Специальные измерения / литература / ИАПК РТУ Б, РЭ
.pdf17476-00-00 РЭ
2.1.3.2 ИАПК РТУ Б функционируют при наличии ПЭВМ. Минимальная конфигура-
ция ПЭВМ: IBM PC AT /FDD 1.44 /mouse/ VGA/ PCI, принтер, UPS. Операционная система MS DOS 6.20 и выше.
2.1.4 Устройство и работа ИАПК РТУ Б
2.1.4.1Приложение В содержит комплект схем исполнения ИАПК РТУ Б, соответствующий поставляемому.
2.1.4.2Составные части ИАПК РТУ Б и их соединение между собой приведены на схемах: ИАПК РТУ Б60 - 17476-00-00 Э6, ИАПК РТУ Б180 - 17476-00-00-01 Э6.
Модули МПМ1 и МПМ2 являются исполнительными устройствами. С проверяемым блоком они связаны с помощью соединителей блоков ЭЦ или соединителей блоков ЭЦИ и обеспечивают необходимые для проверки напряжения и токи. МПМ1 производит измерения напряжений и токов, производит предварительную обработку и передачу информации в ПЭВМ. МПМ2 - модуль расширения МПМ1 и не предназначен для самостоятельного использования. Соединитель ПЭВМ обеспечивает взаимосвязь ПЭВМ и МПМ1. ПЭВМ выполняет функции хранения программного обеспечения и результатов проверок, управления МПМ, математической обработки информации, отображения результатов проверок.
2.1.4.3Проверка отсутствия дефектов монтажа, контактов и обмоток реле в блоке производится в порядке, предусмотренном программами проверки блоков. Последовательное тестирование цепей блока осуществляется при различных сочетаниях включенных и выключенных реле в блоке и обеспечивает проверку:
а) наличия связей, предусмотренных электрической схемой проверяемого блока; б) отсутствиясвязей, не предусмотренных электрической схемой проверяемого блока;
в) замыкания каждого размыкающего и размыкания каждого замыкающего контакта для выключенного реле;
г) размыкания каждого размыкающего и замыкания каждого замыкающего контакта для включенного реле;
д) обрывов обмоток реле; е) срабатывания каждого реле при включении напряжения питания на каждую обмот-
ку (если они включены раздельно).
2.1.4.4Проверка электрических и временных характеристик реле в блоке производится в порядке, определенном программами проверки.
2.1.4.5Проверка блоков производится в объеме, определяемом пользователем.
2.1.5 Маркировка и пломбирование
11
17476-00-00 РЭ
2.1.5.1На каждом модуле МПМ1 и МПМ2 устанавливается шильдик, содержащий следующие данные:
а) наименование или товарный знак предприятия-изготовителя; б) наименование модуля;
в) порядковый номер по системе нумерации предприятия-изготовителя; г) год выпуска ИАПК РТУ Б (последние две цифры); д) знак утверждения типа.
2.1.5.2Пломбированию подлежит блок БУИК-БН в месте крепления передней панели блока к каркасу модуля, а также крышка, закрывающая органы регулировки на передней панели БУИК-БН и блоки имеющие передние панели и входящие в МПМ1 и МПМ2.
2.1.6 Тара и упаковка Внутренняя упаковка и тара соответствуют ГОСТ 23216-78. Категория упаковки –
КУ1, вариант внутренней упаковки - ВУ-IIIA, вариант транспортной тары - ТК.
12
|
|
|
|
|
17476-00-00 РЭ |
|
2.2 Описание и работа составных частей ИАПК РТУ Б |
|
|
|
|||
2.2.1 Состав модулей МПМ1 по исполнениям приведен в таблице 6. |
||||||
Таблица 6 |
|
|
|
|
|
|
|
|
Количество по исполнениям |
|
|||
Наименование блока |
Обозначение |
|
||||
|
|
|
|
МПМ1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
17476-01-00 |
|
17476-01-00-01 |
|
|
|
|
|
|
|
|
Блок контроллера БК-М |
ИТАЖ.468332.004 |
1 |
|
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Блок расширения магистрали |
ИТАЖ.469136.011 |
— |
|
1 |
|
|
БРМ1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Блок управляемых источников и |
ИТАЖ.468361.005 |
1 |
|
1 |
|
|
коммутации БУИК-БН |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Блок коммутаторов тока БКТ-М |
17476-30-00 |
2 |
|
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Блок коммутационно- |
17476-45-00 |
6 |
|
8 |
|
|
контрольный БКК-Н |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Блок коммутаторов переменного |
ИТАЖ.468349.012 |
1 |
|
1 |
|
|
тока БКПТ-М |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Блок питания БП-М |
ИТАЖ.436234.003 |
1 |
|
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2.2.1.1 |
Блок контроллера |
БК-М состоит из |
однокристального МК (DD12), |
|||
ПЗУ (DD13), |
ОЗУ (DD14), УСАПП (DD5), схем согласования МК с внутренними (DD7, |
|||||
DD9.2, DD18. 2DD20) и внешними (DD20-DD24, DD26-DD29, VT1-VT20) шинами адреса и |
||||||
данных, схемы формирования управляющих сигналов (DD6, DD8, DD9.1, DD10, DD11, |
||||||
DD16, DD17.1, DD17.2, DD18.1, DD19, DD21), задающего генератора (DD1, ZQ1), делителя |
||||||
частоты для УСАПП (DD2-DD4), схемы сопряжения со стыком RS-232 (DD25). ОЗУ разбито |
||||||
на две части: память программ (ОЗУПр) и память данных (ОЗУДн). |
|
|
|
|||
Состояние выходов старшей тетрады порта P2 МК определяет режимы работы и ад- |
||||||
ресации БК-М. Нулевое состояние разряда P24 определяет адресацию |
ОЗУ, единичное ад- |
|||||
ресацию регистров внешних устройств. |
|
|
|
|
||
БК-М работает в двух режимах: стартовом и рабочем. Режим работы микросхем внешней памяти ПЗУ и ОЗУ в зависимости от режима работы контроллера задается сигналами порта Р2, приведенными в таблице 7.
13
|
|
|
|
|
17476-00-00 РЭ |
|
Таблица 7 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Разряды Р2 |
Режим работы |
ПЗУ |
ОЗУПр |
ОЗУДн |
|
|
Р2.7 Р2.6 |
контроллера |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1 |
1 |
Стартовый |
Программа |
Блокировка |
Данные |
|
|
|
|
|
|
|
|
1 |
0 |
Стартовый |
Программа |
Данные |
Блокировка |
|
|
|
|
|
|
|
|
0 |
0 |
Рабочий |
Блокировка |
Программа |
Данные |
|
|
|
|
|
|
|
|
Встартовом режиме контроллер работает после включения питания, нажатия кнопки СБРОС и после завершения выполнения программы в рабочем режиме. В этом режиме функции контроллера ограничены и определяются программой, записанной в ПЗУ DD13. Она выполняет тестирование ОЗУПр и ОЗУДн, инициализацию и программирование внешних устройств, обеспечивает загрузку программных модулей в ОЗУПр и блоков данных в ОЗУДн, и по команде переключает режим работы.
Врабочем режиме функции контроллера определяются загруженной программой и полностью реализуют возможности узлов и блоков модулей МПМ1 и МПМ2, доступных для программного управления. Распределение адресов регистров внешних устройств в блоке БК-М приведено в таблице 8.
Таблица 8
Адрес (hex) |
Направление |
Назначение регистра |
|
|
|
|
|
0 0 |
Н |
Чтение/запись |
Регистр данных УСАПП |
|
|
|
|
0 1 |
Н |
Чтение/запись |
Регистр управления УСАПП |
|
|
|
|
УСАПП (DD5) предназначен для аппаратной реализации протокола обмена по стыку RS-232 между контроллером и ПЭВМ. Делитель частоты (DD2-DD4) формирует набор частот, соответствующих ряду скоростей передачи данных.
2.2.1.2 БРМ1 предназначен для передачи сигналов шин адреса и данных (информационная магистраль) модуля МПМ1 через соединитель модулей на модуль МПМ2 и приема сигналов шины данных от МПМ2. Он включает в себя (обозначения элементов по ИТАЖ.469136.011 Э3 см. приложение В) буферы шины адреса и управления (DD1, DD2, VT9-VT20), буферы шины данных (DD4-DD8, VT1-VT8, VT21-VT28), цепи согласования шин R1-R40, R70-R109.
Управление направлением передачи по шине данных осуществляется сигналом RDH. При отсутствии сигнала (уровень “Лог.1”) данные передаются от XP1 на XS1. При наличии
14
17476-00-00 РЭ
сигнала (уровень “Лог.0”) данные передаются от XS1 на XP1. Направление передачи по шине адреса и сигналов управления – от XP1 на XS1.
2.2.1.3 БУИК-БН содержит:
а) дешифратор адреса и буфер шины данных; б) ЦАП для регулирования напряжения (тока) питания проверяемого реле;
в) прецизионный управляемый источник опорного постоянного напряжения ± 5 В и
± 10 В и переменного напряжения частотой 50 Гц амплитудой 10 B для ЦАП;
г) усилитель источника напряжения ± 50 B;
д) усилитель источника тока ± 0,1 А / ± 0,8 А; е) коммутатор источников;
ж) усилитель измеряемого сигнала с программно-управляемым коэффициентом уси-
ления;
и) коммутатор измеряемого сигнала; к) схему защиты от перегрузки источника напряжения.
Дешифратор адреса выполнен на микросхемах DD4, DD5 (обозначения элементов по ИТАЖ.468361.005 Э3 см. приложение В). Распределение адресного пространства блока
БУИК-БН приведено в таблице 9. |
|
|
|
Таблица 9 |
|
|
|
|
Назначение регистра |
|
|
Адрес регистра |
|
||
|
Запись |
Чтение |
|
008 Н |
Запуск АЦП |
Контроль перегрузки |
|
009 Н |
Коммутатор измерителя |
Готовность АЦП |
|
00А Н |
Коммутатор опорных напряже- |
Старший байт АЦП |
|
|
ний и источников и старший |
|
|
|
байт ЦАП |
|
|
00В Н |
Младший байт ЦАП |
Младший байт АЦП |
|
Для связи с информационной магистралью используются буферные элементы шины данных (DD6, DD7, DD1-DD3, DD8, VT1-VT8). Для записи управляющих слов используются регистры: ЦАП (младший байт) – микросхема DD9, коммутатор источников и ЦАП (старший байт) – микросхема DD10, коммутатор измерителя – микросхема DD11.
Прецизионный источник опорного напряжения DA1 формирует напряжение + 5 В. Схема инвертирования опорного напряжения выполнена на DA5 и позволяют получить на выходе напряжение минус 5 В. Для удвоения напряжения до ± 10 B используется усилитель на DA6. Управление полярностью и уровнем напряжения производиться с помощью аналогового мультиплексора DD17.
15
17476-00-00 РЭ
Источник опорного напряжения переменного тока (C19, C24, C26, C55-C58, DD21, DA7, R16, R17, R23, R25-R27, VD1, ZQ1) вырабатывает напряжение частотой 50 Гц амплитудой 10 В. Амплитуда напряжения регулируется резистором R25.
Коммутатор опорных напряжений постоянного и переменного тока выполнен на микросхеме DD18.
ЦАП выполнен на микросхемах DD16, DA4. В зависимости от уровня и рода опорного напряжения он формирует программно управляемый выходной сигнал в диапазонах: от 0 до 5 B, от 0 до 10 В постоянного тока или от 0 до 7 В переменного тока.
Усилитель источника напряжения с коэффициентом усиления 5 на элементах DA8, VT10, VT11, VT16, VT17 обеспечивает уровень выходного сигнала в диапазонах 0 – 25 B, 0 – 50 В постоянного тока или 35 В переменного тока.
Усилитель источника тока на элементах DA9, DA14, VT14, VT15, VT18, VT19 обеспечивает силу тока на выходе переключением опорного напряжения и сигнала обратной связи в диапазонах: от 0 до 50 мA, от 0 до 100 мA, от 0 до 400 мA, от 0 до 800 мA.
Дискретность источников 1/1024 от верхнего предела в диапазоне. Коммутатор источников выполнен на реле 1К1 - 4К1 и служит для коммутации источников на выход БУИК-БН. Управляющие коды коммутатора приведены в таблице 10.
Таблица 10
Выход БУИК |
Пределы |
Коды управления коммутатором |
Напряжение постоянного тока, В |
+ 25 |
80 h – 83 h |
|
+ 50 |
84 h – 87 h |
|
– 25 |
a0 h – a3 h |
|
– 50 |
a4 h – a7 h |
Сила постоянного тока, мА |
+ 50 |
40 h – 43 h |
|
+ 100 |
44 h – 47 h |
|
+ 400 |
48 h – 4b h |
|
+ 800 |
4c h – 4f h |
|
– 50 |
60 h – 63 h |
|
– 100 |
64 h – 67 h |
|
– 400 |
68 h – 6b h |
|
– 800 |
6c h – 6f h |
Сила переменного тока (средне- |
100 |
90 h – 93 h |
квадратическое значение), мА |
|
|
Усилитель измерителя для диапазонов 10 B, 2,5 B и 0,625 B выполнен на микросхеме DA11, усилитель измерителя для диапазона 50 В – на DA10, коммутатор диапазонов измерения – на DD19, буферные усилители-повторители – на DA13 (сигнал обратной связи), DA12 (измеряемый сигнал). АЦП со схемой запуска выполнен на DD14, DD15.1, DD15.2, входной коммутатор измерителя – на реле 5К1-8К1. Управляющие коды коммутатора измерителя приведены в таблице 11.
16
|
|
|
|
|
|
17476-00-00 РЭ |
|
Таблица 11 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Назначение коммутации |
|
Включение входов |
Верхние пределы диапазонов |
|
|||||
измерителя |
|
измерителя |
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
I0 |
I1 |
50 В |
10 В |
2,5 В |
0,625 В |
|
|
|
|
|
|
|
|
Напряжения на выходе БУИК-БН |
|
МПМ |
Общий |
02 h |
12 h |
22 h |
32 h |
|
|
|
|
|
|
|
|
Напряжение на ключах |
|
МПМ1 |
Общий |
00 h |
10 h |
20 h |
30 h |
|
|
|
|
|
|
|
|
Напряжение на обмотке реле |
|
МПМ |
МПМ1 |
06 h |
16 h |
26 h |
36 h |
|
|
|
|
|
|
|
|
Контроль напряжения питания |
|
+ 15 В |
Общий |
01 h |
— |
— |
— |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
- 15 В |
Общий |
03 h |
— |
— |
— |
|
|
|
|
|
|
|
|
Падение напряжения на ключах |
|
+ 15 В |
МПМ1 |
05 h |
15 h |
25 h |
35 h |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
- 15 В |
МПМ1 |
07 h |
17 h |
27 h |
37 h |
|
|
|
|
|
|
|
|
Напряжение на датчике переменного |
|
МПМ |
ДН |
0A h |
1A h |
2A h |
3A h |
|
|
|
|
|
|
|
|
тока (R78) |
|
|
|
|
|
|
|
Напряжение на датчике постоянного |
|
МПМ |
ДТ |
0E h |
1E h |
2E h |
3E h |
|
|
|
|
|
|
|
|
тока (R76) |
|
|
|
|
|
|
|
Тестирование источника тока |
|
R81 |
ДТ |
0D h |
1D h |
2D h |
3D h |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2.2.1.4 Блок коммутаторов тока (БКТ-М) (17476-30-00) включает в себя восемь программно управляемых источников-коммутаторов тока, схему сопряжения с информационной магистралью, схему сброса, источники напряжения положительной и отрицательной полярности для питания операционных усилителей источников тока, источник опорных напряжений.
Схема сопряжения с магистралью включает в себя (обозначения элементов по 17476-30-00 Э3 см. приложение В) селектор адреса (DD3, DD4, DD6), буфер данных (DD5), дешифратор адреса (DD6).
Схема сброса (DD2) обеспечивает обнуление регистров, входящих в источники тока, при включении питания и при наличии сигнала “RES” (уровень “Лог.0”) на XP1.1.
Источники напряжения для питания операционных усилителей источников тока выполнены в зависимости от исполнения. В основном исполнении - на генераторе прямоугольных импульсов на DD1 и усилителе мощности на VT1,VT2 с выпрямителем на C14-C19 и диодах VD4-VD7. В исполнении “01” - на линейных стабилизаторах напряжения DA2 и DA3.
Источник опорных напряжений выполнен на микросхеме DA1,включенной как стабилизатор тока на 10мА, и на делителе из прецизионных резисторов R2-R5, R9, R10, R12, R13.
Каждый из восьми источников-коммутаторов тока (#1-#8) обеспечивает четыре градации силы тока положительной и отрицательной полярности.
17
17476-00-00 РЭ
Наличие выходного тока, его сила и полярность определяется управляющим словом, которое записывается в регистр DD3.
Формат управляющего слова БКТ-М приведен в таблице 12. Таблица 12
Разряд |
Назначение |
|
|
|
|
|
||
0, 1 |
Сила тока: |
|
|
|
|
|
||
|
(00) |
- |
125 |
мA |
(10) |
- |
335 |
мA |
|
(01) |
- |
225 |
мA |
(11) |
- |
570 |
мA |
2Включение тока, полярность "плюс" (1)
3Включение тока, полярность "минус" (1)
Источники тока выполнены по стандартной схеме на операционных усилителях и транзисторах. Источник положительной полярности – на DA1 и VT1, отрицательной – на DA2 и VT2. Напряжения на прямых входах операционных усилителей определяют силу тока на выходе источников. На входы операционных усилителей напряжения попадают через аналоговые мультиплексоры DD1, DD2 от источника опорных напряжений.
2.2.1.5 Блок коммутационно-контрольный БКК-Н включает в себя восемь программно управляемых коммутационно-контрольных узлов, схему сопряжения с информационной магистралью, схему сброса.
Схема сопряжения с магистралью включает в себя (обозначения элементов по 17476-45-00 Э3 см. приложение В) селектор адреса блока (DD1, DD2, DD5), дешифратор адреса коммутационного узла (DD6), буферные схемы (DD3.1, VT1-VT3). Каждый коммутаци- онно-контрольный узел #А1 - #А8 имеет свой адрес в общем адресном пространстве внешних устройств контроллера и доступен для записи и чтения.
Основу коммутационных узлов составляют транзисторные ключи и оптореле: а) положительного напряжения питания на VT2, VT6;
б) отрицательного напряжения питания на VT4, VT7; в) нулевого напряжения на VT3, VU1.
Для обеспечения измерения электрических характеристик реле в блоках железнодорожной автоматики каждый коммутационный узел содержит релейный коммутатор (VT5, К1), который позволяет вместо напряжений питания подключить любой выход БКК-Н к выходам источников блока БУИК-БН, и коммутатор на оптореле (VU2), который позволяет подключить любой выход БКК-Н на вход измерителя блока БУИК-БН.
Состояние коммутационного узла определяется управляющим словом, которое записывается в регистр DD1.
Формат управляющего слова БКК-Н приведен в таблице 13. Таблица 13
Разряд Назначение
18
17476-00-00 РЭ
0Сигнал разрешения включения выходных ключей коммутационных узлов
(1)
1, 2 |
Сигнал включения выходных ключей |
|
|
|
|
|
(00) |
- все ключи выключены (изоляция) |
(10) |
- включается ключ "минус" |
|
|
(01) |
– включается ключ "плюс" |
(11) |
– включается ключ "ноль" |
|
|
|
|
|
|
|
3Включение релейного коммутатора (выход БКК-Н включается на выход источников БУИК-БН) (1)
4Включение измерительного коммутатора (выход БКК-Н включается на вход измерителя БУИК-БН) (1)
Схема контроля состояния выходов коммутационных узлов включает в себя делители напряжений по выходам узлов, компараторы DA1.1, DA1.2, преобразующие в цифровой код информацию о наличии сигнала и его полярности, мультиплексор аналогового сигнала DD8 с повторителем DA2, коммутирующий делители коммутационных узлов на входы компараторов.
В цепь выхода ключей “плюс” и “минус” каждого коммутационного узла включены датчики тока R15, R16. Когда падение напряжения на них достигнет порогового уровня, включается транзистор оптрона VU3. Конденсатор C2 разряжается через резистор R17 (задержка срабатывания защиты) и регистр DD1 сбрасывается. При этом выключаются ключи коммутационного узла и уровень “Лог.0” на выходе DD1:15 индицирует наличие перегрузки по току. Мультиплексор DD7 коммутирует сигнал индикаторов перегрузки каждого коммутационного узла на шину данных. Информация схемы контроля и схемы индикации перегрузки определяет слово состояния выхода коммутационного узла.
Формат слова состояния БКК-Н приведен в таблице 14. Таблица 14
Разряд Назначение
0Не используются
1Полярность сигнала на выходе БКК-Н - "плюс" (1)
2Полярность сигнала на выходе БКК-Н - "минус" (1)
3Перегрузка по выходу коммутационного узла (1)
Схема сброса (DD3.2,DD3.3,DD4.1) обеспечивает обнуление регистров, входящих в коммутационные узлы, при включении питания и при наличии сигнала “RES” (уровень
“Лог.0”) на XP1.1.
2.2.1.6 Блок БКПТ-М предназначен для проверки блоков железнодорожной автоматики ПС-И, ПСТ-И, ПС110М/ПС220М. В его состав входят: схема сопряжения с информацион-
19
17476-00-00 РЭ
ной магистралью, регистр управляющего слова, релейный коммутатор, источник переменного напряжения 110/220 B и источник переменного тока.
Схема сопряжения с информационной магистралью включает в себя (обозначения элементов по ИТАЖ.468349.012 Э3 см. приложение В) селектор адреса блока (DD1, DD2), буфер данных DD3. Вариант проверки и тип проверяемого блока железнодорожной автоматики определяется кодом управляющего слова, которое записывается в регистр DD4 (формат представлен в таблице 15). Код управляющего слова преобразуется дешифратором DD5 в сигналы управления релейным коммутатором.
Таблица 15 |
|
|
|
Назначение |
|
Разряд |
||
|
(001) - проверка блока ПС100М/ПС220М по вилке Х1 |
|
2, 1, 0 |
||
|
(010) |
- проверка блока ПС110М/ПС220М по вилке Х2 |
|
(011) |
- проверка блока ПС-И |
|
(100) |
- проверка блока ПСТ-И (реле ОК) |
|
(101) |
- проверка блока ПСТ-И (включение трансформаторов) |
|
|
|
Релейный коммутатор предназначен для создания схемы проверки соответствующего блока железнодорожной автоматики. Он включает в себя:
а) ключи #1 - #7;
б) реле К1 – К39.
Источником переменного тока и напряжения является трансформатор Т1. Индикатор HL2 предназначен для визуального контроля на выходе МПМ1 опасного напряжения.
2.2.1.7 Блок БП-М обеспечивает выдачу следующих напряжений:
а) стабилизированное |
5 В 3.0 А; |
|
б) стабилизированное |
15 В 0.5 А и минус |
15 В 0.5 А; |
в) силовое |
15 В 1.5 А и минус |
15 В 1.5 А; |
г) не стабилизированное |
60 В 0.5 А и минус |
60 В 0.5 А. |
Блок питания включает в себя (обозначения элементов по ИТАЖ.436234.003 Э3 см. приложение В) сетевой фильтр (Т1, С1, С2), силовой трансформатор Т2, выпрямители вторичных цепей (VD1 - VD15), фильтры вторичных цепей (С3 - С21), стабилизаторы источников питания (DA1 - DA5, VT1), индикаторы выходных напряжений (HL1 - HL7), предохранители выходных цепей (FU2 - FU8).
20
