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;
· 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.
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 какого-либо 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;
№ 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 действия 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;
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 управления
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.
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.
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
|
Из за большого объема этот материал размещен на нескольких страницах:
1 2 3 4 5 6 7 |
