Блок последовательных интерфейсов бпи-074
Блок последовательных интерфейсов БПИ-074 предназначен для связи системных последовательных каналов (CAN1, CAN2) с последовательными каналами других, установленных на электровозе подсистем (датчиками давления, подсистемой автоведения УСАВП, системой торможения УКТОЛ с краном 130, подсистемой распределенной тяги СУЛ-РМ, другими электровозами, работающими по системе многих единиц СМЕ) в одну общую систему.
Технические характеристики съемного блока БПИ-074 приведены в таблице 1.10.
Таблица 1.10 – Основные технические характеристики БПИ-074
Наименование параметров |
Значение |
1 Напряжения питания, В, не более 1 канал 2 канал |
5 плюс/минус 0,5 5 плюс/минус 0,5 |
2 Тип системного канала связи 2.1 Количество системных каналов связи 2.2 Максимальная скорость обмена информации по системному каналам, Мбит/с, не более |
CAN 2
1,0 |
3 Тип внешних каналов связи 3.1 Количество внешних каналов связи 3.2 Максимальная скорость обмена информации по внешним каналам, Мбит/с, не более |
CAN 6
1,0 |
4 Уровни гальванической развязки, между различными каналами связи, В, не менее |
500 |
Внешний вид съемного блока БПИ-074 показан на рисунке 1.34.
Рисунок 1.34 – Внешний вид съемного блока БПИ-074
Структурная схема БПИ-074 приведена на рисунке 1.35.
Блок БПИ-074 состоит из следующих основных узлов:
- микроконтроллеров МК1 – МК3;
- гальванических развязок последовательных каналов связи Гр1…Гр12;
- узлов подключения к физической линии связи CAN (драйверы) Др1 - Др12;
- защитных ограничителей Огр;
- модулей питания МП1…МП4.
Микроконтроллеры МК1 – МК3 программно организуют взаимосвязи между системным каналом связи CAN1, CAN2 и внешними каналами связи CAN3 – CAN8, к которым подключаются внешние устройства информационной сети.
Драйверы Др1…Др12 выполняют функции усиления и согласования с входами микроконтроллеров МК1 – МК3 информационных цифровых сигналов линий связи.
-
CAN1
CAN5
CAN2
CAN6
CAN3
CAN7
CAN4
CAN8
Выбор блока (PL_CS)
Питание 5 В
+5 В-1
Общий
Рисунок 1.35 – Структурная схема съемного блока БПИ-074
Гальванические развязки Гр1…Гр12 выполняют защитную функцию разделения внутренних цифровых цепей блока БПИ-074 от внешних цепей информационной бортовой сети, проложенных по кузову электровоза. Последовательные каналы связи CAN1 – CAN4 выводятся из блока БПИ-074 через разъемный соединитель Х1, а каналы CAN5 – CAN8 – через разъемный соединитель Х2.
Разъемные соединители Х19…Х24 предназначены для наладки и записи программ в МК1 – МК3. При этом разъемные соединители Х19 - Х21 выведены на переднюю планку блока, а разъемные соединители Х22 - Х24 установлены на плате блока и задействуются только в случае проверки и отладке блока на стенде.
Модули питания МП2 – МП4 предназначены для получения напряжения питания 1,8 В микроконтроллеров МК1 – МК3 соответственно. Модуль питания МП1 формирует из напряжения 5 В напряжение питания 3,3 В для контроллеров МК1 – МК3.
Подробная функциональная схема БПИ-074 с внешними разъемными соединителями приведена на рисунке Д.1 приложения Д.
Микроконтроллеры МК1 – МК3 - микросхемы D1 – D3 типа LPC2194HBD64 фирмы «Philips». К выходу портов Р3 микроконтроллеров через транзисторные ключи V41 – V46 подключены светодиодные индикаторы V35 – V40, сигнализирующие о передаче данных по соответствующему каналу. Резисторы R105 – R110 задают ток через светодиоды.
Узел гальванических развязок Гр1 – Гр12 реализован на микросхемах D4 - D15, представляющих из себя усилители с трансформаторной связью между первичными и вторичными цепями.
Узел драйверов Др1 – Др12 реализован на микросхемах D16 - D27 драйверов CAN интерфейсов.
Микросхемы D31 – D33 являются драйверами отладочных каналов RS-232 микроконтроллеров МК1 – МК3 - D1 – D3 соответственно.
Микросхемы D28 – D30 – супервизоры питания микроконтроллеров D1 – D3 соответственно. Они формируют запуск микроконтроллеров и сброс их работы при недопустимом снижении напряжения питания. На транзисторных ключах V50 – V52 выполнена развязка формирования сброса при работе в отладочном режиме. Установка джамперов (перемычек) в разъемные соединители Х17 – Х19 активизирует сброс по кнопке при отладке программного обеспечения.
Источник питания МП1 реализован на DC/DC преобразователе D34. Источники питания МП2 – МП4 реализованы на компенсационных аналоговых стабилизаторах U11 - U13.
Назначение светодиодов БПИ-074 и цвет свечения приведены в таблице 1.11.
Таблица 1.11 - Назначение светодиодов БПИ-074
Назначение светодиодов |
Поз. обозначение |
Цвет свечения |
1 Обмен информации по каналу CAN1 |
V35 "ЛС2" |
Зеленый |
2 Обмен информации по каналу CAN2 |
V36 "ЛС3" |
Зеленый |
3 Обмен информации по каналу CAN8 |
V37 "8CAN" |
Зеленый |
4 Обмен информации по каналу CAN7 |
V38 "7CAN" |
Зеленый |
5 Обмен информации по каналу CAN6 |
V39 "6CAN" |
Зеленый |
6 Обмен информации по каналу CAN5 |
V40 "5CAN" |
Зеленый |
10 Наличие питания +1,8 В (МК1) |
V32 «1,8В1» |
Красный |
11 Наличие питания +1,8 В (МК2) |
V33 «1,8В2» |
Красный |
12 Наличие питания +1,8 В (МК3) |
V34 «1,8В2» |
Красный |