Подземное вычислительное устройство Val 101Р. Руководство

Подождите немного. Документ загружается.

Информационные горные технологии

ОКП 423100

Подземное вычислительное устройство VAL101P

Руководство по эксплуатации

РЭ 4231-001-44645436-98

Екатеринбург, 2004

ГБ05

Подземное вычислительное устройство ПВУ. РЭ 4231-001-44645436-98

СОДЕРЖАНИЕ

СПИСОК ТАБЛИЦ............................................................................................................................2

СПИСОК РИСУНКОВ ......................................................................................................................3

СПИСОК СОКРАЩЕНИЙ И ОБОЗНАЧЕНИЙ .............................................................................3

1 Описание и работа ..........................................................................................................................5

1.1 Назначение изделия............................................................................................................5

1.2 Характеристики ..................................................................................................................6

1.3 Состав изделия....................................................................................................................8

1.4 Устройство и работа...........................................................................................................8

1.5 Принцип действия ............................................................................................................18

1.6 Обеспечение взрывозащиты............................................................................................25

1.7 Внешние электрические соединения..............................................................................26

1.8 Маркировка .......................................................................................................................30

1.9 Упаковка............................................................................................................................30

2 Использование по назначению ....................................................................................................30

2.1 Рабочие условия эксплуатации .......................................................................................31

2.2 Подготовка к использованию и проверка работоспособности ....................................31

2.3 Использование изделия....................................................................................................33

2.4. Средства отображения информации и клавиатура ......................................................37

2.5. Основные приемы работы ..............................................................................................38

2.6 Конфигурирование ПВУ для работы в составе СИСТЕМЫ........................................49

3 Техническое обслуживание ......................................................................................................... 49

4 Гарантийные обязательства и ремонт.........................................................................................50

4.1 Гарантийные обязательства.............................................................................................50

4.2 Ремонт................................................................................................................................50

4.3 Замена плат ПВУ ..............................................................................................................50

4.4 Замена ПЗУ .......................................................................................................................51

4.5 Постгарантийный ремонт ................................................................................................51

4.6 Обнаружение и исправление отказов.............................................................................51

4.7 Проблемы передачи..........................................................................................................55

4.8 Общие рекомендации.......................................................................................................55

5 Хранение........................................................................................................................................ 55

5.1 Правила постановки изделия на хранение и снятия его с хранения ...........................55

5.2 Условия хранения изделия ..............................................................................................55

6 Транспортирование.......................................................................................................................56

7 Утилизация ....................................................................................................................................56

ПРИЛОЖЕНИЕ 1 (справочное)......................................................................................................59

ПРИЛОЖЕНИЕ 2 (справочное)......................................................................................................61

СПИСОК ТАБЛИЦ

1 Основные технические характеристики 6-8

2 Состав изделия 8

3 Технические характеристики AM2P 11-12

4 Технические характеристики AT4P 14

5 Технические характеристики AT5P 15

6 Условия эксплуатации 31

7 Назначение переключателей и кнопок на плате AM1 31

8 Установка адреса ПВУ на магистрали передачи данных 32

9 Таблица истинности для дискретных датчиков 34

10 Режимы работы (конфигурационные состояния) аналоговых датчиков 35

11 Сообщения о неправильной работе аналоговых датчиков 35

Подземное вычислительное устройство ПВУ. РЭ 4231-001-44645436-98

12 Статические признаки изменения контролируемого параметра

(пороги срабатывания)

13 Динамический признак изменения контролируемого параметра 36

14 Признаки изменения динамического порога 36

15 Состояние системы передачи данных 40

16 Состояние контакта 41

17 Типы аналоговых датчиков 44

18 Режимы работы (конфигурационные состояния) дискретных датчиков 48

19 Типы дискретных датчиков 49

20 Таблица неисправностей и методов их устранения 52-55

21 Таблица неисправностей связи и методов их устранения 57

СПИСОК РИСУНКОВ

1 Общий вид 9

2 Плата АМ1 11

3 Плата АМ2Р 12

4 Плата АТ1 13

5 Плата АT4Р 14

6 Плата АT5Р 15

7 Плата АT6Р 16

8 Платы АТ2АР, АТ2ВР, АТ21АР, АТ21ВР 17

9 Внешние электрические соединения 27

10 Схема подсоединения нескольких ПВУ к линии связи 29

11 Схема соединений НУППИ, ПВУ и наземной ЦЭВМ 30

12 Восьмипозиционный переключатель SW4 31

13 К понятиям статических пороговых значений 36

14 К понятию гистерезис 37

15 Клавиатура ПВУ 38

16 Общая структура меню программного обеспечения ПВУ 40

17 Общая структура меню программного обеспечения ПВУ при работе в режиме

конфигурирования

СПИСОК СОКРАЩЕНИЙ И ОБОЗНАЧЕНИЙ

СИСТЕМА система газоаналитическая шахтная многофункциональная "Микон 1Р"

ПВУ подземное вычислительное устройство VAL 101P

НУППИ наземное устройство приема и передачи информации с барьером искробезо-

пасности

БПР блок промежуточного реле

БАВР блок автоматического ввода резерва

ЦЭВМ компьютер наземной части СИСТЕМЫ

ИП источник питания СИСТЕМЫ

СДИ светодиодный индикатор

ЖКД жидкокристаллический дисплей

АЦП аналогово – цифровой преобразователь

А/Ц аналогово – цифровой

ОТ охранный таймер

ОЗУ оперативное запоминающее устройство

ПЗУ постоянное запоминающее устройство

УСТС устройства сопряжения с телеметрическими системами

ПО программное обеспечение

АГК автоматический газовый контроль

АГЗ автоматическая газовая защита

Подземное вычислительное устройство ПВУ. РЭ 4231-001-44645436-98

АПТВ автоматическое проветривание тупиковых выработок

ТИ телеизмерение

ТС телесигнализация

ТУ телеуправление

АКВ автоматический контроль расхода воздуха

КВШ контроль положения дверей вентиляционных шлюзов

VPP

наименование программы

AWARIA

информация, отображаемая на экране ПВУ

A01

команда с клавиатуры ПВУ

Подземное вычислительное устройство ПВУ. РЭ 4231-001-44645436-98

Настоящее руководство по эксплуатации (РЭ) распространяется на подземное вычис-

лительное устройство VAL101P, эксплуатируемое отдельно или в составе системы газоана-

литической шахтной многофункциональной «Микон 1Р».

Подземное вычислительное устройство VAL101P прошло испытание на взрывозащи-

щенность в аккредитованной испытательной организации согласно ГОСТ 12.2.021: Серти-

фикат соответствия РОСС RU.ГБ05.В00699 от 15.04.2003 г.; Разрешение Госгортехнадзора

России № РРС 04-8570 от 08.05.2003 г.

Подземные вычислительные устройства VAL101P эксплуатируется отделами ВТБ

шахт.

1 Описание и работа

1.1 Назначение изделия

1.1.1 Подземное вычислительное устройство VAL101P (ПВУ), предназначенное для

использования в составе компьютеризированных шахтных информационных и управляющих

систем, в том числе в составе системы газоаналитической шахтной многофункциональной

«Микон 1Р» (система). ПВУ служит для приема, обработки и передачи в центральный ком-

пьютеризованный диспетчерский пункт информации, поступающей от измерителей концен-

траций различных газов в шахтной атмосфере (метан, оксид углерода, кислород, водород и

т.д.), измерителей скорости воздушного потока, других источников информации системы

«Микон 1Р и других шахтных информационных и управляющих систем. Основным носите-

лем измеряемой величины является напряжение постоянного тока в диапазоне 0,4…2,0 В.

ПВУ может также использоваться с различными датчиками с искробезопасными токовыми

выходными сигналами 0…5, 1…5 и 4…20 mА.

Область применения ПВУ – контроль состояния воздуха угольных шахт и прочих

объектов угольного хозяйства и промышленных предприятий, на которых возможны возго-

рания и пожары.

1.1.2 В режиме автоматического газового контроля и автоматической газовой защиты

ПВУ используется как многоканальный аналого-цифровой преобразователь сигналов от

шахтных метанометров, измерителей скорости воздушного потока и других датчиков с не-

прерывными выходными сигналами постоянного напряжения или тока, обеспечивающий

формирование управляющих сигналов газовой защиты (противоаварийного управления) при

достижении контролируемыми параметрами установленных пороговых уровней.

1.1.3 Также ПВУ предназначено для автоматической, автоматизированной и ручной

выработки управляющих сигналов, обмена данными и командами с наземными вычисли-

тельными устройствами, входящими в состав центрального компьютеризованного диспет-

черского пункта.

1.1.4 Технические характеристики ПВУ делает его удобным для следующих примене-

ний:

- автоматический газовый контроль (АГК) и автоматическая газовая защита (АГЗ);

- автоматическое управление проветриванием тупиковых выработок (АПТВ);

- контроль технологического состояния основного и вспомогательного технологического

оборудования;

- местное и централизованное ручное, автоматизированное и автоматическое управление

работой основного и вспомогательного технологического оборудования.

1.1.5 Релейные выходы ПВУ могут использоваться для управления технологическим

оборудованием, элементами систем электроснабжения, пневмоснабжения, вентиляции и дру-

гим оборудованием с искробезопасными цепями управления. Неискробезопасные цепи

управления подключаются к релейным выходам ПВУ через блоки промежуточного реле (да-

лее БПР ТУ 4217-101-44645436-98).

1.1.6 ПВУ может функционировать как автономно, осуществляя местный контроль,

сигнализацию, отображение информации, защиту и управление, так и в составе шахтных

Подземное вычислительное устройство ПВУ. РЭ 4231-001-44645436-98

информационно - управляющих систем типа газоаналитической шахтной многофункцио-

нальной системы «Микон 1Р» (далее СИСТЕМА).

1.2 Характеристики

Таблица 1 – Основные технические характеристики

Наименование параметра Значение

Аналоговые входы:

- количество, шт.,

- диапазон входного сигнала постоянного напряжения, В

- входное сопротивление, КОм, не менее

- диапазон входного сигнала постоянного тока, mА

- шунт для сигнала тока до 5 mА, Ом/Вт

- диапазон входного сигнала постоянного тока, mА

- шунт для сигнала тока до 20 mА, Ом/Вт

- разрядность АЦП, бит

0,4 ... 2

0…5 / 1…5

400±0.4 / 0.5

4…20

100±0.1 / 0.5

Дискретные входы:

- тип

- количество, шт.

«сухой контакт»

16 (32 / 48)

Релейные выходы:

- количество, шт.,

- тип

- сопротивление в разомкнутом состоянии, МОм, не менее

- сопротивление в замкнутом состоянии, Ом, не более

8 (16 / 24)

«сухой контакт»

Предел допускаемого значения основной абсолютной погрешности из-

мерения входного напряжения постоянного тока, В

±0,0125

Номинальная статическая характеристика преобразования входного на-

пряжения U в цифровой код Код:

- вид характеристики:

- диапазон значений цифрового кода

Код с

нормированной погрешностью, ед.

- дискретность значений цифрового кода, ед.

160Kод U=×

0 … 200

±1

Предел допускаемого значения основной абсолютной погрешности пре-

образования входного напряжения постоянного тока, В

±0,0125

Предел допускаемого значения дополнительной абсолютной погрешно-

сти преобразования токовой составляющей входного напряжения по-

стоянного тока при отклонении температуры окружающего воздуха от

нормального значения в рабочем диапазоне температур от + 5 °С до +

40 °С, В

±0,025

Период сканирования аналоговых входов, с, не более 0,5

Время установления показаний, с, не более 2

Время срабатывания, с, не более

0.7±0.2

Коэффициент возврата, не менее 0.99

Предел допускаемого значения основной абсолютной погрешности сра-

батывания сигнализации, В, не более

±0,0125

Количество знакомест матричного знакосинтезирующего ЖКД, шт.

4×20

Сигнализация:

- о наличии напряжения питания

- о состоянии охранных таймеров

- о состоянии цифровой системы передачи данных

1 СДИ

2 СДИ

3 СДИ

Количество программно управляемых СДИ, шт. 16

Количество кнопок клавиатуры, шт.

4×4

Подземное вычислительное устройство ПВУ. РЭ 4231-001-44645436-98

Наименование параметра Значение

Количество встроенных кнопок управления, шт., не более 7

Характеристика системы передачи информации по ГОСТ Р МЭК 870-5-

1-95:

- класс организации передачи

- формат класса

- класс достоверности передачи данных

- тип модуляции

- скорость передачи, Бод, не менее

FT3

FSK

600

Характеристика процессорной платы:

- тип процессора

- разрядность, бит

- тактовая частота, МГц

- объем памяти программ, Кбайт

- объем энергонезависимого ОЗУ, Кбайт

- количество охранных таймеров, шт.

Н8 (Hitachi)

6,144

Время сохранения информации в энергонезависимом ОЗУ, ч, не менее 4000

Тип языка программирования по МЭК 1131-3 LT

Напряжение питания, В

12 ± 1.5

Ток потребления (при номинальном напряжении питания), мА, не более 200

Электропитание

от источника пи-

тания СИСТЕМЫ

Потребляемая мощность, Вт, не более 2.5

Уровень и вид взрывозащиты по ГОСТ Р 51330.0-99 РО ExiaI

Входные искробезопасные параметры цепи питания вычислительного

устройства:

- максимальное входное напряжение U

, В, не более

- максимальный входной ток, I

, мА, не более

- максимальная входная мощность, P

, Вт, не более

- максимальная внутренняя емкость С

, мкФ, не более

250

2,2

Входные искробезопасные параметры вычислительного устройства:

- цепи аналоговых входов

- максимальное входное напряжение U

, В, не более

- максимальный входной ток, I

, мА, не более

- максимальная входная мощность, P

, Вт, не более

- цепи дискретных входов (типа «сухой контакт»)

- максимальное выходное напряжение U

, В, не более

- максимальный выходной ток, I

, мА, не более

- максимальная входная мощность, P

, Вт, не более

- максимальная внутренняя емкость С

, мкФ, не более

0,3

0,055

0,1

Выходные искробезопасные параметры линии передачи данных вычис-

лительного устройства:

- максимальное выходное напряжение, U

, В, не более

- максимальный выходной ток, I

, мА, не более

- максимальная выходная мощность, P

, Вт, не более

- максимальная внешняя индуктивность L

, мГн

- максимальная внешняя емкость С

, мкФ, не более

4,7

250

1,2

Максимальные параметры электрического сигнала, коммутируемого

релейными выходами:

- максимальное напряжение U

, В, не более

- максимальный ток, I

, А, не более

Подземное вычислительное устройство ПВУ. РЭ 4231-001-44645436-98

Наименование параметра Значение

- максимальная мощность, P

, Вт, не более 3

Степень защиты от внешних воздействий по ГОСТ 14254 IP54

Класс оборудования по способу защиты человека от поражения элек-

трическим током по ГОСТ 12.2.007.0

III

Масса, кг, не более 20

Габариты, мм, не более

600 × 400 × 215

Примечание:

1) Дискретный вход типа «сухой контакт» – это гальванически изолированный нормально

замкнутый или нормально открытый сигнал без электрического потенциала. Количество

дискретных входов определяется наличием плат расширения, конфигурацией корпуса и мо-

жет составлять 16, 32 или 48 шт.

2) Релейный выход типа «сухой контакт» – это гальванически изолированный нормально

открытый контакт с последовательно включенным диодом. Количество релейных

выходов

определяется наличием плат расширения, конфигурацией корпуса и может составлять 16,

32 или 48 шт.

3) Предел допускаемого значения основной абсолютной погрешности измерения входного

напряжения постоянного тока определяется по показаниям, которые считываются с жид-

кокристаллического дисплея ПВУ.

4) Номинальная статическая характеристика преобразования входного сигнала в цифровой

код определяется для кода, который считывается с жидкокристаллического

дисплея ПВУ.

5) Предел допускаемого значения основной абсолютной погрешности преобразования вход-

ного напряжения постоянного тока определяется по цифровому коду, который считывает-

ся с жидкокристаллического дисплея ПВУ.

6) Время срабатывания и коэффициент возврата характеризуют работу ПВУ в качестве

исполнительного устройства метанометра по ГОСТ 24032.

7) Количество СДИ и кнопок определяется конфигурацией корпуса ПВУ. При использовании

дополнительного корпуса на нем может быть установлено до 16 СДИ и до 16 кнопок и пе-

реключателей, которые внутри корпуса коммутируются с дискретными входами и релей-

ными выходами ПВУ.

8) Электропитание ПВУ в помещениях I и II группы (по ГОСТ 51330.0-99) должно осущест-

вляется от источника питания ИП ZVB (ТУ 4217-002-44645436-97) или другого источника

питания, разрешенного к

применению в аккредитованной испытательной организации.

1.3 Состав изделия

В комплект поставки ПВУ входят оборудование, запасные части и эксплуатационная

документация (таблица 2).

Таблица 2 – Состав изделия

№ Наименование

Единицы

измерения

Количе-

ство

1 Подземное вычислительное устройство шт. 1

2 Комплект ключей шт. 1

3 Ключ системы защиты шт. 1

4 Предохранители шт. 2

5 Руководство по эксплуатации (РЭ 4217-001-44645436-98) экз. 1

6 Паспорт (ПС 4217-001-44645436-98) экз. 1

1.4 Устройство и работа

1.4.1 Описание конструкции

Основой конструкции ПВУ является прямоугольный корпус из металлического листа

с открывающейся передней дверью (рисунок 1, а). Двери оборудованы двумя замками.

Подземное вычислительное устройство ПВУ. РЭ 4231-001-44645436-98

1203

7654

FEDC

12 1 2 5 6 13 14

а)

1203

7654

89AB

FEDC

12 1 2 5 6 13 14 12 15 16 17 18

б)

Рисунок 1 – Общий вид:

а) стандартная комплектация; б) расширенная комплектация

На рисунке: 1 - жидкокристаллический дисплей; 2 - светодиодные индикаторы;

3 - центральная процессорная плата; 4 - дополнительные процессорные платы; 5 - клавиатура;

6 - кнопки управления; 7 - дверь; 8 - кожух; 9 - монтажная плата; 10 - терминальные платы;

11 - хомут; 12 - замок двери; 13 - замок защиты доступа к средствам управления и

отображения; 14 - таблица с характеристиками устройства; 15 – дополнительный корпус;

16 – СДИ; 17 – крышка для кабельных вводов; 18 – кнопки, переключатели.

На внешней стороне двери расположены ЖКД, СДИ, клавиатура, замок блокировки

режима конфигурации и до 7 кнопок управления, которые могут устанавливаться по специ-

альному требованию. На двери находятся таблички с маркировкой устройства.

На внутренней стороне двери укреплены плата центрального процессора, модемная

плата и плата управления

клавиатурой и дисплеем, отделенные от других электронных плат

Подземное вычислительное устройство ПВУ. РЭ 4231-001-44645436-98

металлическим экраном.

На задней стенке ПВУ находятся следующие терминальные электронные платы: пла-

та источников стабилизированного напряжения; интерфейсная модемная плата; платы ре-

лейных выходов; плата дискретных входов; платы аналоговых входов с питанием или без

питания и некоторые другие. Подсоединение терминальных плат к процессорной плате осу-

ществляется плоскими ленточными кабелями, которые проходят вдоль передней панели, че-

рез отверстие между металлической крышкой, защищающей процессорные и модемную пла-

ты, и дверью. Кабели имеют специальную маркировку.

Терминальные платы разработаны таким образом, чтобы их легко было заменить. Они

обеспечивают размещение компонентов искрозащиты вне процессорной и модемной плат

таким образом, что крышка, закрывающая процессорные платы и модемную плату, не уби-

рается без особой необходимости.

ПВУ может комплектоваться дополнительным корпусом (рисунке 1, б), который ис-

пользуется для увеличения количества дискретных входов, релейных выходов, СДИ и кно-

пок.

В нижней и верхней части корпуса ПВУ расположены съемные металлические пла-

стины, на которые устанавливаются кабельные сальники.

1.4.2. Состав

В состав ПВУ стандартной поставки входят следующие электронные платы:

1) плата центрального процессора (AM1);

2) модемная плата (AM2P);

3) плата управления клавиатурой и дисплеем (AM3);

4) плата дискретных входов (AT1);

5) платы аналоговых входов (AT2A/L, AT2B/L или AT2AP, AT2BP с AT21AP, AT21BP);

6) плата источников стабилизированного напряжения (AT4P);

7) интерфейсная модемная плата (AT5P);

8) платы релейных выходов (AT6P).

В ПВУ может быть установлена дополнительные процессорные платы АМ4 или AM9.

Платы устанавливаются на центральную процессорную плату AM1.

Использование платы AM4 позволяет увеличить общее количество дискретных вхо-

дов до 32 штук путем установки второй платы дискретных входов AT1, общее количество

релейных выходов – до 14 штук путем установки второй платы релейных выходов AT7P.

Использование платы AM9 позволяет увеличить общее количество дискретных вхо-

дов до 48 штук путем установки второй и третьей плат дискретных входов AT1, а общее ко-

личество релейных выходов – до 24 штук путем установки второй и третьей плат релейных

выходов AT6P.

Установка дополнительных терминальных плат производится только на с DIN-рейки,

расположенные на монтажной плите на задней стенке основного корпуса ПВУ или на мон-

тажной плите на задней стенке дополнительном корпусе ПВУ

Установка плат расширения и терминальных плат дискретных входов и релейных вы-

ходов производится по схемам, согласованным с испытательной лабораторией.

1.4.3. Центральная процессорная плата AM1

Процессорная плата AM1 является главным элементом ПВУ. На плате AM1 установ-

лен 16-ти разрядный микропроцессор H8 (Hitachi), ОЗУ, ПЗУ, средства ввода аналоговых и

дискретных сигналов, средства управления клавиатурой, ЖКД и СДИ (рисунок 2).

Плата AM1 обеспечивает:

- взаимодействие с пользователем через плату управления клавиатурой и дисплеем (AM3);

- обмен информацией с наземными устройством приема и передачи информации через мо-

демную плату (AM2Р);

- многоканальное аналого-цифровое (АЦ) преобразование входных аналоговых сигналов, -

формирование сообщений о выходе преобразуемого сигнала за нижний допустимый диапа-