... Ну двойное и тройное резервирование управляющей МК системы не думаю, что уместно, но вот схематехническое решение, которое будет независимо контролировать отключение обмотки вполне. Идея с 2мя реле понравилась.

[ArseGun]

...Когда говорят о сверхнадежности МК я обычно верю. Проблема обычно в его использовани

Не всегда. Есть еще и объективные физические факторы. При построении высоконадежной системы приходится учитывать, например, пусть и мизерную, но не нулевую вероятность модификации какого-нибудь бита в регистре контроллера или памяти, вызванную высокоэнергетической космической частицой. И это не единственная опастность.

Проще, дешевле, надежнее и минималистичнее всего - поставить второй контроллер, который только измеряет время включения.

Еще более проще, дешевле, надежнее и минималистичнее всего (но не без недостатков):