ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 17.01.2020
Просмотров: 746
Скачиваний: 7
Сигналы RD1, RD2, TP на выводах микроконтроллера служат для организации связи с внешними устройствами при подключении контроллера к системам координированного управления. Низкий уровень сигнала TP открывает через оптрон VT11 выходной транзистор VT12 и формирует в выходной линии положительный выходной импульс. Амплитуда импульса определяется стабилитронами VD9, VD10. Импульс, пришедший из линии связи, ограничивается трансилом VD8 и поступает на входы компаратора D10.1, D10.2. Сформированные импульсы, в зависимости от своей полярности, включают либо оптрон VT13, либо VT14, формируя либо сигнал RD2, либо RD1 для микроконтроллера.
Интерфейс RS-485 (линии A, B) также имеет гальваническую развязку. Цепи RXD, TXD гальванически развязаны через быстродействующие оптроны VT7, VT8. Цепи управления RE, DE - через оптроны VT9, VT10. Микросхема D8 запитана от DC-DC преобразователя D9. Выходы микросхемы защищены трансилами VD6, VD7.
Выходные сигналы для включения требуемых симисторов формируются микроконтроллером на портах (выходы Р0.0 ... Р0.7) и подаются на регистры-защелки D11…D14, где сохраняются в течении одного полупериода сетевого напряжения. Запись в регистры проводится стробирующими сигналами C0…C3, подаваемыми на вход С регистра (11 вывод). С выходов регистров управляющее напряжение низкого уровня (0В) поступает на входы оптотиристоров VT133…VT164 через токоограничивающие резисторы R325...R356. Оптотиристоры через токоограничительные резисторы R101...R164, R261...R292 управляют выходными симисторами VT101...VT132. Для индивидуальной защиты в каждую выходную цепь включены плавкие предохранители FU1…FU24 c малым временем срабатывания.
Для дополнительной аппаратной защиты от зависания используется узел на D3.2, С7, D3.3. При зависании или аппаратной неисправности микроконтроллера сигнал EQP перестает изменяться, поэтому сигнал OE оказывается высокого уровня и отключает выход регистров D11…D14.
Для контроля отсутствия напряжения на цепях питания зеленых ламп в несанкционированные моменты времени, появление которого возможно вследствиe пробоя симистора или короткого замыкания в кабельной трассе, применяются датчики напряжения, которые состоят из токоограничительных резисторов R197...R260 и биполяных оптронов VT166...VT212 с подтягивающими резисторами R389…R420.
Сигналы с датчиков тока и напряжения подаются на входы мультиплексоров D15…D22 и считываются на шину данных по сигналу IE. Нужные входы мультиплексоров выбираются сигналами микроконтроллера A0…A2.
При наличии конфликтной ситуации по зеленым лампам, микроконтроллер формирует управляющий сигнал включения реле K1, расположенного на панели монтажной, и через схему управления реле включает их. Схема управления реле состоит из инвертора D2.4, оптотранзистора VT5 с выходным ключевым каскадом на транзисторе VT6. При этом нормально замкнутые контакты реле, по которым подается сетевое питание на выходные симисторы, размыкаются и снимают питание. После этого в выходном буфере обмена микроконтроллера с пультом диагностики записывается код конфликтной ситуации (ВВ, если появилось напряжение при выключенном симисторе или BD, если напряжения нет при включенном симисторе), номер конфликтующего зеленого канала и время, в которое эта конфликтная ситуация произошла. Данная информация будет автоматически передана на пульт диагностики при его подключении. Датчики настроены на напряжение срабатывания 50…80В.
Для контроля токов красных ламп используется падение напряжения на R261…R292. В качестве датчиков используются биполярные оптроны VT165…VT227 с RC-цепями на выходе. Напряжение с коллекторов оптронов поступает на входы мультиплексоров D15…D22. Чтение данных с датчиков тока выполняется аналогично датчикам напряжения – по сигналу IE. Время выборки канала порядка 5 мкс. В случае отсутствия сигнала с токовых датчиков вследствие перегорания ламп в данной цепи или наличия сигнала с токовых датчиков при выключенных красных лампах, контроллер переходит в режим мигающего желтого сигнала. После этого в выходном буфере обмена микроконтроллера с пультом диагностики, записывается код данной ситуации (СС или CD соответственно), номер канала, время и день недели, когда эта ситуация произошла. Данная информация будет автоматически передана на пульт диагностики при его подключении. Датчики настроены на ток порядка 12…15 мА.
Функцию часов реального времени выполняет отдельная микросхема DD5. Текущее время устанавливается в ней с помощью пульта диагностики ПД-2 или кабеля программирования. При пропадании сетевого питания микросхема питается от резервной морозоустойчивой литиевой батареи G1 типа CR-2032.
Сигналы с входов ТВП, тумблеров ЖМ и ОС гальванически развязаны от микроконтроллера D1 через оптроны VT1…VT4.
6.3. Блок питания (в дальнейшем БП) предназначен для формирования необходимых для работы блока электронного постоянных и переменных напряжений. Шасси БП состоит из металлической панели (см. приложение 8), на которой установлены радиоэлементы. Шасси непосредственно устанавливается на радиаторы блока электронного и подключается к нему через разъем Х4. Принципиальная схема блока питания приведена в приложении 6 (лист 7), а перечень элементов в приложении 7. Блок питания работает следующим образом. Сетевое напряжение через контакты разъема Х4 подается на первичную обмотку трансформатора Т18 (выводы 1-2). На вторичных обмотках трансформатора формируются следующие напряжения: на обм. 3-4 12 В, на обм. 5-6, 6-7 11,5 В, на обм. 8-9 2,2 В, на обм.10-11 1,2В. Обмотка 10-11 не используется и оставлена только для совместимости трансформатора с ранее выпущенными моделями контроллеров. Напряжение с обмотки 3-4 выпрямляется на диодном мосте VD701, сглаживается конденсатором С701, стабилизируется на уровне 5 В интегральным стабилизатором D701 и поступает на разъем Х4. Варистор RU101 и трансил VD703 защищают элементы от выбросов напряжения по питающей сети. Напряжение с обмоток 5-6, 6-7 выпрямляется диодным мостом VD702, сглаживается конденсаторами C702, C703 и поступает на разъем Х4. Напряжение с обмотки 8-9 поступает непосредственно на контакты разъема X4.
6.4. Внешний вид панели монтажной показан в приложении 1. Принципиальная электрическая схема панели и перечень элементов приведены в приложениях 2 и 3 соответственно.
На лицевой стороне монтажной панели размещены:
- клеммники Х3-Х12 для подключения проводов кабелей внешних цепей;
- клеммник X13 для подключения устройств по шине RS-485, АСУДД и кнопок ТВП (конт. 5, 6 – RS-485/«Манчестер-2» (А и B соответственно), конт. 3, 4 – АСУДД (L1 и L2 соответственно), конт. 2, 4 – кнопка ТВП на замыкание, конт. 7, 4 – кнопка ТВП2 на замыкание, конт. 1, 4 – питание +12В внешних устройств (+ и - соответственно), таких как ВПУ-1);
- розетка X15 для подключения местного освещения (220В) и необходимых приборов и оборудования при проведении ремонтно-восстановительных и регламентных работ на объекте;
- разъем Х14 для подключения пульта диагностики ПД-2;
- выключатель сетевого питания S1;
- индикатор включения питания контроллера VD2;
- тумблер переключения контроллера в режим желтого мигания S2;
- тумблер переключения контроллера в отключенное состояние S3.
На обратной стороне панели монтажной расположены:
- реле K1 с защитным диодом VD1;
- фильтрующий конденсатор С1;
- посадочное место для блока электронного, который устанавливается в направляющих и подключается к разъемам Х1, X2 панели;
- элементы защиты интерфейса RS-485 RP1 и линии координированного управления FV1, R65;
- элементы схемы индикации включения питания контроллера R66, VD2.
7. ОСНОВНЫЕ ОСОБЕННОСТИ РАБОТЫ ПРОГРАММНОГО ОБЕСПЕЧЕНИЯ
7.1. Алгоритм работы изделия определяется управляющей программой контроллера. Она занесена в память программ микроконтроллера перед поставкой и пользователю нет необходимости программировать микроконтроллер D1 (AT89C51ED2). Изменить алгоритм работы контроллера можно сменой программного обеспечения в микроконтроллере.
7.2. Производитель оставляет за собой право совершенствовать программную и аппаратную часть контроллера, поэтому возможны некоторые отличия от приведенного ниже описания работы для V0.02 и стандартной поставки.
7.3. При включении питания поведение контроллера определяется положением тумблеров «ЖМ» и «ОС» на монтажной панели. Если они выключен («Работа»), контроллер стартует с состояния «все красные» на запрограммированное пользователем время (по умолчанию 3 секунды, но может изменяться от 1 до 255 секунд). Конфигуратором можно задать режим пропуска промтактов из состояния «все красные» в фазу 1 при первом запуске. Если часы контроллера выставлены неправильно, контроллер включит не ту программу, которую Вы ожидаете. Если включен тумблер «ЖМ», контроллер переходит в режим желтого мигания. Контроллер поставляется именно с таким положением тумблера. Если включен тумблер «ОС», контроллер будет находиться в отключенном состоянии. Одновременно такое положение тумблера аппаратно разрешает изменение организации перекрестка.
7.4. Работа по назначению осуществляется последовательным переключением фаз, запрограммированных пользователем для основного цикла светофорного объекта, начиная с первой со всеми положенными промтактами. По достижении последней фазы цикла светофорного объекта выполняется переход к первой фазе. Переключение планов (рабочих циклов) осуществляется в конце цикла светофорного объекта. Если необходимы вычисляемые промтакты (то есть свободные переходы из любой предопределенной фазы в любую другую), при создании организации перекрестка используйте конфигуратор версии 1.0.9.2.b.
7.5. Приоритеты управления: аварийное, ручное, диспетчерское, зеленая улица, координированное, ТВП, локальное управление. Тумблеры «ЖМ» и «ОС» на монтажной панели имеют наивысший приоритет из всех источников ручного управления. Режим аварийного управления включается при возникновении аппаратной неисправности самого контроллера или оборудования перекрестка.
7.6. Отработка команд ручного управления. Команды «ЖМ» и «ОС» отрабатываются немедленно. При переходе в остальные фазы возможны варианты:
- Обычные переходы. Контроллер переходит в порядке следования фаз в рабочем цикле, соблюдая все положенные промтакты, но по Tmin (минимальному времени фазы). То есть, если он находится в фазе 1, а требуется перейти в фазу 3, переход будет выглядеть так: 1 – 2 – 3. Время фазы 1, 2 будет сокращено.
- Вычисляемые промтакты. Контроллер отрабатывает Tmin текущей фазы и через положенные промтакты переходит в требуемую фазу.
7.7. Команды диспетчерского управления, зеленой улицы и координированного управления проходят через внутренний фильтр с целью исключить ложное срабатывание от одиночных команд. Переход в любую из команд диспетчерского управления, зеленой улицы или координированного управления осуществляется в порядке следования фаз в рабочем цикле, как описано выше. Контроллер поддерживает одну спецфазу вместо ТВП. Если включена поддержка вычисляемых промтактов, число спецфаз не ограничено (вводятся как фазы ТВП), но для выхода из спецфазы потребуется явная команда, в какую фазу перейти. В противном случае (локальное управление) контроллер будет отрабатывать следующую спецфазу до достижения последней. После этого перейдет в фазу 1.
Если контроллер находится в ЖМ или ОС, при выключенных вычисляемых промтактах переход в координированное управление будет выполнен через состояние «все красные» в тот момент, когда будет передаваться команда «Установить фазу 1». Команда диспетчерского управления начнет отрабатываться немедленно (через «все красные»). При включенных вычисляемых промтактах переход будет выполняться с желтых через промтакты в требуемую фазу.
7.8. Команда ТВП, поступившая с клеммы «ТВП» на монтажной панели имеет одинаковый приоритет с запросами, поступившими с линии RS-485 (с индикатора ТВП) и запускает либо режим «микроволны», либо режим ТВП (если включена поддержка ТВП) - см. п.13.4.5.
При наличии команд координированного управления фаза ТВП будет отработана в конце рабочего цикла, когда поступит команда координированного управления на включение фазы ТВП (запроса ТВП и окончания Tmin фазы недостаточно). При включенных вычисляемых промтактах фаза ТВП будет вызвана по окончании Tmin текущей фазы через все положенные промтакты (не дожидаясь конца рабочего цикла).
Команда диспетчерского управления на включение фазы ТВП будет принята к исполнению независимо от наличия запроса ТВП.
Если фаз ТВП несколько, для вызова программы ТВП координированным или диспетчерским управлением необходимо подать команду на включение последней фазы программы ТВП.
При работе в локальном режиме ЖМ или ОС запрос ТВП будет игнорирован.
При залипании кнопки ТВП контроллер будет работать в цикле. Время фаз основного цикла светофорного объекта будет сокращено до Tmin, время фаз программы ТВП не изменится.
7.9. При обнаружении стартового синхроимпульса АСУДД контроллеру требуется 11 секунд на внутреннюю синхронизацию. В это время обмен с внешними устройствами по последовательному интерфейсу может быть прекращен. Если период следования синхроимпульсов изменится, потребуется новая синхронизация. При наличии нескольких синхроимпульсов истинным считается первый. Неиспользуемые поля протокола АСУДД не анализируются, что позволяет передавать в них информацию для других систем в несовместимом протоколе.
7.10. При возникновении аварийной ситуации (перегорание красных, несанкционированное включение зеленого и т.п.) контроллер переключается в аварийное желтое мигание или отключенное состояние (определяется видом ошибки). Код неисправности выводится на пульте диагностики, записывается в журнал аварий (192 записи) и передается в центр по протоколу АСУДД-КС. После включения питания контроллер имеет 3 попытки самостоятельного восстановления из большинства аварийных состояний, после чего снять защитное отключение можно только выключением и повторным включением питания контроллера. Время защитного отключения – 40 секунд. Если после защитного отключения не возникает немедленной повторной неисправности, количество попыток восстановления увеличивается (но не превышает 3-х). Журнал аварий можно посмотреть с помощью ПД-2 с прошивкой pd2v1_11 (V1.11) или выше.
7.11. Контроллер поддерживает сезонный перевод времени по правилам Российской Федерации при наличии основного питания.
7.12. Контроллер поддерживает «горячее» подключение и обнаружение периферийного оборудования перекрестка разработки ООО «Комсигнал».
8. МАРКИРОВКА
8.1. На каждом контроллере имеется табличка, на которой нанесены:
- наименование предприятия изготовителя;
- условное обозначение контроллера;
- порядковый номер контроллера;
- дата изготовления (месяц и год).
8.2. Маркировка транспортной тары производится согласно требованиям ТУ-4218-002-47661447-03.
9. ТАРА И УПАКОВКА
9.1. Контроллер упаковывается в транспортную тару в соответствии с ТУ-4218-002-47661447-03. Упаковка обеспечивает сохранность контроллера от всякого рода повреждений на весь период транспортирования и хранения у потребителя в складских условиях в пределах гарантийного срока.
9.2. Эксплуатационная и товаросопроводительная документация, ЗИП и ключ укладываются в транспортную тару совместно с контроллером.