ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 17.01.2020
Просмотров: 743
Скачиваний: 7
ООО "Комсигнал"
КОНТРОЛЛЕР ДОРОЖНЫЙ УНИВЕРСАЛЬНЫЙ
КДУ-3.2Н
Техническое описание и инструкция по эксплуатации
КС54.08.000. ТО
г. Екатеринбург
2007 г.
1. ВВЕДЕНИЕ.
1.1. Настоящее техническое описание КС54.08.000 ТО предназначено для изучения контроллера дорожного универсального КДУ-3.2Н ТУ 4218-002-47661447-03 (в дальнейшем "контроллер" или "устройство") и содержит описание его устройства, принципа действия и другие сведения, необходимые для его правильной эксплуатации.
2. НАЗНАЧЕНИЕ.
2.1. Контроллер КДУ-3.2Н предназначен для переключения сигналов светофоров и символов управляемых многопозиционных знаков и указателей скорости на локальном перекрестке.
2.2. Условия эксплуатации:
2.2.1. Режим работы непрерывный.
2.2.2. Рабочий диапазон температуры окружающей среды от -40 град до +60 град.
2.2.3. Относительная влажность воздуха до 95% при температуре +30 град без конденсации влаги.
2.2.4. Атмосферное давление от 460 до 780 мм.рт.ст.
2.2.5. Амплитуда вибрационной нагрузки не более 0,1 мм в диапазоне частот от 5 Гц до 25 Гц.
2.2.6. Рабочий диапазон напряжения питания сети переменного тока от 185 В до 242 В с частотой от 49 Гц до 51 Гц.
3. ТЕХНИЧЕСКИЕ ДАННЫЕ.
3.1. Контроллер обеспечивает реализацию любой схемы организации движения, соответствующей правилам дорожного движения при использовании ламповых или светодиодных светофоров путем программирования встроенной флэш-памяти.
3.2. Контроллер осуществляет переключение тактов по заложенным в его флэш-память рабочим планам.
3.3. Контроллер осуществляет отсчет текущего времени, даты, дня недели и года по встроенному таймеру с максимальной суточной погрешностью в автономном режиме не более 5 сек. При пропадании сетевого питания внутренний таймер подключается к встроенному источнику автономного питания, обеспечивающему его ход не менее 1 года.
3.4. Контроллер обеспечивает возможность переключения программ работы по суточным и недельным графикам.
3.5. Контроллер обеспечивает подключение двух групп табло вызывного пешеходов (ТВП) ТУ 25-15.962-79 или аналогичного ему при максимальной длине линии связи с ним не более 150 м (с поддержкой обратного отсчета времени).
3.6. Контроллер обеспечивает ручное переключение контроллера с режима работы по внутренней программе в режим желтого мигания или отключенного состояния.
3.7. Контроллер обеспечивает подключение и работу с удаленным управляющим устройством, работающего с протоколом системы координированного управления АСУД разработки НПО "Автоматика-Д" г. Омск. Подключение обеспечивается по проводной линии связи с параметрами не хуже следующих:
- сопротивление не более 190 Ом / км;
- емкость не более 0,04 мкФ / км.
3.8. Контроллер обеспечивает подключение и работу с удаленным управляющим устройством, работающего с протоколом группой связи системы координированного управления АСУДД-КС разработки ООО «Комсигнал» г. Екатеринбург. Подключение обеспечивается по проводной линии связи удаленного устройства с группой контроллеров КДУ-3.х(М,Н,С,Р,РУ) с параметрами не хуже следующих:
- сопротивление линии не более 2000 Ом.,
- емкость линии не более 0,1 мкФ.,
а также через радиомодемы РМ-02, РМ-03, РМ-04, РМ-05, РМ-06, ММС-02 или Ethernet-модем производства ООО «Комсигнал» г. Екатеринбург.
3.9. Контроллер обеспечивает подключение выносного пульта управления ВПУ КС38.01.000, КС38.02.00 производства ООО "Комсигнал", обеспечивающий ручное переключение чередующихся фаз светофорного объекта при удалении от контроллера не более 150 м.
3.10. Контроллер обеспечивает подключение пульта диагностики ПД-2 для вывода следующей служебной информации:
- текущего времени;
- текущей даты;
- текущего дня недели;
- текущего года;
- номера отрабатываемой основной фазы или промежуточного такта;
- длительности отрабатываемой фазы или промежуточного такта;
- кода причины аварийной остановки контроллера (перегорание красных ламп, отказ датчиков тока красных ламп, наличие сетевого напряжения на зеленых лампах в нерабочих фазах, отказ датчиков напряжения на зеленых лампах, повреждение микросхемы Flash-памяти с организацией перекрестка);
- время и день недели аварийной остановки контроллера;
- вид и команда внешнего управления (координированное, диспетчерское, ручное).
Кроме того, с помощью пульта диагностики обеспечивается коррекция значения текущего времени (в том числе и по сигналам точного времени), просмотр журнала аварий и запись или незначительное редактирование организации перекрестка в контроллере.
3.11. Контроллер обеспечивает подключение интеллектуальных светофоров (с анимацией). Силовое питание таких светофоров подключается к отдельным контактам на панели.
3.12. Количество подключаемых групп светофорных ламп 24.
3.13. Количество выходных цепей контролируемых по выходному току (красных ламп) - 8.
3.14. Контроллер обеспечивает переход в режим желтого мигания (ЖМ) в случае перегорания ламп или отказа датчика в любой из 8 контролируемых по току выходных цепей, при мощности ламп не менее 5 Вт.
3.15. Количество выходных цепей контролируемых на наличие сетевого напряжения (зеленых ламп) - 8.
3.16. Контроллер обеспечивает отключение питания выходных цепей (режим ОС) в случае самопроизвольного появления напряжения переменного тока напряжением более 50 В на выходных цепях, контролируемых на наличие сетевого напряжения в тактах программы, где оно не должно присутствовать или при отказе датчиков напряжения в данных цепях.
3.17. Контроллер обеспечивает отключение питания выходной цепи при возникновении короткого замыкания в ней и отключение всего устройства, если суммарный ток потребления всех цепей превышает 32А. Если короткое замыкание произошло по одному из красных сигналов, контроллер перейдет в желтое мигание, так как дальнейшая работа по программе невозможна.
3.18. Контроллер обеспечивает установку длительности любых тактов в диапазоне от 1 до 255 сек. с дискретностью 1 сек. Погрешность установки временных тактов не более 5%.
3.19. Контроллер обеспечивает в режиме желтого мигания (ЖМ) от 55 до 65 миганий в минуту с длительностью горения 0,5 сек.
3.20.Контроллер может обеспечить возможность параллельной работы нескольких контроллеров типа КДУ-3Н на одном светофорном объекте (каскадирование). В стандартной поставке эта функция не задействована.
3.21. Контроллер обеспечивает работу в режиме «микроволна». При отключенной поддержке режима ТВП замыкание контактов 2 X13 «ТВП1» и 4 X13 «Л2» на монтажной панели вызывает ускоренный переход контроллера в фазу 1.
3.22. При наличии основного питания 220В контроллер обеспечивает сезонный перевод времени по правилам Российской Федерации.
3.23. Контроллер имеет энергонезависимый журнал аварий на 192 записи (по кольцу).
3.24. Организации перекрестка для КДУ-3.2Н, составленные в конфигураторе V1.0.9.2.beta обеспечивают произвольный порядок смены фаз.
3.25. Максимальный выходной ток по любой выходной группе не более 2 А.
3.26. Максимальный выходной ток, коммутируемый в любой момент времени не более, 20 А.
3.27. Максимальная потребляемая мощность не более 30 Вт.
3.28. Габаритные размеры 550*370*172 мм.
3.29. Масса не более 15 кг.
3.30. Средняя наработка на отказ 10000 час.
3.31. Среднее время восстановления 1 час.
3.32. Средний срок службы 8 лет.
4. КОМПЛЕКТ ПОСТАВКИ.
4.1. В комплект поставки входят следующие составные части и документы:
Блок электронный КДУ-3.2Н КС44.08.000 1 шт.
Панель монтажная КДУ-3.2Н КС54.18.000 1 шт.
Корпус КС54.00.201 1 шт.
Крышка КС54.00.202 1 шт.
Ключ 1 шт.*
USB-кабель для программирования 1 шт.*
CD-ROM с конфигуратором KDU3XP и прошивкой пульта 1 шт.*
ЗИП (симмисторы – 2 шт., предохранители ВПБ6 2А – 12 шт.,
ВПБ6 0,25А – 1шт.) 1 компл.
Паспорт 1 шт.
Техническое описание 1 шт.*
* Поставка с первой партией.
По отдельному заказу возможна комплектация контроллера радиомодемом, GPS/GPRS-модемом, Ethernet-модемом.
5. УСТРОЙСТВО И РАБОТА ИЗДЕЛИЯ.
5.1. Контроллер КДУ-3.2Н представляет собой электронное устройство, смонтированное в металлическом пылевлагозащищенном шкафу. Внутри него размещены (смотри приложение 1) панель монтажная, в которой устанавливается блок электронный с закрепленным на нем блоком питания. На боковых стенках шкафа размещено 2 DIN-рейки для установки дополнительного оборудования и еще одна DIN-рейка находится на внутренней поверхности дверцы шкафа. Шкаф оснащен приспособлениями для установки на вертикальной поверхности (стене) или на специальной опоре. Ввод кабелей внешних цепей осуществляется снизу через кабельные вводы в шкафу.
5.2. Функционально контроллер состоит из трех основных частей: панели монтажной, блока электронного и блока питания, при этом основную управляющую функцию выполняет блок электронный. При модернизации сохранена взаимозаменяемость основных частей. Панель монтажная обеспечивает необходимую коммутацию силовых и сигнальных цепей. Блок питания обеспечивает формирование необходимых для работы блока электронного напряжений питания. Логика работы определяется программным обеспечением контроллера. Вследствие сказанного, будет удобнее изучать работу контроллера по частям, начиная с работы блока электронного.
6. УСТРОЙСТВО И РАБОТА СОСТАВНЫХ ЧАСТЕЙ.
6.1. Блок электронный контроллера КДУ-3.2Н (далее по тексту БЭ), внешний вид которого приведен в приложении 4, состоит из: печатной платы с электроэлементами и радиаторами, на которых размещены силовые симмисторы; панели, на которой размещены разъем X3 для подключения блока питания, и выходные разъемы Х1, X2. На радиаторы устанавливается блок питания контроллера КДУ-3.2Н (далее по тексту БП). Принципиальная схема БЭ и перечень электроэлементов приведены в приложениях 6 и 7 соответственно.
Внешний вид платы со стороны электроэлементов приведен в приложении 5.
6.2. Блок электронный выполнен на базе программируемого микроконтроллера типа АТ89С51ED2. (см. структурную схему на рисунке 1).
Микроконтроллер содержит программу функционирования всего контроллера и заводские настройки. Отдельная микросхема электрически перепрограммируемого ПЗУ (Flash-память) содержит информацию, описывающую работу конкретного светофорного объекта. Первоначально микросхема содержит информацию для демонстрации функционирования контроллера. Информация в микросхеме может изменяться до 1 000 000 раз непосредственно пользователем с помощью внешнего программатора, пульта диагностики ПД-2 или специального кабеля программирования через COM- или USB-порт. При подаче напряжения питания на БЭ, микроконтроллер обеспечивает включение красных ламп по всем направлениям в течение 3…7 секунд (определяется организацией перекрестка), после чего, в случае отсутствия аварийных режимов, переходит под управление программы конкретного светофорного объекта. Контроль датчиков тока и напряжения проводится в соответствии с установками программы светофорного объекта.
На микросхемах D3 и D4 собрана схема регенерации по принципу "сторожевого таймера" обеспечивающего сброс микроконтроллера в случае остановки кварцевого генератора («зависание» микроконтроллера). Тактовый генератор (D3.6) посылает импульс на вход восьмиразрядного счетчика (D4.1, D4.2). В случае отсутствия сигнала WDT от микроконтроллера при переполнении счетчика формируется импульс, подающийся на вход сброса микроконтроллера RES и регенерирующий его. При этом на вход WDTR D1 приходит сигнал, позволяющий микроконтроллеру однозначно определить срабатывание сторожевого таймера.
Схема синхронизации работы запускающих цепей силовых симмисторов с частотой сети собрана на микросхеме D7.1, работающей по принципу компаратора с порогом и гистерезисом. Стабилитрон VD4 защищает узел от выбросов сетевого напряжения. Выход компаратора через буферный инвертор D2.5 подключен к входному порту микроконтроллера. Если сетевое напряжение больше 160 В, на выходе компаратора формируются прямоугольные импульсы, необходимые для нормальной работы микроконтроллера. Если напряжение сети меньше 160 В, то импульсы на выходе компаратора отсутствуют, и микроконтроллер будет находиться в ждущем режиме с отключением всех выходов до нормализации напряжения сети.