ZEPWN J. Czerwiński i Wspólnicy spółka jawna 05-270 Marki, ul. Kołłątaja 8 tel.: 22 7812169, 22 7712411; fax: 22 7615250; e-mail: zepwn@zepwn.com.pl DOKUMENTACJA TECHNICZNO RUCHOWA Miernik ilości paliwa typ CL 400m wersja do lokomotyw serii SM48 Opracowanie jest własnością ZEPWN i bez uzgodnienia nie może być powielane w całości lub części. Dokumentacja zawiera: Informacje o przeznaczeniu i parametrach technicznych miernika Opis zasady działania Wskazówki instalacyjne i uruchomieniowe Przepisy bezpieczeństwa Marki, 2014
SPIS TREŚCI 1. Przeznaczenie miernika... 3 2. Parametry techniczne miernika... 4 2.1. Informacje ogólne... 4 2.2. Dane techniczne... 6 3. Zasada działania... 7 4. Instalacja i uruchomienie... 8 4.1. Mocowanie miernika CL400m... 8 4.2. Instalacja przetworników pomiarowych... 8 4.3. Połączenia elektryczne... 10 4.4. Uruchomienie miernika... 11 5. Obsługa miernika... 12 6. Konserwacja miernika... 13 7. Przepisy bezpieczeństwa... 14 8. Magazynowanie i transport... 14 9. Wyposażenie... 14 Strona 2 z 14 DTR CL400m wer. SM48
1. PRZEZNACZENIE MIERNIKA Miernik CL400m przeznaczony jest do kontroli ilości paliwa w lokomotywach spalinowych. Mierzona jest precyzyjnie masa paliwa w zbiornikach lokomotywy (w kilogramach) oraz temperatura paliwa na podstawie tych wartości oraz informacji o numerze oleju wyliczana jest dodatkowo objętość paliwa (w litrach). Wyniki pomiarów z CL400m mogą być na bieżąco przesyłane przez łącze szeregowe do dowolnego innego urządzenia i np. zasilać centralną bazę danych oraz programy analizujące pracę lokomotyw. Zespoły miernika CL400m spełniają wymagania następujących norm europejskich: PN-EN 50155:2007 (U) Zastosowania kolejowe Wyposażenie elektroniczne stosowane w taborze; PN-EN 50153:2004 Zastosowania kolejowe Tabor Środki ochrony dotyczące zagrożeń elektrycznych; PN-EN 50124-1:2007 Zastosowania kolejowe Koordynacja izolacji Część 1: Wymagania podstawowe Odstępy izolacyjne powietrzne i powierzchniowe dla całego wyposażenia elektrycznego i elektronicznego; PN-EN 50124-2:2007 Zastosowania kolejowe Koordynacja izolacji Część 2: Przepięcia i ochrona przeciwprzepięciowa; PN-EN 50121-1:2006 (U) Zastosowania kolejowe Kompatybilność elektromagnetyczna Część 1: Postanowienia ogólne; PN-EN 50121-3-2:2006 (U) Zastosowania kolejowe Kompatybilność elektromagnetyczna Część 3-2: Tabor Aparatura; PN-EN 50125-1:2002 (U) Zastosowania kolejowe Warunki środowiskowe stawiane urządzeniom Część 1: Urządzenia taborowe; PN-EN 61373:2003 Zastosowania kolejowe Wyposażenie taboru kolejowego Badania odporności na udary mechaniczne i wibracje. DTR CL400m wer. SM48 Strona 3 z 14
2. PARAMETRY TECHNICZNE MIERNIKA 2.1. INFORMACJE OGÓLNE Konfiguracja miernika uwarunkowana jest konstrukcją pojazdu lub pojazdów w których jest on stosowany oraz wymaganiami Zamawiającego. Elementami składowymi miernika są: zespoły montowane w lokomotywie miernik CL400m; dwa przetworniki CL411; osprzęt elektryczny: wyłącznik samoczynny S282-UC Z4A; dodatkowe wyposażenie i programy moduł GPRS/GPS (zabudowany w obudowie miernika CL400m) dla transmisji informacji do centralnej bazy danych; opcjonalnie sprzęg szeregowy RS485 do połączenia miernika CL400m z komputerem umożliwiający kalibrację lub diagnostykę; opcjonalnie program serwisowy CL400m_SERWIS. Zalecaną konfigurację miernika dla jego instalacji w lokomotywie typu SM48 przedstawia rysunek 1. Rys. 1. Konfiguracja miernika CL400m w lokomotywie typu SM48: R miernik CL400m, P przetworniki CL411, A antena GPRS/GPS W lokomotywach typu SM48 zabudowany jest jeden zbiornik paliwa, z którego zasilany jest silnik spalinowy. W zaproponowanej konfiguracji ilość paliwa w zbiorniku mierzona jest dwoma przetwornikami CL411. Miernik zasilany jest z baterii lokomotywy. Strona 4 z 14 DTR CL400m wer. SM48
Rys. 2 Czołówka miernika CL400m Czołówka miernika CL400m pokazana jest na rysunku 2. Zawiera ona następujące elementy: wyświetlacz LED 6-cyfrowy pokazuje masę lub objętość paliwa w zbiorniku lokomotywy; wyświetlacz LED 2-cyfrowy jest wygaszony, gdy pokazywana jest masa paliwa w kilogramach; pokazuje symbol L, gdy pokazywana jest objętość paliwa w litrach; pole z symbolem jednostki kg jest podświetlone, gdy pokazywana jest masa paliwa w kilogramach; jest wygaszone, gdy pokazywana jest objętość paliwa w litrach; dioda MIN miga, gdy masa paliwa w zbiorniku jest mniejsza niż 450 kg (około 540 litrów); dioda MAX miga, gdy masa paliwa w zbiorniku jest większa niż 4600 kg (około 5500 litrów). W dolnej części na ścianie obudowy znajdują się trzy złącza: gniazdo 7-szpilkowe (typu 2RM18B7G1W1 żeńskie) do dołączenia dwóch przetworników paliwa CL411 przetwornik o adresie 1 umieszczany jest w lewej części zbiornika paliwa lokomotywy, a przetwornik o adresie 2 w prawej części zbiornika; gniazdo 4-szpilkowe (typu C091-T3302-00 męskie) do dołączenia zasilania miernika CL400m. gniazdo koncentryczne do podłączenia anteny GPRS. gniazdo koncentryczne do podłączenia anteny GPS. zacisk połączenia ochronnego. Obudowa miernika wykonana jest z lakierowanego aluminium. Uodparnia to urządzenie na środowiskowe warunki pracy i ewentualne urazy mechaniczne. Miernik CL400m może być montowany w dowolnym przedziale lokomotywy spalinowej z zachowaniem ogólnych zasad budowy instalacji elektrycznej pojazdów trakcyjnych, w miejscu wolnym od intensywnego promieniowania cieplnego i słonecznego, rozpylonych smarów, oleju, paliwa, wody itp. Miernik zasilany jest z baterii lokomotywy poprzez wyłącznik samoczynny S282-UC Z4A. Przetwornik CL411 jest urządzeniem mikroprocesorowym i składa się z: wysoko stabilnego przetwornika ciśnienia; przetwornika temperatury paliwa. Temperatura paliwa wykorzystywana jest przy przeliczaniu masy paliwa na jego objętość. Po zabudowie przetworników w zbiorniku lokomotywy są one kalibrowane podczas wypełniania zbiornika paliwem, a parametry kalibracji zapisane są w pamięci miernika CL400m. Przetworniki CL411 połączone są z miernikiem poprzez sprzęg szeregowy. Program CL400m_SERWIS instalowany jest na komputerze najdogodniej laptopie i przeznaczony jest do kalibracji i serwisowej kontroli miernika za pomocą konwertera RS485 USB. Dokładny opis tego programu zawiera jego instrukcja. DTR CL400m wer. SM48 Strona 5 z 14
2.2. DANE TECHNICZNE Mierzone wielkości analogowe Masa paliwa Zakres kg 6000 Uchyb pomiaru zbiornik paliwa >3000 l kg < 10 Liczba przetworników pomiarowych 2 Temperatura paliwa Zakres C -40 80 Błąd pomiaru C < 0,5 Znamionowe napięcie izolacji kv 1 Parametry wyliczane Objętość paliwa Zakres l 8000 Wyświetlacz LED 6-cyfrowy wysokość znaków mm 13 LED 2-cyfrowy wysokość znaków mm 8 Sprzęg komunikacyjny do połączenia z modułem GPRS/GPS oraz do kalibracji i serwisowej kontroli miernika Rodzaj: szeregowy RS485 Parametry transmisji: 9600bps, 8 bitów danych, 1 bit stopu, bez kontroli parzystości Protokół transmisji: własny ZEPWN Pamięć parametrów Rodzaj EEPROM Konstrukcja Stopień ochrony obudowy IP44 Klasa ochronności I Napięcie izolacji zasilania V 250 Temperatura pracy C -25 60 Wilgotność względna % 20 80 Napięcie zasilania Vdc 43 160 Prąd zasilania ma < 500 Bezpiecznik: wewnętrzny półprzewodnikowy termiczny z samoczynnym powrotem do stanu przewodzenia po wyłączeniu zasilania Wymiary obudowy (bez złącz) szer. wys. głęb. mm 145 295 60 Masa kg 2,2 Strona 6 z 14 DTR CL400m wer. SM48
3. ZASADA DZIAŁANIA Zasilanie + Zasilanie - Blok zasilający Przetworniki CL411 Antena GPRS Antena GPS Zasilanie i łącze do przetworników CL411 Moduł GPRS/GPS Układ mikroprocesorowy z pamięcią parametrów i wyświetlaczem Rys. 3 Schemat blokowy miernika CL400m W konstrukcji miernika CL400m można wyodrębnić następujące układy: blok zasilający, zasilanie i łącze szeregowe do przetworników CL411, układ mikroprocesorowy z pamięcią parametrów i wyświetlaczem, moduł GPS/GPRS. Blok zasilający zawiera bezpiecznik polimerowy (odtwarzalny), układy filtrujące i eliminujące przepięcia w doprowadzonym napięciu zasilania, przetwornicę z izolacją do zasilania układu mikroprocesorowego, przetworników CL411 oraz modułu GPRS/GPS. Do bloku zasilającego doprowadzone jest zasilanie miernika CL400m bezpośrednio z akumulatora lokomotywy. Przetworniki CL411 służą do pomiaru masy paliwa w zbiorniku lokomotywy. Wyjście zasilające te przetworniki (o napięciu 12V) jest zabezpieczone bezpiecznikiem polimerowym (odtwarzalnym). Układ mikroprocesorowy zarządza pracą całego miernika, wykonuje cyklicznie pomiary, wyświetla informacje na wyświetlaczu, komunikuje się z modułem GPRS/GSM lub z komputerem serwisowym. Na podstawie danych zawartych w pamięci parametrów mikroprocesor przelicza zmierzone wielkości na jednostki naturalne. Moduł GPRS/GPS (połączony z układem mikroprocesorowym łączem RS485) transmituje informacje do centralnej bazy danych. Przesłane informacje mogą być prezentowane na stronie internetowej producenta modułu. Dodatkowo łącze RS485 służy do komunikacji miernika z komputerem programem serwisowym CL400m_SERWIS, który umożliwia kalibrację i serwisową kontrolę miernika CL400m. DTR CL400m wer. SM48 Strona 7 z 14
4. INSTALACJA I URUCHOMIENIE 4.1. MOCOWANIE MIERNIKA CL400m Miernik CL400m należy zamocować w pozycji pionowej, wewnątrz lokomotywy, z uwzględnieniem zaleceń i wymagań zawartych w punkcie 2.1 dokumentacji. Zalecane jest umiejscowienie CL400m w kabinie maszynisty. 4.2. INSTALACJA PRZETWORNIKÓW POMIAROWYCH Rys. 4. Zabudowa przetworników CL411 w zbiorniku paliwa Przetwornik CL411 zaopatrzony jest w neodymowe magnesy które mocują go do dna zbiornika. Posadowienie przetwornika realizowane jest przez boczne otwory rewizyjne zbiornika. Skrzynka przyłączeniowa osadzana jest w otworze wykonanym w poszyciu sklepienia zbiornika za pomocą czterech śrub M6, które wkręcane są w nitonakrętki. Śruby zabezpieczone są podkładkami sprężystymi. Strona 8 z 14 DTR CL400m wer. SM48
Przewody elektryczne łączące przetworniki z miernikiem powinny być na całej długości osłonięte elastyczną osłoną dostarczoną wraz z przetwornikiem i dowiązane do stałych elementów konstrukcyjnych lokomotywy. Po zabudowie przetworników w zbiorniku lokomotywy są one kalibrowane podczas wypełniania zbiornika paliwem, a parametry kalibracji opisujące zależność pomiędzy ciśnieniem hydrostatycznym i masą paliwa w zbiorniku zapisane są w pamięci miernika CL400m. Zaleca się aby kalibracja zbiornika wykonywana była przez pracownika producenta miernika. Do tej operacji konieczny jest komputer przenośny, konwerter RS485 USB i program CL400m_SERWIS. Wymiary przetworników CL411 zamieszczono na rysunku 5. Rys. 5. Wymiary gabarytowe przetwornika CL411. DTR CL400m wer. SM48 Strona 9 z 14
4.3. POŁĄCZENIA ELEKTRYCZNE Podczas montażu połączeń elektrycznych należy przestrzegać następujących reguł: Zacisk połączenia ochronnego miernika musi być trwale połączony z ciągłymi elektrycznie elementami konstrukcji lokomotywy. Nie mogą być to np. pokrywy, osłony czy też inne elementy łączone z konstrukcją pojazdu śrubami lub zawiasami. Zasilanie miernika musi być połączone z akumulatorami lokomotywy poprzez wyłącznik samoczynny S282-UC Z4A lub inny dwubiegunowy zdolny do rozłączenia obwodu prądu stałego. Wyłącznik ten powinien być umieszczony jak najbliżej zacisków lokomotywy z których zasilany jest miernik aby ograniczyć długość instalacji nie chronionej przez niego. Bezpośrednie zasilanie miernika z baterii lokomotywy wynika z konieczności utrzymania pracy CL400m także wtedy, gdy wyłączona zostanie bateria akumulatorów w lokomotywie. Po zakończeniu instalacji sprawdzić prawidłowość połączeń i potencjały na złączu wtyczki zasilającej miernika. Do wykonania połączeń elektrycznych zaleca się stosowanie oferowanych opcjonalnie wiązek kablowych. Do ich wykonania zastosowane są przewody Radox 3GKW 1 mm 2, Radox 3GKW 4 mm 2 oraz Radox GKW-LW/S EMC 4x1 mm 2 posiadające świadectwo dopuszczenia do eksploatacji typowego elementu pojazdu kolejowego (Nr T/2004/036/EL) wydane przez Urząd Transportu Kolejowego. Przewody w izolacji Radox charakteryzują się wysoką odpornością na wiele czynników chemicznych, promieniowanie UV, ozon, wilgoć oraz trudne warunki pogodowe. Nie zawierają halogenów i nie wydzielają toksycznych substancji w wyniku spalania w warunkach pożaru. Nie rozprzestrzeniają płomienia, mają opóźniony zapłon, są niskodymowe i niskotoksyczne. Strona 10 z 14 DTR CL400m wer. SM48
4.4. URUCHOMIENIE MIERNIKA Po wykonaniu prac wyszczególnionych w punktach 4.1, 4.2 i 4.3 należy załączyć wyłącznik samoczynny obwodu zasilania miernika. Przy prawidłowo wykonanej instalacji, na wyświetlaczu 6-cyfrowym powinien pokazać się przez około 3 sekundy napis początkowy CL400-, a następnie na około 6 sekund napis 48-2 oznaczający typ lokomotywy (SM48) i liczbę przetworników CL411 (2). Jeśli na wyświetlaczu pojawi się napis bl EEP (przez kilka sekund wraz z generacją sygnałów dźwiękowych), oznacza to błędną zawartość pamięci parametrów (jednocześnie parametry miernika są zerowane) należy wtedy skontaktować się z producentem miernika. Następnie CL400m przechodzi do normalnej pracy, co związane jest z pokazywaniem na wyświetlaczu wartości masy i objętości paliwa w zbiorniku lokomotywy. Do sprawdzenia poprawności wykonania wszystkich połączeń do CL400m należy wykorzystać program CL400m_SERWIS, który wyświetla na ekranie komputera aktualne wartości wszystkich mierzonych parametrów w CL400m. Do portu USB komputera przed uruchomieniem programu CL400m_SERWIS należy dołączyć konwerter RS485 USB, a przejściówkę dla kabla RS485 dołączyć do gniazda modemu w CL400m (rozkręcając wcześniej obudowę miernika i odłączając modem od układu mikroprocesorowego). DTR CL400m wer. SM48 Strona 11 z 14
5. OBSŁUGA MIERNIKA Podczas normalnej pracy miernika CL400m na wyświetlaczu pokazywane są wartości masy i objętości paliwa w zbiorniku lokomotywy. Funkcje elementów czołówki miernika CL400m: wyświetlacz LED 6-cyfrowy pokazuje masę lub objętość paliwa w zbiorniku lokomotywy; wyświetlacz LED 2-cyfrowy jest wygaszony, gdy pokazywana jest masa paliwa w kilogramach; pokazuje symbol L, gdy pokazywana jest objętość paliwa w litrach; pole z symbolem jednostki kg jest podświetlone, gdy pokazywana jest masa paliwa w kilogramach; jest wygaszone, gdy pokazywana jest objętość paliwa w litrach; dioda MIN miga, gdy masa paliwa w zbiorniku jest mniejsza niż 450 kg (około 540 litrów); dioda MAX miga, gdy masa paliwa w zbiorniku jest większa niż 4600 kg (około 5500 litrów). Dla niestabilnego poziomu paliwa (paliwo przemieszcza się) wyświetlana wartość masy lub objętości paliwa miga. W przypadku, gdy masa paliwa w zbiorniku jest poniżej 500 kg, cały wyświetlacz miga (przez jedną sekundę jest wygaszony, a przez 1 sekundę pokazuje napisy). Miernik CL400m podczas swojej pracy sygnalizuje błędy pomiaru paliwa w zbiorniku, wyświetlając zamiast wartości masy i objętości numer błędu: --2--- oznacza błędny pomiar masy paliwa, --5--- oznacza brak kalibracji zbiornika paliwa, --6--- oznacza brak komunikacji z przetwornikami CL411. Stałe wyświetlanie jednego z powyższych napisów oznacza uszkodzenie co najmniej jednego przetwornika CL411 jego naprawę należy powierzyć serwisowi. Błędny pomiar masy paliwa może być sygnalizowany również przy pustym zbiorniku paliwa lub przy przepełnieniu zbiornika paliwa. Strona 12 z 14 DTR CL400m wer. SM48
6. KONSERWACJA MIERNIKA Standardowo kalibracja toru pomiaru masy i temperatury paliwa w zbiorniku lokomotywy dokonywana jest po zainstalowaniu składowych miernika w lokomotywie. Zaleca się, aby praca ta wykonana została przez serwis producenta miernika. Poświadczeniem deklarowanej dokładności pomiarów jest karta gwarancyjna miernika CL400m. Kalibracja torów pomiarowych dokonywana jest za pomocą programów komputerowych, które mogą być dostarczone na pisemną prośbę tylko nabywcom miernika. Dla toru pomiaru objętości i masy paliwa bieżące sprawdzenie dokładności pomiaru może być dokonywane podczas każdego tankowania lokomotywy, o ile jest ono dokonywane z użyciem zalegalizowanego dystrybutora przez porównanie pobranej ilości paliwa z wielkością obliczoną na podstawie ilości paliwa w zbiorniku lokomotywy przed i po tankowaniu. Podczas przeglądów okresowych lokomotywy należy sprawdzić poprzez oględziny stan przewodów i złącz obwodów elektrycznych urządzeń miernika CL400m. W przypadku stwierdzenia uszkodzeń mechanicznych urządzeń lub przewodów należy je naprawić odpowiednio do rodzaju uszkodzenia. Sprawdzić zamocowanie złącz przewodów i w razie potrzeby dokręcić. Podczas przeglądu P2 wg. Instrukcji Ct3 sprawdzić zdolność pochłaniania wilgoci pochłaniacza przetwornika CL411 w przypadku gdy kolor substancji pochłaniającej widoczny przez okno puszki przyłączeniowej umieszczone na zbiornik paliwa jest różowy należy: odkręcić śruby mocujące pokrywę puszki; odłączyć rurki z tworzywa sztucznego łączące pochłaniacz z przetwornikiem i zbiornikiem; wyjąć pochłaniacz z uchwytów; zamontować nowy lub zregenerowany pochłaniacz postępując w odwrotnej do podanej wcześniej kolejności. Wymontowany pochłaniacz wilgoci zregenerować przez osuszenie w temperaturze 50 C trwające do chwili, gdy substancja osuszająca odzyska kolor niebieski. DTR CL400m wer. SM48 Strona 13 z 14
7. PRZEPISY BEZPIECZEŃSTWA Miernik CL400m jest urządzeniem połączonym z obwodem elektrycznym lokomotywy, dlatego należy zastosować ostrożność przy jego montażu, testowaniu i innych czynnościach, a szczególnie: przewody połączeń ochronnych urządzeń muszą być ciągłe, bez uszkodzeń mechanicznych i właściwie połączone z konstrukcją lokomotywy; przewody połączeń ochronnych miernika oraz wszystkie złącza miernika nie mogą być odłączane po zainstalowaniu miernika na lokomotywie; zabrania się przeprowadzania wszelkich napraw i czynności wymagających otwarcia obudowy urządzenia bezpośrednio na lokomotywie; w przypadku zdemontowania urządzenia, konieczne jest rozłączenie obwodów sygnałów cyfrowych oraz zasilania. 8. MAGAZYNOWANIE I TRANSPORT Zespoły miernika CL400m umieszczane są w pudełkach kartonowych. Numer fabryczny i rok produkcji widoczne są na płycie czołowej urządzenia. Urządzenia powinny być magazynowane w opakowaniach fabrycznych, w pomieszczeniach suchych i czystych o wilgotności względnej nie większej niż 80% i w temperaturze nie niższej niż 248K, w atmosferze nieagresywnej chemicznie. W czasie transportu miernik należy chronić przed wstrząsami oraz przed opadami atmosferycznymi. 9. WYPOSAŻENIE Standardowo w skład wyposażenia fabrycznego wchodzą: 1. Miernik CL400m szt. 1 2. Przetwornik CL411 szt. 2 3. Dokumentacja techniczno ruchowa szt. 1 4. Karta gwarancyjna szt. 1 Dodatkowymi elementami (zamawianymi odrębnie) są: 1. Sprzęg szeregowy RS485 do połączenia miernika CL400m z komputerem szt. 1 2. Program serwisowy CL400m_SERWIS kpl. 1 3. Wiązki przewodów przyłączeniowych kpl. 1 4. Wyłącznik samoczynny S282-UC Z4A szt. 1 Strona 14 z 14 DTR CL400m wer. SM48