МУКС26 е интерфейс от логически контролер PLC към светлини сигнали в осигурителната техника. Реализира управление и контрол на влакови и прелезни сигнали с лампи или светодиодни LED модули. Подходящ е за приложение в автоматични прелезни устройства и пултове за управление на светофори. Притежава висока надеждност.

ПРЕДНАЗНАЧЕНИЕ

Фигура 1

Микропроцесорно управление и контрол на светлинни сигнали МУКС26 е електронен модул – техническо средство, изградено като комбинация от хардуер и софтуер, съобразно изискванията на осигурителната техника за ЖП транспорта.

Предназначен е за интерфейс от програмируем логически контролер PLC към светлини сигнали за осигурителната техника. Конфигурира се за управление и контрол на влакови или прелезни сигнали с лампи или светодиодни LED модули.

Модул МУКС26 представлява платка с конектор по стандарт DIN 41612/IEC 60603-2 Type C64/C96 (Фигура 1), конструиран и програмиран съобразно принципите за електронизация на осигурителната техника

Подържа управление и контрол на съществуващите светофори в мрежата на ДП „НАЦИОНАЛНА КОМПАНИЯ „ЖЕЛЕЗОПЪТНА ИНФРАСТРУКТУРА“, работещи с различни светлинни източници.

Подходящ е за употреба в автоматични прелезни устройства АПУ и маршрутно релейни централизации МРЦ. Вгражда се в Електронен пулт за управление на сигнали ЕПУС.

ТЕХНИЧЕСКИ ПАРАМЕТРИ

МУКС26 притежава следните технически параметри:

Размери 160 мм х 100 мм.
Тактова честота на процесора 64MHz.
Захранващо напрежение от 18V DC до 30V DC (до 60V DC към лампите).
Работен температурен диапазон от -25°C до +65°C.
Четири оптично изолирани цифрови входа за 24V DC.
Четири силови изхода за контрол и управление на сигнали 60V DC / 2A.
Два програмируеми изхода за напрежения 24V DC / 1A.
Два контролни релейни изхода 24V DC / 1A.
Два програмируеми първокласни изхода 24V DC / 20mA.
Три аналогови модула за измерване на напрежение до 60V DC.
Два аналогови модула за измерване на ток до 5A DC.
До 64 работни режима – конфигурационен микро превключвател SW1.
Два двуцветни светодиодни LED индикатора на състоянието.
Маса 0.2 кг.

Техническите параметри и функционалността на модула са пряко свързани с текущата версия на хардуера и софтуера.

Текущата версия на хардуера е надградена до 2.51, което включва:

Микроконтролер с високо бързодействие – 64 MHz.
Три аналогови модула за измерване на напрежение до 60V DC
Два аналогови канала за измерване на ток с по два обхвата.
Четири оптично изолирани цифрови входа.
Два силови входа за „безопасно разрешение“ на сигнал.
Четири силови изхода за директно управление и контрол на сигнали.
Два програмируеми релейни информационни изхода.
Два програмируеми силови изхода.
Два програмируеми първокласни изхода.
Два двуцветни светодиодни LED индикатора на състоянието.
Микропревключвател за задаване на режим с 8 разряда.
Частична обратна съвместимост с по-старите версии.

Текущата версия на фирмения софтуер е надградена до 2.6х, което включва:

Режим за директно управление на светенето от PLC.
Прецизно измерване по ток – 10 bit разделителна способност.
Нова, интуитивна индикация на състоянията.
Режим преобразуване в 230AC, посредством външен трансформатор.

ФУНКЦИОНАЛНОСТ

Модул МУКС26 притежава функционалност подходяща за работа в съоръжения на осигурителна техника, като автоматични прелезни устройства и пултове за управление на светофори. Основните му функции са:

Директно управление и контрол на светлини сигнали – осъществява Включване/изключване и горещ/студен контрол на светлините източници (еднонишкови и двунишкови лампи или LED модули).
При работа с двунишкови лампи автоматично преминава към резервната нишка при отказ на основната.
Импулсно регулиране (без загуби) на мощността към светлинния източник, спрямо зададените параметри и автоматична компенсация на загубите в дълги кабелни трасета.
Осъществява плавен старт на лампи.
Мониторинг на допустимите граници на работните параметри и разпознаване на късо съединение във веригите на светлините източници.
Конфигурира се за различни режимни на работа, като подържа масовите видове лампи и сигнални LED модули, включително лампи 12V/20W/20W*, 20V/7W/7W**, 30V/15W, 40V/20W/20W и модул WCVE-LED/STARLED2 на La Semaforica srl.
Галванично разделяне на безопасната логика от работните вериги на сигналите.
Поддържа режим Ден/Нощ за намалена интензивност на светене.

*За АПУ. **За работа в сериен режим.

МУКС26 работи с галванично отделен входно-изходен интерфейс на 24 V DC, подходящ за обвръзка с логически контролер PLC или релейна логика. Модулът е проектиран да бъде съвместим със системи работещи с напрежения от 24V до 60 V DC за захранване на лампи. Предвидена е възможност за работа със сигнали с трансформаторна обвръзка на 230V AC.

Интегрирани са софтуерни алгоритми за:

Широчинно-импулсно регулиране на мощност на лампи.
Импулсен студен контрол на лампи.
Компенсация на загуби в дълги кабелни трасета при лампи.
Плавен старт на лампи.
Контрол по мощност на светодиоден LED модул.
Защита от късо съединение в изхода.
Режим преобразуване с външен трансформатор в 230V AC.
Контрол на втора нишка на двунишкова червена.

Функционалността на модула подлежи на разширение и допълнение, посредством софтуерен ъпдейт към следваща версия на фирмения софтуер.

ВХОД/ИЗХОД

Фигура 2

Модулът се включва към дъна платка, върху която са монтирани пружинни клеми за обвръзка, разположени в шест групи със съответната номерация – Фигура 2. Обща блокова схема на модула е дадена на Фигура 3.

Захранване +24V и 0V.

Силови входове кл.01 и кл.51 за захранване на модула.

Вход директно управление на каналите

Четири галванично изолиран входа за директно управление на каналите на модула, посредством статично или динамично въздействие от контролер, спрямо обща маса на кл. 21. За канал 1 кл. 22 и кл. 24 , а за канал 2 кл. 23 и кл. 35

Силов изход за управление и контрол на сигнали.

Модулът има два двойни канала за управление и контрол на сигнали, посредством безконтактна “N” комутация:

Изход на канал 1 – кл. 12 и кл. 13, спрямо кл. 11,
Изход на канал 2 – кл. 15 и кл. 16, спрямо кл. 14.

Програмируем релеен изход.

Релеен изход на клеми 44 и 45 (за канал 1) и клеми 41 и 42 (за канал 2). В активно състояние – има верига между клеми 41 и 42 (44 и 45).

Фигура 3

Програмируеми изходи – за захранване на външни консуматори в модулът са предвидени два транзисторни „P” изхода на кл. 34 и 36, които допускат товар до 1A, свързан през предпазител.

Два първокласни изхода – за високоотговорна обратна връзка към контролер. Реализиран с кондензаторен дешифратор КД1 и КД2 (безопасен при повреда декодер на еднофазно кодирана логическа променлива), захранващ галванично разделен DC/DC конвертор на 24V (изход към кл. 32 и кл.33 с общ 0V на кл. 31). Кодирането на променливата се извършва динамично от програмата в модула. DC конверторът е поляризиран елемент, който разпознава критерият за повреда на КД – липса на негативно напрежение. При неработоспособност първокласния изход гарантирано е отпаднал.

НАСТРОЙКА НА РЕЖИМ НА РАБОТА

Фигура 4

Настройката на модула за съответния режим на работа се задава статично, посредством микропревключвателя (SW1, Фигура 4). Режимите за конфигуриране са посочени в Таблица 2. Състоянието на микропревключвателя за програмиране се прочита и запомня еднократно при началната инициализация на модула.

Достъпни са 63 работни режима и два обхвата за измерване по ток на двата канала.

Таблица 1

Канал 1	Канал 2	1	2	3	4	5	6	7	8
Не се използва	Не се използва	off	off	off	off	off	off	off	off
12V/20W/20W		on	off	off	off	off	off	off	off
12V/20W/20W	12V/20W/20W	off	on	off	off	off	off	off	off
20V/7W/7W		on	on	off	off	off	off	off	off
20V/7W/7W	20V/7W/7W	off	off	on	off	off	off	off	off
Led White		on	off	on	off	off	off	off	off
Led White	Led White	off	on	on	off	off	off	off	off
Led Red		on	on	on	off	off	off	off	off
Led Red	Led Red	off	off	off	on	off	off	off	off
Led Yellow		on	off	off	on	off	off	off	off
Led Yellow	Led Yellow	off	on	off	on	off	off	off	off
40V/20W/20W		on	on	off	on	off	off	off	off
40V/20W/20W	40V/20W/20W	off	off	on	on	off	off	off	off
30V/15W		on	off	on	on	off	off	off	off
30V/15W	30V/15W	off	on	on	on	off	off	off	off
40V/20W/20W	30V/15W	on	on	on	on	off	off	off	off

УПРАВЛЕНИЕ И КОНТРОЛ

Модулът се управлява от логически контролер PLC, посредством управляващо въздействие с логическо състояние. Модулът не генерира мигане на сигналите, а само изпълнява приложеното му управляващото въздействие, което може да бъде константно или мигащо с различен брой мигания.

При подаване на захранващо напрежение, модулът стартира процедура по начална инициализация, която проверява:

Наличие на стабилно захранващо напрежение в допустимия работен диапазон.
Валидност на зададената конфигурация посредством SW1.
Работоспособността на модула – тест на хардуера.
Състояние на управляваните сигнали.

След успешно завършване на началната инициализация се преминава в работен режим. Директно се управлява светлинния източник (свети/несвети), спрямо състоянието на вход и циклично се изпълнява:

Контрол на работоспособността на модула.
Контрол на валидност на управляващото въздействие на входовете.
Управление и контрол на изходните вериги (регулиране на мощността и контрол за късо съединение).
Индикация на състоянието.

Изходите на модула за управление на сигнали са изградени от безконтактни комутиращи елементи, които се следят за отказ в реално време от цикличния тест за работоспособност.

Модулът следи за наличие на късо съединение в каналите за управление.

При регистриране на хардуерна повреда модулът преминава в защитен режим. В защитен режим се подава съответната индикация и вътрешните кондензаторни дешифратори отпадат. Принудително се прекъсва общата част на силовата верига за управление на сигналите.

РАЗРЕШИТЕЛНИ СИГНАЛИ

За гарантиране на безопасността при управление на високоотговорен (разрешителен) сигнал, вход „Безопасно разрешение“ се захранва от външен безопасен елемент. Това се постига посредством подаване на захранващо напрежение (24 VDC/60 VDC) към кл. 25 и кл. 26 (работна верига на каналите) от фронтов контакт на първокласно/безопасно реле или от безопасен изход на логически контролер.

ПОВИШЕНО НИВО НА БЕЗОПАСНОСТ

За гарантиране на повишена безопасността при управление на високоотговорен (разрешителен) сигнал, модулът може да работи в режим на дешифриране на импулсно кодиране на входовете за директно управление на каналите. Достъпен е едноканален и двуканален режим на импулсно управление. Допълнително повишаване на нивото на безопасността се постига при работа в „двутактов“ режим на канала – преобразуване на DC в АC посредством външен трансформатор. Така трансформаторът се явява безопасен компаратор на правилната работа на двупрограмната структура на алгоритъма за преобразуване в канала.

ЗАБРАНИТЕЛНИ СИГНАЛИ – ЧЕРВЕН

За управление и контрол на забранително показание се използва „обратна“ логика. Забранителния канал е активен (свети червено), което се гаси при външна команда. Това позволява да свети червен сигнал при повреден логически контролер (логика за управление на сигналите), управляващ модулите.

ЛАМПИ

Регулирането на параметрите на мощността към лампите се извършва импулсно, посредством широчинно импулсна модулация ШИМ на безконтактните ключове. Модулът измерва напрежението и тока във веригата на лампата и спрямо зададените параметри за съответния канал, определя процента запълване на импулса за управление. Управлението е динамично, което реализира плавен старт при включване на лампата и компенсира промени в захранващото напрежение при работа на батерия. Плавния старт удължава живота на лампата при работа в мигащи режими.

Чрез регулирането на мощността се подържа константна сила на светене на лампата при различни съпротивления на кабелната линия. За захранване на отдалечени сигнали е предвиден разширен диапазон на захранващото напрежение (до 60V DC) на силовата верига на каналите. Това се прилага при управление на сигнали като ППС в АПУ или Вх или ПС в гара.

Контролът на светенето се осъществява динамично, според аналогово отчитани величини (ток и напрежение подавани към сигналите), където се следи определен интервал от стойности, само при които се генерира кодирана променлива към декодера. Този процес е реализиран, като последователност от подпрограми (четене на аналогови величина, изчисление на мощност, сравнение със зададени параметри и генериране), които се следят в процеса на изпълнение от хардуерен стражеви таймер WDT. Информацията за контрол се генерира само при изправен модул и параметри отговарящи на зададените. Неработоспособност или повреда в декодера водят до безопасно (неактивно) състояние на изхода.

При управление на лампи МУКС26 извършва студен и горещ контрол в зависимост от състоянието на сигнала. При двунишкова лампа се контролират и двете нишки. При отпадане на основната нишка автоматично се преминава към резервната, като се активира съответната индикация.

СВЕТОДИОДНИ LED МОДУЛИ

Светодиодите притежават несиметричен отказ – могат да прекъснат или да пробият, без да излъчват светлина. Следенето на консумираната мощност дава възможност да бъдат разпознати и двата отказа.

Вътрешната структура на модул CVE-LED/STARLED2 е показана на Фигура 5. Интегрален LED драйвър (импулсен стабилизатор на ток) управлява три светодиода свързани последователно, като осигурява захранването им с константен ток. При вариране на входното напрежение консумирания от LED драйвъра ток се променя, като се запазва константна консумираната мощност.

Фигура 5

При прекъсване на светодиод токът във веригата прекъсва и консумацията на модула клони към нула, която е явен признак за неосветеност на LED модула. При пробив на един светодиод другите продължават да светят но консумацията на модула намалява с 1/3, което означава, че LED модулът остава осветен, но с занижени параметри, които се разпознават от МУКС3.

Светенето на LED модулите се контролира посредством динамично отчитане на консумираната мощност и сравнение с предварително зададени параметри за съответния тип модул. Разлика на параметрите в рамките на ±10% спрямо зададените се отчита като нормална. При спад на консумацията с до 35% от номиналната се отчита неизправност – приема се, че един от светодиодите на LED модула не свети. При спад на консумацията с над 35% от номиналната се приема, че LED модула не свети.

ПРОМЕНЛИВОТОКОВИ ВЕРИГИ ЗА СИГНАЛИ

Достъпен е режим за управление и контрол на сигнали с трансформаторни вериги, предвидени за работа с 230V AC (Фигура 6). Това позволява работа с отдалечени сигнали без съществени загуби по линията. Необходим е външен трансформатор свързан към изхода на модула за преобразуване в 230 VAC.

Фигура 6

ИНДИКАЦИЯ

За индикацията на състоянията на модула се използват два светодиода монтирани на фронталния панел, които могат да светят със зелен, жълт или червен цвят. Индикацията работи индивидуално за всеки канал със състояния посочени в Таблица 2:

Таблица 2

Състояние	Индикация
Свети основна нишка	Свети зелено
Студен контрол и изправни нишки	Слабо свети зелено
Свети, но има прекъсната нишка	Свети жълто
Студен контрол и прекъсната нишка	Слабо свети жълто
Прекъснат канал – прекъснати нишки	Свети червено
Късо в канала	Премигва червено
Повреда:	Мига червено N пъти
Uзахр. Извън обхват	Мига веднъж
Uвх. Извън обхват	Мига два пъти
Несъответствие на входовете	Мига три пъти

РАЗПОЛОЖЕНИЕ И МОНТАЖ

Модулът се монтира в касета, посредством куплунг се присъединява със съответната дъна платка, монтирана на дъното на касетата.

Касетата трябва да е свързана към защитния заземителен контур на АПУ.

Електрическата обвръзка се осъществява посредством присъединяване на монтажни проводници към клемите на дънната платка.

ЕКСПЛОАТАЦИЯ

Не се изисква специално обслужване при нормална експлоатация. В случай на установена повреда, същата се отстранява в заводски условия.

МАРКИРАНЕ

Апаратурата е маркирана с номер на изделието и годината на производство.

ГАРАНЦИЯ

Фирмата производител предоставя стандартна гаранция от 24 месеца на предлаганото изделие. Възможно е предоставяне на разширена гаранция до 60 месеца.