Bezpečný elektronický časový soubor BEČS-05 pro účely

Bezpečný elektronický časový soubor BEČS-05 pro účely
zabezpečovací techniky
1. Úvod
V železniční zabezpečovací technice se potřeby přesného a bezpečného měření
požadovaného nastaveného času řeší s použitím různých technických prostředků, jejichž
použití se odvíjí od využitelných technických prostředků v době vzniku konkrétních
zabezpečovacích zařízení.
V klasických reléových systémech se cca od poloviny 50-tých let min. století používaly
např. časové soubory s bimetalovými časovými relé, unikátní časový soubor pracující na
principu ztráty mg. vlastností permanentního magnetu jeho vyhřátím nad Curieho bod
a dále časové soubory pracující na principu motorových relé s nastavitelným
mechanickým převodem ovládajícím kontaktní ústrojí.
V praxi se doposud používají časové soubory s motorovými relé pro relativní přesnost
a reprodukovatelnost nastavených měřených časů. Od počátku 80tých let min. století se
začaly používat elektronické časové soubory typu UČJ (Univerzální časová jednotka),
které pracují na principu časovače sestaveného z RC integrátoru vstupního elektrického
ss signálu. Jednotlivé časovače lze zdvojit případně ztrojit a přídavnou reléovou logikou
zajistit komparaci měřených časů. Z hlediska současných možností a požadavků na
integritu bezpečnosti funkčních bloků moderních zabezpečovacích systémů je časový
soubor UČJ nevyhovující, nehledě na jeho nevalnou stabilitu nastavených měřených
časů.
Moderním a bezpečným časovým souborem z hlediska současných požadavků na
funkční bloky zabezpečovacích zařízení je mikroprocesorová časová jednotka CJM a
její klony, která byla koncem 80tých let ve VÚŽ a AŽD vyvinuta na bázi procesoru 8048
a zavedena do výroby ve firmě AŽD Praha s.r.o. Vzhledem k tomu, že ani tento časový
soubor realizovaný jako dvoukanálový redundantní systém s bezpečnou komparací se
nevyhnul problémům způsobených nedostatečnou EMC a dále vzhledem k relativně
vysoké ceně tohoto časového souboru byl vyvinut na KAE ZČU Plzeň na základě
technické specifikace zadané firmou První SaZ Plzeň a.s. bezpečný elektronický časový
soubor BEČS-05, který je alternativním řešením k časovým souborům řady CJ.
2. Technický popis
Bezpečný elektronický časový soubor (dále časový soubor – ČS) slouží k bezpečnému
a přesnému měření nastavitelného časového intervalu. Časový soubor využívá principu
redundantního zpracování informace v dvou nezávisle pracujících kanálech s bezpečnou
HW komparací dat v jednotlivých kanálech bezpečným elektronickým komparátorem.
Časový soubor lze nastavit před jeho konkrétní aplikací pomocí volitelných propojek
(jumperů) na spojové desce do dvou pracovních módů:
V módu BNP (bezpečné neprodloužení) nemá žádná z uvažovaných poruch za následek
prodloužení odměřovaného času. V tomto módu je v klidovém (základním) stavu trvale
buzen vstup časového obvodu a výstup časového obvodu je aktivní. Po ztrátě vstupního
spouštěcího signálu dojde po vyčerpání nastaveného časového zpoždění ke ztrátě
výstupního signálu pro buzení výstupního relé. V tomto módu se všechny uvažované
poruchy časového souboru projeví tak, že nedojde k prodloužení měřeného času.
V módu BNZ (bezpečné nezkrácení) nemá žádná z uvažovaných poruch za následek
prodloužení odměřovaného času. V tomto módu je v klidovém (základním stavu) vstup i
výstup časového souboru v pasivním bezsignálovém stavu. Vlivem poruchy časového
souboru se daný povel neprovede (nedojde k vybuzení výstupu).
3. Základní technické parametry
Rozsah stejnosměrného napájecího napětí: 16 až 36V, jmenovité nap. napětí 24V
Maximální proudový odběr při jmenovitém napájecím napětí: 0,1A
Rozsah měřeného časového intervalu: 1s až 59min 59s
Vstup: 1. Vypnuto – vstupní napětí menší než 4V
2. Zapnuto – vstupní napětí větší než 10V
Výstup: Stejnosměrné napětí > 22V pro zátěž tvořenou relé I. bezp. skupiny typu
NMŠ1-2000
Diagnostické signály:Dva bezkontaktní výstupy, které jsou v základním (pohotovostním)
stavu sepnuté
Galvanické oddělení napájení, vstupů a výstupů od jádra časového souboru s el.
pevností min 2kV/50Hz
Rozsah pracovních teplot: -25st. C až +70st. C
EMC:Časový soubor je ověřen na odolnost proti rušivým vlivům podle ČSN EN 50121-4
Konstrukční provedení: Časový soubor je zhotoven na spojové desce rozměrů „malá
Evropa“ 100x160mm technologií povrchové montáže a je celý zapouzdřen do
hliníkového profilu, který umožňuje soubor zabudovat do typových skříní pro
elektroniku