Zakład Elektronicznych Urządzeń Sterujących MicroSTER. Dokumentacja zmian. wprowadzonych w Cyfrowym Aparacie Rejestrującym AR-2c

Transkrypt

1 Dokumentacja zmian wprowadzonych w Cyfrowym Aparacie Rejestrującym AR-2c Załącznik nr 1 do pisma w sprawie rozbudowy rejestratorów AR-2c Katowice, marzec 2006 Cyfrowy Aparat Rejestrujący AR-2c DOKUMENTACJA ZMIAN 1

2 Spis treści 1Wstęp...3 2Zwiększenie ilości rejestrowanych sygnałów dwustanowych Stan istniejący Proponowane zmiany Karty 16 wejść dwustanowych - WC Sposoby prezentacji zwiększonej ilości sygnałów dwustanowych Opisy kart Wejściowe karty obiektowe Karty wejść dwustanowych Karta 8 wejść 110V ( WC8) Karta 16 wejść dwustanowych...8 3Wyświetlacz rejestratora Stan aktualny Proponowana zmiana uzupełnienie rejestratora o zdalny wyświetlacz Spis rysunków...13 Cyfrowy Aparat Rejestrujący AR-2c DOKUMENTACJA ZMIAN 2

3 1 Wstęp Cyfrowy Aparat Rejestrujący AR-2c został dopuszczony do stosowania jako element górniczych wyciągów szybowych decyzją W.U.G. z dnia r L.dz. EM-1896/4001/4/94/W. Opisane w niniejszej dokumentacji zmiany i modernizacje były wykonywane sukcesywnie wraz nowymi wymaganiami technicznymi i prawnymi w oparciu o istniejące rezerwy w bazowej konfiguracji sprzętowej rejestratora AR-2c poprzez dobudowanie peryferii oraz wprowadzenie niezbędnych zmian w oprogramowaniu rejestratora umożliwiających ich obsługę. Zmiany te były zatwierdzane w sposób jednostkowy. Podstawowe zmiany w wyposażeniu i oprogramowaniu rejestratora AR-2c wraz z odniesieniem do dokumentów wprowadzających te zmiany w konkretnych instalacjach rejestratorów oraz do rozdziałów w Aneksie do dokumentacji - DTR, gdzie zostały opisane, zebrano w poniższej tabeli: lp zmiana dokument wprowadzający 1 Możliwość wyposażenia rejestratora w karty 16 wejść dwustanowych - WC16 2 możliwość pobierania sygnałów dwustanowych z systemów sterowników poprzez zastosowanie kart komunikacyjnych dla protokołów przemysłowych PROFIBUS DP i MODBUS RTU 3 Możliwość podłączenia zdalnego wyświetlacza lub wyświetlaczy mogących współpracować w odległości do 1200m od rejestratora Opinia Techniczna nr 15/T/2006 ze stycznia 2006 zatwierdzająca zmiany w górniczym wyciągu szybowym przedział I Wanda KWK Pokój Dopuszczenie WUG L.D.GEM/4700/0025/04/10383/AO/AZ z dnia 30 sierpnia 2004 górniczy wyciąg szybowy szyb VIII KWK Jankowice Dopuszczenie WUG L.D.GEM/4706/0001/05/02994/AO L.D.GEM//4700/0004/05/03000/AO/AZ dla górniczego wyciągu szybowego szybu VI KWK Budryk Konsultacja 31/2005 z 23 grudnia 2005 w sprawie wymiany mierników prędkości na stanowiskach sterowniczych maszyn wyciągowych górniczych wyciągów szybowych w przedziałach klatkowym i skipowym szybu Rozdzieński oraz w szybach Giszowiec, Poniatowski i Wschodni KHW S.A. KWK Wieczorek w Katowicach nr rozdziału w Aneksie do DTR Cyfrowy Aparat Rejestrujący AR-2c DOKUMENTACJA ZMIAN 3

4 Istotną cechą tych zmian jest to, że urządzenie zachowuje kompatybilność w stosunku do dopuszczonej wersji AR-2c pod względem zgodności z dotychczas istniejącym u użytkowników wyposażeniem sprzętowym i oprogramowaniem komunikacyjnym. Wszystkie wprowadzane zmiany oraz uzupełnienia zostały udokumentowane w formie aneksu do DTR stanowiącej część "Dokumentacji Dopuszczeniowej Cyfrowego Aparatu Rejestrującego typu AR-2c" stanowiącej załącznik do pisma W.U.G. z dnia r L.dz. EM-1896/4001/4/94/W. Aneks ten stanowi Załącznik 2 do pisma w sprawie rozbudowy rejestratora. Niniejsza dokumentacja stanowi skrótowy opis wprowadzonych zmian. W tekście zamieszczono ryciny (ryc.) numerowane zgodnie z numeracją rozdziałów, natomiast schematy znajdujące się w załączniku są numerowane oddzielnie. 2 Zwiększenie ilości rejestrowanych sygnałów dwustanowych 2.1 Stan istniejący W rejestratorach AR-2c do pobierania sygnałów dwustanowych zainstalowane są karty 8 -wejść dwustanowych typu WC8. W standardowym wykonaniu w rejestratorze zainstalowane są dwie takie karty, co umożliwia podłączenie do nich 16 sygnałów dwustanowych w dwóch grupach po 8 wejść na wspólnej masie każda. Maksymalnie do rejestratora można zabudować 7 kart typu WC8, ograniczenie to spowodowane jest konstrukcją mechaniczną kasety rejestratora. Daje to możliwość rejestracji 56 sygnałów dwustanowych w siedmiu grupach po 8 sygnałów. Schemat standardowej listwy zaciskowej rejestratora AR-2c z dwoma kartami WC8 przedstawiono na schemacie rysunek Proponowane zmiany Karty 16 wejść dwustanowych - WC16 W trakcie opracowywania rejestratora AR-3c zaprojektowano kartę 16 wejść dwustanowych o podobnych parametrach elektrycznych: standardowy prąd kanału wejściowego 5mA DC, napięcie izolacji 2,5 kv DC Karta została tak zaprojektowana, aby funkcjonowała w rejestratorach jak dwie karty WC8 lub mogła pracować jako 4 zestawy 4 wejść dwustanowych, każdy o niezależnej masie. Cyfrowy Aparat Rejestrujący AR-2c DOKUMENTACJA ZMIAN 4

5 Przykład podłączenia karty do listwy zaciskowej przedstawiono na załączonych schematach rysunki 1,2,3 w załączniku. Rozwiązanie to pozwala na zastosowanie karty WC16 w miejsce dwóch kart WC8 bez jakichkolwiek przeróbek mechanicznych i programowych zarówno w rejestratorach AR-3c - zgodnie z istniejącym dopuszczeniem, jak i w starych rejestratorach typu AR-2c, ponieważ oba rejestratory pracują w oparciu o tą samą magistralę BUSMAT. W przypadku wymiany dwóch kart na jedną należy istniejącą wiązkę przychodzącą do dwóch kart WC8 podłączyć zgodnie z rysunkiem 1 lub 2 do jednego złącza karty WC16. W przypadku rozszerzania ilości wejść poprzez dołączenie nowych sygnałów do tej karty należy wykonać dodatkową wiązkę zgodnie z rysunkiem Sposoby prezentacji zwiększonej ilości sygnałów dwustanowych W związku z wprowadzeniem większej ilości sygnałów dwustanowych, w oprogramowaniu rejestratora wprowadzono zmianę umożliwiającą nie tylko rejestrację do pamięci zwiększonej ilości sygnałów (z 64 do 188), ale również możliwość wykonywania bieżącego wydruku tych sygnałów na drukarce OKI 280 ML podłączonej lokalnie. Przykładowy wydruk sporządzony w trybie online ( AR-1c ) podczas prób rejestratora na #VI KWK Budryk został zamieszczony na rysunku 6.. Wybór strony wydruku (zestawu sygnałów do drukowania) odbywa się za pomocą: przycisków A1 i A2 znajdujących się na płycie czołowej karty wejść specjalnych w przypadku rejestracji do 64 sygnałów dwustanowych przełącznika wyboru arkusza w przypadku rejestracji powyżej 64 sygnałów dwustanowych Cyfrowy Aparat Rejestrujący AR-2c DOKUMENTACJA ZMIAN 5

6 A B ryc. 2.1: widok płyty czołowej kart wejść specjalnych (A) zawierającej przyciski A1 i A2 i przełącznika wyboru arkusza (B) 2.3 Opisy kart Wejściowe karty obiektowe Karty wejściowe mają za zadanie zebrać informacje z obiektu i przesłać ją do bloku procesora, zapewniając przy tym separację galwaniczną pomiędzy obiektem a rejestratorem. Do rejestratora AR-3c mogą być podłączone karty wejść dwustanowych oraz karty wejść analogowych. Konstrukcja rejestratora zapewnia pełną dywersyfikację stosowanych modułów wejściowych, a ich ilość, rodzaj, oraz rozmieszczenie w wejściowej przestrzeni adresowej jest definiowane na etapie konfiguracji rejestratora. W przypadku rejestratora Ar-2c opracowano kartę 8 wejść dwustanowych, która przystosowana była do obsługi sygnałów 110 i 220 V DC. Ze względu na to, że napięcia 24 i 110V obecnie są najczęściej spotykane dla potrzeb rejestratora AR-3c opracowano nową kartę Cyfrowy Aparat Rejestrujący AR-2c DOKUMENTACJA ZMIAN 6

7 wejściową - 16 wejść dwustanowych. Karta ta widziana jest w systemie jako dwie karty ośmiowejściowe i zajmuje dwa kolejne adresy. Dla zwiększenia jej uniwersalności kartę od strony wejściowej podzielono na cztery bloki po cztery wejścia, każde z osobną masą. Umożliwia to niezależne podłączanie do tej karty sygnałów z różnych urządzeń bez łączenia ich mas i bez konieczności stosowania przekaźników separujących. W obu kartach zastosowano transoptory o napięciu przebicia 5kV i obszary separujące pomiędzy obwodami wejściowymi a wewnętrznymi obwodami rejestratora. Układy wejściowe rozwiązane zostały podobnie - składają się z wstępnego (wejściowego) opornika, diody sygnalizacyjnej, układu ograniczającego napięcie, układu ograniczającego prąd wejścia, transoptora izolującego obwód wejściowy od układów rejestratora Karty wejść dwustanowych W rejestratorach występują cztery różne typy kart wejściowych umożliwiających odczyt sygnałów dwustanowych (cyfrowych) : Karta wejściowa 8 wejść 110V 24V, 48V. (220V lub inne napięcia obiektowe). Karta 16 wejść 24V, 48V, lub 110V DC Karta wejść specjalnych. Karty komunikacyjne do podłączenia sterowników Karta 8 wejść 110V ( WC8) Karta ta zawiera 8 identycznych dwustanowych kanałów wejściowych, do których należy podpiąć sygnały z obwodów zasilanych napięciem stałym 110V lub 220V. Wszystkie osiem kanałów mają wspólną masę (biegun -110V). Ponadto każdy z kanałów posiada diodę sygnalizacyjną umieszczoną na płycie czołowej karty, której zaświecenie informuje o pojawieniu się napięcia na wejściu kanału. Na rys. 5. został przedstawiony schemat blokowy karty wejść 110V. Interfejs systemowy przekazuje informację o stanie wejść karty do bloku procesora. Blok optoizolacji dzięki wykorzystaniu transoptorów CNY 17-3 zapewnia separację galwaniczną rzędu 2,5kV pomiędzy obiektem a jednostką centralną rejestratora. Poniżej na ryc. 2.2 przedstawiono rozpis wejściowej listwy zaciskowej dla tej karty. U w a g a : Karta ta może być wykonana w wersji specjalnej dla niższych napięć wejściowych np.: 48V lub 24V DC. Cyfrowy Aparat Rejestrujący AR-2c DOKUMENTACJA ZMIAN 7

8 ryc. 2.2.Widok płyty czołowej karty 8 wejść dwustanowych Karta 16 wejść dwustanowych Karta 16 wejść dwustanowych przystosowana jest do odczytu sygnałów zewnętrznych w zakresie napięć zasilających od 24-48V (lub V). Moduł został zbudowany jako zestaw czterech bloków po 4 kanały wejściowe o wspólnej masie dla każdej czwórki. Sygnały wejściowe podawane są na 20-pinowe złącze WAGO. Opis wyprowadzeń złącza pokazano na ryc Cyfrowy Aparat Rejestrujący AR-2c DOKUMENTACJA ZMIAN 8

9 Każdy kanał wejściowy wyposażony jest w ogranicznik prądu do 5mA i ogranicznik napięcia w celu wyeliminowania wpływu przepięć na trwałość i pracę modułu. Napięcie wejściowe poniżej 5V traktowane jest jako 0 logiczne. W przypadku pracy z napięciami wejściowymi w zakresie od V dodatkowy spadek napięcia wejściowego wymuszony jest na oporniku wejściowym. Każde z wejść wyposażone jest w diodę sygnalizacyjną. Diody zainstalowane są ponad wejściami właściwych kanałów. ryc Widok płyty czołowej karty 16 wejśc dwustanowych Cyfrowy Aparat Rejestrujący AR-2c DOKUMENTACJA ZMIAN 9

10 3 Wyświetlacz rejestratora 3.1 Stan aktualny Cyfrowy Aparat Rejestrujący AR-2c wyposażony jest standardowo w moduł wyświetlacza, który podłączony jest bezpośrednio do modułu procesora i zamontowany na jego płycie czołowej. W przypadku, gdy rejestrator zamknięty jest w szafie sygnalizacji szybowej, która pozbawiona jest szyby umożliwiającej obserwację pracy rejestratora, wyświetlacz można umieścić na drzwiach tej szafy i wtedy podłączony jest do modułu procesora za pomocą kabla. Wyświetlacz przedstawiony jest na ryc Składa się on z dwóch grup cyfr po 4 cyfry każda. W lewym górnym rogu modułu znajdują się dwa przyciski monostabilne: 1.Przycisk "Ustawianie czasu" 2.Przycisk "Wydruk Wyświetlacz, w zależności od stanu pracy rejestratora, spełnia różne funkcje : a) informuje obsługę o zajętości pamięci podczas postoju maszyny b) na bieżąco wyświetla prędkość wyciągu szybowego (oraz położenie naczynia w szybie dla instalacji, w których zamontowano impulsator i odblokowano funkcję "szybowskaz") podczas jazdy maszyny c) umożliwia wykonywanie wydruków lokalnych i zmianę czasu w zegarze wewnętrznym rejestratora. ryc. 3.1: Widok wyświetlacza rejestratora AR-2c Cyfrowy Aparat Rejestrujący AR-2c DOKUMENTACJA ZMIAN 10

11 W czasie postoju maszyny wyciągowej, gdy rejestrator pracuje normalnie ( tj. nie były używane w ciągu co najmniej 1 minuty przyciski Z1 i Z2 znajdujące się na płycie czołowej karty wyjść i sygnalizacji ) na wyświetlaczu naprzemiennie ukazują się dwie informacje : a) Data dzienna, godzina i minuta " najstarszego " zapisu do pamięci b) Data dzienna, godzina i minuta ostatnio zapisanej do pamięci informacji. Dla ułatwienia odczytu pierwsza z tych informacji opatrzona jest kropkami rozdzielającymi miesiąc i dzień oraz godzinę i minutę. 3.2 Proponowana zmiana uzupełnienie rejestratora o zdalny wyświetlacz Cyfrowy Aparat Rejestrujący AR-2c może być wyposażony dodatkowo w moduł zdalnego wyświetlacza, który podłączony jest poprzez łącze RS232 lub RS485 do modułu procesora. Wyświetlacz może być umieszczony na pulpicie maszynisty lub w innym widocznym miejscu. W przypadku, gdy jest to potrzebne wyświetlacz może być zdublowny. Zastosowana magistrala RS485 umożliwia jednoczesne podłączenie do rejestratora kilku wyświetlaczy. Widok wyświetlacza przedstawiony jest na poniższym rysunku. ryc. 3.2: Widok zdalnego wyświetlacza rejestratora AR-2c Cyfrowy Aparat Rejestrujący AR-2c DOKUMENTACJA ZMIAN 11

12 Część informacji wyświetlanych na wyświetlaczu głównym może zostać powielona na wyświetlaczu zdalnym. Wyświetlacz zdalny na bieżąco wyświetla prędkość wyciągu szybowego podczas jazdy maszyny oraz opcjonalnie położenie naczynia w szybie. Prędkość wyrażona jest w m/s i wyświetlana z dokładnością do 0,1 m/s. W instalacjach, w których zainstalowano impulsator i odblokowano funkcję "szybowskaz", na wyświetlaczu, oprócz prędkości, wyświetlana jest informacja o położeniu naczynia w szybie. Informacja ta wyrażona jest w metrach i wyświetlana z dokładnością do 0,1 m. Informacja ta nie przestaje być wyświetlana również w trakcie postoju maszyny. Dotyczy ona jednego z naczyń wyciągu szybowego. Wyświetlacz zasilany jest z odrębnego zasilacza i podłączony jest do rejestratora przez izolowane łącze RS-485 zapewniając pełną separację galwaniczną. Konstrukcja mechaniczna wyświetlacza umożliwia zamontowanie go w wyciętym otworze w pulpicie maszynisty Cyfrowy Aparat Rejestrujący AR-2c DOKUMENTACJA ZMIAN 12

13 4 Spis rysunków 1. Schemat połączeń w szafie rejestratora AR-2c podłączenie karty WC-16 do listwy zaciskowej w miejsce karty WC-8 A i B 2. Schemat połączeń w szafie rejestratora AR-2c podłączenie karty WC-16 do listwy zaciskowej w miejsce karty WC-8 A i C 3. Schemat połączeń w szafie rejestratora AR-2c podłączenie dodatkowych kart WC-16 do listwy zaciskowej. 4. Schemat zasadniczy włączenia rejestratora AR-2c 5. Schemat zasadniczy włączenia rejestratora AR-2c z dodatkową kartą WC Przykładowy wydruk w trybie on-line z rejestratora AR-2c zainstalowanego na KWK Budryk #VI przedz. Pn Cyfrowy Aparat Rejestrujący AR-2c DOKUMENTACJA ZMIAN 13