4. Система объектных контроллеров

4.1 Технические параметры системы объектных контроллеров

Технические параметры системы объектных контроллеров приведены в таблице 4.1.

Таблица 4.1

 

 

4.2 Конструктивное исполнение

Все устройства устанавливаются на типовую 19-ти дюймовую стойку, помещённую в типовой шкаф. В шкафу размещаются следующие устройс­тва:

-   источник питания объектных контроллеров и концентраторов PSU71;

-    источник питания напольного оборудования (стрелки, сигналы, релей­ное оборудование) PSU41 - PSU61;

-    4 полки с электронными платами объектных контроллеров и концен­траторов, каждая из которых является типовым заводским изделием - ра­мой (конструктивом) со штепсельными разъёмами и направляющими для установки 23-х электронных плат контроллеров и концентраторов. Монтаж штепсельных разъёмов является типовым и выполняется заводом. На одной полке (раме) может быть установлено до 4-х объектных контроллеров и один концентратор. На один концентратор можно подключить до 8-и кон­троллеров;

-   DIN-рейки для предохранителей, автоматических выключателей;

-   DIN-рейки для клемм подключения монтажных проводов.

В зависимости от проектных решений возможна установка источников питания напольного оборудования (PSU51, PSU61) в отдельных шкафах.

На рисунке 4.1. показан внешний вид шкафа с объектными контролле­рами

Параметры:

Вес: полностью укомплектованный шкаф - 200 кг.

Размеры:

-   ширина 600 мм;

-   глубина 800 мм;

-   высота для внутреннего монтажа 2000 мм;

-   высота 2100 мм.

Передняя и задняя части шкафа закрываются дверью.

Ввод кабеля сверху (возможен вариант с нижним подводом кабеля).

Напряжение, подводимое к источнику питания PSU71, - однофазное 200- 250 В, 50 Гц ±2%.

При размещении шкафа предусматривается свободное пространство перед ним и за ним для открытия дверей (шкаф двухстороннего обслуживания).

На полках объектных контроллеров предусмотрены места для печатных плат объектных контроллеров и концентраторов (рис. 4.2).

 

 

 

4.3 Состав плат системы объектных контроллеров

Объектные контроллеры и концентраторы связи комплектуются из плат, перечень которых приведен в таблице 4.2

 

4.3.1 Плата ССМ

Плата ССМ содержит процессор управления объектным контроллером. Плата ССМ используется во всех типах объектных контроллеров (сигналь­ный, стрелочный, релейный). На плате также устанавливается ПЗУ, содер­жащее программное обеспечение и файлы данных, необходимые для работы конкретного типа объектного контроллера.

Плата ССМ связывается с платой СОМ концентратора через системную шину, расположенную на задней панели полки ОК, та, в свою очередь, свя­зывается с центральным процессором.

Электропитание платы ССМ включается с помощью одного из выключа­телей на передней панели платы ОСТ и подаётся на плату через системную шину на задней панели полки ОК.

Плата ССМ имеет интерфейс для считывания адреса (А1 и А2), индиви­дуализации (IND) и контрольной суммы (CRC), настраивающихся на задней панели с помощью DIP-переключателей.

Одной из функций платы ССМ является мониторинг состояния подклю­ченных к ней контактов реле (до 4 реле).

4.3.1.1 Текущее состояние платы ССМ

Текущее состояние платы отображается на светодиодах, расположение кото­рых на плате приведено на рис. 4.3, описания состояний сведены в таблицу 4.3.

 

 

4.3.1.2 Мониторинг состояния контактов на плате ССМ

Плата ССМ имеет 4 безопасных входа для опроса контактов.

К плате ССМ могут быть подключены контакты любого реле, т.к. для ОК не имеет значения, что это за реле - она просто опрашивает состояние данного контак­та и посылает сообщение о его состоянии к ЦП. Центральный процессор сопостав­ляет состояние контакта с соответствующим ему объектом, согласно проекту.

Четырехпроводная схема подключения контактов ко входам платы ССМ приведена на рис. 4.4, а перечень и описание состояний контактов реле при­ведены в таблице 4.4.

Все телеграммы, передаваемые как к, так и от объектного контроллера, дублируются (телеграммы А и В). Но полезная информация содержится только в телеграмме А. Телеграмма В служит для кодирования телеграммы А в целях повышения безопасности и надёжности.

 

 

используются как для индикации состояния станционных объектов (рель­совые цепи и т.д.), так и для вывода различных сообщений, индикации об изменениях в состоянии системы МПЦ.

Алармы (сообщения о неисправности устройств) системы МПЦ подраз­деляются:

1.    Алармы от объектных контроллеров и концентраторов. Приведены в таблицах Перечень кодов сбоев, кратковременных отказов и неисправнос­тей объектных контроллеров, концентраторов и напольных устройств при­веден в п. 4.7 настоящего раздела.

2.   Алармы, сформированные в результате опроса состояния контактов. С их помощью выводится информация о неисправностях устройств, увязка с которыми осуществляется с помощью релейного интерфейса.

Алармы о неисправностях схемы опроса контактов имеют нумерацию от 30 до 3F, приведены в таблице Перечень кодов сбоев, кратковременных отка­зов и неисправностей объектных контроллеров, концентраторов и напольных устройств (см. п. 4.7). Они представляют собой сообщения о неисправностях, получаемых от платы ССМ, и на практике встречаются довольно редко.

4.3.1.4 Работа платы ССМ с ПЗУ не подходящего типа

Плата ССМ содержит ПЗУ с записанным на него программным обеспече­нием, определяющим тип объектного контроллера, на котором установлена данная плата (сигнальный (несколько видов), стрелочный, релейный). Пла­та ССМ является общей для всех типов объектных контроллеров. Информа­ция, однозначно определяющая параметры работы данного ОК, содержится лишь в ПЗУ. Если обнаружено несоответствие информации, записанной в ПЗУ и типа ОК, последний переходит в безопасное состояние.

4.3.1.4.1    Несоответствие типа объектного контроллера

Если ПЗУ, предназначенная для одного типа объектного контроллера (на­пример, релейного), установлена в другой тип ОК (например, сигнальный), то контроллер не обнаружит на нужном месте необходимую плату (в нашем случае - вместо платы SRC он обнаружит плату LMP), светодиод CPR на передней панели платы ССМ не будет гореть непрерывно, контроллер не запустится и перейдёт в безопасное состояние.

4.3.1.4.2    Несоответствие индивидуализации объектного контроллера

Кроме типа ОК в ПЗУ записана и конкретная реализация данного типа ОК - индивидуализация, которая выставляется при помощи dip-переклю- чателей на задней панели конструктива для установки плат (в настоящее время, например, существует более 70 индивидуализаций сигнального ОК). В случае несоответствия индивидуализации, выставленной на задней панели и записанной на ПЗУ, светодиод CPR на передней панели платы ССМ не будет гореть непрерывно, контроллер не запустится и перейдёт в безопасное состояние.

4.3.2    Потеря связи и переход в безопасное состояние

Объектные контроллеры в зависимости от состояния, в котором они мо­гут находиться при эксплуатации, подразделяются на:

-   моностабильные;

-   бистабильные.

Моностабильный контроллер получает однократный приказ на установку объекта в какое-либо состояние, выполняет этот приказ и продолжает нахо­диться в данном состоянии до получения следующего приказа. К таким ОК относится стрелочный объектный контроллер (не предпринимает никаких действий без получения соответствующего приказа).

Бистабильный контроллер в случае, если в течение некоторого времени (1500 мс для цикла 600 мс и 2400 мс для цикла 960 мс) не получает от ЦП телеграммы, разрешающие нахождение в данном состоянии, переходит в за­ранее определённое безопасное состояние. К таким ОК относятся сигналь­ные и релейные объектные контроллеры.

Для бистабильных ОК определено безопасное состояние, в которое он переходит в случае потери связи с ЦП.

Для сигнального контроллера безопасное состояние реализовано с помо­щью безопасных реле, расположенных на плате LMP. В случае перехода в безопасное состояние эти реле обесточиваются, питание снимается со всех выходов разрешающих огней и подаётся на оба выхода запрещающих огней, т.е. в этом случае должны гореть запрещающие огни, (см. пункт 4.7.2). Сиг­нальный объектный контроллер в случае перехода в безопасное состояние перестаёт передавать телеграммы статуса фактического состояния подклю­чённых к нему сигналов.

Для релейного контроллера в случае перехода в безопасное состояние снимается напряжение со всех выходов.

4.3.3   Перезагрузка объектного контроллера, концентратора

Обычно объектному контроллеру требуется порядка 8-ми секунд для за­грузки (загрузка закончена тогда, когда зелёный светодиод «CPR» на пере­дней панели платы ССМ начинает устойчивб светиться). Перезапуск объек­тного контроллера осуществляется двукратным нажатием кнопки POS, со­ответствующей этому объектному контроллеру, на плате ОСТ (см. рис.4.9). Перезапуск концентратора осуществляется нажатием красной кнопки RST, либо двукратным нажатием чёрной кнопки 24V на передней панели платы СОМ. Повторный перезапуск концентратора не следует производить в тече­ние 15 секунд, после того, как загорится зелёный светодиод CPR (аналогич­ный расположенному на плате ССМ).

4.3.4    Сигнальный контроллер

Сигнальный контроллер состоит из платы ССМ и одной либо двух плат LMP.

Плата ССМ содержит ПЗУ с программой работы данного контроллера.

Плата LMP (см. рис. 4.5) содержит выходы, к которым подключаются обмотки сигнальных трансформаторов. Для подачи напряжения с источ­ника питания на выход платы используются семисторы (Solid State Relays (SSRs)). Плата LMP управляет лампами светофора.

Плата LMP содержит безопасные реле, которые обесточиваются в случае потери связи контроллера с ЦП или обнаружения неисправностей платы, которые могут повлиять на безопасность. В состоянии «без тока» безопас­ные реле коммутируют напряжение питания с входа платы LMP прямо на запрещающие выходы. Поэтому эти выходы жёстко закреплены для исполь­зования под запрещающие показания.

Сигнальный ОК может обеспечивать работу светофора в режимах «день», «ночь» и «двойное снижение напряжения». Переключение режимов «день» и «ночь» осуществляется внутри платы LMP, при получении соответствую­щего приказа. Переключение в режим «ДСН» осуществляется при помощи внешних реле, коммутирующих напряжение питания сигналов. Реле ДСН устанавливаются по одному на каждую обмотку источника питания PSU- 61 (PSU-41), их обмотки запитываются при помощи «сухих контактов», расположенных на плате LMP. Кроме того, каждый ЦП выдаёт приказы на включение режима ДСН только по петлям связи, подключённым к нему непосредственно. Поэтому, в случае использования на станции нескольких ЦП - реле ДСН включаются, исходя из их количества.

Сигнальный контроллер должен «знать», какой тип сигнала подключён к его выходам. Тип сигнала определяется индивидуализацией, настраиваемой с помощью DIP-переключателей, расположенных на задней панели полки ОК.

 

4.3.5   Стрелочный контроллер

Стрелочный объектный контроллер состоит из платы ССМ и одной либо двух плат МОТ1. Каждая плата МОТ1 предназначена для управления одним стрелочным приводом. В системе МПЦ Ebilock 950 применяется семипро- водная схема включения стрелки, где 3 провода используются как рабочие цепи, и 4 провода - как контрольные.

Плата ССМ содержит программируемое ПЗУ с хранящимся на ней опи­санием работы стрелки.

В отличие от других объектных контроллеров, в стрелочном ОК исполь­зуются лишь два безопасных входа на плате ССМ из четырех. Также для подключения контактов реле в стрелочном контроллере используются безо­пасные входы платы МОТ1 (1 вход на плату). Не задействованные безопас­ные входы платы ССМ используются в стрелочном объектном контроллере для работы со стрелкой в режиме местного и резервного управления.

Плата МОТ1 коммутирует 3-х фазное питающее напряжение 3*220В в рабочую цепь стрелки при помощи семистора и двух безопасных реле, а так­же выдаёт в контрольную цепь стрелки переменное напряжение амплиту­дой 35В, следя за прохождением импульсов в контрольной цепи. Положение стрелки контролируется по полярности и амплитуде импульсов, проходя­щих в контрольной цепи. Положение стрелки принимается плюсовым, если напряжение в контрольной цепи: в жилах JI5-J17 равно 17-27В = (+ на JI5) и J14-J16 равно 30-40В-; положение стрелки принимается минусовым если, напряжение в контрольной цепи: в жилах JI5-JI7 равно 30-40В- и JI4-JI6 равно 17-27В= (+ на Л6).

Изменение направления вращения двигатели достигается изменением че­редования фаз в рабочей цепи стрелки.

4.3.6   Релейный объектный контроллер

Релейный объектный контроллер состоит из платы ССМ, одной, двух или трёх плат SRC. Релейный объектный контроллер также может состоять из одной платы ССМ. К каждой плате SRC могут подключаться до 4 обмоток интерфейсных реле. На каждый выход платы SRC в случае получения соот­ветствующего приказа выдаётся напряжение 24В постоянного тока. Релей­ный контроллер, состоящий из одной платы ССМ, содержит 4 безопасных входа.

4.3.6.1 Предохранители на плате SRC

Питание на платы SRC подаётся через предохранители. В основном ис­пользуется один предохранитель на все платы SRC, типа FF, номиналом 1 А, с контролем перегорания.

4.3.7 Плата COM

Плата обеспечивает обмен информацией с другими системами, например с ЦП, через петлю связи, а также персональным компьютером для диагнос­тики и тестирования. Две платы СОМ (одна находится в горячем резерве) совместно с платой ОСТ образуют концентратор связи, который может обеспечивать связь с восемью ОК.

Текущее состояние платы отображается на светодиодах (см. рис. 4.7), пе­речень и описание состояний приведены в таблице 4.5.

сом

Рисунок 4.7. Светодиоды на передней панели платы СОМ.

 

4.3.8 Плата OCT

Плата используется для обеспечения взаимодействия между объектными контроллерами и концентратором связи, а также для разводки питания внут­ри полки, необходимого для работы объектных контроллеров. Кроме этого, данная плата используется для соединения концентратора связи с объектны­ми контроллерами на соседних полках, когда это необходимо.

Текущее состояние платы отображается светодиодом (см. рис. 4.8), пере­чень и описание состояний приведены в таблице 4.6.

ост

Рисунок 4.8. Светодиод на передней панели платы ОСТ

 

4.3.9 Источники питания (PSU)

В системе объектных контроллеров применяются следующие типы ис­точников питания:

-   для питания рабочих цепей стрелок - PSU51;

-   для питания светофоров и интерфейсных реле - PSU61, PSU41;

-   для питания вентиляторных модулей и логики объектных контроллеров -PSU71.

Иногда в МПЦ Ebilock-950 источники питания PSU-71 используются для питания интерфейсных реле и для выдачи питания в линейные провода (П, М и ЛП, ЛМ).

В источниках питания PSU71 используются выходные автоматические выключатели номиналом: для питания логики OK - 10А; для питания венти­ляторных модулей - 2А. В источниках питания PSU61 и PSU41 использу­ются выходные автоматические выключатели для питания интерфейсных реле номиналом 10А.