Исследования по совершенствованию алгоритмов управления тепловозом (ТЭ10), страница 9

Переходной процесс дизель-генератора с дизелем 2-5Д49 разгона и нагружения с холостого хода до номинального режима

Рис.4.3.

5. ПРИМЕНЕНИЕ ОДНОПЛАТНОГО КОМПЬЮТЕРА

PC-510 С ЭЛЕКТРОЛЮМИНИСЦЕНТНОЙ ПАНЕЛЬЮ С КВАЗИСЕНСОРНЫМ УПРАВЛЕНИЕМ

Описывается применение одноплатного компьютера РС-510-586-133MHz Mobile Computer фирмы Octagon Systems с электролюминесцентной панелью EL640.480-AA1 фирмы Planar с квазисенсорным управлением в качестве индикаторной подсистемы локомотивного универсального пульта управления (УПУ), а также способ организации обмена по линиям связи, оборудованным интерфейсными преобразователями RS-485/RS-232 [13].

Описание приводится на примере использования этой подсистемы на магист­ральном локомотиве 2ТЭ10М.

5.1. Описание линий связи

Одноплатный компьютер РС-510 имеет в своем составе шесть по­следовательных коммуникационных портов, которые обеспечивают воз­можность организации взаимодействия практически с любыми устройст­вами с последовательным доступом. Порты С0М1...С0М5 поддерживают работу в режиме интерфейса RS-232, а порт С0М6 - работу в режиме RS-232 или RS-485.

Все порты имеют следующие основные характеристики:

совместимость с универсальным последовательным асинхронным приемопередатчиком (УАПП) типа 16С550:

- 16-байтный FIFO буфер;

- усовершенствованные цепи защиты;

- поддержка 5, 6, 7 или 8 битов данных;

- поддержка 1, 1,5 или 2 стоповых бита;

- скорость обмена до 115 200 бит/с.

В данном варианте исполнения для связи с оборудованием внутри секций используются порты COM2...COM4, а для связи между секциями -СОМ6 в режиме RS-485. Порт СОМ1 используется для технологических целей и в данной статье не рассматривается. Порт СОМ5 является резерв­ным для последующего расширения функций УПУ.

В качестве абонентов микропроцессорного индикаторного комплекта (МИК РС-510) внутренней секционной связи локомотивов 2ТЭ10М ис­пользуются следующие блоки: Блок электронный контроллера машиниста (БЭЛ), Унифицированная система тепловозной автоматики (УСТА) и Тем­пературный измеритель (ТИ).

Упрощенная схема соединений линий связи тепловоза 2ТЭ10М


Рис. 5.1.

5.2. Линии внутрисекционной связи

Для связи с абонентами внутри секций тепловоза 2ТЭ10М использу­ются двунаправленные асинхронные каналы, работающие по стандарту RS-232 с ограниченным набором управляющих сигналов, с модификацией для обмена по линии связи, оборудованной интерфейсными преобразова­телями RS-485/RS-232.

Преобразователь интерфейса выполняет функцию ретрансляции сиг­налов интерфейса RS-232, который используется в полудуплексном режи­ме, в сигналы двухпроводной полудуплексной линии связи RS-485.

Интерфейс RS-485, по сравнению с RS-232, является более помехо­устойчивым на больших расстояниях и используется с целью повышения надежности прохождения информации. Полудуплексный режим функцио­нирования используется с целью упрощения конструкции и снижения стоимости линий связи.

Управление полудуплексным режимом заключается в переключении преобразователя с приема на передачу управляющими сигналами интер­фейса RS-232.

Управление осуществляется со стороны МИК РС-510 сигналами DTR и RTS. Сигнал RTS (запрос для передачи) используется для управле­ния преобразователем интерфейса со стороны МИК РС-510 (сигнал U1 в линии). Сигнал DTR (готовность выходных данных) используется для управления преобразователем интерфейса со стороны абонента (сигнал U2) (рис. 5.2.).


Схема линии связи подключения абонентов

Рис.5.2.

Преобразователи интерфейса соединяются с блоком МИК РС-510 и абонентами через стандартный разъем СОМ-порта DB-9. Для аппаратного и конструктивного согласования абоненты подсоединяются к преобразова­телям с помощью переходников длиной менее 10 см, что обеспечивает ми­нимальные искажения прохождения сигнала. Питание +9V на преобразователи подается от внешнего источника питания.

5.3. Линия межсекционной связи

Для связи между секциями тепловоза 2ТЭ10М используется двуна­правленный асинхронный канал, работающий по стандарту Ассоциации электронной промышленности (EIA) RS-485, обеспечивающий передачу и прием данных по двунаправленной симметричной линии связи на высоких скоростях и больших расстояниях.

Стандарт EIA RS-485 имеет следующие характеристики:

- максимальная длина линии 1200 м;

- пропускная способность 10 Мбод;

- использование дифференциальной двунаправленной линии связи, минимизирующей синфазную помеху и обеспечивающей высокое соотно­шение сигнал/шум.

Блоки МИК РС-510 двух секций соединяются между собой через стандартный разъем СОМ-порта DB-9 (рис. 5.3.).


Схема линии межсекционной связи

Рис.5.3.

5.4. Методы повышения надежности передачи информации

5.4.1.    Использование контрольной суммы

Для повышения надежности передачи данные внутри пакетов пере­даются с использованием контрольной суммы (байт KS), позволяющей на приемной стороне оценить достоверность всего принятого пакета инфор­мации.

Контрольная сумма вычисляется путем суммирования значений бай­тов пакета по модулю 256 и для передачи берется с обратным знаком.

На приемной стороне все принимаемые байты пакета суммируются во внутреннем аккумуляторе и, по приходу последнего байта пакета, ре­зультат суммирования сравнивается с нулем, и если он нулю равен, то па­кет достоверный. В противном случае считается, что произошла потеря пакета.

5.4.2.    Использование байтстаффинга