БКПТУ-МП

Общие сведения об изделии

Бесконтактный кодовый путевой трансмиттер универсальный микропроцессорный, именуемый далее – БКПТУ-МП предназначен для формирования кодов (последовательности импульсов и интервалов) в системах числовой кодовой автоблокировки и автоматической локомотивной сигнализации на станциях и перегонах на участках железнодорожных линий с любым видом тяги поездов. Функции, выполняемые БКПТУ-МП, связаны с обеспечением безопасности движения. Основными элементами БКПТУ-МП является пара микроконтроллеров, включенных по схеме общего нагруженного дублирования с решающим элементом «И». В процессе работы БКПТУ-МП управляет тремя парами рабочих выходных ключей (КЖ, Ж, З) и одним контрольным ключом. Выходные ключи одной пары работают синхронно т.к. они имеют общий управляющий вход. Все ключи нормально разомкнуты и гальванически между собой не связаны.

Технические характеристики

БКПТУ-МП имеет одну модификацию исполнения, но может формировать кодовые посылки трансмиттеров различных типов(рисунок 1):

 

Выбор типа кодовых посылок осуществляется установкой переключателя выбора типа трансмиттера в соответствующее положение.

 

Функциональная схема БКПТУ-МП

 

Алгоритмическое и программное обеспечение БКПТУ-МП

Программное обеспечение БКПТУ-МП представляет собой программу, записанную в память обоих микроконтроллеров первого и второго каналов кодового путевого трансмиттера. В соответствии с алгоритмом функционирования оба микроконтроллера равноправны, для формирования кодов (импульсов и интервалов с заданными временными параметрами) они должны синхронно коммутировать цепи управления устройствами оптоэлектронной развязки (оптореле). Программа функционирования предусматривает перекрестный контроль каждым микроконтроллером правильности формируемых кодов параллельного канала. Проверка осуществляется путем подключения трех отдельных входов каждого микроконтроллера к контрольным точкам в цепях управления светодиодами оптореле параллельного канала. Схемные, алгоритмические и программные решения указанной задачи выполнены корректно и позволяют обнаруживать не только рассогласование в работе микроконтроллеров, но и аппаратные отказы ответственных узлов схемы БКПТУ-МП. Оба контроллера тактируются одним общим кварцевым резонатором, размеры программ, а, следовательно, и время выполнения циклов одинаково, поэтому при отсутствии каких-либо дестабилизирующих воздействий микроконтроллеры функционируют синхронно сколь угодно долго. Из-за разброса параметров схемы фаза выполнения программ первого и второго каналов могут незначительно различаться. Программы функционирования микроконтроллеров допускают их асинхронную работу с рассогласованием по времени не более 0,5мс. Учитывая, что длительность циклов кодов «КЖ» – 0.8 с, «Ж» – 1.6 с, «З» – 1.6 с (БКПТУ-МП-5)), «КЖ» – 0.93 с, «Ж» – 1.86 с, «З» – 1.86 с (БКПТУ-МП-7), искажение длительности импульсов и интервалов до 1мс вполне допустимо. В случае обнаружения несоответствия напряжения на одном или нескольких контрольных входах значению, предусмотренному программой, через 2мс контроллер, обнаруживший несоответствие, инкрементирует счетчик ошибок, сохраняет содержимое счетчика в энергонезависимой памяти и формирует команду на аппаратный перезапуск обоих контроллеров. Если же причиной несоответствия является отказ микроконтроллера или другого элемента исправный микроконтроллер в очередной раз обнаружит несоответствие, инкрементирует счетчик ошибок, сохранит содержимое счетчика в неразрушаемой памяти и сформирует команду на перезапуск. Если количество ошибок за промежуток времени равный одному циклу формируемой последовательности превысило 5, то обнаруживший несоответствие микроконтроллер останавливает работу выходных ключей и переходит в режим блокировки. При этом дальнейшее функционирование устройства невозможно. Разблокирование устройства возможно только при участии обслуживающего персонала.

Конструкция

Блок БКПТУ-МП представляет собой моноблочную конструкцию.

Платы блока А0.V2 и А1.V2 закреплены на стойках одна над другой внутри металлического корпуса. На платеА1.V2 находится переключатель коррекции временных параметров БКПТУ-МП. Корпус устройства состоит из лицевой панели и кожуха выполненных из стального листа толщиною 1,5мм. Детали корпуса покрыты порошковой краской имеющей высокую твердость и термостойкость. На лицевой панели установлен разъем внешних связей и светодиоды индицирующие текущие состояние питания устройства и индикаторные светодиоды выходных каналов. В верхней части корпуса имеется отверстие для доступа к переключателю коррекции временных параметров, закрытому шильдиком с надписью соответствующей установленному типу БКПТУ-МП. Для предохранения от попадания влаги и пыли внутрь блока, между панелью и кожухом, а также под пластиной с разъемом установлены уплотнительные прокладки.

Функциональное назначение выводов БКПТУ-МП (в кружках указаны номера контактов)

 

Порядок подготовки к работе

Устройство может питаться от основного источника питания переменного тока напряжением 220В (контакты 6-7; фаза-ноль - произвольно) и одного из резервных (аварийных) - напряжением 12В (контакты 13-14, без соблюдения полярности) или 24В (контакты 21-22, без соблюдения полярности). Допускается одновременная подача питающих напряжений основного и одного из резервных источников питания. Род тока резервных источников – постоянное, переменное или пульсирующее напряжение. Одновременное подключение обоих резервных источников питания нежелательно. При необходимости коррекции параметров БКПТУ-МП необходимо выполнить определенную последовательность действий:

- выключить БКПТУ-МП;
- снять шильдик;
- установить переключатель выбора времени коррекции в соответствующее положение. Увеличение длительности импульсов производится при повороте переключателя по часовой стрелке от положения «1» до «8». Одному переключению соответствует приращение в 1мс. Уменьшение длительности импульсов производится при повороте переключателя против часовой стрелки от положения «F» до «9». Одному переключению соответствует уменьшение длительности в 1мс.

При необходимости перевода БКПТУ-МП в нужный режим (тип) работы необходимо выполнить определенную последовательность действий:

- отключить БКПТУ-МП от действующих сигнальных цепей;
- снять кожух ;
- установить переключатель выбора режима в положение «0» и подать напряжение питания 220В на выводы 6 и 7 разъема устройства. При этом БКПТУ-МП сбросит текущие настройки и подтвердит выполнение действия миганием зеленого светодиода;
- выключить питание устройства и выждать не менее 5 секунд;
- установить переключатель выбора режима работы в положение соответствующее заданному типу БКПТУ-МП в соответствии с таблицей 1.

Номер положения переключателя соответствует типу БКПТУ-МП.

- включить устройство. Мигание желтого светодиода подтвердит запись в память устройства новых настроек;
- выключить БКПТУ-МП и выждать не менее 5 секунд;
- включить устройство и убедиться в правильности работы БКПТУ-МП в выбранном режиме.