3.3 Взаимодействие с внешними устройствами, варианты настройки 3.3.1 Система объектных контроллеров (OCS)

Для взаимодействия между центральным процессорным устройством и напольными устройствами служит система объектных контроллеров. Типо­вая структура объектных контроллеров приведена на рис. 3.17.

 

Объектные контроллеры (ОК) подключаются к концентраторам связи (КС). Концентраторы собирают информацию о состоянии напольного обо­рудования от контроллеров и передают им приказы.

Концентраторы соединяются в петли. Каждый конец петли подсоединен к модулю порта в разных платах ЮМ.

Центральный процессор контролирует напольное оборудование, посылая приказы и получая контроль состояния от объектных контроллеров через концентраторы. Системы централизации соседних районов могут взаимо­действовать друг с другом через межмашинную связь. Например, когда по­езд покидает один район управления и входит в другой.

3.3.2 АРМ ШН (FEU)

АРМ ШН подсоединяется к IPU950 и обеспечивает взаимодействие элек­тромеханика с системой.

АРМ ШН представляет собой экранное приложение, работающее на пер­сональном компьютере и использующее сетевое взаимодействие.

Аппаратные и программные требования:

-     Pentium 133 MHz, 32 Mb RAM, 1 Gb жесткий диск, CD-ROM и/или накопитель ZIP;

-    операционная система Windows NT 4.0 должна поддерживать взаимо­действие по протоколу TCP/IP и иметь стандартные программы ftp и telnet для связи с IPU950;

-     стандартная сетевая карта, поддерживаемая операционной системой, для взаимодействия между АРМом и системой

Возможно три способа подключения АРМа к системе через плату DEM:

-   используя AUI разъем. Разъем в системе IPU950 - типа DB15 с гнёздами;

-   используя коаксиальный кабель. Используется разъем BNC, 3 Т-образ­ных разветвителя и две 50-омные заглушки;

-   используя адаптер. Данный способ используется для соединения обору­дования, например, витой парой. В этом случае на AUI разъем устанавлива­ется переходной адаптер.

Коаксиальный кабель является наименее чувствительным к электричес­ким воздействиям и может использоваться для подключения АРМа ШН, как показано на рис. 3.18.

 

Имеется возможность подключать АРМ ШН, используя терминальный сервер, как показано на рис. 3.19.

Разъем AUI используется на этапе разработки и для подключения к внут­ренней сети Общества.

АРМ ШН главным образом используется для ведения журналов и записи сигналов извещения о сбоях и неисправностях.

АРМ ШН также имеет следующие возможности:

-     индикация ошибочных сообщений. Сбои/неисправности и сообщения об ошибках показываются в окне журнала. Поддерживается два типа жур­нала - системный журнал и журнал безопасности. Для удобства просмотра существует возможность выбора временного интервала;

-    контроль состояния напольных объектов. В окне журнала вьюодится со­стояние выбранного объекта. Имеется возможность сортировки объектов;

-    контроль состояния подключенных систем, т.е. АРМ ДСП, объектные контроллеры;

-     печать сбоев/неисправностей. АРМ ШН может печатать любую выде­ленную информацию;

-   анализ журналов;

-   запись загрузочных файлов в IPU 950 при изменениях зависимостей

3.3.3    АРМ ДСП (COS)

АРМ ДСП может быть представлено как средство взаимодействия между дежурным и системой IPU950 и, следовательно, напольным оборудовани­ем, для управления пропуском поезда. АРМ может быть как локальным, т.е. располагаться на станции, так и удаленным, например, при диспетчерской централизации.

АРМ ДСП может:

-   устанавливать маршруты для пропуска поездов, задавать команды и по­лучать индикацию от напольного оборудования;

-   обеспечить обработку поступающих сбоев/неисправностей и событий.

3.3.4   Удаленный терминал VT-100

Для загрузки программного обеспечения и настройки системы использу­ется удаленный терминал или его эмулятор. Терминал подключается к разъ­ему AUX 1 на плате СРМ.

Используется соединительный кабель, входящий в поставку системы.

При соединении используются следующие параметры: скорость 9600 бод, 1 стоповый бит, без четности и программного контроля (XON/XOFF).

Расстояние между системой и терминалом не должно превышать 15 метров.

3.3.5   Тестовый компьютер

Имитатор станции подключается к платам ЮМ тестируемого IPU950 для имитации различных ситуаций на напольном оборудовании (т.е. на объект­ных контроллерах) и прохождении поезда по станции.

Имеется возможность проимитировать следующее:

-   отключение объекта;

-   изменение состояния объекта;

-   разделение петли связи;

-   контроль состояния объектных контроллеров и концентраторов - сбои/ неисправности, связь и др.;

-   неправильный адрес, данные и контрольная сумма в телеграммах;

-   прохождение поезда по станции.

3.3.6   Устройство CD-ROM

Внешнее устройство CD-ROM (например, NEC CDR-3460A или анало­гичный ему) может подключаться к SCSI порту на плате DEM системы. Операционная система может быть перенесена с компакт диска в систему IPU950.

3.3.7   Анализатор линии

Анализатор линии является стандартным измерительным устройством, используемым во время поиска неисправности при передаче информации:

-   контроль содержания при преобразовании сообщения;

-   тестирование специальных команд;

-   измерение битовых ошибок;

-   контроль импульсов;

-   измерение времени задержки.

3.3.8   Источник бесперебойного питания

В систему IPU950 необходимо устанавливать источник бесперебойного питания, если существует вероятность пропадания или нестабильности пи­тающего напряжения, которое может привести к остановке системы.

3.3.9    Настройка IPU950 для взаимодействия с периферийным обору­дованием

IPU950 может настраиваться для работы многими путями и методами, как аппаратно, так и программно, в зависимости от требований конкретных станций.

 

Три АРМа ДСП (см. рис. 3.20) подключены к IPU950. АРМ 1 (удален­ный) авторизован на контроль обеих областей 1 и 2, но управляет только второй областью. АРМ 2 авторизован на первую область и управляет ею. АРМ 3 авторизован на 2 область, но не управляет ею.

Обычно, один АРМ контролирует все области, например, удаленный. Однако, бывают случаи, когда АРМ, например локальный, должен иметь возможность контролировать определенную область без вмешательства удаленного. Локальный АРМ может получить уникальные полномочия в данной области с помощью специальной команды. Если имеется разрешение и данная область свободна, то АРМ получает доступ к этой области.

После использования АРМ должен освободить область. Это делается для того, чтобы не заблокировать доступ другого АРМа при потере соединения с системой.

Следует заметить, что авторизация - не безопасная команда.

На рисунках 3.21, 3.22 и 3.23 приводятся примеры подключения одного или нескольких АРМов к системе, используя сетевое подключение или че­рез порты.

3.3.9.1.1 Прямое подключение (через порт)

Имеется возможность подключить один локальный и один удаленный АРМы, используя прямое подключение через порт.

3.3.9.1.2 Внешние интерфейсные устройства

Как связь между всеми АРМами и системой можно использовать вне­шние интерфейсные устройства.

3.3.9.1.3 Сетевое подключение

Интерфейсные устройства могут также использоваться как преобразова­тели при подключении удаленного АРМа, т.е. АРМа, использующего другой протокол и формат телеграммы.

В системе установлено по одному сетевому порту на левой и правой поло­винах. Активным является порт на рабочей половине системы, другой порт принимает информацию, но не может ее отправлять. Исключительно для проверки правильности работы порта резервная половина раз в минуту по­сылает сообщение на рабочую.

 

3.3.9.2 Межмашинная связь

Наличие межмашинной связи позволяет соединять между собой две сис­темы IPU950, используя две выделенные линии, которые контролируются одной из систем.

Порт связи на контролирующей системе (главный) определяется как вла­делец, другой порт (подчиненный) - как опрашиваемый.

Контролирующая система (главная) посылает приказы и принимает со­стояния от другой системы (подчиненной).

Получающийся в результате объединенный район управления контроли­руется одним АРМом ДСП, как единый район.

 

Подчиненный

 

 

Рис. 3.25. Конфигурация межмашинной связи (главный и два подчиненных)

В петлях, отвечающих за межмашинную связь, нельзя включать объект­ные контроллеры и передавать не важную информацию.

3.3.9.3 Конфигурация ЮМ

IPU950 с тремя парами ЮМ поддерживает 12 петель связи с объектными контроллерами. Также на разъемах RJ45 на двух центральных платах ЮМ поддерживаются, по крайней мере, два передающих и два принимающих ка­нала для подключения АРМ ДСП. Модули порта связываются между собой в зависимости от назначения.

3.3.9.4 Конфигурация OCS и системы ввода/вывода

На рисунке 3.17 представлена схема системы ввода/вывода и структура системы объектных контроллеров OCS.

Объектные контроллеры (ОК) подсоединяются к концентраторам ин­формации (КИ). КИ собирают информацию о состоянии объектов от ОК и передают приказы на ОК. Концентраторы объединяются в петли.

Каждый конец петли подключается к порту ЮМ системы IPU950 как показа­но на рисунке 3.26. В одной системе IPU950 возможно до 12 независимых петель, включая одну или несколько петель для межмашинной связи. Петли, используе­мые для межмашинной связи, не должны иметь объектных контроллеров.

цикла от 300 до 600 мс). Время реакции системы зависит от времени цикла. Время реакции составляет три цикла для объектных контроллеров и пять циклов для межмашинной связи.

•   Максимально поддерживается 12 петель.

•   В каждой петле может быть не более 15 концентраторов.

•   В каждой петле может быть не более 32 объектных контроллеров.

•   Одна и та же петля не может использоваться для межмашинной связи и содержать объектные контроллеры.

Межмашинный интерфейс может передать данные, аналогичные восьми объектным контроллерам с байтами данных состояния в пределах разрешен­ного, и, следовательно, данный интерфейс поддерживает 80 байт данных.

Необходимо принимать во внимание время реакции и общую доступность для разграничения между двумя системами. Время реакции при межмашин­ной связи примерно 5 циклов. Подключение рельсовых цепей в обеих частях системы улучшает поведение системы на границе.

3.3.9.5 Файлы конфигурации 3.3.9.5.1 SPU 950

SPU950 может быть сконфигурирована согласно требованиям для каж­дой станции.

SPU содержит много файлов, одни из которых (системные параметры) не могут быть изменены, а другие (административные параметры) меняются в зависимости от требований (см.таблицу 3.3).

Таблица 3.3

 

Окончательный список переменных, которые могут быть изменены по требованиям, находится в самих файлах. Эти файлы необходимы для созда­ния системы.

Файл конфигурации COS.pr общий для всех модулей. В этом файле опи­сываются коды для команд, ответов системы и не основная индикация. Если установить формат телеграмм - EBICOS900, то описанные коды будут внут­ренними и необходимо будет создать таблицу соответствия внешних кодов внутренним. Внешние коды описываются в файле CTHconfig.c.

ALHconfig.c и CTHconfig.c написаны на языке С и содержат таблицы, ис­пользуемые в модулях ALH (доставка сбоев/неисправностей) и СТН (описа­ние интерфейса с АРМ ДСП) соответственно. ALHconfig.c описывает куда необходимо доставить каждый сбой/неисправность.

Alarms.txt используется при подключении АРМа ШН к системе и служит для перевода входящих кодов сбоев/неисправностей в текстовые сообщения.

3.3.9.5.2    FSPU 950

Для программного обеспечения FSPU950 конфигурационных файлов нет.

3.3.9.5.3     IOМ 950

Для программного обеспечения ЮМ950 конфигурационных файлов нет.

3.4 Работа процессорного устройства

Передача между центральным процессорным устройством централизации (IPU) и объектными контроллерами производится через концентраторы ин­формации, которые подключаются к шине ввода/вывода компьютера через петли связи. Центральное процессорное устройство и концентраторы ин­формации соединяются между собой последовательно при помощи металли­ческого или волоконно-оптического кабеля через встроенные в них модемы. Обмен информацией между компьютером и концентраторами производится последовательной передачей.

Телеграммы к объектам, в основном, содержат информацию управления, например: изменить положение стрелки или открыть светофор на разреша­ющее показание. Эта информация является результатом обработки данных о зависимостях между объектами и поэтому должна быть безопасной.

Для обеспечения безопасности программная секция зависимостей систе­мы разделена на две части, А и В, каждая из которых обрабатывает зависи­мости. Каждая из этих двух частей использует свой собственный формат данных и вырабатывает свои собственные приказы, которые передаются на объектные контроллеры. Эти приказы затем сравниваются между собой объектными контроллерами. То есть в системе используется диверсифици­рованное программирование. Программы А и В независимы друг от друга. Для этого они разрабатываются двумя отдельными группами программис­тов. Для обеспечения аппаратной безопасности программы А и В обрабаты­ваются разными процессорами.

В систему программного обеспечения включены следующие функции:

-   программа слежения и координации;

-   программа связи с объектными контроллерами;

-   программа обработки зависимостей;

-   программа, используемая для связи с системой управления и отображения;

-       программа, используемая для передачи данных соседним системам Ebilock 950;

-   программа, используемая для управления командами оператора;

-   тестовая программа.

Информация в компьютере о состоянии объектов обновляется каждый программный цикл. Если данные для одного или более объектов теряются в течение двух последовательных циклов, состояние объекта устанавливается в соответствии с заранее определённым безопасным значением. Например: в течение двух последовательных циклов отсутствует информация о состоя­нии контактов путевого реле изолированного участка (замкнут фронтовой, замкнут тыловой), состояние данного изолированного участка в логике оп­ределяется «занят». Безопасные значения объектов приняты на стадии раз­работки программного обеспечения.

Обработка данных в компьютере - циклическая. Время цикла составляет, примерно, 0,6 сек. За время каждого цикла:

-    собирается вся информация о состоянии управляемых и контролируе­мых объектов;

-   сравниваются все входные данные;

-   обрабатываются данные о зависимостях в двух различных программах;

-   сравниваются на соответствие выходные данные;

-   составляются и передаются к объектам приказы;

-   передаётся как индикация на систему управления и отображения инфор­мация, касающаяся состояния объектов.

Команды от системы управления и отображения обрабатываются в фоно­вом режиме и не являются частью фиксированного цикла.

3.5   Техническое обслуживание центрального процессора

Электронная аппаратура МПЦ относится к восстанавливаемым изделиям, эксплуатируемым до предельного состояния. Периодическая регулировка и настройка аппаратуры не предусматривается.

Виды работ их периодичность и порядок выполнения по техническому обслуживанию центрального процессора изложены в Стандарте СТО РЖД 1.19.001-2005 и технологических картах, утверждённых ОАО «РЖД».

3.6   Текущий ремонт центрального процессора

Текущий ремонт центрального процессора предусматривает, как прави­ло, замену вышедшей из строя платы или неисправного предохранителя. В очень редких случаях это может быть ремонт или замена соединительного кабеля к внешним устройствам. В связи с тем, что аппаратные средства цен­трального процессора полностью резервированы, выход из строя любого из его составных элементов не приводит к остановке работы системы в целом.

Об отказе одного из элементов системы можно судить по индикации на мониторе АРМ ДСП, соответствующих платах центрального процессора (индикация описана выше) и по записям в системном журнале, выводимым в окне на мониторе АРМ ДСП. Кроме того, о неисправностях, приводящих к переключению работы центрального процессора с основного компьютера на резервный или наоборот, можно судить по распечатке протокола событий и алармов, получаемой на принтере АРМ ДСП.

После определения отказавшего элемента (плата, предохранитель, соеди­нительный кабель) необходимо произвести его замену исправным или вы­полнить, при наличии возможности, ремонт (относится к кабелю).

3.6.1    Замена предохранителя

Каждый модуль питания (PSM) содержит два предохранителя, располо­женных за селектором напряжения. Для замены предохранителя нужно от­соединить кабель питания от разъема, осторожно открыть крышку модуля, используя тонкую отвертку, поднять ее вверх, изъять селектор и заменить предохранитель предохранителем того же номинала и размера.

Далее необходимо поставить селектор обратно, закрыть крышку и убе­диться, что в окошке видна правильная величина входного напряжения, за­тем подсоединить кабель питания к разъему и зафиксировать его положение металлической скобой. НЕ допускается подсоединение кабеля питания ДО подсоединения остальных кабелей.

3.6.2    Замена печатной платы

Отдельная плата может быть заменена независимо от остальных. Замена платы может быть начата только при нахождении компьютер, на котором производится плата в состоянии горячего резерва.

Процедура замены:

-   определить неисправную плату;

-   взять из запаса исправную плату аналогичного назначения;

-   отключить питание компьютера на модуле питания (PSM);

-   отвинтить винты крепления платы;

-   изъять неисправную плату;

-   вставить на место неисправной платы запасную плату;

-   плотно затянуть винты крепления платы;

-   дождаться корректной индикации светодиодов на передней панели плат компьютера, находящегося в состоянии горячего резерва;

-   перевести компьютер из состояния горячего резерва в рабочее состояние;

-   убедиться в нормальной работе процессорного устройства.

При замене плат IOМ происходит разрыв петли связи. В этом случае пос­ле замены платы следует дать команду на соединение петли связи.