ООО "Элсистар"
КОНТРОЛЛЕР ДОРОЖНЫЙ УК 4.1-32
Техническое описание
ЛСНМ. 426489.001.ТО
2009 год
Техническое описание контроллера УК4.1М
2
Содержание
1. ВВЕДЕНИЕ ............................................................................................................ 4
2. НАЗНАЧЕНИЕ ...................................................................................................... 4
3. ТЕХНИЧЕСКИЕ ДАННЫЕ ................................................................................. 4
4. СОСТАВ ИЗДЕЛИЯ.............................................................................................. 5
5. УСТРОЙСТВО И РАБОТА ИЗДЕЛИЯ .............................................................. 7
5.1. КОНСТРУКЦИЯ .................................................................................................. 7
5.2. СХЕМА ЭЛЕКТРИЧЕСКАЯ ПРИНЦИПИАЛЬНАЯ ................................................ 7
5.2.1. Блок питания ............................................................................................ 7
5.2.1. Плата процессора ..................................................................................... 8
5.2.3. Платы сетевого адаптера .................................................................... 10
5.2.3. Плата силовых ключей .......................................................................... 11
5.3. ПРОГРАММА УПРАВЛЯЮЩАЯ ........................................................................ 12
5.3.1. Введение.................................................................................................... 12
5.3.2. Основные понятия и терминология ................................................... 12
5.3.3. Состояния и источники состояний контроллера........................... 14
5.3.4. Система реального времени ................................................................. 14
5.3.5. Журнал электронный ............................................................................. 14
5.3.6. Старт программы .................................................................................. 14
5.3.7. Включение силовых ключей .................................................................. 15
5.3.8. Отклик...................................................................................................... 15
5.3.9. Конфликты .............................................................................................. 16
5.3.10. Схема организации движения ............................................................ 16
5.3.11. Управление ручное ................................................................................ 19
5.3.12. Табло вызова пешехода ........................................................................ 19
5.3.13. Интерфейс асинхронный последовательный ................................. 20
5.4. РАБОТА КОНТРОЛЛЕРА В КООРДИНИРОВАННОМ УПРАВЛЕНИИ.................. 20
5.4.1. АСУДД «Сигнал»..................................................................................... 20
5.4.2. ТСКУ ......................................................................................................... 21
5.4.3. Система безцентрового координированного управления ................ 21
6. УСТРОЙСТВО И ПРИНЦИП РАБОТЫ СОСТАВНЫХ ЧАСТЕЙ ИЗДЕЛИЯ23
6.1. ПУЛЬТ ИНЖЕНЕРНЫЙ..................................................................................... 23
6.1.1. Назначение ............................................................................................... 23
6.1.2. Конструкция............................................................................................ 23
6.1.3. Схема электрическая принципиальная .............................................. 23
6.1.4. Принцип работы ..................................................................................... 24
7. МАРКИРОВКА И ПЛОМБИРОВАНИЕ .......................................................... 30
8. ТАРА И УПАКОВКА ......................................................................................... 30
9. ПРИЛОЖЕНИЯ ................................................................................................... 31
ПРИЛОЖЕНИЕ 1. ФОРМАТЫ ПАКЕТОВ АПИ ....................................................... 31
Техническое описание контроллера УК4.1М
ПРИЛОЖЕНИЕ 2. СТРУКТУРА СИГНАЛОВ В ЛИНИИ СВЯЗИ АСУДД «СИГНАЛ» И
ТСКУ ........................................................................................................................... 32
ПРИЛОЖЕНИЕ 3. РИСУНКИ И ДИАГРАММЫ ........................................................ 35
ПРИЛОЖЕНИЕ 4. ПЕРЕЧЕНЬ ЭЛЕМЕНТОВ ........................................................... 36
ПРИЛОЖЕНИЕ 4. ПЕРЕЧЕНЬ ЭЛЕМЕНТОВ ........................................................... 37
3
Техническое описание контроллера УК4.1М
4
1. ВВЕДЕНИЕ
1.1. Настоящее техническое описание (ТО) составлено с целью ознакомления с
назначением, техническими данными, принципом работы устройства УК4.1М (в дальнейшем контроллер), а также с другими сведениями, необходимыми для правильной
установки и эксплуатации данного контроллера.
1.2. В данном ТО приняты следующие сокращения:
АПИ – асинхронный последовательный интерфейс;
АСУДД – автоматическая система управления дорожным движением;
ВПУ – выносной пульт управления;
ДУ – диспетчерское управление;
ЖМ – программа желтое мигание;
ЖЭ – журнал электронный;
ЗУ – зеленая улица;
КУ – координированное управление;
ОС – режим отключения светофора;
ПИ – пульт инженерный;
ПУ – программа управляющая;
РУ – ручное управление;
СОД – схема организации движения;
СРВ – система реального времени;
ТВП – табло вызова пешехода;
Телефон – физическая пара для связи по телефонным проводам с ЦПУ;
ТС – телесигнализация;
ТСКУ – телемеханическая система координированного управления;
ТУ – телеуправление ; УК – дорожный контроллер;
Ф – фаза;
ЦПУ – центральный пульт управления;
ед. – единица дискретности времени (0.5 с);
мц – микроцикл;
«1», «0» – сигналы логической единицы и нуля.
2. НАЗНАЧЕНИЕ
2.1. Контроллер УК4.1М предназначен для локального и сетевого управления
транспортными потоками и пешеходами на регулируемых перекрестках.
2.2. Контроллер УК4.1М выпускается в двух модификациях – УК4.1М-32 и
УК4.1М-32P.
2.3. Контроллер рассчитан на непрерывную круглосуточную работу в стационарных
условиях.
2.4. Температура окружающей среды: -40 C…+50C.
2.5. Относительная влажность воздуха до 95 % при температуре +35С.
2.6. Контроллер выпускается в климатическом исполнение У и категории размещения 2 по ГОСТ 15150-69 .
3. ТЕХНИЧЕСКИЕ ДАННЫЕ
Техническое описание контроллера УК4.1М
5
3.1. Параметры питающей сети : ~220В +10 % и – 15 % . Частота переменного тока
501 Гц.
3.2. Мощность, потребляемая без нагрузки, не более 40 Вт.
3.3. Число силовых каналов – 32.
3.4. Максимальный ток нагрузки канала – 5 А, при напряжении ~220 В, 50 Гц. Минимальный ток нагрузки канала – не менее 100 мА.
3.5. Суммарный ток всех каналов не более 25А.
3.6. Защита от короткого замыкания и перегрузки каждого канала
3.7. Тип нагрузки – активный (лампы накаливания), активно-реактивный (нагрузка с
трансформаторным преобразователем).
3.8. Все силовые каналы имеют полную гальваническую развязку от сети ~220 В,
50 Гц как по выходу (управление), так и по входу (отклик) .
3.9. Включение силовых каналов происходит синхронно с сетью ~220 В, 50 Гц.
3.10. Контроль силовых каналов на пробой, обрыв и замыкание между собой.
3.11. Обнаружение конфликта «красного» и «зеленого».
3.12. Возможность присвоения каждому каналу любого цвета – красного, желтого
или зеленого.
3.13. Подключение ВПУ с последовательным и параллельным интерфейсом.
3.14. Число подключаемых ТВП – 4.
3.15. Работа в системах координированного управления МЕГАПОЛИС, ТСКУ и
АСУДД «Сигнал».
3.16. Ведение электронного журнала размером 16 записей.
3.16.1 Параметры СОД:
число направлений движения – не более 18;
число фаз – не более 16;
дискретность изменения длительности фазы и промежуточного такта – 1 с.;
максимальная длительность фазы – 98 с.;
максимальная длительность промежуточного такта – 30 с.;
число фиксированных программ – не более 16;
число переключений программ в сутки – не более 16, с дискретностью до 1 минуты;
формирование АПП для каждого дня недели;
число фаз, длительность фаз и чередование фаз в каждой программе АПП – произвольное.
3.17. Возможные состояния контроллера – ОС, ЖМ, "Кругом красный", АПП.
3.18. Режимы работы контроллера:
режим под управлением АПП;
режим под управлением ТВП;
ручное управление от ВПУ;
режим координированного управления (МЕГАПОЛИС, ТСКУ, АСУДД);
аварийный режим (конфликт «красного» или «зеленого»).
3.19. Погрешность отсчета интервала времени – 1%.
3.20. Габаритные размеры, мм – 325 х 530 х 545.
3.21. Масса не более, кг – 30.
3.22. Средний срок службы, лет – 10.
3.23. Гарантийное обслуживание со дня продажи, лет – 2.
4. СОСТАВ ИЗДЕЛИЯ
6
Техническое описание контроллера УК4.1М
В состав изделия входят :
контроллер УК4.1М-32 ЛСНМ.426489.001
1 шт.;
пульт инженерный ЛСНМ.442239.010
1 шт.;
комплект ЗИП согласно ЛСНМ.426489.001ЗИ с описью 1 компл.;
ключ ЗФ 8.675.009
1 шт.;
техническое описание ЛСНМ.426489.001 ТО
1 экз.
Техническое описание контроллера УК4.1М
7
5. УСТРОЙСТВО И РАБОТА ИЗДЕЛИЯ
5.1. Конструкция
5.1.1. Контроллер выполнен в виде блок-каркаса с набором плат субблоков, вставляемых в него по направляющим и соединенных между собой по электрическим цепям
через разъемные соединители посредством соединительной платы, расположенной на
задней стенке. В свою очередь блок-каркас вставляется в металлический шкаф, имеющий на задней стенке клеммники для подключения устройства к силовым и сигнальным проводам внешних устройств.
5.1.2. Шкаф герметичен, имеет запорный замок, солнцезащитный козырек. В нижней части шкафа расположены цанговые уплотнители для герметизации кабельного
ввода. На задней части шкафа имеется кронштейн для крепления на стене здания или
опоры.
5.1.3. Функционально и конструктивно УК4.1М выполнен их следующих узлов:
платы процессора;
платы сетевого адаптера;
четырех плат силовых ключей (каждая по 8 ключей);
инженерного пульта;
блок питания.
5.2. Схема электрическая принципиальная
5.2.1. Блок питания
5.2.1.1. На рис. 8 альбома схем представлена схема электрическая принципиальная
блока питания. Блок питания вырабатывает следующие напряжения:
+24В для питания платы сетевого адаптера и для формирования уровней сигналов в
линии связи сети координированного управления;
+5В (стабилизированное) основное питание контроллера;
+6В для питания ВПУ;
+12В для включения силовых ключей.
Кроме того блок питания вырабатывает синхроимпульсы 100 Гц для синхронизации
включения силовых ключей с нулем напряжения сети ~220 В, 50 Гц.
5.2.1.2. Бок питания состоит из предохранителя, фильтра сетевого, трансформатора
и платы стабилизатора (рис. 8 альбома схем).
5.2.1.3. Переменное напряжение 220В, 50 Гц подается на входы платы ШИМ модулятора -стабилизатора, выпрямляется диодным мостом VD1..., VD5, , сглаживается
конденсаторам С3. Далее постоянное напряжение подаётся через первичную обмотку
обратноходового трансформатора на вход 3 ШИМ - модулятора, выполненного на кристалле DA1-VIPER-50. Демпфирующая цепочка. R1,C2,VD6 защищает DA1 от перенапряжения во время цикла обратного хода трансформатора Т1. Варистор R11 защищает
блок питания от бросков тока. Цепочка C1,C2,L1,C7,C9, фильтрует сетевое напряжение. ЦепочкаVD7,R4,C4, создаёт обратную связь по току первичной обмотки Т1. Цепочка R2,C5 задаёт частоту преобразователя. Цепочка R3,R6,R5,R7,R8,C6,C8 VD8 задаёт глубину обратной связи по напряжению на выходе стабилизатора. Оптрон VS1B
обеспечивает гальваническую развязку.
5.2.1.4. Диоды VD41, VD31,VD21,VD11 выпрямляют, а конденсаторы C41,
C31,C21,C11иL1С12 фильтруют соответствующие выходные напряжения 6В, 24В, 12В,
5В.
8
Техническое описание контроллера УК4.1М
5.2.1.5. Формирователь синхроимпульсов 100 Гц выполнен на элементах VS1A,
R9, R10, C10, DA2. Пульсирующее напряжение 100 Гц подается с диодного моста источника +5 В через резистор R9 на оптрон VS1. подаются на выводы 2,6 компаратораDA2. Сформированные синхроимпульсы длительностью 0,5мс подаются через вывод
ab10 разъёма Х1 на плату процессора. Диод VD5 служит для отсечки постоянного
напряжения с конденсатора C3.
5.2.1. Плата процессора
5.2.2.1. На рис. 3 альбома схем представлена схема электрическая принципиальная
платы процессора. Схема состоит из следующих узлов:
микроконтроллера DD1 с внешним генератором тактовых импульсов - C1, C2,
QX1;
регистра – защелки DD4;
постоянного запоминающего устройства (ОЗУ) и системы реального времени
DD2; QX2, BT1, R2, R35
супервизора питания - сторожевого таймера DD2 VT1,R1,R3;
оперативного запоминающего устройства (ОЗУ) DD3;
расширителя портов DD5;
шинных формирователей DD7, DD8.
гальванической развязки кнопок ручного управления - VS2,…VS9, C8… C15,
R1… R21, R26… R33;
преобразователя ТТЛ уровня в RS232 микросхеме DD6.
узла отсечки управляющего тока семисторов VT2, VT3, DD9, C3, C16, R4, R5,
R34
5.2.2.2. Микроконтроллер DD2, выполнен на микросхеме AT89S55 фирмы
«ATMEL», который представляет собой 8-ми разрядный микроконтроллер, со встроенной памятью, в которой хранится управляющая программа. Программа написана на
языке ассемблера для микроконтроллера семейства MCS51. Этот микроконтроллер с
управляющей программой является одним из основных узлов, определяющий работу
всего устройства.
Вывод Х1 и Х2 служат для подключения к внешнему кварцевому резонатору.
Вывод RESET служит для сброса микроконтроллера. Формирует импульс сброса
микросхема супервизора DD1.
Выводы P0.0-P0.7 образуют мультиплексный порт данные/адрес (младший байт адреса). Выводы P2.0-P2.5 являются выходами и образуют порт для формирования старшего байта адреса.
Вывод P2.7 служит для активизации микросхемы ОЗУ DD3. Вывод P2.6 служит для
активизации микросхемы расширителя портов DD5. Вывод P3.5 является последовательным приёмо-передатчиком связывающий микросхемы DD2 (часы-календарь) с
микроконтроллером DD1.Вывод P1.7 является синхронизирующим для DD2. Вывод
P3.3 является входом прерывания односекундными импульсами, поступающими от часов DD2.
Вывод ALE служит для фиксации младшего байт адреса в регистре защелке DD4
(по спаду импульса).
Выводы RD и WR служат соответственно для чтения и записи информации в следующие устройства: ОЗУ DD3, расширитель портов.
Техническое описание контроллера УК4.1М
9
Выводы TXD и RXD образуют асинхронный приемо-передатчик. TXD – передача
данных, RXD – прием данных для связи с абонентами локальной сети контроллера по
протоколу АПИ - 2000, которыми являются:
инженерный пульт,
плата сетевого адаптера,
ВПУ последовательного типа,
ТВП последовательного типа,
УСК
детектор транспорта последовательного типа,
Выводы P1.0 P1.1, P1.3 служат для управления блоком защиты от короткого замыкания
Вывод P1.2 является выходом синхроимпульсов частотой 100 Гц для схемы формирования сигнала включения силовых ключей.
Вывод INT0 является входом синхроимпульсов частотой 100 Гц для включения силовых ключей синхронной с сетью питания ~220 В, 50 Гц (внешнее аппаратное прерывания 0).
5.2.2.3. Регистр-защелка 74HC573 служит для формирования младшего байта шины
адреса (А0-А7). Выводы D1-D8 являются входами и подключены к мультиплексной
шине данных/адреса микроконтроллера. Вывода Q1-Q8 являются выходами, на которых формируется (защелкивается) младший байт адреса по спаду импульса на выводе
С.
5.2.2.4. OЗУ микросхемы DD2 FV31256 размером 32 КБ служит для хранения схемы организации движения, которая разрабатывается и записывается в туда с помощью
программы «Светофорный пост» и программатора. «Flash-prog»
Выводы А0-А10 служат для задания адреса 1 байта памяти.
Выводы D0-D7 служат для считывания на шину данных одного байта по заданному
адресу при «0» на выводе ОЕ.
5.2.2.5. ОЗУ служит для хранения промежуточных данных, используемых управляющей программой.
Выводы А0-А10 служат для задания адреса 1 байта памяти. Выводы D0-D7 служат
для подключения ОЗУ к шине данных. Запись в ОЗУ и считывание данных из ОЗУ
происходит при подаче «0» соответственно на входы WЕ и ОЕ. Активизация микросхемы ОЗУ происходит при подаче «0» на вход СЕ.
5.2.2.6. Расширитель портов DD5 выполнен на микросхеме D71055C и служит для
увеличения числа входных и выходных портов. Выбор микросхемы DD5 производится
при подаче «0» на вывод CS. Запись в порт и чтение из порта производится при подаче
«0» соответственно на входы WR и RD. Выбор порта производится при подаче адреса
на выводы А1 и А0:
порт PA;
порт PB;
порт PC.
Выводы D0-D7 служат для подключения к шине данных микроконтроллера DD1.
Порты PA и PB служат для включения и считывания отклика 32 силовых ключей,
организованных в виде матрицы 4 группы по 8 ключей.
Выводы PA0-PA3 являются выходами и служат для выбора адреса группы силовых
ключей при их включении (активный уровень 5 В). Всего в контроллере имеется 4
10
Техническое описание контроллера УК4.1М
группы (платы) силовых ключей. Их адреса задаются в унитарном коде один из четырех:
0001 – плата № 1 (ключи 1…8);
0010 – плата № 2 (ключи 9…16);
0100 – плата № 3 (ключи 17…24);
1000 – плата № 4 (ключи 25…32).
Выводы PA4-PA7 являются выходами и служат для выбора адреса группы силовых
ключей при считывании с них отклика (активный уровень 5 В). Их адреса задаются
также, как и на выводах PA0-PA3 при включении.
Выводы порта PB являются выходами при включении силовых ключей (активных
уровнем является 0 В) и входами при считывании с них отклика.
Порт PC является входным и служит для считывания кода нажатой клавиши с выносного пульта управления.
5.2.2.7. Система реального времени выполнена на микросхеме FM31256, которая
работает под управлением микроконтроллера DD1 и выдает следующие значения времени и даты на шину данных: секунды, минуты, часы, дни месяца, дни недели, месяцы,
годы.
5.2.2.8. Шинные формирователи 74LS245 (DD7, DD8) служат для увеличения
нагрузочной способности портов.
DD7 усиливает сигналы с порта PA микросхемы DD8.
DD8 усиливает сигналы с порта PB микросхемы DD8 при включении силовых ключей («1» на выводе DIR), и усиливает сигналы при считывании отклика с платы силовых ключей («0» на выходе DIR).
5.2.2.9. Гальваническая развязка выполнена на микросхемах VS2 … VS9. Конденсаторы С8-С15 и резисторы R14 - R21 образуют 8 RC – цепочек для подавления наводок
и помех, образующихся в линиях связи ВПУ с контроллером.
5.2.2.10. Микросхема супервизора DD2 служит для:
формирования импульса сброса RESET микроконтроллера DD1 при включении питания, при понижении питания ниже 4.65 В, при "зависании" управляющей программы
микроконтроллера;
Вывод WDI является входом импульсов подаваемых с вывода TXD микроконтроллера DD1, которые сбрасывают внутренний сторожевой таймер. Если произойдет "зависание" или сбой управляющей программы, то данные импульсы перестанут поступать и произойдет переполнение внутреннего сторожевого таймера. При этом на выходе RESET появится сигнал сброса, который подается на аналогичный вывод микроконтроллера DD1.
5.2.3. Платы сетевого адаптера
5.2.3.1. Платы сетевого адаптера предназначены для:
работы контроллера в существующих системах координированного управления –
"МЕГАПОЛИС", ТСКУ и АСУДД «Сигнал»;
подключения к контроллеру устройств по стандартному интерфейсу RS485, (УСК,
ТВП, ВПУ, детекторы транспорта и др).
5.2.3.2. На рис. 4, 5, 6 альбома схем представлены схемы электрические принципиальные плат сетевых адаптеров. Они состоит из трёх плат.
Техническое описание контроллера УК4.1М
11
Схема подключения контроллера к сети координированного управления "ТСКУ и
АСУДД (Сигнал)", осуществляется через сетевой адаптер схема которой, показана на
рис. 4. Она состоит из:
микроконтроллера DD1, супервизора DD2,
гальванической развязки VS1…VS3,
усилителя на VT3, VT1, VT5,
согласующего каскада на VT4,
стабилизатора напряжения на VT2; VD3,
компараторов DD3, DD4.
RS485 на м/с DD5
Сигналы из линии связи поступают по выводам +ТЕЛЕФОН и –ТЕЛЕФОН. Стабилитрон VD 2 служат защитой от перенапряжения в линии связи. Диоды VD2 и VD4 служат
для развязки входных и выходных сигналов. Входной сигнал из линии связи поступается через резистор R5 на вход усилителя VT3 и с его выхода на фильтр C3, R9, шунтирующий высокочастотные помехи, на вход компаратора DD3. С выхода компаратора
DD3 цифровой сигнал через гальваническую развязку на VS2 поступает на приёмный
вход микроконтроллера DD1.
При работе в сети АСУДД на компаратор DD4 поступает стартовый сигнал отрицательной полярности, выделенный транзистором VT4. При работе в системе ТСКУ эта
цепь программой не используется. На выходе компараторов формируются сигналы логических уровней ТТЛ. Которые, проходя через транзисторную оптопару VS3, подаются на выводы Р1.7 и INT0 микросхемы DD1. Причем сигнал с выхода компаратора DD2
формируется только при работе в системе АСУДД и является стартовым импульсом.
С вывода Р1.6 микросхемы DD1 выходной сигнал подается через буферный формирователь VT5 и транзисторную оптопару VS1 усилитель VT1 и далее через диод VD1 и
резистор R1 в линию связи.
Транзистор VT2, резистор R19 и стабилитрон VD4 является формирователем уровня +5В в линии связи при работе контроллера в системе АСУДД (в ТСКУ не используется).
Протоколы ТСКУ и АСУДД преобразуются микросхемой DD1 во внутренний протокол АПИ контроллера. Микросхема DD1 связана с шиной АПИ контроллера через
выводы RXD (прием) и TXD (передача).
Микросхема DD2 служит для формирования импульса сброса RESET микроконтроллера DD1 при включении питания, при понижении питания ниже 4.5 В, при зависании управляющей программы сетевого адаптера.
5.2.3. Плата силовых ключей
5.2.4.1. В контроллере УК4.1М предусмотрено 4 платы силовых ключей. Каждая
плата состоит 8 модулей силовых ключей. Таким образом при матричном включении
доступно 32 силовых ключа. Каждый модуль силового ключа включает и выключает
один силовой канал и считывает с него отклик (наличие тока в канале).
5.2.4.2. Плата силовых ключей приведена на рис. 5 альбома схем и состоит модулей
М1-М8. Каждый модуль включается в себя:
резисторы R1-R6;
оптосемистор ISO1;
оптотранзистор ISO2;
силовой семистор VS1.
Техническое описание контроллера УК4.1М
12
5.2.4.3. Выбор одной из 4-х плат силовых ключей при включении производится
подачей на входы А всех модулей данной платы сигнала «1». Данный сигнал поступает
с платы процессора, микросхемы DD10 выводы B1, В2, В3, В4 на платы А4-1, А4-2,
А4-3, А4-4 плат силовых ключей соответственно (рис. 2 альбом схем).
5.2.4.4. Включения силового ключа производится подачей «0» на вход B соответствующего модуля. Эти сигналы поступают с платы процессора, микросхемы DD11
выводы B1-B8. Входы B соответствующих модулей всех плат силовых ключей соединены общим проводом (рис. 2 альбома схем).
На вход D всех модулей силовых ключей подается с платы процессора, коллектора
транзистора VT2 отрицательный импульс (-12 В) с частотой 100 Гц для синхронизация
влкючения силовых ключей с нулевым напряжением сети питания ~220 В, 50 Гц.
На вход E всех модулей силовых ключей подается +12 В с блока питания и ~220 В
(фаза).
На вход G всех модулей подается ~220 В (0).
При включении оптосемистора ISO1 коммутируется вывод D через резистор R4 на
управляющий электрод семистора VS1. При этом семистор открывается и коммутируется сигнал ~220 В на лампу нагрузки через вывод F модуля.
Выбор одной из 4-х плат силовых ключей при считывании отклика производится
подачей на входы С всех модулей данной платы сигнала «1». Данный сигнал поступает
с платы процессора, микросхемы DD10 выводы B5, В6, В7, В8 на платы А4-1, А4-2,
А4-3, А4-4 плат силовых ключей соответственно (рис. 2 альбом схем).
5.2.4.5. Считывание отклика производится с вывода B модуля силового ключа. После прекращения действия отрицательного импульса на входе D. Открытый оптотранзистор ISO2 коммутирует вход С и В модуля силового ключа. Таким образом формируется сигнал отклика, который подается с выводов В модулей M1-M8 на плату процессора, микросхемы DD11, выводы B1-B8.
5.3. Программа управляющая
5.3.1. Введение
5.3.1.1. Программа управляющая (ПУ) является одним из основных компонентов
контроллера, который обеспечивает всю логику работы и функционирование как самого контроллера, так и его составных частей, блоков и узлов.
5.3.1.2. ПУ хранится в специальной микросхеме DD2 платы процессора - микроконтроллере семейства MKS51 89С55.
5.3.2. Основные понятия и терминология
АПП - автоматический переключатель программ или суточный график служит для
переключения программ и состояний контроллера в течении суток. Для контроллера
УК4.1М реализован недельный АПП, т.е. для каждого дня недели можно составить отдельный суточный график.
ВПУ - выносной пульт управления, устройство предназначенное для ручного
управления контроллером на перекрестке. С помощью ВПУ можно переключать фазы
а также состояния контроллера.
ЖМ - желтое мигание. Состояние контроллера, при котором включаются и выключаются каналы контроллера желтого цвета с частотой 2 Гц.
Конфликт «красного» - событие, которое возникает при не включении каналов
красного цвета, которые должны быть включены в данных момент времени. Причиной
этого может быть перегорание ламп, обрыв силовых кабелей, неисправность силовых
ключей и т.д.
Техническое описание контроллера УК4.1М
13
Конфликт «зеленого» - событие, которое возникает при включении каналов зеленого цвета, которые должны быть выключены в данных момент времени. Причиной
этого может быть замыкания в силовых кабелях, неисправность силовых ключей и т.д.
Кругом красное - состояние контроллера, при котором включены только каналы
красного цвета.
Направление - направление движения транспортных средств на перекрестке. Характеризуется следующими параметрами: уставка «голова», уставка «зеленые», уставка
«красные», уставка «хвост», уставка «мигания», длительность «головы», длительность
«хвоста». Из направлений формируются фазы.
ОС - отключенный светофор. Состояние контроллера, при котором отключены все
силовые каналы.
Отклик - реальное состояние силовых каналов контроллера, где каждый из 32 каналов может быть включен или выключен.
Программа - последовательность переключения фаз при работе контроллера. Программа характеризуется следующими параметрами: № такта, № фазы, длительность
фазы, длительность промтакта после фазы. Цикл программы вычисляется как сумма
длительностей фаз и промтактов, составляющих программу.
СОД - схема организации движения. Совокупность данных, определяющих движение транспортных средств на перекрестке. СОД разрабатывается соответствующими
инженерами траффика и записывается в ПЗУ-потребителя УК4.1М с помощью программы «Светофорный пост» и программатора.
Суточный график - тоже, что и АПП.
ТВП - табло вызова пешеходами, устройство предназначенное для включения пешеходом одной из фаз, которая обычно не включена в программу АПП.
Уставка - состояние силовых каналов контроллера, где каждый из 32 каналов должен быть включен или выключен в данной уставке.
Уставка «голова» - параметр направления, определяющий, какие каналы включены
в промежуточном такте при переходе с одной фазы на другую, если данное направление не входит в состав предыдущей фазы и входит в состав последующей фазы (обычно касный и желтый каналы данного направления).
Уставка «зеленые» - параметр направления, определяющий, какие зеленые каналы
включены в фазе, если данное направление входит в состав фазы.
Уставка «красные» - параметр направления, определяющий, какие красные каналы
включены в фазе, если данное направление не входит в состав фазы.
Уставка «хвост» - параметр направления, определяющий, какие каналы включены
в промежуточном такте при переходе с одной фазы на другую, если данное направление входит в состав предыдущей фазы и не входит в состав последующей фазы (обычно желтый канал данного направления).
Уставка «мигание» - параметр направления, определяющий, какие каналы включаются и выключаются с частотой 2 Гц в фазе, если данное направление входит в состав
фазы.
Фаза (как состояние на перекрестке) - такое состояние на перекрестке, при котором разрешено движение по определенному набору направлений, не конфликтующих
друг с другом.
Фаза (как характеристика СОД) - набор не конфликтных направлений, определяющих движение транспортных средств на перекрестке. Если направление входит в состав фазы, то это значит, что в фазе включена уставка «зеленые» данного направления.
14
Техническое описание контроллера УК4.1М
Если направление не входит в состав фазы, то в фазе включена уставка «красные»
данного направления.
Силовой канал - совокупность силового ключа, силового кабеля и нагрузки.
5.3.3. Состояния и источники состояний контроллера
5.3.3.1. В процессе работы контроллер может находится в одном из следующих состояний: ОС, ЖМ, «кругом красное», фаза. Состояние - фаза означает, что в данный
момент времени включена какая-либо фаза либо промтакт.
5.3.3.2. Перевести контроллер в эти состояния могут следующие источники (указаны в порядке уменьшения приоритета): конфликт, ВПУ, ТВП, сетевой адаптер, детекторный адаптер, инженерный пульт, АПП. Конфликт также является источником, так
как при возникновении конфликта «зеленого» или «красного» контроллер переходит
соответственно в состояние ОС или ЖМ.
5.3.3.3. Если два или более источника включены, то управление передается источнику с большим приоритетом.
5.3.3.4. Если ни один источник не выключен, то управление передается АПП (источник АПП всегда включен).
5.3.3.5. Если контроллер переходит из любого состояния (ОС, ЖМ, кругом красное)
в состояние - фаза, то перед включением непосредственно самой фазы предварительно
выполняется промтакт.
5.3.4. Система реального времени
5.3.4.1. Система реального времени (СРВ) является одним из основных компонентов, определяющих работу контроллера. СРВ реализована в контроллере на микросхеме RTC DD9, которая установлена на плате процессора.
5.3.4.2. Данная микросхема выдает следующие значения времени и даты: секунда,
минута, час, день месяца, день недели, месяц, год (2-х значный). Данная микросхема
является также источником сигнала 2 Гц, который задает единицу дискретности времени СОД (1 ед. = 0.5 с).
5.3.4.3. Время и дата используются такими компонентами контроллера, как АПП для переключения программ и состояний в течении суток, и журнал электронный - для
фиксирования изменений состояния контроллера.
5.3.4.4. СРВ предусматривает переход на летнее и зимнее время по следующему алгоритму: последнее воскресенье марта в 2:00 часа прибавляется 1 час и становится 3:00
часа; последнее воскресенье октября в 3:00 часа отнимается 1 час и становится снова
2:00 часа.
5.3.5. Журнал электронный
5.3.5.1. Журнал электронный (ЖЭ) служит для фиксирования изменений состояния
контроллера.
5.3.5.2. В процессе работы контроллера при любом изменении его состояния или
источника этого состояния в ЖЭ заносится запись о том, в какое время и в какую дату
произошло это изменение, а также источник этого состояния и само состояние.
5.3.5.3. Размер ЖЭ - 2000 записей. Каждая запись имеет следующий формат: дата,
время, источник состояния, состояние. Заполнение ЖЭ в процессе работы происходит
по принципу обратного магазинного типа (первый вошел, первый вышел).
5.3.5.4. Кроме того, при включении контроллера фиксируется момент предыдущего
выключения.
5.3.6. Старт программы
Техническое описание контроллера УК4.1М
15
5.3.6.1. ПУ начинает свою работу непосредственно при включении контроллера.
Состояние контроллера при этом определяется состоянием включенного источника с
наибольшим приоритетом.
5.3.6.2. Если при включении ни один из источников не включен то управление передается АПП.
5.3.6.3. Если при включении контроллер переходит в состояние - фаза, то перед
включением непосредственно фазы предварительно выполняется промтакт.
5.3.6.4. При включении контроллера в ЖЭ заносится две записи: одна запись фиксирует момент выключения контроллера перед очередным включением, а другая запись фиксирует состояние контроллера в момент этого включения.
5.3.6.5. При включения контроллера, состояние силовых ключей принимает произвольное значение (некоторые включены, некоторые выключены). Поэтому сразу после
включения ПУ выключает все силовые ключи, при этом визуально может наблюдаться
кратковременный проблеск в лампах нагрузок.
5.3.7. Включение силовых ключе й
5.3.7.1. Включение силовых ключей в контроллере происходит матричным способом - 4 группы по 8 каналов (всего 32 силовых канала). Диаграмма включения приведена на рис. 1 приложения 3. Адрес группы подается на выводы PA0-PA3 микросхемы
DD8 платы процессора в унитарном коде (0001, 0010, 0100, 1000). Непосредственно
состояние каналов группы подается на выводы PB0-PB7 микросхемы DD8 платы процессора. Затем эти сигналы подаются на платы силовых ключей.
5.3.7.2. Включение силовых ключей происходит синхронно с сетью 100 Гц, что
уменьшает излучение помех и увеличивает срок службы нагрузки (ламп). Синхроимпульс сетевого питания 100 Гц подается с блока питания на плату процессора на вывод
INT0 микросхемы DD2.
5.3.7.3. Перед матричным включение предварительно происходит включение общей
цепи - мощного семистора, включенного в общую цепь нагрузок. Через 3.3 мс после
синхроимпульса 100 Гц происходит отключение общей цепи.
5.3.7.4. Алгоритм включения силовых ключей позволяет использовать в контроллере без дополнительных настроек различные типы нагрузок: лампы прямого накаливания, полупроводниковые источники света и всевозможные нагрузки с трансформаторными преобразователями. Настройка контроллера на какие-либо экзотические виды
нагрузки производится на заводе изготовителе контроллера УК4.1М.
5.3.8. Отклик
5.3.8.1. Отклик - это реальное состояние силовых каналов контроллера, где каждый
канал может быть включен либо выключен. Считывание отклика происходит непрерывно в процессе работы контроллера начиная непосредственно с момента включения.
5.3.8.2. Для считывания информации о том, какие каналы включены, а какие нет
служит блок отклика, который реализован на плате силовых ключей и плате процессора. Как и включение силовых ключей, отклик считывается матричным способом - 4
группы по 8 каналов. Диаграмма считывания приведена на рис. 2 приложения 3.
5.3.8.3. Считывание отклика происходит синхронно с сетевым импульсом питания
100 Гц, который подается из блока питания на вывод INT0 микросхемы DD2 платы
процессора.
5.3.8.4. За один период сетевого импульса 100 Гц происходит считывание отклика
одной группы силовых каналов (1 группа - 8 каналов). Отклик всех 32 каналов считывается за 4 периода сетевого импульса.
Техническое описание контроллера УК4.1М
16
5.3.8.5. Адрес группы силовых каналов, оклик которой будет считан, поступает на
вывод PA4-PA7 микросхемы DD8 платы процессора в унитарном коде (0001, 0010,
0100, 1000). Этот адрес затем поступает на платы силовых ключей.
5.3.8.6. Значение отклика формируется на плате силовых ключей и поступает затем
на выводы PB0-PB7 микросхемы DD8 платы процессора.
5.3.9. Конфликты
5.3.9.1. Конфликт - это такое состояние на перекрестке, при котором возможно
столкновение транспортных средств или наезд на пешеходов из-за неправильной работы контроллера или других средств регулирования дорожного движения.
5.3.9.2. Различают конфликт красного и конфликт зеленого.
5.3.9.3. Конфликт «красного» - событие, которое возникает при не включении каналов красного цвета, которые должны быть включены в данный момент времени. Причиной этого может быть перегорание ламп, обрыв силовых кабелей, неисправность силовых ключей и т.д.
5.3.9.4. Конфликт «зеленого» - событие, которое возникает при включении каналов
зеленого цвета, которые должны быть выключены в данных момент времени. Причиной этого может быть замыкания в силовых кабелях, неисправность силовых ключей и
т.д.
5.3.9.5. Заключение о том, произошел конфликт или нет делается на основании
оклика силовых каналов. При возникновении конфликта красного или конфликта зеленого контроллер переходит соответственно в состояние ЖМ или ОС.
5.3.9.6. После перехода в конфликтное состояние ЖМ или ОС контроллер через
определенное время производит тест силовых каналов и если условия для конфликта
по какой-либо причине исчезли или они были устранены, то контроллер переходит в
нормальный режим работы.
5.3.9.7. При проектировании СОД с помощью программы «Светофорный пост»
можно задать следующие параметры конфликта: число повторов на конфликт и период
выхода из конфликта.
5.3.9.8. Число повторов на конфликт задается в пределах 1...10 и означает количество обнаружений на конфликт после чего контроллер переходит в конфликтное состояние ЖМ или ОС. То есть, этот параметр задает время реакции контроллера на конфликтную ситуацию и улучшает достоверность обнаружения конфликта, а также
предотвращает переход контроллера в конфликтное состояние от ложных срабатываний из-за помех в питающей сети и силовых каналах
5.3.9.9. Период выхода из конфликта задается в пределах 10...255 ед. и означает
промежуток времени, после которого контроллер периодически производит тест силовых каналов при нахождении в конфликтном состоянии.
5.3.10. Схема организации движения
5.3.10.1. Cхема организации движения (СОД) представляет собой совокупность
данных, определяющих движение транспортных средств на перекрестке. СОД разрабатывается соответствующими службами и записывается в ПЗУ-потребителя УК4.1М
(микросхема DD5 на плате процессора) с помощью программы «Светофорный пост» и
компьютера.
5.3.10.2. СОД состоит из следующих компонентов:
параметры;
цвета;
уставка ЖМ;
Техническое описание контроллера УК4.1М
17
уставка кругом красное;
уставка конфликт зеленого;
уставка конфликт красного;
направления;
фазы;
зеленые улицы;
ТВП;
программы;
график суточный.
5.3.10.3. Параметры определяют основные количественные характеристики СОД,
такие как:
всего каналов, число каналов (силовых ключей), включающих лампы светофора.
Данная величина постоянна и равна 32;
всего фаз, число фаз СОД. Допустимые значения 1...16;
всего направлений, число направлений СОД. Допустимые значения 1...16;
всего программ, число программ СОД. Допустимые значения 1...16;
всего кнопок, ТВП, число кнопок ТВП. Допустимые значения 1...4;
минимальная длительность фазы, минимальное время, в течении которого должна
быть включена фаза. Данный параметр означает следующее: если включена какая-либо
фаза, то переход на новую фазу произойдет только после того, как текущая фаза отработает минимальную длительность. Данный параметр общий для всех фаз. Допустимые значения 0...255 ед.;
число миганий в конце фазы, число миганий зеленых ламп при переходе с одной фазы на другую. Данный параметр общий для всех фаз. Допустимые значения 0...10;
период выхода из конфликта, при обнаружении конфликта «красного» или «зеленого» контроллер переводит светофорный объект соответственно в режим ЖМ или ОС.
По истечение определенного времени - «периода выход из конфликта», контроллер
производит периодическую прозвонку силовых цепей и, если конфликт устранен, то
контроллер переводит светофорный объект в обычный режим работы. Допустимые
значения 10...255 ед.;
число повторов на конфликт, количество непрерывно повторенных конфликтных
ситуаций на светофорном объекте, после которых контроллер переходит в конфликтное состояние ОС или ЖМ. Данный параметр задает чувствительность к конфликтным
ситуациям. Допустимые значения 1...10;
сетевые параметры, сетевые параметры контроллера, а именно: в какой системе
работает контроллер («Сигнал» или ТСКУ), сетевой адрес контроллера. Допустимые
сетевые адреса: для ТСКУ - 1...20, для «Сигнал» - 1, 2;
5.3.10.4. Цвета характеризуют принадлежность каждого канала желтому, красному
или зеленому цвету.
5.3.10.5. Уставка ЖМ задает каналы, которые мигают с частотой 2 Гц при работе
контроллера в состоянии ЖМ.
5.3.10.6. Уставка кругом красное задает каналы, которые включены при работе контроллера в состоянии кругом красное.
5.3.10.7. Уставка конфликт зеленого задает каналы, которые анализируются на
наличие конфликта зеленого. Обычно здесь должны быть указаны каналы, которым
присвоен зеленый цвет.
18
Техническое описание контроллера УК4.1М
5.3.10.8. Уставка конфликт красного задает каналы, которые анализируются на
наличие конфликта красного. Обычно здесь должны быть указаны каналы, которым
присвоен красный цвет.
5.3.10.9. Направления движения транспортных средств характеризуются следующими параметрами:
уставка «голова». Это уставка, которая предшествует включению зеленых каналов
по данному направлению, т.е. это уставка, где включены красные и желтые каналы
данного направления;
уставка «зеленые». Это уставка, в которой включены зеленые каналы данного
направления, т.е. это уставка, разрешающая движение по данному направлению;
уставка «красные». Это уставка, в которой включены красные каналы данного
направления, т.е. это уставка, запрещающая движение по данному направлению;
уставка «хвост». Это уставка, которая включается после выключения зеленых каналов по данному направлению, т.е. это уставка, где включены желтые каналы данного
направления;
уставка «мигания». В этой уставке указываются каналы, которые будут мигать с
частотой 2 Гц в течении всего времени включения данного направления;
длительность «головы». Это длительность, в течение которой включена уставка
«голова». Допустимые значения 0...255 ед.;
длительность «хвоста». Это длительность, в течение которой включена уставка
«хвост». Допустимые значения 0...255 ед.
Максимально возможное число направлений, которыми можно управлять с помощью контроллера, равно 16. На основе направлений формируются фазы.
5.3.10.10. Фаза состоит из набора неконфликтных направлений, определяющих
движение транспортных средств на перекрестке. Если направление входит в состав фазы, то это значит, что в фазе включена уставка «зеленые» данного направления. Если
направление не входит в состав фазы, то в фазе включена уставка «красные» данного
направления. Фаза может состоять из одного и более направлений. Если направление
входит в состав фазы, то это значит, что в данной фазе включены зеленые каналы данного направления (уставка «зеленые»). Если направление не входит в состав фазы, то в
данной фазе включены красные каналы данного направления (уставка «красные»).
Каждая фаза характеризуется следующими параметрами:
набор направлений, из которых состоит фаза;
длительность промтакта после фазы. Допустимые значения 0...60 ед.
5.3.10.11. Зеленая улица это такой режим работы, при котором на перекрестке
включена одна из фаза до тех пор, пока существует запрос зеленой улицы от какоголибо источника (ВПУ, сетевого адаптера или др.). Если источник состояния контроллера снимает запрос зеленой улицы, то контроллер переходит в нормальный режим работы по программе.
Каждой зеленой улице должна соответствовать какая-либо фаза. Номер зеленой
улицы может и не совпадать с номером фазы. Всего зеленых улиц можно задать столько же, сколько и фаз - 16.
5.3.10.12. При формировании ТВП каждой кнопке ТВП ставится в соответствие
определенная фаза, включение которой позволяет проход пешеходам через перекресток. Всего имеется возможность формирования 4-х кнопок ТВП. Каждая кнопка ТВП
характеризуется следующими параметрами:
№ кнопки ТВП. Допустимые значения 1…4;
Техническое описание контроллера УК4.1М
19
№ фазы. Допустимые значения 1… всего фаз;
длительность фазы. Допустимые значения 1…195 ед.
5.3.10.13. Программа задает последовательность переключения фаз при работе контроллера в режиме АПП. Максимально возможное число программ – 16. Максимально
возможное число переключений (тактов) в каждой программе – 16. Каждый такт программы характеризуется следующими параметрами:
№ фазы. Допустимые значения 1… всего фаз;
длительность фазы. Допустимые значения 1…195 ед.;
длительность промтакта после фазы. Допустимые значения 0…60 ед.
5.3.10.14. График суточный или АПП служит для переключения программ и состояний контроллера в течении суток. Для контроллера УК4.1М реализован недельный
АПП, т.е. для каждого дня недели можно составить отдельный суточный график. Максимально возможное число переключений программ и состояний в сутки – 16. Время
переключения задается с точностью до минуты. Каждая запись суточного графика характеризуется следующими параметрами:
часы, допустимые значения 0…23;
минуты. Допустимые значения 0…59;
№ программы (1…16) или состояние (ЖМ, ОС или кругом красное).
При формировании суточного графика следует обратить внимание на то, что значение времени
каждой последующей записи должно быть больше чем значение времени предыдущей записи.
Каждый суточный график должен начинаться с записи со значением времени 00:00.
Если число переключений в суточном графике меньше 16, то значение времени в не
задействованых записях должно быть равным 24:00.
5.3.11. Управление ручное
5.3.11.1. Ручное управление контроллером непосредственно на перекрестке осуществляется с помощью ВПУ.
ВПУ должно иметь следующие органы управления:
тумблер включения/выключения ВПУ;
кнопки вызова фаз – Ф1, Ф2, Ф3, Ф4;
кнопки вызова состояния ОС;
кнопки вызова состояния ЖМ.
5.3.11.2. Если тумблер включения/выключения ВПУ находиться в положении выключено, то остальные органы управления ВПУ игнорируются.
5.3.11.3. Каждой кнопке вызова фаз однозначно соответствует номер фазы СОД.
5.3.11.4. Если на перекрестке не используется ВПУ, то кнопки вызова фаз – Ф2, Ф3,
Ф4, можно использовать соответственно как кнопки ТВП4, ТВП3, ТВП2.
5.3.12. Табло вызова пешехода
5.3.12.1. ТВП это устройство с кнопкой, установленное непосредственно на перекрестке, с помощью которого пешеход вызывает одну из фаз для прохода через перекресток. Всего к контроллеру можно подключать до 4-х устройств (кнопок) ТВП. Каждой кнопке ТВП ставится в соответствие какая-либо фаза, позволяющая проходу пешеходам через перекресток.
5.3.12.2. При нажатии на кнопку ТВП контроллер запоминает это нажатие и продолжает работать дальше как и работал по определенной программе. По завершении
цикла программы включается фаза, согласно нажатой кнопке ТВП. По завершении
действия фазы включается другая фазы, соответствующая следующей кнопке ТВП (если она была нажата). Если больше не было нажатых кнопок, то по завершении дей-
20
Техническое описание контроллера УК4.1М
ствия фазы ТВП контроллер переходит в режим работы как обычно по определенной
программе.
5.3.13. Интерфейс асинхронный последовательный
5.3.13.1. Интерфейс асинхронный последовательный (АПИ) служит для связи и взаимодействия друг с другом узлов и блоков контроллера: платы процессора, сетевого
адаптера, инженерного пульта, ВПУ, Указателя скорости УСК, Табло Обратного Отсчёта Времени» и других устройств, подключенных к «МАСТЕРУ»-Плате процессора..
5.3.13.2. АПИ осуществляется по принципу «мастер/помощник». Плата процессора
– «мастер», остальные узлы контроллера – «помощники».
5.3.13.3. Плата процессора последовательно производит сеанс связи с каждым узлом или блоком контроллера. Между сеансами связи плата процессора выдерживает
паузу длительностью 10 мс (время тайм аута).
5.3.13.4. Признаком начала сеанса связи является отсутствие сигналов в линии в течении времени больше чем время тайм аута, которое равно 10 мс.
5.3.13.5. Скорость в линии связи - 9600 бит/с.
5.3.13.6. Сеанс связи состоит из 2-х пакетов:
для «мастера» – пакет передачи + пакет приема;
для «помощника» – пакет приема + пакет передачи.
5.3.13.7. Каждый пакет состоит из последовательности кадров, следующих один за
одним. Максимальное число кадров в пакете – 32. Формат кадра и сеанс обмера приведены на рис. 3 приложения 3.
5.3.13.8. Тип связи дуплексный. Условия нарушения сеанса связи: неверен бит четности кадра, неверная длина пакета, неверная контрольная сумма пакета. Подключение
к общей линии связи сетевых устройств осуществляется по шинной топологии (рис. 4
приложения 3).
5.3.13.9. Каждый пакет в сеансе связи имеет следующий формат:
№ кадра
Назначение
+0
Резерв
+1
Адрес приемника
+2
Адрес источника
+3
Длина пакета
+4
Номер формата пакета
+5
…
(прикладная информация)
...
Контрольная сумма
В приложении 1 приведены форматы пакетов принятых в АПИ.
5.4. Работа контроллера в координированном управлении
5.4.1. АСУДД «Сигнал»
5.4.1.1. При работе в системе координированного управления АСУДД «Сигнал»
контроллер обеспечивает обмен информацией с ЦПУ по линии связи со следующими
параметрами:
тип линии связи - физическая двупроводная;
сопротивление линии на постоянном токе не более 4750 Ом;
емкости не более 1.25 мкФ;
затухании асимметрии на частоте 800 Гц не менее 43 дБ;
Техническое описание контроллера УК4.1М
21
передача в линии связи – двунаправленная с разделением времени между напровлением передачи;
скорость обмена 100 бод;
длительность приема передачи одного бита состовляет 10мс.
5.4.1.2. Параметры сигналов, принимаемых контроллером из линии связи:
напряжение «0» - 0…+50 мВ;
напряжение «1» - +0.2…+4.5 В.
5.4.1.3. Параметры сигналов, передаваемаемых контроллером в линию связи:
напряжение «0» - 0 В;
напряжение «1» - +4.5…+6В на нагрузке 5 кОм.
5.4.1.4. В составе цикла обмена информацией присутствует импульс синхронизации, формируемый УП и имеющий обратную (отрицательную) по отношению к информационным импульсам полярность. Параметры синхроимпульса аналогичны (с поправкой на знак) параметрам информационных сигналов, описанных в п.5.4.1.2.
5.4.1.5. Длительность синхроимпульса равна длительности информационного импульса и составляет 10 мс.
5.4.1.6. Обмен информации осуществляется циклами длительностью 1 с. Цикл состоит из 10 микроциклов, 1 микроцикл состоит из 8 бит информации, девятого бита
четности и десятого бита со значением ноль. Бит четности принимает значение «1» при
нечетном количестве «1» в передаваемом байте.
5.4.1.7. Структура сигналов в линии связи и одного цикла обмена информацией
приведена в таблице 1 приложения 2.
5.4.1.8. Коды ТС, передаваемые контроллером в линию связи и коды ТУ, принимаемых контроллером из линии связи приведены в таблице 2...4 приложения 2.
5.4.2. ТСКУ
5.4.2.1. При работе в системе координированного управления ТСКУ контроллер
обеспечивает обмен информацией с ЦПУ по линии связи со следующими параметрами:
тип линии связи - физическая телефонная двухпроводлная;
сопротивление - 190 Ом/км, емкость - 0,04 мкФ/км;
структура канала связи - магистральная;
скорость передачи информации - 100 Бод;
способ передачи информации по каналу связи - кодо-импульсный;
количество команд ТУ - 6, сообщений ТС-7;
уровень входного сигнала «0» - 0...0.5 В;
уровень входного сигнала «1» - -24...-5.6 В;
уровень выходного сигнала «0» - 0 В;
уровень выходного сигнала «1» - -24.0 В;
длительность сигнала «1» - 5 мС.
5.4.2.2. Количество контроллеров, подключаемых к одной линии связи с ЦПУ не
более 30.
5.4.2.3. Максимальная удаленность от ЦПУ - 20 км.
5.4.2.4. Контроллер беспечивает при отсутствии сигналов с ЦПУ работу в локальном режиме управления по одной из программ АПП.
5.4.1.7. Структура сигналов в линии связи ТСКУ приведена на рис. 5 приложения 3.
5.4.1.8. Коды сообщений ТС, передаваемых контроллером в линию связи и коды
ТУ, принимаемых контроллером из линии связи приведены в таблице 5 приложения 2.
5.4.3. Система безцентрового координированного управле ния
22
Техническое описание контроллера УК4.1М
5.4.3.1. При работе в системе безцентрового координированного управления ведущщий и ведомый контроллеры обмениваются информацией по линии связи с параметрами и со структурой сигнала аналогичными ТСКУ.
5.4.3.2. В режиме безцентрового координированного управления обеспечивается
режим зеленой волны по магистали (улице) по одной из трех программ АПП: программа 1-3, а также режим ОС и ЖМ.
5.4.3.3. Один из контроллеров, включенных в магисталь должен быть настроен как
ведущий. Он выполняет функцию координатора зеленой волны.
5.4.3.4. С помощью программы «Светофорный пост» в ПЗУ пользоватлея ведущего
контроллера записывается заранее расчитанный план координации по трем программам.
5.4.3.5. Остальные контроллеры, включенные в магисталь должны быть настроены
как ведомые.
Техническое описание контроллера УК4.1М
23
6. УСТРОЙСТВО И ПРИНЦИП РАБОТЫ СОСТАВНЫХ ЧАСТЕЙ ИЗДЕЛИЯ
6.1. Пульт инженерный
6.1.1. Назначение
6.1.1.1. Пульт инженерный (ПИ) предназначен для управления контроллером, ввода
и изменения его настроек, а также для отображения информации о режимах работы и
состояниях контроллера.
6.1.1.2. С помощью ПИ можно выполнять следующие действия:
установка времени и даты;
перевод контроллера в состояние ОС, ЖМ, кругом красное;
выполнение тестов на пробой, обрыв и замыкание каналов;
включение или выключение проверки на конфликт;
сброс контроллера;
просмотр журнала.
6.1.1.3. При работе контроллера подсоединять ПИ к нему не обязательно. Контроллер полностью выполняет все свои функции и он будет нормально работать без наличия ПИ.
6.1.2. Конструкция
6.1.2.1. Конструктивно ПИ выполнен в носимом корпусе типа BOS900 фирмы
BOPLA.
6.1.2.2. На лицевой панели корпуса наклеена пленочная клавиатуре типа FT21 а в
окне корпуса размещен жидкокристаллический экран L1614 фирмы SEIKO или аналогичный фирмы BATRON. Электрический монтаж ПИ выполнен на печатной плате,
расположенной внутри корпуса. Пленочная клавиатура и жидкокристаллический экран
соединены с печатной платой гибкими плоскими жгутами.
6.1.2.3. ПИ подсоединяется к контроллеру через разъем в нижней части корпуса ПИ
типа DS09L посредством гибкого шнура.
6.1.3. Схема электрическая принципиальная
6.1.3.1. Схема электрическая принципиальная ПИ изображена на рис. 6 альбома схем и состоит
из:
микроконтроллера DD1 с внешним генератором тактовых импульсов - C1, C2, QX1
и схемой формирования импульса сброса С3, R1;
устройство вывода информации GH1 (жидкокристаллического экрана размерностью 4 строки по 16 знаков);
устройство ввода информации S1 (пленочная клавиатура).
6.1.3.2. ПИ работает под управлением программы записанной в микросхеме DD1 микроконтроллер семейства MKS51 (87C51, 89C52 или отечественный аналог
К1816ВЕ51). Данная программа обеспечивает вывод информации на жидкокристаллический экран GH1, считывание информации о нажатой клавиши пленочной клавиатуры
S1, обмен данными с платой процессора по протоколу АПИ.
6.1.3.3. Пленочная клавиатура выполнена в виде матрицы кнопок 3х7. Сканирующий «0» подается с выводов P0.0-P0.2 через развязывающие диоды D1-D3 на выводы
1-3 клавиатуры S1 соответственно. Код нажатой поступает с выводов 5, 6, 7, С, В, А, 8
на выводы Р2.0-Р2.7 микросхемы DD1 соответственно. При нажатии на кнопку START
клавиатуры S1 на микросхему DD1 вывод RESET подается сигнал сброса. Резисторы
R3-R10 и R11-R18 служат для подвешивания «1» на выводах порта Р0 и Р2 микросхемы DD1 соответственно.
Техническое описание контроллера УК4.1М
24
6.1.3.4. Вывод информации происходит с выводов Р1.0-Р1.7 микросхемы DD1 на
выводы DB1-DB7 экрана GH1. С вывода INТ1 микросхемы DD1 на вывод RS экрана
GH1 подается сигнал выбора типа сигнала - команда/данные, которые присутствуют на
выводах DB1-DB0 экрана. С вывода Т0 DD1 на вывод E экрана подается синхроимпульс запись/считывание. С вывода Т1 DD1 на вывод R/W экрана подается сигнал команды запись/считывание.
6.1.3.5. Резистор R2 служит для задания яркости подсветки экрана.
6.1.3.6. Подключение к внутренней шине АПИ контроллера происходит через выводы TXD и RXD микросхемы DD1.
6.1.4. Принцип работы
6.1.4.1. Логику работы и функционирование ПИ определяет программа, записанная
в специальной микросхеме DD1 - микроконтроллере семейства MKS51 (87C51, 89С52
или отечественный аналог К1816ВЕ51), установленной на плате ПИ.
6.1.4.2. Данная программа выполняет следующие функции:
вывод информации на жидкокристаллический экран размерностью 4х16;
считывание информации о нажатой кливиши пленочной клавиатуры;
ассинхронный последовательный интерфейс с платой процессора.
6.1.4.3. Для работы с ПИ достаточно подсоединить его к плате процессора контроллера с помощью соединительного шнура. Подсоединение ПУ допускается как при
включенном, так и при выключенном питании контроллера.
6.1.4.4. При включении контроллера на экране ПИ высвечивается «загрузочный»
экран, означающий, что на ПИ подано питание. Через несколько секунд после включения, если между платой процессора и ПИ начинается обмен информацией, т.е. устанавливается асинхронный последовательный интерфейс, на экране ПИ высвечивается
«начальный» экран. После этого ПИ готов к работе.
6.1.4.5. Ниже приводиться описание каждого экрана и назначение клавиш ПИ:
«Загрузочный» экран
Т Е Л Е А В Т О М А Т И К А
У К -
4 х
Клавиши: нет
«Начальный» экран
Ч Ч :
М М :
С С
Источник
Фаза/промтакт+ длительность
Состояние
Длительность
Отклик (каналы 1...16)
Отклик (каналы 17...32)
ЧЧ:ММ:СС - показания часов (часы, минуты, секунды).
Фаза/промтакт: ФАЗ - фаза, МГН - мигание, ПРТ - промтакт, ВЫД - выдержка.
Источник: АПП - автоматический переключатель программ, ИП - инженерный
пульт, ТВП - табло вызова пешехода, ВПУ- выносной пульт управления, СА - сетевой
адаптер, ДА - детекторный адаптер, КОН - конфликт.
Техническое описание контроллера УК4.1М
Состояние: ФАЗ - фаза, ОС - отключенный светофор, ЖМ - желтое мигание, КК кругом красное.
Клавиши:
F1 - включение состояния ОС.
F2 - включение состояния ЖМ.
F3 - включение состояния кругом красное.
F5 - выключить источник ПИ.
другие - переход в экран «меню 1».
25
Техническое описание контроллера УК4.1М
26
Экран «меню 1»
1 .
В Р Е М Я /
Д А Т А
2 .
Т Е С Т
П Р О Б О Й
3 .
Т Е С Т
О Б Р Ы В
4 .
Т Е С Т
А Н А Л И З
Клавиши:
1 - переход в экран «время/дата».
2 - произвести тест пробой и переход в экран «тест пробой».
3 - произвести тест обрыв и переход в экран «тест обрыв».
4 - переход в экран «тест анализ» (ручной режим, № канала 1).
Shift - переход в «начальный» экран.
Другая - переход в экран «меню 2».
Экран «меню 2»
1 .
Н А С Т Р О Й К А
2 .
Ж У Р Н А Л
3 .
С Б Р О С
Клавиши:
1 - переход в экран «настройка».
2 - переход в экран «журнал».
3 - произвести сброс контроллера. Сброс контроллера аналогичен выключению и
включению контроллера.
Shift - переход в «начальный» экран.
Другая - переход в экран «меню 1».
Экран «время/дата»
*
*
*
В Р Е М Я /
Д А Т А *
1 .
Ч Ч :
М М :
С С
2 .
Д Д :
М М :
Г Г
3 .
Х Х Х
*
*
ЧЧ:ММ:СС - показания часов (часы, минуты, секунды).
ДД:ММ:ГГ - дата (день, месяц, год)
ХХХ - ВОС - воскресенье, ПОН - понедельник, ВТО - вторник, СРЕ - среда, ЧЕТ - четверг,
ПЯТ - пятница, СУБ - суббота.
Клавиши:
1 - Переход в экран «установка времени».
2 - Переход в экран «установка даты».
3 - Переход в экран «установка дня недели».
Shift - Переход в экран «меню 2».
Техническое описание контроллера УК4.1М
Экран «установка времени»
Т Е К У Щ Е Е
Ч Ч :
М М :
Н О В О Е
Ч Ч :
В Р Е М Я
С С
В Р Е М Я
М М :
С С
ЧЧ:ММ:СС - показания часов (часы, минуты, секунды).
Клавиши:
1...9 - показания нового времени.
Enter - установить новое время и выход в «экран время/дата».
Shift - переход в экран «время/дата» без изменения времени.
Экран «установка даты»
Т Е К У Щ А Я
Д Д :
Д А Т А
М М :
Г Г
Н О В А Я
Д А Т А
Д Д :
Г Г
М М :
ДД:ММ:ГГ - дата (день, месяц, год)
Клавиши:
1...9 - значение новой даты.
Enter - установить новую дату и выход в экран «время/дата».
Shift - переход в экран «время/дата» без изменения даты.
Экран «установка дня недели»
1 .
В О С
5 .
Ч Е Т
2 .
П О Н
6 .
П Я Т
3 .
В Т О
7 .
С У Б
4 .
С Р Е
ВОС - воскресенье
ЧЕТ - четверг
ПОН - понедельник
ПЯТ - пятница
ВТО - вторник
СУБ - суббота
СРЕ - среда
Клавиши:
1 - установить день недели воскресенье и выйти в экран «время/дата».
2 - установить день недели понедельники выйти в экран «время/дата».
3 - установить день недели вторник и выйти в экран «время/дата».
4 - установить день недели среда и выйти в экран «время/дата».
5 - установить день недели четверг и выйти в экран «время/дата».
6 - установить день недели пятница и выйти в экран «время/дата».
7 - установить день недели суббота и выйти в экран «время/дата.
Shift - переход в экран «время/дата» без изменения дня недели.
27
Техническое описание контроллера УК4.1М
28
Экран «тест пробой»
При тесте силовых каналов на пробой все каналы кратковременно выключаются и в
таком состоянии с них считывается отклик. Если отклик показывает, что канал выключен, то значит в данном канале нет пробоя. Если отклик показывает, что канал включен, то значит в данном канале есть пробой силового ключа.
*
*
Т Е С Т
П Р О Б О Й *
*
*
1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1 2 3 4 5 6
Отклик (каналы 1...16)
Отклик (каналы 17...32)
1234567890123456 - нумерация каналов.
Клавиши:
Shift - Переход в экран «меню 1».
Экран «тест обрыв»
При тесте силовых каналов на обрыв все каналы кратковременно включаются и в
таком состоянии с них считывается отклик. Если отклик показывает, что канал включен, то значит в данном канале нет обрыва. Если отклик показывает, что канал выключен, то значит в данном канале есть обрыв (обрыв силового кабеля, неисправность силового ключа, перегорание ламп светофорных секций).
*
*
*
Т Е С Т
О Б Р Ы В *
*
*
1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1 2 3 4 5 6
Отклик (каналы 1...16)
Отклик (каналы 17...32)
1234567890123456 - нумерация каналов.
Клавиши:
Shift - Переход в экран «меню 1».
Экран «тест анализ»
Экран тест анализ позволяет выполнить 3 видат тестов силовых каналов: ручной
анализ, тест пробой, тест обрыв. Тест пробой и тест обрыв выполняются также, как и в
экране пробой и обрыв соотоветственно. Тест ручного анализа служит для обнаружения замыкания силовых каналов друг с другом. При этом тесте кратковременно включается толька один канал, номер которого указывается в верхнем правом углу экрана.
Т Е С Т
А Н А Л И З
Х Х Х
1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1 2 3 4 5 6
Отклик (каналы 1...16)
Отклик (каналы 17...32)
1234567890123456 - нумерация каналов.
ХХХ - Р01…32 - ручной анализ, ПРО - тест пробой, ОБР - тес обрыв.
Клавиши:
Shift - Переход в экран «меню 1».
Техническое описание контроллера УК4.1М
Экран «настройка»
29
Экран «настройка» служит для включения или выключения проверки на конфликт.
Если символ «*» находится в позиции «ДА», то значит при обнаружении конфликтной
ситуации контроллер переходит в конфликтное состояние ОС или ЖМ. Если символ
«*» находится в позиции «НЕТ», то значит при обнаружении конфликтной ситуации
контроллер не переходит в конфликтное состояние и продолжается работать в прежнем
режиме.
Внимание! При выключенном контроллере данная настройка не сохраняется. При
включении контроллера проверка на конфликт всегда влкючена.
*
*
*
К О Н Ф Л И К Т Ы *
1 .
Д А
2 .
Н Е Т
*
*
*
*
Клавиши
1 - включить конфликты.
2 - выключить конфликты.
Shift - Переход в экран «меню 2».
Экран «журнал»
N N
время/дата/год
источник
состояние
N N
время/дата/год
источник
состояние
N N
время/дата/год
источник
состояние
N N
время/дата/год
источник
состояние
NN - 01, 02, ..., 16
время/дата/год - чч:мм / мм:дд / ГОДгг
Источник: АПП - автоматический переключатель программ, ИП - инженерный пульт, ТВП - табло
вызова пешехода, ВПУ- выносной пульт управления, СА - сетевой адаптер, ДА - детекторный адаптер, КОН - конфликт.
Состояние: ФАЗ-фаза, ОС-отключенный светофор, ЖМ-желтое мигание, ККкругом красное
Клавиши
2, 6 - листает журнал вперед.
4, 8 - листает журнал назад.
INS - циклически меняет режим отображения: время - дата - год.
Enter - сброс журнала!
Shift - Переход в экран «меню 2».
Техническое описание контроллера УК4.1М
30
7. МАРКИРОВКА И ПЛОМБИРОВАНИЕ
7.1. Маркировка контроллера соответствует конструкторской документации предприятия изготовителя и ОСТ 25381-86 и содержит следующие надписи:
товарный знак предприятия-изготовителя;
наименование и обозначение контроллера;
обозначение технических условий УК4.1М;
порядковый номер контроллера по системе нумерации предприятия изготовителя;
год (последние две цифры) и квартал изготовления.
7.2. На потребительскую упаковку наклеена этикетка, на которой нанесены:
товарный знак предприятия изготовителя;
наименование обоязначения контроллера;
знак «N»;
дата упаковки;
упаковщик;
ОТК.
7.3. Возле винта для подключения защитного заземления прикреплен шильдик, на
котором нанесен знак заземления по ГОСТ 21130.
8. ТАРА И УПАКОВКА
8.1. Контроллер УК4.1М поставляется в первичной упаковке, состоящей из бумаги
оберточной А90 ГОСТ 8273-75 и бумаги БУ-Б ГОСТ 515-77.
8.2. Комплект ЗИП и ключ, а также инженерный пульт упаковываются в бумагу и
вкладываются в первичную упаковку изделия УК4.1М.
8.3. При упаковке вместе с прибором вкладываются:
эксплуатационная документация – 1 экз.;
упаковочная этикетки – 3 шт.
Техническое описание контроллера УК4.1М
9. ПРИЛОЖЕНИЯ
Приложение 1. Форматы пакетов АПИ
№ кад- Назначение
ра
Формат 100 – Контроль
+4
100
+5
(прикладная информация отсутствует)
Формат 101 – Стандартный
+4
101
+5
Источник состояния: 0-Конфликт., 1-РУ, 2-ТВП, 3-Сет.ад., 4-Детектор, 5Пульт инж., 6-АПП
+6
Код состояния: 0-ОС, 1-Кругом красное, 2-ЖМ, 3-Фаза, 4-Останов
+7
Код подсостояния: 0-Основной такт, 1-Завершение, 2-Хвост, 3-Голова, 4Выдержка
+8
АПП: № программы
ТВП: № кнопки
+9
№ фазы: 0-фаза №1, 1-Фаза №2,…,15-Фаза №16
+10
АПП: Длит. фазы
ТВП: Длит. фазы
+11
Длительность подсостояния
+12
Вид неисправности: 0-Конфликт зеле-ного, 1-Конфликт красного
+13…+1 Отклик
6
+17…+1 Секунды, минуты, часы
9
Формат 102 – Запрос
+4
102
+5
Номер формата пакета (запрашиваемого)
+6
При запросе пакета «Журнал»:
биты 7-5 – год(2), мес/день(1), время(0)
биты 4-0 – №Порции журнала (0…2)
Формат 105 – Сброс контроллера
+4
105
+5
(прикладная информация отсутствует)
Формат 106 – Установка нового времени
+4
106
+5
Сек
+6
Минуты
+7
Часы
Формат 107 – Установка новой даты
+4
107
+5
День
+6
Месяц
+7
Год
Формат 108 – Текущее время/дата
+4
108
+5
Сек
+6
Минуты
+7
Часы
+8
Год
+9
Месяц
+10
День
+11
День недели
Формат 109 (10) – Отклик тест
+4
109
+5…+8 Тест отклик
Формат 111 (6) – Включить конфликты
+4
111
+5
(прикладная информация отсутствует)
Формат 112 (6) – Выключить конфликты
+4
112
+5
(прикладная информация отсутствует)
31
Техническое описание контроллера УК4.1М
32
Формат 113 (7) – Новый день недели
+4
113
+5
День недели (0…6)
Формат 114 (8) – Управление контроллером от переферийного устройства (СА, ВПУ,
ДА…)
+4
114
+5
Код состояния: 0-ОС, 1-Кругом красное, 2-ЖМ, 3-Фаза, 4-Останов, 5Зел.улица
+6
№ Фазы/ЗелУл: 0-ф1/зу1, 1-ф2/зу2,…, 15-ф16/зу16
Формат 115 (6) – Выключить управление контроллером от переферийного устройства
(СА, ВПУ, ДА…)
+4
115
+5
(прикладная информация отсутствует)
Формат 116 (7) – Управление суточным графиком
+4
116
+5
Код состояния/№ программы 0ххх хххх: 0-ОС, 1-КрКр, 2-ЖМ
1ххх хххх: №Программы (0-пр1, …)
Формат 122 – Координация
+4
122
+5
№ Контроллера (1…20)
+6
Команда (П1,2,3,ЖМ,ОС,ЗУ)
Формат 123 – Квитанция координации
+4
123
+5
№ Контроллера (1…20)
+6
Состояние (П1,2,3,ЖМ,ОС,ЗУ, РУ)
Приложение 2. Структура сигналов в линии связи АСУДД «Сигнал» и ТСКУ
Один цикл обмена АСУДД «Сигнал»
Таблица 1
7-й мц
8-й мц
---
---
9-й мц
10-й мц
ТУ (кон- ТУ (контрол-лер 1) трол-лер 2)
Передача ТУ (контрол-лер 2)
из ЦУП в контроллер
ТС, передаваемые контроллером во 2-ом (4-ом) микроцикле
Таблица 2
Наименование ТС
Код ТС по битам
Неисправность
10000000
Разршен режим ручного управления
01000000
Разршен режим диспетчерского управ00100000
ления
Разрешен режим зеленая улица
00000100
Включено желтое мигание
00001000
Светофоры отключены
00010000
Передача ТУ (контрол-лер 1)
из ЦУП в контроллер
не используется
не используется
не используется
Передача ТС 2 байт (контроллер 2) в ЦУП
Передача ТС 1 байт (контроллер 2) в ЦУП
Передача ТС 2 байт (контроллер 1) в ЦУП
Передача ТС 1 байт (контроллер 1) в ЦУП
Передача синхроимульса из
ЦУП
1-й мц
2-й мц
3-й мц
4-й мц
5-й мц
6-й мц
Синхрони- ТС 1 байт ТС 2 байт ТС 1 байт ТС 2 байт
зация
(контрол- (контрол- (контрол- (контрол- --лер 1)
лер 1)
лер 2)
лер 2)
Техническое описание контроллера УК4.1М
ТС, передаваемые контроллером в 3-ем (5-ом) микроцикле
Таблица 3
Наименование ТС
Код ТС по битам
Включена 1я фаза
00000001
Включена 2я фаза
00000010
Включена 3я фаза
00000011
Включена 4я фаза
00000100
Включена 5я фаза
00000101
Включена 6я фаза
00000110
Включена 7я фаза
00000111
Включена 8я фаза
00001000
Запрос маршрута зеленой улицы № 1
10000000
Запрос маршрута зеленой улицы № 2
01000000
Запрос маршрута зеленой улицы № 3
00100000
Запрос маршрута зеленой улицы № 4
00010000
Включен промежуточный такт
00001000
Команды ТУ, передаваемые с ЦПУ контроллеру в 9-ом (10-ом) микроцикле
Таблица 4
Наименование команды ТУ
Код команды ТУ по
битам
Запрос режима ДУ
10000000
Запрос режима ЗУ
01000000
Включить желтое мигание
00001110
Отключить светофоры
00001111
Включить 1 фазу
00000001
Включить 2 фазу
00000010
Включить 3 фазу
00000011
Включить 4 фазу
00000100
Включить 5 фазу
00000101
Включить 6 фазу
00000110
Включить 7 фазу
00000111
Включить 8 фазу
00001000
33
34
Техническое описание контроллера УК4.1М
Коды ТС и ТУ передаваемые в ТСКУ
Таблица 5
Номер адКод адреса
Команда ТУ
реса
НаименоваКод
ние
1
1111000
Программа
11000
1
2
1110100
Программа
10100
2
3
1101100
Программа
01100
3
4
1011100
ЖМ
01010
5
1110010
ЗУ
10010
6
1101010
ОС
10001
7
1011010
8
1100110
9
1010110
10
1001110
11
1110001
12
1101001
13
1011001
14
1100101
15
1010101
16
1001101
17
1100011
18
1010011
19
1001011
20
1000111
*Код сообщения ТС при работе контроллера в режиме РУ
Сообщение ТС
11100
11010
01110
10110
10011
11001
00111 *
Техническое описание контроллера УК4.1М
Приложение 3. Рисунки и диаграммы
Сеть питания
50 Гц (100 Гц), 220
В
3 мс
Включение общей
цепи. Выв. P1.2
микрсх. DD2
Вывод на
каналы
Сетевые синхроимпульсы 100 Гц
Выв. PA0 микрсх. DD8
Выв. PA1 микрсх. DD8
Выв. PA2 микрсх. DD8
Выв. PA3 микрсх. DD8
Выв. PB0-PB7 микрсх. DD8
Включение
4-й группы
Включение
3-й группы
Включение
2-й группы
Включение
1-й группы
Рис. 1. Включение силовых ключей
Сеть питания
50 Гц (100 Гц), 220
В
3.
3 мс
Сетевые синхроимпульсы 100 Гц
Считывании отклика 1-й группы. Значение на выводах PA4PA7 микросх. PA4-PA7 равно
«1000»
Считывание отклика 1-й группы. Значение на выводах PA4PA7 микросх. DD8 равно «0001»
Считывание отклика 2-й группы. Значение на выводах PA4PA7 микросх. DD8 равно «0010»
Считывании отклика 3-й группы. Значение на выводах PA4PA7 микросх. DD8 равно «0100»
Рис. 2. Считывание отклика
35
Техническое описание контроллера УК4.1М
36
Формат кадра
Сеанс связи (для мастера)
Стоп бит
Бит четности
Стартовый бит
Пакет передачи
Кадр 1
8 формационных бит
Пакет приема
Кадр 2
Кадр 3
Кадр …
Ось времени
Рис. 3
Формат кадра и сеанс сзязи
АПИ
Помощник 4
Пульт инженерный
МАСТЕР
Плата процессора
Общая линия связи
TX
RX
Модем (RS-485)
Помощник 1
Сетевой адаптер
Помощник 2
Детекторный адаптер
Помощник 3
ВПУ
Модем (RS-485)
Помощник 5
Рис. 4
Шинная топология АПИ
12 бит
11 бит
10 бит
9 бит
8 бит
7 бит
6 бит
5 бит
4 бит
3 бит
2 бит
1 бит
0В
10 мс
-24В
Адрес контроллера
Код ТУ (ТС)
Адрес контроллера - 1111000, код ТУ (ТС) - 11000
Рис. 5 Структура сигналов
в линии связи ТСКУ
Ось времени
Техническое описание контроллера УК4.1М
Приложение 4. Перечень элементов
ПозиционКоли- Примечание
ное обозна- Наименование Тип
Номинал
чество
чение
ПЛАТА ПРОЦЕССОРА ЛСНМ5.105.000
C1…C2
Конденсатор
КМ-5А-Н90
18 пФ
2
C3…C11
Конденсатор
КМ-6Б-Н90
1.0 мкФ
9
C12…C20 Конденсатор
КМ-5А-Н90
0.1 мкФ
9
DD1
Микросхема
AT89S52
1
DD2
Микросхема
MAX805LEPA
1
DD3
Микросхема
К555ЛИ1
1
DD4
Микросхема
74LS245
1
DD5
Микросхема
W27C512
1
DD6
Микросхема
62256
1
DD7
Микросхема
74НС573
1
DD8
Микросхема
D71055C
1
DD9
Микросхема
DS1307N
1
DD10,
Микросхема
74LS245
2
DD11
BT1
Элемент
ER14250 3.6V
1
R1…R8,
Резистор
C2-23-0.25
15 кОм 5%-Г-В 9
R29
R9…R16
Резистор
C2-23-0.25
1.0 кОм 5%-Г-В 8
R17…R24 Резистор
C2-23-0.25
150 Ом 5%-Г-В 8
R25...R28 Резистор
C2-23-0.25
430 Ом 5%-Г-В 4
R30
Резистор
C2-23-0.25
150 Ом 5%-Г-В 1
R31
Резистор
C2-23-0.25
2.2 кОм 5%-Г-В 1
Набор резистоRN1
3.9 кОм
1
ров
VT1
Транзистор
КТ315Г
1
VT2
Транзистор
КТ815Г
1
Оптопара тири- TLP504A-2
VS1,
1
сторная
Оптопара тири- TLP504A
VS2, VS3
2
сторная
X1
Вилка
СНП-58-64В-23-1
1
X2
Розетка
DMR09F
1
ZQ1
Резонатор
PRE-11059 МГц
1
ПЛАТА АДАПТЕРА СЕТЕВОГО ЛСНМ5.105.001
C1
Конденсатор
Конденсатор
Конденсатор
R25
Резистор
C2-23-0.25
1.5 кОм 5%-Г-В 1
ОЖО.460.043ТУ
ОЖО.460.061ТУ
ОЖО.460.043ТУ
ATMEL
бКО.348.532-10ТУ
Minamoto
ОЖО.467.104ТУ
ОЖО.467.104ТУ
ОЖО.467.104ТУ
ОЖО.467.104ТУ
ОЖО.467.104ТУ
Из 8-ми резисторов
ЖКЗ.365.029ТУ
ААО.336.452ТУ
КеО.364.034ТУ
ОЖО.467.104ТУ
37
38
Техническое описание контроллера УК4.1М
ПозиционКоли- Примечание
ное обозна- Наименование Тип
Номинал
чество
чение
ПЛАТА КЛЮЧЕЙ ЛСНМ5.285.004
Вставка плав- ВПБ-11
F1…F8
ВПБ6-11
кая
СНП58-64/94-9ВX1
Вилка
23-1
МОДУЛЬ СИЛОВОГО КЛЮЧА М1…М8
R1
Резистор
C2-23-0.25
R2…R4
Резистор
C2-23-0.25
R5
Резистор
C2-23-0.25
R6
Резистор
C2-23-0.25
V1
Оптосемистор MOC3021
V2
Оптосемистор SFH620A-2
VS1
Симистор
BT137
15 кОм 15%
100 Ом 15%
130 кОм 15%
2.2 кОм 15%
8*4=32 ОЮО.481.021ТУ
1*4=4 КеО.364.043ТУ
1
3
1
1
1
1
1
Итого 32 шт.
Итого 96 шт.
Итого 32 шт.
Итого 32 шт.
TEMIC 32 шт.
Итого 32 шт.
PHILIPPINES 32
шт.
БЛОК ПИТАНИЯ ЛСНМ5.087.002
ПУЛЬТ ИНЖЕНЕРНЫЙ ЛСНМ5.139.002
C1, C2
Конденсатор
КМ-5Б-Н90
C3
Конденсатор
К50-29-16В
C4
Конденсатор
КМ-5А-Н90
DD1
Микросхема
АТ89С52
Дисплей жид- ВТ41605V
GH1
кокр.
R1
Резистор
C2-23-0.25
R2
Резистор
C2-23-0.25
резистоRN1, RN2 Набор
ров
Клавиатура
S1
FT90021D
мембр.
VD1…VD7 Диод
КД521
ZQ1
Резонатор
PRE-12МГц
X1
Вилка
DMR-09M
X2
Розетка
DF09LL
18 пФ
10 пФ
0.1 пФ
2
1
1
1
1
10 кОм 5%-Г-В 1
30 Ом 5%-Г-В 1
4.7 кОм … 15 кОм 2
1
7
1
1
1
ОЖО.460.061ТУ
ОЖО.464.156ТУ
ОЖО.460.043ТУ
ATMEL
BATRON
ОЖО.467.104ТУ
ОЖО.467.104ТУ
Из 8-ми резисторов
Техническое описание контроллера УК4.1М
ПозиционКоли- Примечание
ное обозна- Наименование Тип
Номинал
чество
чение
БЛОК УК4.1М ЛСНМ5.139.001
R1
Резистор
C2-23-0.25
110 Ом 5%-Г-В 2
ОЖО.467.104ТУ
R2
Резистор
C2-23-0.25
130 кОм 5%-Г-В 1
ОЖО.467.104ТУ
Выключатель
S1
AE-25A
1
авт.
VD1
Светодиод
АЛ307Б
1
ААО.336.076ТУ
VD2
Диод
КД105А
1
ТР3.362.060ТУ
VS1
Семистор
ТС122-25
1
X1
Вилка
ML20AK
1
СНП58-64/959РX2, X3
Розетка
2
КеО.364.043ТУ
20-2
X4
Розетка
РП10-15Л
1
ГеО.364.004ТУ
СНП58-64/959РX5…X8
Розетка
4
КеО.364.043ТУ
20-2
X9
Вилка
C42334-A49-A5
1
X10
Розетка
РД1-1
1
ГаО.364.010ТУ
ШКАФ УК4.1М ЛСНМ4.100.001
Отв.4.Х1-ML20AK
X1
Розетка
FL20
1
(БЛОК УК4.1М)
Отв.4.Х9-C42334X2
Розетка
C42334-A49-A6
1
A49-A5
X3…X14
Клеммник
12
АО "Элсистар"
39
