Устройство, выполняет прием состояния входных дискретных сигналов ТС от двухпозиционных объектов управления и контроля системы КАС ДУ метрополитена, их обработку и передачу центральному контроллеру шкафа КП КАС ДУ по интерфейсу RS-485.
На входы устройства поступают дискретные сигналы состояния (сигналы ТС) от объектов управления и контроля, подключенных к системе КАС ДУ
Требуемое количество устройств вывода, устанавливаемых в каждом шкафу КП, определяется в соответствии с проектом подсистемы КАС ДУ, исходя из количества контролируемых объектов, подключаемых к шкафу КП (с учетом эксплуатационного резерва на дальнейшее расширение)
Рабочее напряжение питания контролируемых объектов 20…50 В. Минимальное напряжение питания контролируемых объектов 16 В. Значения входного напряжения логического «0» 0…8,5 В. Значения входного напряжения логической «1» 10…27 В. Электропитание устройства ввода выполняется от источников питания в составе шкафа КП напряжением от 5 до 24 В постоянного тока (в действующих шкафах КП – 5 В)
Количество дискретных входов на одно устройство – 64 шт
Устройство ввода обеспечивает индивидуальную гальваническую изоляцию цепей входов от цепей питания при помощи оптронов. Прочность изоляции — не ниже 3 кВ
Устройство ввода имеет защиту входов от импульсных помех (наводок) и выдерживает без повреждений подачу на вход постоянного напряжения до 50 В любой полярности
Ток одного дискретного входа в состоянии логической «1» — не более 4 мА (при Uвх = 24 В)
Предусмотрены светодиодные индикаторы для контроля состояния каждого дискретного входа устройства красного, желтого и зеленого цвета (8 групп по 8 шт.)
Предусмотрены светодиодные индикаторы для контроля установленного значения сетевого адреса устройства зеленого цвета (8 шт.)
Предусмотрен светодиодный индикатор для контроля обмена по интерфейсу RS-485 желтого цвета («RS-485»)
Предусмотрен светодиодный индикатор «Авария» красного цвета для сигнализации аварийного состояния: светится постоянно – аппаратная неисправность устройства; 1 вспышка в секунду – адрес устройства установлен в значение «0»; 2 вспышки в секунду – высокое напряжение питания микропроцессорной части устройства (более 3,4 В); 3 вспышки в секунду – низкое напряжение питания микропроцессорной части устройства (менее 2,7 В); 4 вспышки в секунду – высокое напряжение питания устройства (более 36 В); 5 вспышек в секунду – низкое напряжение питания устройства (менее 4,8 В)
Предусмотрен светодиодный индикатор «Питание» зеленого цвета, для сигнализации режима работы устройства (1 вспышка в секунду – нормальная работа)
Устройство оборудовано встроенным преобразователем напряжения импульсного типа, сохранять работоспособность в диапазоне напряжения питания от 5 до 24 В постоянного тока и имеет защиту от подачи напряжения неправильной полярности
Максимальная потребляемая мощность устройства — не более 2 Вт
На плате устройства предусмотрена перемычка для отключения питания
На плате устройства предусмотрена перемычка терминатора линии RS-485
Алгоритм функционирования устройства ввода определятся программой, записанной во внутренней памяти встроенного микроконтроллера, и командами (запросами), поступающими от центрального контроллера шкафа КП, в составе которого работает устройство
На плате устройства ввода предусмотрен разъем (интерфейс) для подключения внутрисхемного программатора для обеспечения возможности загрузки программы в память встроенного микроконтроллера в процессе эксплуатации. Система команд микроконтроллера совместима с PIC24
Устройство ввода всегда работает в режиме «ведомого» (slave) и постоянно находиться в режиме готовности к приему запроса от ведущего устройства – мастера (master), которым является центральный контроллер шкафа КП. При поступлении от мастера запроса с адресом, равным адресу заданного устройства ввода, оно выполняет обработку полученного запроса и выдает ответ, содержащий значения входных дискретных сигналов. На запросы, адресованные любым другим устройствам, устройство не реагирует
Информационный обмен между устройством ввода и центральным контроллером шкафа КП (мастером) выполняется по асинхронному последовательному каналу связи типа «общая шина» по протоколу RS-485, при этом каждое устройство имеет возможность установки уникального 8-разрядного адреса, однозначно идентифицирующего его (в диапазоне 1-254). На одну линию RS-485 может быть подключено до 32 устройств
Обмен информацией по каналу RS-485 выполняется в двоичном формате по протоколу Modbus/RTU
Скорость передачи данных – 19200 бит/с. Формат байта – 8 бит, 2 стоп-бита, без контроля четности (8N2)
При включении питания встроенный микроконтроллер устройства выполняет процедуру начального сброса, процедуру самопроверки, считывает установленный адрес и переходит в режим опроса входов и ожидания запросов (команд) от мастера
Длительность цикла опроса всех входов устройства — не более 4 мс
Устройство ввода представляет собой комплектующее изделие – быстросъемный модуль, выполненный в виде одиночной печатной платы. Устройство ввода предназначено для совместной работы с кросс-платой ТС-72 или аналогичной. При этом подключение входных цепей к схеме устройства ввода выполняется при помощи винтовых клеммных зажимов на кросс-плате. Сечение подключаемых проводников – не более 1,0 мм2.
Кросс-плата ТС-72 представляет собой монтажный узел для установки двух устройств дискретного ввода и подключения жил проводов к печатному монтажу устройств. В центральной части кросс-платы ТС-72 с лицевой стороны расположены четыре разъема типа DIN 41612 (вилки) для установки двух плат УМВ-64/8-S – основной и резервной, а также 128 токоограничительных резисторов сопротивлением 5,6 кОм, мощностью 0,5 Вт. По бокам кросс-платы расположены 80 винтовых клемм для подключения цепей сигналов ТС от контролируемых объектов, источников опорного напряжения и ввода тестовых сигналов. Входные дискретные сигналы основного и резервного комплектов подключаются к кросс-плате через 56 винтовых клемм, расположенных по бокам кросс-платы с лицевой стороны. 16 клемм предназначены ввода тестовых сигналов на устройства ввода основного и резервного комплектов. Питание входных цепей (24 В) основного и резервного комплектов подключается к кросс-плате через 8 винтовых клемм, расположенных по бокам кросс-платы с лицевой стороны. Для подключения всех цепей используются клеммы винтовые с шагом 5,08 (типа MKDS 1,5/2-5,08 или аналог). Печатный монтаж на кросс-плате выполняется таким образом, что два устройства ввода (основное и резервное), установленные в разъемы, подключены к дискретным входам параллельно и работают независимо друг от друга. Все 64 дискретных входа устройства ввода разбиты на 8 групп по 8 входов в каждой, семь из которых являются информационными и один тестовым. Таким образом, каждое устройство ввода обеспечивает подключение до 56 объектов ТС.
Конструкция устройства представляет собой печатную плату из двухстороннего фольгированного стеклотекстолита типа FR-4 или аналогичного с защитной диэлектрической маской. Толщина платы – не менее 1,5 мм. Габаритные размеры платы (В х Ш) — не более 358х71 мм. В схеме устройства используются микросхемы в корпусах типа SOIC и дискретные радиоэлементы преимущественно в безвыводном исполнении для поверхностного монтажа (SMD). Количество разъемов для подключения устройства ввода к кросс-плате – 2 шт., тип — розетка DIN 41612C-96F (или аналог). Количество разъемов для подключения цепей питания – 1 шт., тип — вилка MSTBA 2,5/4-G-5,08 (или аналог). Контакты питания (+V) и «земли» (Gnd) продублированы. Количество разъемов для подключения цепей интерфейса RS-485 – 2 шт., тип — вилка MC 1,5/2-G-3,81 (или аналог). Степень защиты изделия по ГОСТ 14254-96 – IP00
Устройство ввода является изделием непрерывного длительного применения. Устройство ввода является изделием, отказ или сбой которого в процессе эксплуатации не приводят к опасным последствиям. Устройство ввода является восстанавливаемым необслуживаемым изделием. Надежность устройства ввода характеризуется следующими значениями показателей: средняя наработка на устойчивый отказ – не менее 20000 ч; средняя наработка на сбой – не менее 5000 ч; средний полный срок службы – не менее 10 лет; средний срок хранения в заводской упаковке в отапливаемом помещении – не менее 5 лет. Отказом устройства ввода считают: нарушение обмена по интерфейсу RS-485: невозможность приема запроса от мастера и/или выдачи ему ответа; неисправность любого одного или нескольких входных каналов (обрыв или замыкание), приводящая к искажению сигналов ТС от контролируемого объекта. Предельным состоянием устройства ввода считают снижение средней наработки на сбой ниже 500 ч. Гарантийный срок принимается 2 года с момента монтажа на объекте (в составе шкафа КП).
Устройство ввода, установленное стационарно в шкаф КП, сохраняет работоспособность при следующих параметрах окружающей среды: температура окружающей среды (воздуха) от 0 до плюс 40 ºС, относительная влажность воздуха не более 98 % при плюс 25 ºС, запыленность окружающего воздуха не более 10 мг/м³, окружающая среда невзрывоопасная. Конструкция изделия обеспечивает вибростойкость, необходимую по условиям применения.
Транспортировка изделий с предприятия-изготовителя к месту монтажа выполняется в индивидуальной или групповой картонной упаковке. Каждое изделие дополнительно упаковывается в антистатический пластиковый пакет.
