Размещено на http://www.allbest.ru/

Введение

Диспетчерский контроль движения поездов позволяет диспетчеру видеть на световом табло участка в каждый момент времени местонахождение всех поездов и состояние входных, выходных светофоров на станциях в пределах диспетчерского круга. Эта информация дает возможность оперативно руководить движением поездов, принимать своевременные меры по безусловному выполнению установленного графика. Особое значение приобретает диспетчерский контроль на участках с интенсивным движением тяжеловесных составов и скоростных поездов.

По заданию ЦШ МПС РФ на кафедре «Автоматика и телемеханика на ж.д.» Петербургского Государственного Университета Путей Сообщения разработан «Аппаратно-программный комплекс диспетчерского контроля (АПК-ДК). В июле 1999 года АПК-ДК был принят в постоянную эксплуатацию на Тульской дистанции сигнализации и связи. В декабре 1999 года заместителем министра Путей Сообщения А. С. Мишариным была подписана рекомендация по внедрению аппаратно-программного комплекса диспетчерского контроля на сети дорог.

Система АПК-ДК, кроме основных функций диспетчерского контроля, выполняет контроль и диагностику технического состояния систем железнодорожной автоматики и телемеханики (СЖАТ) на перегонах и станциях, в том числе позволяет собирать статистику, выявлять предотказные состояния, анализировать причины некачественной работы и автоматизировать поиск отказов устройств СЦБ, то есть обеспечить возможность перехода на ремонтно-восстановительную технологию обслуживания СЖАТ за счет диагностики и прогнозирования состояния устройств и учета ресурса приборов по их фактической наработке. Данная информация передается дежурному электромеханику, диспетчеру дистанции сигнализации и связи, техническому персоналу, ответственному за сбор и обработку статистики отказов. А также, при необходимости, другим пользователям локальной вычислительной сети дистанции, отделения или управления дороги.

В начале 2002 года научно-исследовательской лабораторией «Системы диагностики и удаленного мониторинга» (НИЛ СДУМ) при кафедре «Автоматика и телемеханика на ж.д.» Петербургского Государственного Университета Путей Сообщения (ПГПС) была начата разработка новой системы контроля и технической диагностики устройств СЦБ, в основу которой заложены аппаратные средства, используемые в комплексе диспетчерского контроля АПК-ДК, хорошо зарекомендовавшем себя на сети железных дорог.

Исходя из вышеизложенного, видно, что вопрос изучения студентами специальности АТС аппаратных средств АПК-ДК является актуальным.

В связи с этим, кафедрой АТ было выдано задание - оборудовать участок железной дороги системой диспетчерского контроля типа АПК-ДК.

1. Общие характеристики аппаратных средств

1.1 Назначение и построение системы аппаратно-программного комплекса диспетчерского контроля

1.1.1 Назначение аппаратно-программного комплекса диспетчерского контроля

Аппаратно-программный комплекс диспетчерского контроля АПК-ДК предназначен для централизованного контроля, диагностики и регистрации состояния устройств железнодорожной автоматики и телемеханики, диагностики их технического состояния, а также организации управления движением поездов в пределах диспетчерского круга. АПК-ДК позволяет осуществлять сбор, обработку, хранение и отображение информации о состоянии объектов контроля в реальном масштабе времени.

Комплекс образует вычислительную сеть для обеспечения оперативной информацией диспетчерского аппарата отделения дороги, управления дороги и линейных предприятий (например, дистанций сигнализации и связи).

Система АПК-ДК выполняет контроль и диагностику технического состояния СЖАТ на перегонах и станциях, в том числе позволяет собирать статистику, выявлять предотказные состояния, анализировать причины некачественной работы и автоматизировать поиск отказов устройств СЦБ, т.е. обеспечивает возможность перехода на ремонтно-восстановительную технологию обслуживания СЖАТ за счет диагностики и прогнозирования состояния устройств и учета ресурса приборов по их фактической наработке. Данная информация передаётся дежурному электромеханику, диспетчеру дистанции сигнализации и связи, техническому персоналу, ответственному за сбор и обработку статистики отказов, а также, при необходимости, другим пользователям локальной вычислительной сети дистанции, отделения или управления дороги.

Также АПК-ДК обеспечивает поездного диспетчера информацией о поездном положении в пределах круга диспетчерского управления: свободности /занятости блок участков перегонов, главных и боковых приемоотправочных путей промежуточных станций, показаний входных и выходных светофоров, установленном направлении движения, состоянии переездов, температуре буксовых узлов и др.

1.1.2 Структура системы АПК-ДК

АПК-ДК включает в себя три подсистемы, реализуемые с использованием программируемых контроллеров, промышленных компьютеров и специального программного обеспечения (ПО), а также каналов связи между ними, позволяющих организовать вычислительную сеть и автоматизированные рабочие места (АРМ) пользователей. Структурная схема АПК-ДК представлена на рисунке 1.

Рисунок 1 - Структурная схема АПК-ДК

Первая подсистема (подсистема нижнего уровня) состоит из специализированных контроллеров, обеспечивающих съём и первичную обработку информации, снимаемой с устройств ЖАТ.

Вторая подсистема (подсистема среднего уровня) состоит из концентраторов линейного поста (ЛП), собирающих информацию от подсистемы нижнего уровня и обеспечивающих обработку, хранение, архивацию и её передачу другим концентраторам, и концентраторов центрального поста (ЦП), которые кроме того обеспечивают передачу собранных данных на верхний уровень. Для выполнения указанных задач концентраторы объединяются в сеть передачи данных.

Третья подсистема (подсистема верхнего уровня) состоит из технических средств (АРМов) диспетчера дистанции сигнализации и связи и работников отделения дороги.

Структура системы АПК-ДК разрабатывается для каждого конкретного участка железной дороги с различным наполнением упомянутых подсистем источниками информации, устройствами сбора и передачи данных, концентраторами среднего уровня, с учетом количества и функционального назначения рабочих мест на верхнем уровне системы.

Информационное и программное обеспечение среднего уровня позволяет организовать сбор, обработку и передачу информации от низовых контроллеров, а также от других систем ЖАТ (микропроцессорных АБ, ЭЦ, ДЦ, контроля состояния подвижного состава и т.д.) на верхний уровень системы.

Информационное и программное обеспечение верхнего уровня позволяет реализовать выполнение специальных технологических функций и организовать различные виды АРМ: диспетчера дистанции сигнализации и связи (АРМ-ШЧД), поездного диспетчера (АРМ-ДНЦ) диспетчера железнодорожного узла (АРМ-ДНЦУ), вагонного оператора и т.д., а также обеспечивает обмен информацией с другими информационными системами (АСУ-Ш, АСОУП).

1.1.3 Нижний уровень АПК-ДК

Нижний уровень системы АПК-ДК построен на специализированных контроллерах, обеспечивающих съём и первичную обработку информации, снимаемой с устройств ЖАТ. Все контроллеры устанавливаются в непосредственной близости от объектов контроля.

Для сбора информации с перегона используются приборы: АКСТ (автомат контроля сигнальной точки), УСЛ (устройство согласования линии), СЧД (селектор частот демодулирующий).

На станции промышленные индустриальные контролеры, - для сбора дискретной информации используется ПИК-120, а для сбора аналоговой информации ПИК-10, при необходимости может быть использован контролер УКСПС, он осуществляет обработку информации, поступающую от системы комплексного контроля технического состояния подвижного состава УКСПС и передачу ее в концентратор линейного поста. На станции предусмотрена возможность съема информации с устройств МПЦ, ДЦ.

1.1.4 Средний уровень АПК-ДК

Подсистема среднего уровня АПК-ДК представляет собой совокупность концентраторов линейных пунктов (ЛП), решающих задачи сбора и обработки информации, полученной от контроллеров подсистемы нижнего уровня, концентраторов центрального поста (ЦП), передающих собранную информацию о работе устройств ЖАТ на верхний уровень, и сети передачи данных, в которую объединены эти концентраторы.

Концентраторы среднего уровня АПК-ДК работают под управлением операционной системы реального времени QNX версии 4.25. Организация связи между концентраторами осуществляется по сетям QNX (встроенный сетевой протокол FLEET). Связь между концентратом ЦП и АРМами верхнего уровня организована по сетевому протоколу TCP/IP.

Концентратор информации линейного пункта предназначен для решения следующих основных задач:

-обработка сигналов, принимаемых от контроллеров съёма аналоговой и дискретной информации со станционных устройств ЭЦ (ПИК-10, ПИК-120, измерение тока перевода стрелок), аппаратуры УКСПС;

-обработка сигналов, получаемых от аппаратуры контроля устройств АБ и АПС (СЧД-10, СЧД-8);

-обмен информацией с другими концентраторами ЛП и ЦП;

-обмен информацией с современными микропроцессорными системами АБ, ЭЦ, ДЦ, автоведения поезда, контроля состояния подвижного состава и т.д.;

-вывод информации о свободности/занятости прилегающих к станции блок-участков перегонов и состоянии переездов на пульт ДСП;

-отображение полученной дискретной и аналоговой информации в реальном масштабе времени;

-архивация и хранение информации в течении заданного промежутка времени, отображение архива.

Количество устанавливаемых на станции концентраторов зависит от объема информации, снимаемой местными контроллерами нижнего уровня и ретранслируемой через данный ЛП по сети передачи данных, а также расположения объектов контроля (стативов ЭЦ, пульт-табло) и аппаратуры связи.

В качестве концентратора ЛП используется IBM PC совместимый компьютер (ПК) промышленного исполнения, дополненный необходимыми платами сбора и обработки данных. Использование на станциях промышленных ПК повышает надежность работы комплекса в целом и снижает время восстановления системы после отказа. Это достигается путём применения в составе комплектующих ПК узлов, удовлетворяющих жестким стандартам надёжности и безопасности в тяжелых условиях эксплуатации и предусматривающих возможность "горячей" замены, а также за счет оснащения промышленных плат дополнительными аппаратными средствами мониторинга состояния вычислительной системы (сторожевой таймер, система оповещения об отказах вентиляторов, источников питания, повышения температуры внутри корпуса, и т.д.).

Все платы расширения устанавливаются в шасси промышленного компьютера и устанавливаются в одну из 14 слот ISA пассивной кросс- платы. В качестве устройства хранения информации используется НЖМД объёмом не менее 2 Гбайт с интерфейсом EIDE.

При необходимости отображения информации концентратор комплектуется 15"-дюймовым ЭЛТ-монитором и манипулятором "мышь". Питание концентратора осуществляется от источника бесперебойного питания, подключенного к гарантированным полюсам ПХ220-ОХ220. Шасси, источник бесперебойного питания и монитор крепятся на специальной стойке или в шкафу для электротехнического оборудования в помещении релейной ЭЦ.

Концентратор информации центрального пункта предназначен для решения следующих основных задач:

-приём, обработка и передача на верхний уровень информации, получаемой от концентраторов ЛП участка;

-обмен собранной информацией с концентраторами ЦП соседних участков;

-синхронизация текущего времени на концентраторах участка;

-отображение полученной дискретной и аналоговой информации в реальном масштабе времени;

-архивация и хранение информации в течении заданного промежутка времени, отображение архива.

Концентратор ЦП обычно устанавливается в здании ШЧ. Количество концентраторов зависит от объема информации, получаемой по сети передачи данных от концентраторов ЛП.

Конструктивно концентратор ЦП отличается от концентратора ЛП отсутствием средств сбора информации от контроллеров нижнего уровня и наличием сетевой карты интерфейса Ethernet 10Base-T/100Base-TX, необходимой для передачи полученной по сетям от концентраторов ЛП информации на АРМы верхнего уровня. Концентратор ЦП комплектуется НГМД, 15"-дюймовым ЭЛТ-монитором, клавиатурой и манипулятором "мышь".

1.1.5 Верхний уровень АПК-ДК

Верхний уровень обеспечивает работу автоматизированных рабочих мест (АРМов) электромеханика поста ДЦ, электромеханика СЦБ, диспетчера дистанции сигнализации и связи, поездного диспетчера, энергодиспетчера и др., передачу информации в сеть отделения дороги, а также связь системы АПК-ДК с другими комплексными автоматизированными системами управления (АСОУП и АСУ-Ш).

Концентратор центрального пункта системы АПК-ДК увязан с автоматизированными рабочими местами верхнего уровня при помощи локальной вычислительной сети, работающей по протоколу FLEET (QNX) или TCP/IP.

Верхний уровень АПК-ДК содержит:

-рабочие станции электромехаников поста ДЦ (РС ДЦ)

-мобильные комплексы контроля и диагностики состояния устройств СЦБ и АПК-ДК (АРМ ШН);

-технологический комплекс контроля и диагностики состояния устройств СЦБ (АРМ ШЧД);

-технологический комплекс диспетчерского управления движением поездов (АРМ ДНЦ).

1.1.6 Организация связи в системе АПК-ДК

Информация, собранная концентратором ЛП от контроллеров нижнего уровня, передается на центральный пункт непосредственно или транслируется через аналогичные линейные пункты. В качестве канала связи может быть использована физическая линия, выделенный ВЧ-канал с двухпроводным окончанием или цифровой канал. Соединения концентраторов выполняются по схеме "точка-точка" и /или "звезда". Вид канала связи и вид соединения определяется расстоянием между концентраторами (протяжённостью линии связи), объёмом передаваемой информации, наличием и видом аппаратуры связи, установленной в пределах участка, оборудуемого системой АПК-ДК.

Если концентраторы установлены в непосредственной близости друг от друга, то связь между ними организуется с использованием нуль-модемного кабеля по интерфейсам RS-232 на скорости до 57600 бит/с (до 10 м), RS-422 на скорости до 115200 бит/с (до 200 м) или сетевых карт по интерфейсу Ethernet 10Base-T / 100Base-TХ (до 100 м) на скорости 10 или 100 Мбит/с. При длине линии связи до 5 км и объёме передаваемой информации до 9600 бит/с связь также может быть организована по двум физическим парам. При этом виде соединения в концентратор устанавливается плата PCL-741 в режиме интерфейса "токовая петля" или аналогичная (такая связь - прошлое тысячелетие).

При длине линии связи до 9 км и объёме передаваемой информации до 9600 бит/с связь можно организовать по одной физической паре с использованием модемов. В качестве модема используется внешний модем U.S. Robotics Courier 56K, запрограммированный для работы в режиме выделенной линии. Для подключения модемов используются порты RS-232 процессорной платы, плат PCL-741/856B или аналогичных. Длина линии связи может быть увеличена до 11 км на основании испытаний канала (на практике, бывает, модемы работают до 22 км при скрости устойчивого соединения 9600 бит/с). Максимальная (т.е. достигнутая в реальных условиях) скорость по физике (медный магистральный кабель) составляет 19200 бит/с при длине линии связи около 12 км.

Выделенный ВЧ-канал используется при длине линии связи более 9 км. Подключение концентраторов к каналу связи осуществляется через модем по двухпроводной схеме (при четырёхпроводном канале дополнительно устанавливается двухпроводное дифференциальное окончание). Если объём передаваемой информации превышает пропускную способность выделенного ВЧ-канала, то для увеличения пропускной способности канала связи может быть организовано несколько параллельных модемных каналов. Максимальная (реально достигнутая) скорость соединения по ВЧ-каналу (аппаратура К-12+12 и К-60Т) составляет 33600 бит/с.

При использовании систем передачи с оптоволоконным линейным трактом расстояние перестаёт иметь значение. На текущий момент (конец 2003 года) по оптоволокну система АПК-ДК работает в Кандалакшской, Санкт-Петербург Московской и Чудовской дистанциях сигнализации и связи Октябрьской ж.д. через мультиплексоры "Морион" ТЛС-31 с использованием технологической системы ВТК-12 (плата ВД-12), в Бологовской, Тверской и Московской дистанциях - через первичные мультиплексоры "Морион" OGM-30E с использованием плат KOD-121 . Указанная аппаратура позволяет организовать обмен данными между концентраторами со скоростью 56700 бит/с (при использовании одного канального интервала потока Е1). Подключение концентратора к каналу осуществляется по интерфейсу RS-422 через плату PCL-745S/846B или аналогичную.

Теперь о современных системах передачи данных. К сожалению, причинам, известным руководству НИЛ СДУМ, изучение и внедрение новых технологий идёт очень медленно. Сначала о решениях "последней мили".

В декабре 2003 года были успешно проведены испытания нового оборудования линейного тракта "Морион" TE-5930. TE-5930 позволяет организовывать цифровые линейные тракты для одного или двух независимых потоков Е1 (физический интерфейс G.703) со скоростью 64 - 2048 кбит/с по одной паре медного (в том числе и обыкновенного СЦБийного!) кабеля. Сейчас это оборудование успешно работает на участке станция Мстинский Мост - модуль АБТЦ 200 км Октябрской ж.д. По кабелю СЦБ организован цифровой канал на скорости 256 Кбит/с на расстояние 13 км (для сравнения: до этого на этом участке работали модемы Courier 56K на скорости максимум 4800 бит/с). С использованием этой же аппаратуры в рамках испытаний были организованны каналы типа "точка-точка" на скорости 2048 Кбит/с по кабелю СЦБ на расстояние 2 км между станцией Торфяное и сигнальными точками 2 и 4 перегона Торфяное - Любань Октябрской ж.д. Выводы сделайте самостоятельно.

В качестве модема при этих испытаниях был использован модем для выделенных линий Cronyx PCM2D с интерфейсом Ethernet 10Base-T в настольном исполнении. Модем имеет стандартный интерфейс с линией G.703 2048 Кбит/с и поддерживает скорости передачи данных по цифровому интерфейсу от 64 Кбит/с до 2048 Кбит/с. Модем имеет встроенные диагностические режимы, что очень удобно при пуско-наладочных работах. Этот же модем был испытан при работе с полным потоком E1 через мультиплексор SMS-150. Канал был организован между станциями Дьяконово и Лукашовка Московской ж.д, скорость обмена данными составляла 2048 Кбит/с.

1.2 Аппаратура сбора информации с перегонных устройств ЖАТ

1.2.1 Автомат контроля сигнальной точки

Автомат контроля сигнальной точки, синтезирующий частоту, микроэлектронный (в дальнейшем - АКСТ), предназначен для контроля функционирования устройств автоматической блокировки и автоматической переездной сигнализации, устанавливается в релейных шкафах сигнальных точек или в релейном шкафу переезда. Связь с концентратором линейного поста по отдельно выделенной линии или по линии ДСН с частотным уплотнением каналов.

АКСТ могут выпускаться в различных исполнениях и отличающихся:

-несущей частотой выходного сигнала;

-видом модуляции выходного сигнала - амплитудная или частотная;

-количеством и набором контактных и пороговых датчиков.

Несущая частота (fном) выходного сигнала АКСТ должна выбираться из стандартной сетки частот, приведенной в таблице 1.

Таблица 1 - Частоты АКСТ

Номер частоты	Частота настройки, Гц	Номер частоты	Частота настройки, Гц	Номер частоты	Частота настройки, Гц
1	2	3	4	5	6
	384	11	1792	21	3072
02	512	12	1920	22	3200
03	704	13	2048	23	3328
04	832	14	2176	24	3456
05	960	15	2304	25	3584
06	1088	16	2432	26	3712
1	2	3	4	5	6
07	1216	17	2560	27	3840
08	1344	18	2688	28	3968
09	1472	19	2816	29	4096
10	1600	20	2944	30	4224

АКСТ с амплитудной модуляцией обозначаются как АКСТ-СЧМ.

АКСТ с частотной модуляцией обозначаются как АКСТ-Ч.

АКСТ формирует выходной сигнал в виде последовательного циклического кода. Один цикл этого кода называется посылкой. Посылка состоит из определенного числа элементов, каждый из которых несет информацию о состоянии соответствующего датчика. Длительность элемента посылки может быть равна одному или двум базовым тактам в зависимости от состояния датчика. Посылки разделяются паузами, длительность которых равна трем базовым тактам.

Посылка АКСТ с амплитудной модуляцией (далее - АКСТ-СЧМ) представляет собой последовательность восьми или шестнадцати импульсов синусоидального напряжения номинальной частоты, разделенных интервалами, во время действия которых напряжение на выходе АКСТ отсутствует. Импульсы и интервалы являются элементами посылки. Во время разделительной паузы между посылками напряжение на выходе АКСТ отсутствует.

АКСТ-СЧМ формирующий восьмиимпульсную посылку (тип посылки А8) обозначаются как АКСТ-СЧМ-8.

АКСТ-СЧМ формирующий шестнадцатиимпульсную посылку (тип посылки А16) обозначаются как АКСТ-СЧМ-16.

Посылка АКСТ с частотной модуляцией (далее - АКСТ-Ч) представляет собой последовательность трёх, девяти или девятнадцати, следующих друг за другом элементов, с частотой синусоидального напряжения для нечетных элементов равной fном + 8 Гц, для четных элементов - fном - 8 Гц, для разделительной паузы - fном - 8 Гц.

АКСТ-Ч с возможностью формирования трёх и девяти элементной посылки (тип посылки Ч8) обозначаются как АКСТ-Ч-8.

АКСТ-Ч с возможностью формирования трёх, девяти и девятнадцати элементной посылки (тип посылки Ч16) обозначаются как АКСТ-Ч-16.

В зависимости от количества и набора контактных и пороговых датчиков к обозначению АКСТ добавляется цифра, обозначающая количество пороговых датчиков, записываемая через дробь, например - АКСТ-Ч-16/3.

Требования к пороговым датчикам формируются из списка номенклатуры завода-изготовителя или оговариваются при заказе АКСТ исходя из классификационной таблицы. Количественное соотношение контактных и пороговых датчиков, а также их размещение в посылке для различного исполнения АКСТ приведены в таблицах 2-5. В таблицах: Р1…Р16, Ж - контактные датчики, Д1…Д8 - пороговые датчики, R - выравнивающие элементы посылки.

Питание АКСТ осуществляется переменным напряжением от 12 до 15,6 В частотой 50  1 Гц или постоянным напряжением от 13,5 до 18 В.

Вид климатического исполнения УХЛ2 по ГОСТ 15150-69.

Кроме базовой имеются два ряда модификаций АКСТ-СЧМ-8/х и АКСТ-СЧМ-16/х, набор контактных и пороговых датчиков, которых оговаривается при заказе.

В обозначении АКСТ-СЧМ цифра в числителе (8 или 16) обозначает количество информационных импульсов, формируемых АКСТ-СЧМ в блоках информации. Цифра в знаменателе указывает на количество пороговых датчиков.

Могут проектироваться и заказываться следующие модификации АКСТ-СЧМ:

АКСТ-СЧМ, АКСТ-СЧМ-8/0, АКСТ-СЧМ-8/1 (8/2, 8/3 ... 8/8), АКСТ-СЧМ-16/0, АКСТ-СЧМ-16/1 (16/2, 16/3 ... 16/7).

Распределение контактов разъема АКСТ-СЧМ-8/х и АКСТ-СЧМ-16/х соответственно, где: PI, P2, ..., Р16 - контактные датчики (контролируемые реле); Д1.1, Д1.2, ..., Д8.1, Д8.2 - пороговые датчики.

Клемма СЗ используется для подключения контактов реле Ж или ПВ.

Таблица 2 - Количественное соотношение контактных и пороговых датчиков, их размещение в посылке

Исполнение АКСТ	Номер импульса посылки типа А8
	1	2	3	4	5	6	7	8
АКСТ- СЧМ-8/0	Р1	Р2	Р3	Р4	Р5	Р6	Р7	Р8
АКСТ- СЧМ-8/1	Р1	Р2	Р3	Р4	Р5	Р6	Р7	Д1
АКСТ- СЧМ-8/2	Р1	Р2	Р3	Р4	Р5	Р6	Д1	Д2
АКСТ- СЧМ-8/3	Р1	Р2	Р3	Р4	Р5	Д1	Д2	Д3
АКСТ- СЧМ-8/4	Р1	Р2	Р3	Р4	Д1	Д2	Д3	Д4
АКСТ- СЧМ-8/5	Р1	Р2	Р3	Д1	Д2	Д3	Д4	Д5
АКСТ- СЧМ-8/6	Р1	Р2	Д1	Д2	Д3	Д4	Д5	Д6
АКСТ- СЧМ-8/7	Р1	Д1	Д2	Д3	Д4	Д5	Д6	Д7
АКСТ- СЧМ-8/8	Д1	Д2	Д3	Д4	Д5	Д6	Д7	Д8

Таблица 3 - Количественное соотношение контактных и пороговых датчиков, их размещение в посылке

Исполнение АКСТ

Номер импульса посылки типа А16

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

13

14

15

16

АКСТ-СЧМ-16/0

Р1

Р2

Р3

Р4

Р5

Р6

Р7

Р8

Р9

Р10

Р11

Р12

Р13

Р14

Р15

Р16

АКСТ-СЧМ-16/1

Р1

Р2

Р3

Р4

Р5

Р6

Р7

Р8

Р9

Р10

Р11

Р12

Р13

Р14

Д1

R

АКСТ-СЧМ-16/2

Р1

Р2

Р3

Р4

Р5

Р6

Р7

Р8

Р9

Р10

Р11

Р12

Д1

Д2

R

R

АКСТ-СЧМ-16/3

Р1

Р2

Р3

Р4

Р5

Р6

Р7

Р8

Р9

Р10

Д1

Д2

Д3

R

R

R

АКСТ-СЧМ-16/4

Р1

Р2

Р3

Р4

Р5

Р6

Р7

Р8

Д1

Д2

Д3

Д4

R

R

R

R

АКСТ-СЧМ-16/5

Р1

Р2

Р3

Р4

Р5

Р6

Д1

Д2

Д3

Д4

Д5

R

R

R

R

R

АКСТ-СЧМ-16/6

Р1

Р2

Р3

Р4

Д1

Д2

Д3

Д4

Д5

Д6

R

R

R

R

R

R

АКСТ-СЧМ-16/7

Р1

Р2

Д1

Д2

Д3

Д4

Д5

Д6

Д7

R

R

R

R

R

R

R

Таблица 4 - Количественное соотношение контактных и пороговых датчиков, их размещение в посылке

Исполнение АКСТ	Номер элемента посылки типа Ч8
	1	2	3	4	5	6	7	8	9
1	2	3	4	5	6	7	8	9	10
АКСТ-Ч-8/0	Р1	Ж	Р2	Р3	Р4	Р5	Р6	Р7	Р8
АКСТ-Ч-8/1	Р1	Ж	Р2	Р3	Р4	Р5	Р6	Р7	Д1
АКСТ-Ч-8/2	Р1	Ж	Р2	Р3	Р4	Р5	Р6	Д1	Д2
АКСТ-Ч-8/3	Р1	Ж	Р2	Р3	Р4	Р5	Д1	Д2	Д3
АКСТ-Ч-8/4	Р1	Ж	Р2	Р3	Р4	Д1	Д2	Д3	Д4
АКСТ-Ч-8/5	Р1	Ж	Р2	Р3	Д1	Д2	Д3	Д4	Д5
АКСТ-Ч-8/6	Р1	Ж	Р2	Д1	Д2	Д3	Д4	Д5	Д6
АКСТ-Ч-8/7	Р1	Ж	Д1	Д2	Д3	Д4	Д5	Д6	Д7
АКСТ-Ч-8/8	Д1	Ж	Д2	Д3	Д4	Д5	Д6	Д7	Д8

Таблица 5 - Количественное соотношение контактных и пороговых датчиков, их размещение в посылке

Исполнение АКСТ

Номер элемента посылки типа Ч16

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

13

14

15

16

17

18

19

АКСТ-Ч-16/0

Р1

Ж

Р2

Р3

Р4

Р5

Р6

Р7

Р8

Ж

Р9

Р 10

Р 11

Р 12

Р 13

Р 14

Р 15

Ж

Р 16

АКСТ-Ч-16/1

Р1

Ж

Р2

Р3

Р4

Р5

Р6

Р7

Р8

Ж

Р9

Р 10

Р 11

Р 12

Р 13

Р 14

Д1

Ж

R

АКСТ-Ч-16/2

Р1

Ж

Р2

Р3

Р4

Р5

Р6

Р7

Р8

Ж

Р9

Р 10

Р 11

Р 12

Д1

Д2

R

Ж

R

АКСТ-Ч-16/3

Р1

Ж

Р2

Р3

Р4

Р5

Р6

Р7

Р8

Ж

Р9

Р 10

Д1

Д2

Д3

R

R

Ж

R

АКСТ-Ч-16/4

Р1

Ж

Р2

Р3

Р4

Р5

Р6

Р7

Р8

Ж

Д1

Д2

Д3

Д4

R

R

R

Ж

R

АКСТ-Ч-16/5

Р1

Ж

Р2

Р3

Р4

Р5

Р6

Д1

Д2

Ж

Д3

Д4

Д5

R

R

R

R

Ж

R

АКСТ-Ч-16/6

Р1

Ж

Р2

Р3

Р4

Д1

Д2

Д3

Д4

Ж

Д5

Д6

R

R

R

R

R

Ж

R

АКСТ-Ч-16/7

Р1

Ж

Р2

Д1

Д2

Д3

Д4

Д5

Д6

Ж

Д7

R

R

R

R

R

R

Ж

R

При проектировании АПК-ДК необходимо выбирать нужные АКСТ руководствуясь таблицами 2-5. Сокращенное наименование исполнения АКСТ приведено в таблице 6. АКСТ с более высокими частотами располагаются ближе к станции.

Таблица 6 - АКСТ выпускаемые заводом изготовителем

Исполнение АКСТ	Обозначение	Количество и тип контактных датчиков	Типы пороговых датчиков	Вид модуляции и тип посылки
АКСТ-СЧМ	УКВФ 426474.001-01	6+Ж+STP	ИС, ДА	А8
АКСТ-Ч-16/3	УКВФ 426474.001-02	10+Ж+STP	ОФ, РФ, ИС-50Гц	Ч16
АКСТ-СЧМ-8/5	УКВФ 426474.001-03	3+Ж+STP	ДА, ПП, ПГ, ЛС1, ЛС2	А8
АКСТ-СЧМ-16/1А	УКВФ 426474.001-04	14+Ж+STP	ДА	А16
АКСТ-СЧМ-16/2А	УКВФ 426474.001-05	12+Ж+STP	П-М, Сх12	А16
АКСТ-СЧМ-16/2Б	УКВФ 426474.001-06	12+Ж+STP	ИС, ДА	А16
АКСТ-СЧМ-16/2В	УКВФ 426474.001-07	12+Ж+STP	Сх17, Сх35	А16
АКСТ-СЧМ-16/3А	УКВФ 426474.001-08	10+Ж+STP	Сх12, ДА, ИС	А16
АКСТ-СЧМ-16/3Б	УКВФ 426474.001-09	10+Ж+STP	П-М, ДА, ИС	А16
АКСТ-СЧМ-16/3Г	УКВФ 426474.001-11	10+Ж+STP	ДА, Сх17, Сх35	А16
АКСТ-Ч	УКВФ 426474.001-12	6+Ж+STP	ИС, ДА	Ч8
АКСТ-Ч-16/3Б	УКВФ 426474.001-13	10+Ж+STP	ДА1, ДА2, Пх-Ох	Ч16
АКСТ-Ч-16/3В	УКВФ 426474.001-14	10+Ж+STP	П24, Пх-Ох, ИС-50Гц	Ч16
АКСТ-Ч-16/3Г	УКВФ 426474.001-15	10+Ж+STP	ОФ, РФ, ИС-25Гц	Ч16
АКСТ-Ч-16/3Д	УКВФ 426474.001-16	10+Ж+STP	П-М, Сх12, ИС-50Гц	Ч16
АКСТ-Ч-16/3Е	УКВФ 426474.001-17	10+Ж+STP	СХ12А, Сх12Б, П-М	Ч16
АКСТ-Ч-16/3Ж	УКВФ 426474.001-18	10+Ж+STP	СХ17, Сх35, П-М	Ч16
АКСТ-Ч-16/3К	УКВФ 426474.001-19	10+Ж+STP	СХ12, Сх20, П-М	Ч16
АКСТ-Ч-16/3И	УКВФ 426474.001-20	10+Ж+STP	П-М, Сх12, ИС-25Гц	Ч16
АКСТ-Ч-16/1А	УКВФ 426474.001-21	14+Ж+STP	П-М	Ч16
АКСТ-Ч-16/2А	УКВФ 426474.001-22	12+Ж+STP	СХ12, П24	Ч16
АКСТ-Ч-16/3Л	УКВФ 426474.001-23	10+Ж+STP	П24, РФ, ОФ	Ч16
АКСТ-Ч-16/3М	УКВФ 426474.001-24	10+Ж+STP	П-М, Пх-Ох, ИС-50Гц	Ч16

АКСТ формирует выходной сигнал в виде посылок последовательного циклического кода в соответствии с текущим состоянием контактных и пороговых датчиков следующим образом. Длительность элемента посылки равна одному такту, если соответствующий датчик находится в состоянии «норма», и двум тактам, если датчик находится в состоянии «не норма». Состоянию «норма» соответствует замкнутое состояние внешних контактов датчиков Р1..Р16 и разомкнутое состояние внешнего контакта датчика Ж. Состоянию «не норма» пороговых датчиков Д1..Д8 соответствует условие срабатывания

Структура посылки типа А8 и А16 приведена на рисунке 2.

Посылка А8 должна состоять из восьми импульсов и семи интервалов между импульсами. Посылка А16 должна состоять из шестнадцати импульсов и пятнадцати интервалов между импульсами. Длительность интервалов между импульсами должна определяться состоянием датчика Ж. Длительность импульсов должна определяться состоянием контактных и пороговых датчиков в соответствии с таблицей 2 для АКСТ_СЧМ_8 и таблицей 3 для АКСТ-СЧМ-16.

АКСТ с частотной модуляцией выходного сигнала (АКСТ-Ч), в зависимости от текущего состояния датчиков должен формировать посылку переменной длительности следующим образом:

-АКСТ-Ч формирует циклический код состоящий из трёх первых элементов посылки в соответствии с таблицами 4, 5 при текущем состоянии «норма» датчиков, соответствующих элементам посылки с номерами большими трех

-АКСТ-Ч-8 формирует циклический код состоящий из девяти элементов посылки в соответствии с таблицей 5 при текущем состоянии «не норма» хотя бы одного из датчиков соответствующих элементам посылки с номерами 4..9;

-АКСТ-Ч-16 формирует циклический код состоящий из девяти первых элементов посылки в соответствии с таблицей 5 при текущем состоянии «не норма» хотя бы одного из датчиков соответствующих элементам посылки 4..9 и текущем состоянии «норма» датчиков соответствующих элементам посылки с номерами 11..17, 19;

-АКСТ-Ч-16 формирует циклический код состоящий из девятнадцати элементов посылки в соответствии с таблицей 5 при текущем состоянии «не норма» хотя бы одного из датчиков соответствующих элементам посылки с номерами 11..17, 19;

АКСТ обеспечивает световую индикацию состояния пороговых датчиков на передней панели прибора:

-в состоянии «норма» индикатор не светится;

-в состоянии «не норма» индикатор светится.

При подключении АКСТ надо обратить внимание на вид исполнения АКСТ, подключение к АКСТ датчиков производить по схеме приведенной в паспорте на этот тип АКСТ.

При подключении АКСТ надо обратить внимание на вид исполнения АКСТ, подключение к АКСТ датчиков производить по схеме приведенной в паспорте на этот тип АКСТ.

Схема подключения АКСТ типа АКСТ-Ч-16/3 приведена на рисунке 4, схема подключения АКСТ-СЧМ-16/3А приведена на рисунке 5, а АКСТ-СЧМ на рисунке 6.

После подключения АКСТ необходимо настроить уровень выходного напряжения АКСТ. Для этого АКСТ переводится в режим непрерывной генерации, устанавливаются перемычки между контактами b7-a4 разъема (для АКСТ-СЧМ-16/30). Все АКСТ, должны быть подключены к линии, но питание должно быть снято, чтобы в линии был сигнал регулируемого АКСТ. На станции подключается прибор ИУК на вход СЧД, путем перестановки перемычек на разъеме АКСТ и плавной регулировкой уровня сигнала регулятором «Уровень», АКСТ настраивается так, чтобы сигнал на входе приемника находился в допустимых приделах.

После этого регулятор фиксируется гайкой, АКСТ отключается от линии, нагружается на сопротивление 180 Ом. Вольтметром переменного тока измеряется установленное напряжение сигнала, результат записывается в карточку сигнальной точки. В дальнейшем этот уровень напряжения будут выставляться при техническом обслуживании или замене АКСТ на сигнальной точке. После регулировки сопротивление снимается, АКСТ остается подключенным к линии, но питание снимают, переходят к регулировки следующего АКСТ.

Рисунок 2 - Схема включения АКСТ-Ч-16/3



Рисунок 3 - Схема включения АКСТ-СЧМ-16/3А



Рисунок 4 - Схема включения АКСТ-Ч-16/3

1.2.2 Селектор частот демодулирующий

Селектор частот демодулирующий восьмиканальный СЧД-8 предназначен для приема, выделения и демодуляции информационно-управляющих сигналов, переданных по многоканальной линии связи с частотным уплотнением каналов. СЧД_8 представляет собой типовой IBM PC совместимый модуль расширения с разъемом ISA.

В составе аппаратно-программного комплекса диспетчерского контроля (АПК-ДК) СЧД_8 используется в качестве приёмного модуля концентратора линейного пункта (станционного концентратора), обеспечивая нормализацию, выделение, демодуляцию и передачу кодированной информации от перегонных объектов ( на перегоне стоят АКСТ).

СЧД-8 выпускаться в восьми вариантах, отличающихся:

-видом модуляции принимаемых сигналов - амплитудная или частотная:

-СЧД-8, принимающие амплитудно-модулированные сигналы обозначаются как СЧД-А-8;

-СЧД-8, принимающие частотно-модулированные сигналы обозначаются как СЧД-Ч-8.

-частотами настройки каналов.

Частоты настройки каналов СЧД-8 приведены в таблице 1.

Питание СЧД-8 осуществляется постоянными напряжениями +5±0,25 В, +12±0,6 В, _12±0,6 В, подаваемыми через ламельный разъём магистрали стандарта ISA.

Таблица 7 - Частота настройки каналов

СЧД-Ч-8-01, СЧД_А_8_01	СЧД-Ч-8-02, СЧД_А_8_02	СЧД-Ч-8-03, СЧД_А_8_03	СЧД-Ч-8-04, СЧД_А_8_04
№ канала	№ частоты	Частота fном	№ канала	№ частоты	Частота fном	№ канала	№ частоты	Частота fном	№ канала	№ частоты	Частота fном
1	01	384	1	07	1216	1	15	2304	1	23	3328
2	02	512	2	08	1344	2	16	2432	2	24	3456
3	03	704	3	09	1472	3	17	2560	3	25	3584
4	04	832	4	10	1600	4	18	2688	4	26	3712
5	05	960	5	11	1792	5	19	2816	5	27	3840
6	06	1088	6	12	1920	6	20	2944	6	28	3968
-	-	-	7	13	2048	7	21	3072	7	29	4096
-	-	-	8	14	2176	8	22	3200	8	30	4224

Как видно из таблицы 1 СЧД-8 обеспечивает выделение и демодуляцию восьми тональных сигналов для исполнений -02, -03, -04 и шести тональных сигналов для исполнения -01.

Рабочее напряжение сигнала одной частоты на входе СЧД-8 в пределах 200-500 мВ

Конструктивно СЧД-8 выполнен в виде типового IBM PC совместимого модуля расширения с разъемом ламельного типа для подключения к магистрали стандарта ISA с крепежной планкой.

Визуализация принятых демодулированных сигналов осуществляется через отверстия в крепежной планке посредством светодиодов :

-индикатор соответствующего канала светится при приеме элемента, интерпретируемого как логическая единица;

-индикатор соответствующего канала не светится при приеме элемента, интерпретируемого как логический ноль.

Входной сигнал поступает через параллельно включенные разъёмы ХР6, ХР7, обеспечивающие ретрансляцию входного сигнала на другие приемники СЧД-8. В разъёмах контакт «1» - вход, контакт «2» -общий.

СЧД _ 8 представляет собой 8-канальный (для исполнений -02, -03, -04) или 6 _ канальный (для исполнения -01) синхронный приемник с общими для всех каналов устройством нормализации входного сигнала и синтезатором частот.

При выборе типа СЧД-8 надо руководствоваться с методическими указаниями И_352-01 при комплексном проектировании АПК-ДК.

Распределение частот контролируемых перегонных объектов необходимо делать следующим образом:

-если количество перегонных объектов на контролируемом участке не более восьми, то ближайший к СЧД-8 объект должен иметь частоту f = 22. Далее по удалению номер частоты понижается.

-если количество перегонных объектов на контролируемом участке более восьми, то ближайший к СЧД-8 объект должен иметь частоту f = 30. Далее по удалению номер частоты понижается.

Другими словами необходимо применять типовые приемники СЧД-8 в следующем приоритетном порядке:

СЧД-8-04,

СЧД-8-03,

СЧД-8-02,

СЧД-8-01.

Информационный сигнал должен поступать на вход СЧД-8 (сопряжение с многоканальной линией связи с частотным уплотнением каналов) через устройство гальванической развязки. В качестве устройства гальванической развязки может использоваться устройство согласования линии (УСЛ), сигнальный трансформатор или неполярный конденсатор ёмкостью не менее 1 мкФ с рабочим напряжением не менее 400 В.

Подключение СЧД_8 к концентратору должно осуществляться при отключенном напряжении питания.

Ремонт и регулировка СЧД_8 должны производиться в РТУ дистанции сигнализации, связи и вычислительной техники.

Все пайки должны производиться паяльником напряжением питания не выше 36 В и мощностью не более 25 Вт. Жало паяльника должно быть заземлено.

Не допускается любой вид воздействия, ухудшающий естественное воздушное охлаждение СЧД-8.

Техническое обслуживание СЧД-8 при эксплуатации должно проводиться совместно с устройством, в состав которого он входит, в соответствии с требованиями Инструкции ЦШ_720.

1.2.3 Блок согласования линии

Для согласования СЧД-Ч-8 с линией связи используется внешний модуль блок согласования линии (БСЛ). БСЛ выполненн в виде типового IBM PC совместимого модуля расширения или в корпусе реле НМШ. Модуль позволяет подключить две линии связи на разъем ХР1. Выход БСЛ, разъемы ХР4 или ХР5 подключаются на вход СЧД-8.

Регулировку общего уровня сигнала на СЧД-8 производят переустановкой перемычек на разъеме ХР2 для первого выхода и на разъеме ХР3 для второго выхода модуля БСЛ. Схема установки перемычек на плато БСЛ, при регулировке, показано в приложении А рисунок 3.

1.2.4 Индикатор уровней каналов селектирующий

Индикатор уровней каналов селектирующий (ИУКС_02) используется для настройки уровней сигналов в линии связи «перегон-станция» (например линия ДСН), с целью надёжной демодуляции приёмной аппаратурой (СЧД-8 или аналогичной) этих сигналов, выдаваемых в линию аппаратурой АКСТ с перегонных сигнальных точек.

Индикатор уровней каналов селектирующий ИУКС_02), предназначен для визуальной оценки уровня сигнала определенного канала в многоканальной линии связи с частотным уплотнением.

ИУКС-02 обеспечивает выделение и демодуляцию одного из тридцати тональных сигналов, таблица 8 в зависимости от номера канала, установленного переключателем «Каналы».

Таблица 8 - Соответствие номеров каналов переключателя ИУК-02 и значения частот

Номер канала	Частота настройки, Гц	Номер канала	Частота настройки, Гц	Номер канала	Частота настройки, Гц
01	384	11	1792	21	3072
02	512	12	1920	22	3200
03	704	13	2048	23	3328
04	832	14	2176	24	3456
05	960	15	2304	25	3584
06	1088	16	2432	26	3712
07	1216	17	2560	27	3840
08	1344	18	2688	28	3968
09	1472	19	2816	29	4096
10	1600	20	2944	30	4224

На ИУКС-02 можно производить установку пяти диапазонов уровней принимаемых сигналов, соответствующих различному волновому сопротивлению линии. Позиция переключателя и соответствие позиции волновое сопротивление приведены в таблице 9.

Таблица 9 - Соответствие положения переключателя «диапазон» волновому сопротивлению

Положение переключателя «Диапазон»	1	2	3	4	5
Волновое сопротивление линии, Ом	250	450	700	1000	1350
Уровень сигнала, мВ	40..100	60-150	70-180	90-220	100-250
Порог включения индикатора «Сигнал»	20	30	35	45	50

Для измерения прибор ИУКС-02 подключается на клеммы 1,2 разъема ХР6 приемника СЧД-8, переключателем каналов выставляется номер частоты, соответствующий регулируемому АКСТ, при установленном диапазоне «5»ИУКС, стрелка индикатора должна быть на середине шкалы то есть соответствовать 50 делениям. Регулировку производят потенциометром на приборе АКСТ, установленном на сигнальной точке.

Питание ИУКС_02 осуществляется переменным напряжением 14В-24В частотой 50  0,5 Гц или напряжением постоянного тока 21В - 32В.

1.3 Аппаратура сбора информации со станционных устройств ЖАТ

1.3.1 Аппаратура съёма дискретной информации, промышленный индустриальный контролер ПИК-120

Промышленный индустриальный контролер (ПИК-120), имеет 120 цифровых входов и предназначен для преобразования в стандартный цифровой вид постоянного напряжения от -36В до =36В или переменного напряжения 36В 50Гц, поступающего на входы, и передачи в последовательном коде полученного в результате преобразования массива данных в концентратор по его запросу.

Промышленный индустриальный контролер размещается в шкафу УКС-4 (устройство коммутирующее станционное). УКС-4 предназначен для установки и организации питания от сети 220В 50 Гц приборов ПИК 120М. Совокупность контроллеров создает распределенную систему сбора и обработки информации.

В распределенной системе сбор информации выполняется контроллерами, рационально приближенными к объекту. При этом сокращается длина кабельных линий и снижает стоимость монтажных работ. Система АПК ДК работает с дискретными сигналами, снимаемыми с пульта управления, и аналоговыми сигналами, снимаемыми с путевых реле. По этой причине шкафы УКС-4 с контроллерами ПИК-120, реализующие сбор дискретной информации, целесообразно разместить в помещении, где расположен пульт.

Для подключения сигнальных цепей в шкафах УКС-4 и контроллеров ПИК-120 использованы соединители РП14, широко применяемые на железной дороге. Эти предпосылки определили конструктивные особенности контроллера и его характеристики.

В состав шкафа УКС-4 входят, в зависимости от варианта исполнения, до четырёх контроллеров ПИК-120, кабель, соединяющий контроллеры ПИК-120 с монтажной платой, и нестабильный источник питания +10В для централизованного питания всех ПИК-120.

В состав прибора ПИК 120 входят:

-плата микроконтроллера;

-корпус с одним разъёмом СН2-10ШБ и пятью блочными разъёмами РП14/30.

На сто двадцать цифровых дифференциальных входов оптронного преобразователя могут поступать постоянные напряжения в диапазоне -36В U +36В или переменные напряжения амплитудой 36В и частотой 50Гц. Эти напряжения через ограничительные резисторы прикладываются к оппозитно включённым светодиодам входных оптронов. Все 120 дифференциальных пар входов образуют 15 восьмиканальных групп. В каждой группе «возвратные» провода каналов 2…7 объединены в «возвратный» провод группы, а первый канал имеет независимый «возвратный» провод.

Примечание: «Возвратный» провод - провод дифференциальной входной пары, в цепи которого нет токозадающего резистора.

Каналы с независимым «возвратным» проводом позволяют подключать гальванически развязанные сигналы, что расширяет возможности использования ПИК-120.

Эмиттерные выводы фототранзисторов оптронов каждой группы через последовательно соединённые с ними диоды также объединены в одну цепь (провода К1…К15). Далее, цепи поступают на выходы порта В и С микроконтроллера. Устанавливая высокий уровень напряжения на каком-либо проводе Кх, можно блокировать выходы соответствующей группы оптронов.

Коллекторы фототранзисторов одноимённых групп оптронов нагружены на общий резистор, образуя схему «ИЛИ» (в каждой из восьми сборок по 15 коллекторов). Для фототранзисторов первых оптронов в группах это цепь «OUT1», для вторых «OUT2»,…, для восьмых «OUT8».

Эти цепи «OUT1»…»OUT8» соединены с восемью входами преобразователя, формирующего на своих выходах напряжения с уровнями ТТЛ. Если на каком-либо цифровом входе активной группы оптронов есть напряжение, то на соответствующем выходе преобразователя присутствует низкий уровень напряжение. В противном случае на выходе формируется постоянное напряжение +5В.

В каждый момент времени активной может быть только одна группа оптронов. На выходе преобразователя формируются напряжения, соответствующие этой группе оптронов, и подаются на восемь входов порта С и Е микроконтроллера для дальнейшего преобразования этого ряда сигналов в один байт.

Независимо от посылок ХОСТ-процессора прибор ПИК-120 непрерывно ведёт обработку сигналов, поступающих на цифровые входы.

Электропитание микроконтроллера и других активных и пассивных компонентов ПИК -120 осуществляется от стабилизатора напряжения +5В. На вход стабилизатора подаётся нестабильное напряжение +10В от внешнего выпрямителя.

Связь микроконтроллера с управляющим ХОСТ-процессором осуществляется по двум последовательным линиям Rx и Tx типа «токовая петля». Выходы микроконтроллера и линия связи соединены через развязывающие оптронные преобразователи. Скорость передачи информации равна 9600 бодам.



Рисунок 5 - Функциональная схема прибора ПИК-120

Команды, получаемые ПИК-120 от ХОСТ-процессора, имеют следующий формат:

NUL,SYN,NUM,COM,CS,

где - NUL - стартовая посылка (00h);

-SYN - синхронизация (16h);

-NUM - номер (адрес) ПИК (40h…43h);

-COM - командная посылка;

-CS - контрольная сумма, подсчитанная для NUM,COM.

Команды, посылаемые ПИК-120 ХОСТ-процессору, имеют формат:

NUL,SYN,NUM,COM,LEN,DATA,...,DATA,CS,

где -NUL - стартовая посылка;

-SYN - синхронизация (16h);

-NUM - номер (адрес) ПИК-120 (40h…43h);

-COM - командная посылка;

-LEN - длина посылки данных;

-DATA - передаваемые данные;

-CS - контрольная сумма, подсчитанная для NUM,COM, LEN, DATA,...,DATA;

Далее приведен набор команд, которые могут быть переданы от внешнего контроллера к ПИК -120, и описание ответной реакции ПИК-120 на команды:

«D» - Считать 120 цифровых входов. В ответ ПИК-120 передаёт данные от 120 цифровых входов (15 байт).

«V» - Опрос версии. В ответ ПИК-120 передаёт 1 байт, содержащий номер версии (текущая версия 05).

«#» - Ошибка. Получен неизвестный код команды. Данных нет.

Этот символ ПИК передаёт в случае ошибки в принятой посылке.

«P» - Сбой питания. В этом случае ПИК отвечает на команду «D» в течение 1 сек после сбоя питания посылкой «P».

Примечание: Время между посылками байтов не должно превышать 10 сек, иначе произойдет «переинициализация» последовательного порта (UART).

Одновременно к линии связи может быть подключено 16 приборов ПИК 120М. Поэтому в составе системы каждому прибору ПИК 120М необходимо присвоить адрес в диапазоне от 0 до 15.

По конструкция ПИК-120 представляет собой стальную пластину - основание с «отбортовкой», к которому на резьбовых стойках привинчена плата А1 с радиоэлементами. Плата соединена с разъёмами монтажными проводами, уложенными в жгуты. Перечни сигналов и соответствие их номерам контактов на разъемах Х1 -Х6 приведены в таблицах 10-15.

Таблица 10-Разъем Х1СН2-10ШБ

N контакта	Обозначение	Наименование
1	10VN/C	Напряжение питания +10В
2	Тх-	ВЫХОД -«Токовая петля»
3	TXR	ВЫХОД для RS-232
4	Тх+	ВЫХОД + «Токовая петля»
5	Rx-	ВХОД -«Токовая петля»
6	Rx+	ВХОД + «Токовая петля»
7	UPR+	ВЫХОД - сигнала управления
8	UPR-	ВЫХОД + сигнала управления
9	GND	Корпус

Таблица 11 - Разъём Х2 (РП14/30)

N контакта	Обозначение	Наименование
1	2	3
a1	R1	Возвратный провод входа I1
a2	I1	ВХОД ТС
a3	I2	ВХОД ТС
a4	I3	ВХОД ТС
a5	I4	ВХОД ТС
a6	I5	ВХОД ТС
a7	I6	ВХОД ТС
a8	I7	ВХОД ТС
a9	I8	ВХОД ТС
a10	R2-8	Возвратный провод группы I2-8
b1	R9	Возвратный провод входа I9
b2	I9	ВХОД ТС
b3	I10	ВХОД ТС
b4	I11	ВХОД ТС
b5	I12	ВХОД ТС
b6	I13	ВХОД ТС
b7	I14	ВХОД ТС
b8	I15	ВХОД ТС
b9	I16	ВХОД ТС
b10	R10-16	Возвратный провод группы I10-16
c1	R17	Возвратный провод входа I17
c2	I17	ВХОД ТС
c3	I18	ВХОД ТС
c4	I19	ВХОД ТС
c5	I20	ВХОД ТС
c6	I21	ВХОД ТС
c7	I22	ВХОД ТС
c8	I23	ВХОД ТС
c9	I24	ВХОД ТС
c10	R18-24	Возвратный провод группы I18-24

Таблица 12 - Разъем Х3 (РП14/30)

N контакта	Обозначение	Наименование
1	2	3
a1	R25	Возвратный провод входа I25
a2	I25	ВХОД ТС
a3	I26	ВХОД ТС
a4	I27	ВХОД ТС
a5	I28	ВХОД ТС
a6	I29	ВХОД ТС
a7	I30	ВХОД ТС
a8	I31	ВХОД ТС
a9	I32	ВХОД ТС
a10	R26-32	Возвратный провод группы I26-3
b1	R33	Возвратный провод входа I33
b2	I33	ВХОД ТС
b3	I34	ВХОД ТС
b4	I35	ВХОД ТС
b5	I36	ВХОД ТС
b6	I37	ВХОД ТС
b7	I38	ВХОД ТС
b8	I39	ВХОД ТС
b9	I40	ВХОД ТС
b10	R34-40	Возвратный провод группы I34-4
c1	R41	Возвратный провод входа I41
c2	I41	ВХОД ТС
c3	I42	ВХОД ТС
c4	I43	ВХОД ТС
c5	I44	ВХОД ТС
c6	I45	ВХОД ТС
c7	I46	ВХОД ТС
c8	I47	ВХОД ТС
c9	I48	ВХОД ТС
c10	R42-48	Возвратный провод группы I42-4

Таблица 13 - Разъем Х4 (РП14/30)

N контакта	Обозначение	Наименование
1	2	3
a1	R49	Возвратный провод входа I49
a2	I49	ВХОД ТС
a3	I50	ВХОД ТС
a4	I51	ВХОД ТС
a5	I52	ВХОД ТС
a6	I53	ВХОД ТС
a7	I54	ВХОД ТС
a8	I55	ВХОД ТС
a9	I56	ВХОД ТС
a10	R50-56	Возвратный провод группы I50-5
b1	R57	Возвратный провод входа I57
b2	I57	ВХОД ТС
b3	I58	ВХОД ТС
b4	I59	ВХОД ТС
b5	I60	ВХОД ТС
b6	I61	ВХОД ТС
b7	I62	ВХОД ТС
b8	I63	ВХОД ТС
b9	I64	ВХОД ТС
b10	R58-64	Возвратный провод группы I58-6
c1	R65	Возвратный провод входа I65
c2	I65	ВХОД ТС
c3	I66	ВХОД ТС
c4	I67	ВХОД ТС
c5	I68	ВХОД ТС
c6	I69	ВХОД ТС
c7	I70	ВХОД ТС
c8	I71	ВХОД ТС
c9	I72	ВХОД ТС
c10	R66-72	Возвратный провод группы I66-7

Таблица 14 - Разъем Х5 (РП14/30)

N контакта	Обозначение	Наименование
1	2	3
a1	R73	Возвратный провод входа I73
a2	I73	ВХОД ТС
a3	I74	ВХОД ТС
a4	I75	ВХОД ТС
a5	I76	ВХОД ТС
a6	I77	ВХОД ТС
a7	I78	ВХОД ТС
a8	I79	ВХОД ТС
a9	I80	ВХОД ТС
a10	R74-80	Возвратный провод группы I74-80
b1	R81	Возвратный провод входа I81
b2	I81	ВХОД ТС
b3	I82	ВХОД ТС
b4	I83	ВХОД ТС
b5	I84	ВХОД ТС
b6	I85	ВХОД ТС
b7	I86	ВХОД ТС
b8	I87	ВХОД ТС
b9	I88	ВХОД ТС
b10	R82-88	Возвратный провод группы I82-88
c1	R89	Возвратный провод входа I89
c2	I89	ВХОД ТС
c3	I90	ВХОД ТС
c4	I91	ВХОД ТС
1	2	3
c5	I92	ВХОД ТС
c6	I93	ВХОД ТС
c7	I94	ВХОД ТС
c8	I95	ВХОД ТС
c9	I96	ВХОД ТС
c10	R90-96	Возвратный провод группы I90-96

Таблица 15- Разъем Х6 (РП14/30)

N контакта	Обозначение	Наименование
1	2	3
a1	R97	Возвратный провод входа I97
a2	I97	ВХОД ТС
a3	I98	ВХОД ТС
a4	I99	ВХОД ТС
a5	I100	ВХОД ТС
a6	I101	ВХОД ТС
a7	I102	ВХОД ТС
a8	I103	ВХОД ТС
a9	I104	ВХОД ТС
a10	R98-104	Возвратный провод группы I98-104
b1	R105	Возвратный провод входа I105
b2	I105	ВХОД ТС
b3	I106	ВХОД ТС
b4	I107	ВХОД ТС
b5	I108	ВХОД ТС
b6	I109	ВХОД ТС
b7	I110	ВХОД ТС
b8	I111	ВХОД ТС
b9	I112	ВХОД ТС
b10	R106-112	Возвратный провод группы I106-11
c1	R113	Возвратный провод входа I113
c2	I113	ВХОД ТС
c3	I114	ВХОД ТС
c4	I115	ВХОД ТС
c5	I116	ВХОД ТС
c6	I117	ВХОД ТС
c7	I118	ВХОД ТС
c8	I119	ВХОД ТС
c9	I120	ВХОД ТС
c10	R114-120	Возвратный провод группы I114-120

1.3.2 Программируемый индустриальный контролер типа ПИК-10

Во многих отраслях промышленности существует необходимость сбора данных, приведение их к единой форме и передачи для дальнейшей обработки на более высокий уровень. Такие задачи должны решаться и на железнодорожном транспорте в системах управления и контроля. Реализацией такого решения является применение в составе системы АПК ДК специализированных контроллеров ряда ПИК (программируемый индустриальный контроллер), совокупность которых создает распределенную систему сбора информации.

В данном разделе рассмотрены назначение и состав прибора ПИК 10 , его место в системе АПК ДК, приведена функциональная схема и описаны устройство и работа прибора, способ измерения сопротивления изоляции внешних цепей. Кроме того, приведено краткое описание принципиальной электрической схемы прибора ПИК 10.

Прибор ПИК 10 имеет 10 аналоговых и 10 цифровых входов, и предназначен:

-для измерения средних значений напряжений сигналов, снимаемых с путевых реле и поступающих на аналоговые дифференциальные входы;

-для преобразования в стандартный цифровой вид сигналов переменного напряжения, поступающих на цифровые входы. Присутствие переменного напряжения на конкретном входе преобразуется в логическую единицу, отсутствие - в логический ноль в соответствующем бите десятиразрядного двоичного слова:

-для измерения сопротивления изоляции внешних рельсовых цепей;

-для передачи измеренных значений напряжений в виде последовательного цифрового кода на внешний хост-процессор по его запросу;

-для передачи полученного в результате преобразования десятиразрядного цифрового кода на внешний хост-процессор по его запросу;

-для передачи измеренных значений сопротивления изоляции в виде последовательного цифрового кода на внешний хост-процессор по его запросу;

-для формирования сигнала включения внешнего модема радиоканала или других средств связи.

В распределенной системе, сбор информации выполняется контроллерами, рационально приближенными к объекту. Это экономит кабельную продукцию и снижает стоимость монтажных работ. Система АПК ДК работает с дискретными сигналами, снимаемыми с пульта управления, и аналоговыми сигналами, снимаемыми с путевых реле. По этой причине контроллеры, реализующие сбор дискретной и аналоговой информации целесообразно разместить вблизи от помещения пульта, в релейном помещении непосредственно на стативе.

Для подключения сигнальных цепей использованы соединители РП14, широко применяемые на железной дороге. Все эти соображения в первую очередь повлияли на конструктивные особенности контроллеров, на их характеристики и позволили унифицировать конструкцию контроллера.

В состав прибора ПИК 10 входят:

-плата микроконтроллера;

-плата источника питания и реле;

-корпус с двумя блочными разъёмами РП14/30.

Команды, получаемые ПИК 10 от ХОСТ-процессора, имеют формат NUL,SYN,NUM,COM,CS,

где -NUL - стартовая посылка (00h);

-SYN - синхронизация (16h);

-NUM - номер (адрес) ПИК (30h…3Fh);

-COM - командная посылка;

-CS - контрольная сумма, подсчитанная для NUM,COM.

Команды, посылаемые ПИК 10 ХОСТ-процессору, имеют формат NUL,SYN,NUM,COM,LEN,DATA,...,DATA,CS,

где -NUL - стартовая посылка;

-SYN -синхронизация (16h;

-NUM - номер (адрес) ПИК 10 (30h…3Fh);

-COM - командная посылка;

-LEN - длина посылки данных;

-DATA - передаваемые данные;

-CS - контрольная сумма, подсчитанная для NUM, COM, LEN, DATA,...,DATA.

Далее приведен набор команд, которые могут быть переданы от внешнего контроллера к ПИК 10, и описание ответной реакции ПИК 10 на команды: