Источник питания с системой сбора данных

Формирование напряжений, необходимых для работы ППУ, осуществляется платой источника питания с системой сбора данных ИП (см. рис. 2), установленной вместе с ППУ в блоке постовых приемников. Источник питания с системой сбора данных также обеспечивает получение информации от ППУ (о количестве осей на контролируемом участке) и ее трансляцию внешним информационным системам.

Источник питания состоит из двух функционально законченных узлов: источника вторичного электропитания и коммуникационных устройств (рис. 8).

Источник вторичного электропитания включает в себя [8]:

– питающий трансформатор ПТР, который формирует необходимые напряжения для дальнейшего преобразования схемами источника питания (ИП +5В, ИП +10В, ИП +24В) и схемы формирования последовательного интерфейса (ИППИ);

– независимый источник питания плат постовых устройств (ИП +10В) и коммуникационных устройств (ИП +5В);

– источник питания схемы управления реле контроля состояния участков пути (ИП +24В);

– источник питания схемы формирования последовательного интерфейса типа RS-232 (ИППИ).

Рис. 8. Структурная схема источника питания ЭССО

Коммуникационные устройства включают в себя следующие схемы:

– формирования сигналов синхронизации ФСС;

– ввода последовательного кода ВПК;

– однокристального микроконтроллера ОЭВМ;

– формирования последовательного интерфейса ФПИ;

– вывода на индикацию состояния контролируемых участков ВИ;

– блока индикаторов БИ.

Плата ИП построена с использованием однокристальной микро ЭВМ (ОЭВМ), которая подобна всем остальным платам системы типа ЭССО. Микроконтроллер ОЭВМ служит для приема в последовательном коде информации с ППУ о количестве осей и отказов на каждом контролируемом участке, при этом временнόе разделение ввода информации с ППУ осуществляется схемой ввода последовательного кода ВПК.

Схема формирования сигналов синхронизации ФСС позволяет синхронизировать работу плат постовых устройств, передатчиков и контроллера платы источника питания при приеме последовательного кода от ППУ.

Микроконтроллер ОЭВМ обеспечиваеторганизацию протокола обмена информацией с компьютером по последовательному каналу и управление режимом динамической индикации. Согласование по уровню сигналов компьютера и системы ЭССО осуществляетсясхемой формирования последовательного интерфейса ФПИ.

Схема вывода на индикацию ВИ состояния счетчиков осей или отказов контролируемых участков позволяет организовать динамическую индикацию в блоке индикаторов БИ для визуального наблюдения количества осей, находящихся на данном участке контроля.

Цифровые индикаторы, расположенные на лицевой панели источника питания (см. рис. 7), отображают следующую информацию, полученную от ППУ, в четырех режимах [9]:

1) об установленном номере блока приёмников;

2) о количестве осей, находящихся на контролируемом участке в основном информационном канале;

3) о количестве осей, находящихся на контролируемом участке в дублирующем информационном канале;

4) о наличии отказов в каналах ППУ.

Управление индикацией осуществляется с помощью кнопки «Режим» При включении питания блока приемников или после нажатия кнопки «СБР» на среднее знакоместо индикатора выводится номер блока приемников (первый режим индикации), который присваивается автоматически при первом запуске системы. Значение номера блока приемников выводится в шестнадцатеричной форме от 0 до F. Изменение номера выполняется кратковременным нажатием кнопки «Режим». Через
5–6 секунд с момента последнего нажатия на кнопку «Режим» индикатор выключается.

При выключенном состоянии индикатора нажатие на кнопку «Режим» переключает индикацию во второй режим, при котором на среднее знакоместо индикатора выводится номер опрашиваемой ППУ. Переключение номера ППУ осуществляется также нажатием кнопки «Режим», переключение происходит в бόльшую сторону от 0 до 9 по кольцу.

Для вывода числа осей, находящихся на контролируемом участке и записанного в счетчик числа осей на цифровом индикаторе, отводится по три знакоместа. При превышении значений «999» в старших разрядах выводится символ «А», это значит, что значение счетчика равно 1000 плюс показания младших разрядов. На первые три знакоместа выводится текущее количество осей, рассчитанных для первого контролируемого участка при контроле неразветвленного участка пути или для контролируемой стрелочной секции. Для стрелочной секции показания трех последних индикаторов не несут ни нулевой, ни информационной нагрузки. В случае контроля одним ППУ двух неразветвленных путевых участков на три последних знакоместа выводится количество осей второго контролируемого участка.

Нажатие и удержание кнопки «Режим» в течение двух секунд переключают индикацию в третий режим. Этот режим аналогичен второму, но отличие в том, что на индикаторы выводится количество осей в дублирующих регистрах ППУ, при этом на всех индикаторах горят разделительные точки.

Следующее нажатие, производимое в течение двух секунд, переключает индикаторы в четвертый режим. В этом случае на среднее знакоместо выводится номер текущей ППУ, а на первые три знакоместа – названия каналов, в которых зафиксирован отказ для основных НЭМ счетных пунктов, а на последние три знакоместа – для дублирующих НЭМ. Если отказали все четыре канала, то канал D не выводится.

Следующее нажатие кнопки переключает индикацию ИП во второй режим. Переключение режимов выполняется со 2-го по 4-й, по кольцу. Переключение режима индикации в первый режим выполняется кратковременным нажатием на кнопку «СБР». При нажатии и удержании кнопки «Режим» в течение более 5 секунд индикатор выключается.

1.4.4. Устройство сопряжения интерфейсов
с каналом тональной частоты

Для контроля свободности перегона счетные пункты должны быть установлены на станциях, ограничивающих данный перегон, и обеспечивать связь с приёмником на своей и на соседней станции, то есть на большом расстоянии. В этом случае устройство сопряжения интерфейсов (УСИТ) обеспечивает согласование последовательного интерфейса НЭМ с четырехпроводным окончанием магистральных линий связи или аппаратуры уплотнения каналов ТЧ для связи с приёмником на соседней станции. Блок УСИТ может размешаться как в релейном помещении на посту ЭЦ, так и в релейных шкафах СЦБ на перегонах. В релейном помещении блоки УСИТ устанавливаются на полках для нештеп­сель­ных приборов СЦБ или на полках для кассет ЭССО.

Устройство сопряжения интерфейсов обеспечивает прием кодовой информации от счетных пунктов (СП ЭССО) либо прием дискретной информации от внешнего передающего узла («Дискретный вход») с последующим преобразованием принятой информации в частотно-модули­ро­ванный сигнал и передачу его в физический канал связи или на аппаратуру уплотнения. УСИТ обеспечивает также прием из физического канала связи или от аппаратуры уплотнения частотно-модулиро­ванн­ного сигнала и преобразование его в токовый интерфейс для приема платами постовых устройств системы ЭССО или другими устройствами, допускающими использование данного интерфейса.

Рассмотрим принцип действия устройства сопряжения интерфейсов ЭССО с каналом тональной частоты типа УСИТ-3-М, структурная схема которого приведена на рис. 9.

Рис. 9. Структурная схема устройства сопряжения интерфейсов ЭССО
с каналом тональной частоты УСИТ-3-М

Блок УСИТ-3М включает в себя следующие узлы [14]:

– блок источника питания ИП;

– блок приемника БПр;

– два формирователя токового интерфейса ФТИ1 и ФТИ2;

– блок согласования передатчиков БСП;

– блок модулятора-демодулятора БМД;

– два блока инверторов БИ1 и БИ2;

– блок контроля несущей частоты в канале приема БКН;

– блок управления уровнем передачи УП;

– усилитель приемника УПр;

– блок гальванической развязки и согласования с каналом тональной частоты БР.

Блок источника питания ИП является вторичным источником питания, формирующим стабилизированное постоянное напряжение плюс 5 В, необходимое для питания элементов УСИТ, и нестабилизированное постоянное напряжение 24 В для питания внешних устройств.

Блок приемника БПр выдаёт питание в линейную цепь ЛЦ и преобразует поступающие от СП сигналы переменного тока в информационные импульсы постоянного тока. Блок приемников, помимо этого, изолирует по питанию УСИТ и счетные пункты, обеспечивает защиту от короткого замыкания линейной цепи. В состав блока входит кнопка «ОТ», предназначенная для осуществления перезапуска модулей электронных напольных, подключенных к УСИТ. При нажатии кнопки «ОТ» прямой провод ЛЦ разрывается и питание СП отключается.

Формирователь токового интерфейса ФТИ1 формирует из импульсов постоянного тока, поступающих от БПр, выходной токовый интерфейс («Выход 1»), необходимый для работы системы ЭССО.

Блок согласования передатчиков БСП, в зависимости от выбранного входа, разделяет информационные потоки, поступающие от БПр либо с внешнего дискретного входа на вход модулятора БМД. БСП позволяет отключить передачу информации от БПр на модулятор БМД при сохранении передачи этой информации на ФТИ1. Для визуального контроля БСП отображает наличие передаваемой в канал ТЧ информации на индикаторе «Передача» (красного цвета), при этом при передаче в канал связи пакета информации от счетного пункта либо с внешнего дискретного входа индикатор мигает и выключается в паузе между информационными пакетами.

Блок модулятора-демодулятора БМД осуществляет частотную модуляцию импульсов постоянного тока, поступающих на вход модулятора, а также демодуляцию сигнала ТЧ, поступающего от усилителя приема УПр на вход демодулятора.

Блоки инверторов БИ1 и БИ2 служат для инвертирования передаваемой и принимаемой информации соответственно. При включении блока инвертора БИ1 инвертируются поступающие на вход модулятора импульсы постоянного тока, а при включении БИ2 инвертируются импульсы постоянного тока на выходе демодулятора.

Блок контроля несущей частоты в канале приема БКН выдает сигнал разрешения работы блока ФТИ2 и сигнал управления индикатором «Несущая» (зеленого цвета), который, при наличии несущей частоты в канале приёма, светится непрерывно.

Формирователь токового интерфейса ФТИ2 формирует из импульсов постоянного тока, поступающих от блока модулятора-демодулятора БМД, токовый интерфейс, необходимый для работы устройств ЭССО. При этом информация поступает на «Выход 2» лишь в том случае, если в канале приёма присутствует несущая частота. Для визуального контроля ФТИ2 отображает наличие принимаемой из канала связи информации на индикаторе «Приём» (красного цвета).

Блок управления уровнем передачи УП задает выходной уровень сигнала ТЧ в канале передачи: 0 дБ либо 13 дБ.

Блок усилителя приемника УПр осуществляет усиление, ограничение и фильтрацию входного сигнала ТЧ, поступающего из канала связи.

Блок гальванической развязки и согласования с каналом тональной частоты БР обеспечивает гальваническую развязку и согласование УСИТ с каналом ТЧ.