Časová ústředna GPSD

Simulační systémy Řídicí systémy Zpracování a přenos dat

Časová ústředna GPSD Technická dokumentace, instalace a obsluha

TM 2007_04_17 OSC, a. s. Staňkova 557/18a 602 00 Brno

17. 4. 2007 tel: +420 541 643 111 fax: +420 541 643 109 email: [email protected]

Časová ústředna GPSD Technická dokumentace

4000 - Oddělení speciálních zařízení

ANOTACE: První část materiálu obsahuje technický popis časové ústředny GPSD v provedení pro montáž na DIN lištu. Ve druhé části je uveden postup instalace a obsluhy této časové ústředny.

OBSAH: 1.

Technické parametry časové ústředny GPSD ........................................................................... 3

2.

Popis časové ústředny GPSD ...................................................................................................... 4

Vnitřní časový zdroj ................................................................................................................. 6 Sériové výstupy ........................................................................................................................ 6 2.2.1 Telegram OSC, OSC+ ......................................................................................................... 7 2.2.2 Telegram Meinberg ............................................................................................................. 8 2.3 TTL výstupy Sp1 a Sp2 ............................................................................................................ 9 2.3.1 Synchronizační pulsy ........................................................................................................... 9 2.3.2 Letní/zimní čas .................................................................................................................. 10 2.3.3 Podružné hodiny ................................................................................................................ 10 2.3.4 Spínací hodiny ................................................................................................................... 10 2.4 Zobrazení údajů, nastavení parametrů .................................................................................... 11 2.4.1 Základní zobrazení............................................................................................................. 11 2.4.2 Nastavení parametrů .......................................................................................................... 16 3. Instalace a obsluha časové ústředny ......................................................................................... 25 2.1 2.2

3.1 3.2 3.3

Instalace .................................................................................................................................. 25 Uvedení do provozu ................................................................................................................ 26 Možné závady, jejich odstranění ............................................................................................ 27

SEZNAM POUŽITÉHO ZNAČENÍ: GPS

družicový navigační systém

GPSD

časová ústředna GPSD

UTC

koordinovaná světová časová stupnice

SEČ

středoevropský čas (SEČ = UTC+1 hodina)

SELČ

letní středoevropský čas (SELČ = UTC+2 hodiny)

2/29



1. Technické parametry časové ústředny GPSD zdroj synchronizační informace •

přijímaný signál: GPS - L1, C/A kód

•

kmitočet přijímaného signálu: 1575,42 MHz, ±2 MHz

•

šířka pásma přijímače: 45 MHz (pro pokles o 3 dB)

•

polarizace antény: pravotočivá kruhová

•

počet kanálů: 12

•

doba potřebná pro první vyhodnocení časového údaje GPS: max. 20 sec (horký start) max. 50 sec (teplý start) max. 450 sec (studený start)

•

další zobrazované údaje: zeměpisné souřadnice (odchylka max. ± 50 m) nadmořská výška (do 9,999 km) rychlost (do 999 km/h)

vnitřní časový generátor •

max. odchylka vyhodnoceného časového údaje od normálu GPS: ±20 µsec

•

časová stupnice: SEČ, SELČ, UTC-11 až UTC+12, nastavitelné uživatelem

•

přesnost časového údaje při absenci signálu GPS: ±10 sec/měsíc

vstup •

signálový vstup pro připojení aktivní antény (kabelem KOAX 50 Ω, max. délka 25 m)

výstupy •

kontrolní a diagnostický displej (LCD 2x16 znaků) ve skříni časové ústředny

•

1x sériová linka RS232 - výstup časové informace, protokol OSC, OSC+ nebo Meinberg

•

1x sériová linka RS485/422 - výstup časové informace, protokol OSC, OSC+ nebo Meinberg

•

2x nezávisle programovatelné TTL spínače/řízení smyčky podružných hodin (5 V/0,1 A)

další údaje •

napájení: hlavní 230V~ ± 10 % / 50-60 Hz, příkon cca 5 VA záložní 24 V= ± 20 % / 90 mA

•

rozsah provozních teplot: anténa -40 °C až +100 °C časová ústředna -10 °C až +50 °C

•

krytí: anténa IP64 časová ústředna IP30

•

mechanické provedení: anténa: pouzdro 49,6x43x18,5 mm (magnetický/mechanický úchyt) časová ústředna: plastová krabička pro montáž na DIN lištu 160x90x58 mm (š x v x h)

3/29



2. Popis časové ústředny GPSD Časová ústředna GPS slouží jako zdroj přesné časové informace. Vnitřní časový zdroj ústředny je synchronizován časovou informací přenášenou družicovým systémem GPS, který pracuje na kmitočtu L1 (1575,42 MHz). K synchronizaci dochází každou celou sekundu. Při absenci družicového signálu pokračuje časová ústředna v generování časové informace, přičemž je řízena vnitřním přesným časovým normálem. Časová ústředna (obr. 1) je samostatné kompaktní zařízení. Na signálový vstup ústředny je připojena přes konektor BNC aktivní anténa, která je umístěna v místě optimálního příjmu signálu GPS - mezi aktivní anténou a družicemi musí být 'přímá viditelnost' pro radiový signál použitého kmitočtu. Je tedy nutné, aby anténa 'viděla' co největší část horní hemisféry. Výstupy ústředny GPSD jsou vyvedeny na příslušné svorky nebo konektory. Časovou ústřednu GPSD lze použít k synchronizaci počítačů a počítačových sítí (přes výstup RS232, RS485/422), k řízení připojených hodin a vzdálených displejů (výstup RS485/422), k řízení spínačů smyček podružných hodin (výstupy TTL) či jako dvojité spínací hodiny nebo generátor synchronizačních impulsů (výstupy TTL).

vstup

max.25m koax

aktivní anténa

GPSD

modul přijímače GPS

zdroj

230V~

záložní RTC

přesný oscilátor

řídicí procesor (89C55)

LCD displej (2x 16 znaků)

výstupy

EEPROM (param.)

TTL RS 232

RS232

TTL RS 485

RS485/422

spínač 1

Sp1

spínač 2

Sp2

TL.

24V=

(hlavní) (záložní)

napájení

Obr. 1: Blokové schéma časové ústředny GPSD Svým mechanickým provedením je časová ústředna určena k montáži na DIN lištu, její zástavná šířka je 9M (160 mm).

4/29



RS485

90 mm

RS232

GPSD v.č. 3V 5V

24V=

0V

3V

1 2 3 4 5 6

5V PB2

R1

NAPÁJENÍ ANTÉNY

230V~

24V=

SPÍNAČE

ANTÉNA

160 mm

Obr. 2: Čelní pohled na časovou ústřednu GPSD

13 mm

102,4 mm

82 mm

33,5 mm

38,0 mm

GC3LP279CA

17,4

41 mm

41 mm

2J410M

102 mm

90 mm

TIMING 3000 (TIMING 2000) s držákem

VIC-100 s držákem

Obr. 3: Standardní aktivní anténa GPS (vlevo) a anténa TIMING3000 a VIC-100 s držákem (vpravo) Přípojné body časové ústředny jsou popsány v tabulce 1. Použité svorky jsou určeny pro průřez vodiče max. 2,5 mm2. 5/29



Tab. 1: Konektory a svorkovnice časové ústředny GPSD

Hlavní napájení Záložní napájení RS232

RS485

TTL výstupy

Aktivní anténa

Konektor/svorka

název

popis

WS1

L

Přívod 230 V~ (L) – šroubovací svorka

WS2

N

Přívod 230 V~ (N) – šroubovací svorka

W1

-

Přívod 24V= (GND) – svorka WAGO

W2

+

Přívod 24V= (+) – svorka WAGO

K1/2

TxD

Výstup RS232 (TxD)

K1/5

GND

Výstup RS232 (GND)

K2/2

A

Výstup RS485 (A)

K2/8

B

Výstup RS485 (B)

K2/5

GND

Výstup RS485 (GND)

W3

GND

Zem vnitřního zdroje 5 V – svorka WAGO

W4

Sp1

Výstup spínače 1 – svorka WAGO

W5

Sp2

Výstup spínače 2 – svorka WAGO

W6

+5V

Kladný pól vnitřního zdroje 5V – svorka WAGO

K6

BNC

Přívod aktivní antény GPS

2.1 Vnitřní časový zdroj Vnitřní časový zdroj ústředny je v činnosti trvale, bez ohledu na stav příjmu signálu z družic. Je-li vyhodnocena časová informace GPS, dojde k zasynchronizování tohoto vnitřního časového zdroje. Při výpadku napájecího napětí ústředny je časový údaj zálohován ve vnitřních obvodech RTC – jeden je přímo v části přijímače signálu GPS, druhý (s nižší prioritou) je připojen k hlavnímu řídicímu procesoru ústředny. Systém GPS přenáší časový údaj pouze ve stupnici UTC (standardní světový čas). Časová ústředna proto umožňuje zvolit časový posun vnitřního časového zdroje vůči tomuto času o libovolný počet hodin – tj. nastavit požadované časové pásmo, a to bez ohledu na vyhodnocené zeměpisné souřadnice. Tento čas je pak k dispozici na všech výstupech časové ústředny. Ústředna může pracovat i v režimu s respektováním letního/zimního času, ale pouze pro časové pásmo SEČ. Údaj letního nebo zimního času a s ním spojený příslušný časový posun je určen na základě aktuálního data podle v současné době platných pravidel (hranice mezi letním a zimním časem je vždy poslední celý týden v březnu a říjnu v neděli ráno, 2 nebo 3 hodina). Vnitřní algoritmus přechodů letní/zimní čas je definován až do roku 2080 včetně. Údaj dne v týdnu není systémem GPS přenášen. Den v týdnu je odvozen z vnitřního RTC obvodu připojeného k řídicímu procesoru ústředny a je nutno jej při prvním spuštění časové ústředny ručně nastavit na správnou hodnotu.

2.2 Sériové výstupy Časová ústředna je vybavena sériovými výstupy RS232 a RS485/422. Oba výstupy jsou obsluhovány jedním procesem a vysílají stejnou časovou informaci v identickém formátu. Obě rozhraní jsou simplexní, tzn. že pouze vysílají.

6/29



Rozhraní RS232 lze připojit pouze k jednomu zařízení, a to kabelem maximální délky 30 metrů. K rozhraní RS485/422 lze připojit až 31 přijímačů (zapojených paralelně), maximální délka propojovacího kabelu je 1 200 metrů. Sériový telegram je generován na počátku příslušné sekundy. Počáteční hrana startbitu prvního znaku telegramu určuje přesně okamžik, který je v tomto telegramu specifikován. U sériových výstupů lze zvolit jeden z následujících formátů časového telegramů: - OSC - OSC+ - standardní telegram MEINBERG Rozhraní RS232 při přenosu dat u žádného z implementovaných telegramů nepoužívá, ani nijak neošetřuje, hardwarové signály řízení přenosu rozhraní RS232 (RTS, DTR, DSR, CTS, CD), mechanismus 'handshake' tedy není použit. Zapojení konektorů sériových rozhraní je uvedeno v tabulce 1.

2.2.1 Telegram OSC, OSC+ Parametry sériového rozhraní: - přenosová rychlost 9600 Bd - parita lichá - délka značky 8 bitů - 2 stopbity Tab. 2: Struktura telegramu OSC, OSC+ Byte č.

D7

D6

D5

D4

D3

D2

D1

D0

1

1

0

1

0

1

0

1

0

2

desítky sekund

jednotky sekund

sekundy BCD (00h až 59h)

3

desítky minut

jednotky minut

minuty BCD (00h až 59h)

4

desítky hodin

jednotky hodin

hodiny BCD (00h až 23h)

5

0

den v týdnu

X, Y, Z = bitové příznaky, den v týdnu BCD (1-7)

6

desítky měsíců

jednotky měsíců

měsíce BCD (00h až 12h)

7

desítky dnů

jednotky dnů

dny BCD (00h až 31h)

8

desítky roků

jednotky roků

roky BCD (00h až 99h)

9

0

Z*

Y

X

kontrolní suma (modulo 128)

význam hlavička AAh

Kontrolní součet (bez hlavičky AAh)

* … jen u telegramu OSC+, u telegramu OSC je hodnota bitu D6 = 0.

7/29



Bitové příznaky: X…příznak věrohodnosti

= 0… jednotka příjmu GPS pracuje správně = 1… porucha jednotky příjmu GPS, čas odvozen z RTC obvodu

Y…příznak letní/zimní čas = 0… zimní čas = 1… letní čas (viz. kap. 2.4.2.4) Z …příznak validity = 0… vnitřní časový zdroj není synchronizován časem žádné družice = 1… vnitřní časový zdroj je synchronizován časem alespoň jedné družice Den v týdnu je přenášen v rozsahu hodnot 1 až 7 (1 náleží pondělí, 7 neděli)

2.2.2 Telegram Meinberg Parametry sériového rozhraní: - přenosová rychlost 9600 Bd - parita žádná - délka značky 8 bitů - 1 stopbit Tab. 3: Struktura telegramu MEINBERG Byte č.

ASCII

hexa

1

<STX>

02h

start telegramu

2

D

44h

identifikátor ‘DATUM’

3

:

3Ah

oddělovač

4

0-3

30h-33h

DEN – desítky (d)

5

0-9

30h-39h

DEN – jednotky (d)

6

.

2Eh

7

0-1

30h-31h

MĚSÍC – desítky (m)

8

0-9

30h-39h

MĚSÍC – jednotky (m)

9

.

2Eh

10

0-9

30h-39h

ROK – desítky (r)

11

0-9

30h-39h

ROK – jednotky (r)

12

;

3Bh

oddělovač

13

T

54h

identifikátor ‘DEN V TÝDNU’

14

:

3Ah

oddělovač

15

1-7

30h-37h

16

;

3Bh

oddělovač

17

U

55h

identifikátor ‘ČAS’

18

:

3Ah

oddělovač

19

0-2

30h-32h

HODINY – desítky (h)

20

0-9

30h-39h

HODINY – jednotky (h)

význam

oddělovač

oddělovač

DEN V TÝDNU, 1 = pondělí, 7 = neděle (t)

8/29



Byte č.

ASCII

hexa

význam

21

.

2Eh

oddělovač

22

0-5

30h-35h

MINUTY – desítky (m)

23

0-9

30h-39h

MINUTY – jednotky (m)

24

.

2Eh

25

0-5

30h-35h

SEKUNDY – desítky (s)

26

0-9

30h-39h

SEKUNDY – jednotky (s)

27

;

3Bh

28

#/_

23h/20h

stav synchronizace od resetu (u). ‚#‘...nebyla, ‚_‘...byla

29

*/_

2Ah/20h

aktuální stav synchronizace (v). ‚*‘...není, ‚_‘...je

30

S/_/U

53h/20h/55h

letní čas/zimní čas/UTC (x). ‚S‘...letní čas, ‚_‘...zimní čas, ‚U‘...UTC

31

!/_/A

21h/20h/41h

nastane posun času (y). ‚!‘...změna let./zim. času, ‚_‘...bez posunu, ‚A‘...vložení sekundy

32

<ETX>

03h

oddělovač

oddělovač

konec telegramu

2.3 TTL výstupy Sp1 a Sp2 Časová ústředna je vybavena dvěma nezávislými spínači, jejichž výstupní napěťové úrovně jsou TTL kompatibilní. Jako spínací prvek je použit N-MOSFET tranzistor (HEXFET) se sériově zapojenou ochrannou Schottkyho diodou. V těsné blízkosti svorek spínačů jsou umístěny i svorky s vyvedeným vnitřním napětím 5 V=. To lze využít v omezeném rozsahu pro napájení připojené zátěže (do max. 50 mA celkového odběru). Pro větší proudové odběry nebo při požadavku vyššího pracovního napětí je třeba použít externího zdroje jehož zemní potenciál je spojen s nulovým potenciálem vnitřního zdroje 5 V= (svorka W3) – viz obr. 20. Maximální napětí tohoto externího zdroje je 30 V=. U každého spínače lze nastavit nezávisle jeden z následujících režimů (s výjimkou režimu podružných hodin, který využívá oba dva spínače současně): - spínač zablokován (trvale rozepnut) - synchronizační pulsy - letní/zimní čas - podružné hodiny - spínací hodiny

2.3.1

Synchronizační pulsy

V tomto režimu je příslušný spínač rozpojen a pouze na počátku nastavené periody je na definovanou dobu sepnut. Spínací hrana tedy indikuje počátek této periody. Periodu lze nastavit v těchto krocích: - 1 sekunda - 1 minuta - 1 hodina 9/29



Délku trvání impulsu lze zvolit následovně: - 0,1 sec - 0,2 sec - 0,5 sec - 1 sec (jen pro periodu 1 min nebo 1 hod) - 2 sec (jen pro periodu 1 min nebo 1 hod)

2.3.2 Letní/zimní čas Příslušný spínač kopíruje aktuální stav příznaku letní/zimní čas. Pro zimní čas je rozepnut, pro letní sepnut. Pozor: příznak letní/zimní čas přenášený sériovým telegramem OSC a OSC+ nemusí být s tímto interním příznakem letního/zimního času identický – viz kap. 2.5.2.4.

2.3.3 Podružné hodiny V tomto režimu je ovládání spínačů Sp1 a Sp2 společné, nastavení režimu podružných hodin u jednoho spínače vyvolá nastavení tohoto režimu i u druhého (bez ohledu na jeho předchozí nastavení). Časová ústředna umožňuje připojit ke svým TTL výstupům Sp1 a Sp2 koncový budič smyčky podružných hodin (např. typ PH07). K němu je pak, vedle externího zdroje 24 V= pro silové napájení připojených podružných hodin, připojena jedna smyčka řízených podružných hodin. K časové ústředně lze připojit i více koncových budičů PH07 (až 10) a tak rozdělit řízené podružné hodiny do několika galvanicky oddělených smyček. Ústředna registruje pomocí jednoho svého SW čítače stav k ní připojených podružných hodin, přesněji počet impulsů již generovaných v rámci daného dne, a to ve 24 hodinovém cyklu. Jeho údaj by měl souhlasit s časovým údajem hodin připojených ke smyčce. Pokud tomu tak není, je třeba ručně upravit stav tohoto čítače. Po sesouhlasení údaje čítače podružných hodin se skutečným stavem připojených hodin již časová ústředna vždy zajistí správnou funkci připojených podružných hodin (i po výpadku napájecího napětí nebo po přechodu letní/zimní čas a naopak). Délka trvání jednoho impulsu je 1,6 sec, perioda opakování je 120 sec. Sp1 generuje impuls na počátku liché minuty, Sp2 na počátku sudé. V případě aktivace rychlého chodu (např. při přechodu zimní/letní čas nebo po obnovení napájecího napětí po jeho výpadku) je perioda opakování zkrácena na 6 sekund – každé 3 sekundy je tedy generován jeden impuls.

2.3.4 Spínací hodiny Režim spínacích hodin je u obou spínačů identický, spínače jsou na sobě nezávislé. Aktivací tohoto režimu u obou spínačů tak lze získat dvojité spínací hodiny řízené časovým údajem systému GPS. Pro každý spínač lze nezávisle nastavit až 56 časů sepnutí nebo rozepnutí (tj. 28 dvojic zapnuto/vypnuto). Cyklus spínačů je 24 hodin.

10/29



Výchozí stav spínače je ‚rozepnuto‘. Pokud tedy není první spínací okamžik nastaven na časový údaj 0 hodin, 0 minut, 0sekund, dojde po půlnoci k rozpojení spínače, a to bez ohledu na jeho předchozí stav.

2.4 Zobrazení údajů, nastavení parametrů K zobrazení časových údajů a nastavení parametrů časové ústředny je využit podsvícený LCD displej 2x 16 znaků a dvě tlačítka - a . Displej i tlačítka jsou umístěny na čelním panelu časové ústředny. Tlačítko slouží k rolování položek menu na displeji nebo k inkrementaci/změně nastavovaného parametru. Právě nastavovaný parametr je vždy zvýrazněn blikáním. potvrzuje zadanou hodnotu nastavovaného parametru nebo aktivuje zobrazenou Tlačítko volbu pro nastavení tlačítkem . Struktura menu časové ústředny je znázorněna na obr. 4, kde jsou schematicky zachycena všechna možná zobrazení na LCD displeji a přechody mezi nimi. Každá zachycená kombinace menu je na obrázku identifikována pomocí číselného kódu zobrazeného pod příslušným náhledem na LCD displej (např. 1, 2, 7-2, 7-5-2-1). Další text se bude při popisu struktury menu na toto číselné označení odvolávat. Přechod mezi jednotlivými zobrazeními se děje stiskem znázorněného tlačítka nebo .

2.4.1 Základní zobrazení Základní zobrazení je zachyceno na obr. 4 v menu 1, 2, 3, 4, 5, 6 a 7. Po zapnutí časové ústředny se zobrazí menu 1. Opakovaným stiskem tlačítka lze přecházet na další menu, po dosažení menu 7 se zobrazení vrací zpět na menu 1.

11/29



Obr. 4a: Struktura menu časové ústředny GPSD – český jazyk 12/29



Obr. 4b: Struktura menu časové ústředny GPSD – anglický jazyk

13/29



2.4.1.1 Datum a čas (menu 1) den v týdnu

letní/zimní zachyceny čas 4 družice z celkem 9 viditelných

den

měsíc

rok

hodina minuta sekunda

Obr. 5: Menu 1 Horní řádek displeje obsahuje v levé části aktuální údaj dne v týdnu. Vzhledem k tomu, že systém GPS tento údaj nepřenáší, je den v týdnu odvozen z vnitřního RTC obvodu a je nutno jej při prvním spuštění časové ústředny ručně nastavit na správnou hodnotu. Den v týdnu je zobrazen některým z následujících textů: pondělí úterý středa čtvrtek pátek sobota neděle Pravá část horního řádku zobrazuje aktuální datum ve formátu DD.MM.RR (DD…den v měsíci, MM…měsíc, RR…poslední dvojčíslí roku). Letní nebo zimní čas je indikován na spodním řádku vlevo znaky lč (letní čas) nebo zč (zimní čas). Vpravo od něj je zobrazen aktuální počet družic zachycených vnitřním přijímačem GPS, které jsou použity pro určení času a polohy. Za písmenem z následuje počet družic které by se v daném prostoru a čase měly nacházet nad obzorem. Při ideálních příjmových podmínkách by oba dva údaje měly být shodné, v běžné praxi je však vlivem umístění antény a rušivým vlivům počet zachycených družic nižší. Pro správné určení časového údaje postačuje jedna zachycená družice, pro určení zeměpisných souřadnic pak alespoň tři. Kompletní údaj polohy (souřadnice včetně výšky) vyžaduje zachycení alespoň čtyř družic. Pravá část spodního řádku displeje obsahuje údaj aktuálního času ve standardním formátu HH:MM:SS (HH…sekundy, MM…minuty, SS…sekundy).

2.4.1.2 Zeměpisné souřadnice (menu 3) zeměpisná šířka

severní/jižní

zeměpisná délka

východní/západní

Obr. 6: Menu 3

14/29



Horní řádek zobrazuje vyhodnocenou zeměpisnou šířku. Severní nebo jižní zeměpisná šířka je rozlišena znakem s nebo j umístěným za údajem zeměpisných vteřin. Spodní řádek zobrazuje vyhodnocenou zeměpisnou délku. Východní nebo západní zeměpisná šířka je rozlišena znakem v nebo z umístěným za údajem zeměpisných vteřin. Údaj zeměpisných souřadnic je aktualizován jen v případě, je-li počet zachycených družic větší nebo roven třem. V opačném případě zůstává zachována poslední vyhodnocená pozice.

2.4.1.3 Výška a rychlost (menu 5) výška

rychlost

Obr. 7: Menu 5 Horní řádek zobrazuje údaj změřené výšky. Nejedná se však o nadmořskou výšku, ale o výšku nad referenčním elipsoidem (matematický model Země). Pro získání skutečného údaje nadmořské výšky je tedy potřeba zobrazenou hodnotu dodatečně upravit o výškový rozdíl mezi referenčním elipsoidem a skutečným povrchem Země (ten samozřejmě závisí na konkrétních zeměpisných souřadnicích). Navíc je údaj výšky zatížen nepřesností určení polohy (± 50 metrů), což je pro výšková měření již značná odchylka (na rozdíl od zeměpisných souřadnic, kde je zpravidla tato chyba únosná). Na dolním řádku je uveden údaj rychlosti pohybu antény časové ústředny. Vzhledem k tomu, že je rychlost pohybu počítána z rozdílu následně změřených údajů polohy, je zobrazená hodnota zatížena chybou až cca ±2 km/h. Proto může být i u stacionární aplikace časové ústředny někdy zobrazen nenulový údaj rychlosti.

2.4.1.4 Stav podružných hodin, vstup volby typu nastavení (menu 7) stav podr. h. hodiny

stav podr. h. minuty

Obr. 8: Menu 7 Časová ústředna umožňuje připojit ke svým TTL výstupům Sp1 a Sp2 koncový budič smyčky podružných hodin (např. typ PH07). Po nastavení TTL výstupů do režimu ‚podr.hodiny‘ (menu 7-5-6) je pak ústředna schopna řídit podružné hodiny připojené k výstupu tohoto budiče. Ústředna registruje pomocí jednoho svého SW čítače stav k ní připojených podružných hodin, přesněji počet impulsů již generovaných v rámci daného dne, a to ve 24 hodinovém cyklu. Právě stav tohoto čítače je zobrazen na horním řádku menu 7. Tento údaj by měl souhlasit s časovým údajem hodin připojených ke smyčce. Pokud tomu tak není, je třeba upravit stav tohoto čítače (viz menu 7-1-4 a 7-1-5). Po sesouhlasení údaje čítače podružných hodin se skuteč-

15/29



ným stavem připojených hodin již časová ústředna vždy zajistí správnou funkci připojených podružných hodin (i po výpadku napájecího napětí nebo po přechodu letní/zimní čas a naopak). Druhý řádek menu 7 představuje vstup do volby typu nastavení parametrů ústředny, a to stiskem tlačítka .

2.4.2

Nastavení parametrů

Po stisku tlačítka v menu 7 dojde k aktivaci menu 7-1, které je první položkou volby typu nalze nalistovat požadovanou skupinu pastavovaného parametru časové ústředny. Tlačítkem rametrů (označenou uzavřením mezi symboly > a <) a stiskem tlačítka přejít do jejich nastavení -viz obr. 4. Jedinou výjimkou je menu 7-8 které je pouze informativní a na stisk tlačítka nereaguje. Jednotlivé skupiny nastavovaných parametrů jsou zachyceny v tabulce 4. Tab. 4: Seznam skupin parametrů menu

skupina parametrů

text na displeji

7-1

údaj času, stav PH

>

čas

7-2

datum, den v týdnu

>

datum

7-3

časová stupnice

> čas.stupnice <

7-4

sériový výstup

>seriový výstup<

7-5

TTL spínače

> spínače <

7-6

Jazyk menu

>

7-7

obnovení originálního nastavení

>orig.nastavení<

7-8

verze programového vybavení

>verze SW: D2.6<

není aktivní

7-9

ukončení nastavení

>

návrat do menu 1,

jazyk

konec

poznámka

< <

<

<

zpět na menu 7-1

2.4.2.1 Čas, stav čítače podružných hodin (menu 7-1-1 až 7-1-5) Vnitřní jednotka příjmu GPS má vyšší prioritu než ruční nastavení času, za normálního stavu časové ústředny proto nelze změnit ručně údaj hodin, minut ani sekund. Tyto údaje lze editovat pouze při poruše nebo odpojení jednotky příjmu GPS, což je plně v souladu s filozofií ovládání vnitřního časového zdroje ústředny. název nastavovaných parametrů

nastavovaný údaj hodin bliká

minuty

sekundy

Obr. 9: Menu 7-1-1 Z menu 7-1 lze stiskem tlačítka aktivovat nastavení časového údaje vnitřního časového generátoru – menu 7-1-1. Nastavovaný údaj hodin bliká a lze jej stiskem tlačítka postupně inkrementovat (pokud je jednotka příjmu GPS v poruše nebo odpojena). Po nastavení požadované hodnoty se stiskem tlačítka údaj potvrdí a přejde se do následujícího menu 7-1-2.

16/29



Analogickým postupem lze projít nastavením údaje minut a sekund (menu 7-1-2 a 7-1-3). název nastavovaných parametrů


minuty podr. h.

Obr. 10: Menu 7-1-4 Po potvrzení údaje sekund tlačítkem se zobrazí menu 7-1-4, ve kterém lze tlačítkem nastavit údaj hodin SW čítače podružných hodin (viz kap. 2.1.1.4). Pokud jsou spínače v režimu podružných hodin, je během nastavování časových údajů zastaveno generování nových pulsů pro podružné hodiny. Po nastavení údaje hodin SW čítače dojde stiskem tlačítka k zobrazení menu 71-5 a lze obdobným postupem nastavit údaj minut. Ten je potvrzen stiskem tlačítka , generování nových pulsů podružných hodin je povoleno a na displeji se zobrazí menu 7-9, ze kterého lze tlačítkem opustit nastavování parametrů a přejít do základního zobrazení (menu 1).

2.4.2.2 Datum, den v týdnu (menu 7-2-1 až 7-2-4) Údaj data (den, měsíc a rok) je primárně opět určen jednotkou příjmu GPS a lze jej tedy nastavit níže uvedeným postupem pouze v případě její poruchy nebo odpojení. Naproti tomu údaj dne v týdnu systémem GPS přenášen není a lze jej libovolně editovat. název nastavovaných parametrů

nastavovaný údaj dne bliká

měsíc

rok

Obr. 11: Menu 7-2-1 Z menu 7-2 lze stiskem tlačítka aktivovat nastavení údaje data vnitřního časového generátoru – menu 7-2-1. Nastavovaný údaj dne v měsíci bliká a lze jej stiskem tlačítka postupně inkrementovat (pokud je jednotka příjmu GPS v poruše nebo odpojena). Po nastavení požadované hodnoty se stiskem tlačítka údaj potvrdí a přejde se do následujícího menu 7-2-2. Analogickým postupem lze projít nastavením údaje měsíce a roku (menu 7-2-2 a 7-2-3). název nastavovaných parametrů

nastavovaný údaj dne v týdnu bliká

Obr. 12: Menu 7-2-4 17/29



Po potvrzení údaje roku tlačítkem se zobrazí menu 7-2-4, ve kterém lze tlačítkem nastavit údaj dne v týdnu. Ten je potvrzen stiskem tlačítka , na displeji se zobrazí menu 7-9, ze kterého lze tlačítkem opustit nastavování parametrů a přejít do základního zobrazení (menu 1).

2.4.2.3 Časová stupnice (menu 7-3-1) Systém GPS přenáší časový údaj ve stupnici UTC (standardní světový čas). Časová ústředna umožňuje zvolit časový posun o libovolný počet hodin vůči tomuto času, v takto posunutém čase pak běží vnitřní časový generátor ústředny a tento čas je rovněž k dispozici na všech jejích výstupech. Tab. 5: Seznam implementovaných časových stupnic časové pásmo

text na displeji

SEČ s přechodem letní/zimní čas

seč auto let.čas

SEČ letní čas

seč ručně

lč

+2

ano

SEČ zimní čas

seč ručně

zč

+1

ne

UTC +2 hodiny

UTC +02 hodin

+2

ne

UTC +3 hodiny

UTC +03 hodin

+3

ne

:

posun vůči UTC +1/+2

:

letní čas automaticky podle data

:

:

UTC +10 hodin

UTC +10 hodin

+10

ne

UTC +11 hodin

UTC +11 hodin

+11

ne

UTC -12 hodin

UTC -12 hodin

-12

ne

UTC -11 hodin

UTC -11 hodin

-11

ne

:

:

:

:

UTC -1 hodina

UTC -01 hodin

-1

ne

UTC +0 hodin

UTC +00 hodin

0

ne

UTC +1 hodina

UTC +01 hodin

+1

ne

název nastavovaného parametru

nastavovaný údaj časové stupnice bliká

Obr. 13: Menu 7-3-1 Z menu 7-3 lze stiskem tlačítka aktivovat nastavení údaje časového pásma – menu 7-3-1. Nastavovaný údaj bliká a lze jej stiskem tlačítka postupně měnit (viz tabulka 5). Po nastavení požadované hodnoty se stiskem tlačítka údaj potvrdí a na displeji se zobrazí menu 7-9, ze kterého lze tlačítkem opustit nastavování parametrů a přejít do základního zobrazení (menu 1).

18/29



2.4.2.4 Sériový výstup (menu 7-4-1 až 7-4-4) Z menu 7-4 lze stiskem tlačítka RS485/422.

aktivovat nastavení parametrů sériových výstupů RS232 a


nastavovaný údaj typu telegramu bliká

Obr. 14: Menu 7-4-1 Jako první volba je zobrazeno menu 7-4-1, v němž lze tlačítkem vybrat typ výstupního telegramu. Nabízeny jsou tři typy telegramů: OSC, OSC+ a standardní telegram Meinberg. Po nastavení požadovaného typu sériového telegramu se stiskem tlačítka jde se do následujícího menu 7-4-2.

volba potvrdí a pře-


nastavovaný údaj periody vysílání sér. telegramu bliká

Obr. 15: Menu 7-4-2 Zde je možno tlačítkem nastavit periodu vysílání sériového telegramu, a to v krocích 1 – 2 – 3 – 4 – 5 – 6 – 10 – 15 – 20 – 30 – 60 sekund. Okamžik generování sériového telegramu je vždy určen celočíselným podílem aktuálního údaje sekund a zvolené periody (např. pro periodu 3 sekundy je sériový telegram vysílán vždy na počátku 0., 3., 6., 9., ...54. a 57. sekundy). Potvrzením zvolené periody tlačítkem

se zobrazí menu 7-4-3.


nastavovaný údaj způsobu blokování sér. telegramu bliká

Obr. 16: Menu 7-4-3 V tomto menu lze určit zda bude vysílání sériového telegramu trvale zablokováno, zablokováno pouze do okamžiku prvního úspěšného zachycení časového údaje z alespoň jedné družice nebo zda bude telegram vysílán bez omezení – viz tabulka 6.

19/29



Tab. 6: Seznam možných nastavení blokování sériového telegramu text na displeji

generování sériového telegramu

trvale generován

sériový telegram vysílán vždy (s nastavenou periodou vysílání)

s verifikací GPS

od restartu až do okamžiku prvního zachycení alespoň jedné družice je telegram blokován

zablokován

vysílání sériového telegramu je trvale zablokováno

Potvrzením zvolené periody tlačítkem

se zobrazí menu 7-4-4.

Obr. 16a: Menu 7-4-4 V této volbě lze nastavit jakým způsobem bude generován bit D5 5. bytu telegramů OSC a OSC+ (v tabulce 2 označený jako ‚Y). Na telegram MEINBERG nemá toto nastavení vliv. Je-li nastavena volba ‚jen SEč‘, bude bit ‚Y‘ v sériovém telegramu kopírovat příznak letní/zimní čas zobrazovaný na počátku druhého řádku LCD displeje v menu 1. Bude tedy nastaven do log. 1 jen v případě, že je zvoleno časové pásmo SEČ a současně je časový údaj ústředny posunut do letního času (a to jak automatickým, tak ručně vnuceným přechodem – viz kap. 2.5.2.3). Při nastavení jiného časového pásma než SEČ bude tento bit vždy v úrovni log. 0. Jiná situace je však při volbě ‚i v UTC‘. Tato volba je určena jen pro časové stupnice UTC-12 až UTC+11. Pro časovou stupnici SEČ nemá smysl. Pro volbu ‚i v UTC‘ je funkce bitu ‚Y‘ sériového telegramu OSC a OSC+ nezávislá na právě zobrazovaném příznaku letní/zimní čas na LCD displeji (menu 1). Bit ‚Y‘je nastaven do log. 1 vždy, když je dle pravidel platných v EU letní čas. Přitom časový údaj ústředny a tím i sériového telegramu není nijak posunut a odpovídá stále navolenému časovému pásmu. Bit ‚Y‘ v log. 1 pouze indikuje, že ‚civilní čas‘ v daném časovém pásmu je odlišný od času přenášeného sériovým telegramem. Externí připojené zařízení tak má možnost na základě tohoto příznaku samo provést příslušný časový posun a respektovat ‚civilní čas‘, nebo příznak ignorovat a trvale pracovat se ‚zimním‘ časem. Pravidlo nastavení bitu ‚Y‘ do log. 1 je následující: -

pro časové pásmo UTC-12 až UTC-2 včetně je bit ‚Y‘ nastaven do log. 1 v období od 1:00:00 poslední březnové neděle zvolené časové stupnice do 0:59:59 poslední říjnové neděle zvolené časové stupnice.

-

Pro časové pásmo UTC-1 až UTC+11 včetně je bit ‚Y‘ nastaven do log. 1 v období od 1:00:00 UTC poslední březnové neděle do 0:59:59 UTC poslední říjnové neděle. Například při volbě časového pásma UTC+1 (odpovídající SEČ) dojde k nastavení bitu ‚Y‘ do log. 1 až ve 2:00:00 místního ‚zimního‘ času. Zpět do log. 0 bude bit ‚Y‘ nastaven ve 2:00:00 místního ‚zimního‘ času. Časový údaj přenášený sériovým telegramem bude samozřejmě trvale ‚zimní‘.

20/29



Po nastavení požadované hodnoty tlačítkem a jejím potvrzení tlačítkem se na displeji zobrazí menu 7-9, ze kterého lze tlačítkem opustit nastavování parametrů a přejít do základního zobrazení (menu 1).

2.4.2.5 TTL spínače Sp1 a SP2 (menu 7-5-1 až 7-5-13) Z menu 7-5 lze stiskem tlačítka aktivovat volbu režimu činnosti TTL spínačů Sp1 a Sp2. Nastavení se provádí nejprve pro Sp1, následuje Sp2. Možné režimy činností spínačů jsou zachyceny v tabulce 7 a pro daný spínač je lze zobrazit opakovaným stiskem tlačítka . Stiskem tlačítka je režim zvolen a přejde se do nastavení jeho dílčích parametrů nebo, pokud pro režim žádné nejsou, do volby režimu dalšího spínače (u spínače Sp2 pak zpět do menu 7-9). Tab. 7: Popis režimů spínačů Sp1 a Sp2 spínač

text na displeji

menu

popis režimu

Sp1

Sp1:zablokován

7-5-1

Sp1 je trvale rozpojen

Sp1

Sp1:perioda 1sek

7-5-2

Sp1 sepne na počátku každé sekundy. Délku sepnutí lze nastavit v menu 7-5-2-1 (0,1 – 0,2 – 0,5 sekundy)

Sp1

Sp1:perioda 1min

7-5-3

Sp1 sepne na počátku každé minuty. Délku sepnutí lze nastavit v menu 7-5-2-1 (0,1 – 0,2 – 0,5 – 1 - 2 sekundy)

Sp1

Sp1:perioda 1hod

7-5-4

Sp1 sepne na počátku každé hodiny. Délku sepnutí lze nastavit v menu 7-5-2-1 (0,1 – 0,2 – 0,5 – 1 - 2 sekundy)

Sp1

Sp1: let.čas

7-5-5

Sp1 kopíruje aktuální údaj letního/zimního času (zimní čas ..rozepnut, letní čas...sepnut)

Sp1

Sp1: podr.hodiny

7-5-6

Sp1 a Sp2 řídí koncový budič smyčky podružných hodin (např. typ PH07). Menu spínače Sp2 (7-5-8 až 7-5-13) jsou skryta.

Sp1

Sp1: spínací hod

7-5-7

Stav Sp1 je určen aktuálním časem a uloženými časy zapnutí a vypnutí zadanými v menu 7-5-7-1 (max. 56 časů, denní cyklus)

Sp2

Sp2:zablokován

7-5-8

Sp2 je trvale rozpojen

Sp2

Sp2:perioda 1sek

7-5-9

Sp2 sepne na počátku každé sekundy. Délku sepnutí lze nastavit v menu 7-5-9-1 (0,1 – 0,2 – 0,5 sekundy)

Sp2

Sp2:perioda 1min

7-5-10

Sp2 sepne na počátku každé minuty. Délku sepnutí lze nastavit v menu 7-5-9-1 (0,1 – 0,2 – 0,5 – 1 - 2 sekundy)

Sp2

Sp2:perioda 1hod

7-5-11

Sp2 sepne na počátku každé hodiny. Délku sepnutí lze nastavit v menu 7-5-9-1 (0,1 – 0,2 – 0,5 – 1 - 2 sekundy)

Sp2

Sp2: let.čas

7-5-12

Sp2 kopíruje aktuální údaj letního/zimního času (zimní čas ..rozepnut, letní čas...sepnut)

Sp2

Sp2: spínací hod

7-5-13

Stav Sp2 je určen aktuálním časem a uloženými časy zapnutí a vypnutí zadanými v menu 7-5-13-1 (max. 56 časů, denní cyklus)

S výjimkou režimu podružných hodin, kdy je činnost Sp1 a Sp2 vzájemně svázána, jsou oba spínače zcela nezávislé a jejich nastavení lze libovolně kombinovat. V následujícím textu bude popsán režim spínacích hodin, činnost spínačů při zbývajících režimech je dostatečně zřejmá z tabulky 7. Režim spínacích hodin je u obou spínačů stejný. Aktivací tohoto režimu u obou spínačů tak lze získat dvojité spínací hodiny řízené časovým údajem systému GPS. Pro každý spínač lze nezávisle nastavit až 56 časů sepnutí nebo rozepnutí (tj. 28 dvojic zapnuto/vypnuto). Cyklus spínačů je 24 hodin.

21/29



Nastavení spínacích/rozpínacích časů lze provést v zobrazení menu 7-5-7 (Sp1) nebo 7-5-13 (Sp2) stiskem tlačítka . Zobrazí se menu 7-5-7-1 (resp. 7-5-13-1), které ukazuje první nastavený čas sepnutí daného spínače od počátku dne ve formátu HH:MM:SS. název nastavovaného parametru

spínač Sp1

sepne


minuty sekundy

Obr. 17: Menu 7-5-7-1 Text vlevo od údaje času (ZAP nebo VYP) indikuje zda se jedná o čas sepnutí nebo rozepnutí spínače. Liché záznamy jsou určeny pro sepnutí, sudé pro rozepnutí. Není-li časový záznam definován (jedná-li se o konec platných záznamů), je místo časového údaje zobrazen nápis --:--:--. Stiskem tlačítka se rozbliká údaj hodin, tlačítkem lze nastavit požadovaný údaj hodin, potvrdit jej tlačítkem a přejít k nastavení údaje minut. Poznámka: Pokud se za údaj hodin vybere položka nacházející se mezi čísly 23 a 0 (indikovaná nápisem -:--:--), je po jejím potvrzení tlačítkem ukončen poslední záznam spínacích hodin a přejde se k následující položce menu. Tak se stane rovněž v případě, že byla vyčerpána vnitřní paměť ústředny pro daný spínač (poslední editovaný údaj byl v pořadí 56. záznamem). Pokud tedy nebylo zvoleno ukončení záznamu (nápisem --:--:--), lze nyní nastavit tlačítkem údaj minut, tlačítkem jej potvrdit a přejít k nastavení údaje sekund. Ten lze nastavit pouze v krocích 0 – 5 – 10 – 15 – 20 – 30 – 40 – 50 sekund. Po potvrzení nastaveného údaje sekund (a tím i celého časového záznamu) dojde k zobrazení následujícího záznamu a je možno ihned začít upravovat jeho blikající údaj hodin. Záznamy spínacích a rozpínacích časů lze rovněž pouze prohlížet (bez nutnosti postupného potvrzování jednotlivých údajů hodin, minut a sekund), a to stiskem tlačítka bezprostředně po vstupu do menu 7-5-7-1 (resp. 7-5-13-1). Každý další stisk zobrazí následující časový záznam. Kdykoli je možno přejít k editaci zobrazeného záznamu, a to stiskem tlačítka . Po nastavení posledního záznamu Sp2 (zobrazením ukončení záznamu --:--:-- nebo editací 56. záznamu Sp2) a jeho potvrzení tlačítkem se na displeji zobrazí menu 7-9, ze kterého lze tlačítkem opustit nastavování parametrů a přejít do základního zobrazení (menu 1).

2.4.2.6 Jazyk menu (menu 7-6-1) Časová ústředna umožňuje zvolit jazyk v němž jsou zobrazovány nápisy na LCD displeji. Lze vybrat mezi češtinou a angličtinou, a to z menu 7-6-1 zobrazeného po stisku tlačítka v menu 7-6. název nastavovaného parametru

blikající volba jazyka menu

Obr. 18: Menu 7-6-1 22/29



Tlačítkem se přepíná mezi češtinou a angličtinou (CZ - EN). Po nastavení požadovaného jazyka a jeho potvrzení tlačítkem se na displeji zobrazí menu 7-9, ze kterého lze tlačítkem opustit nastavování parametrů a přejít do základního zobrazení (menu 1).

2.4.2.7 Obnovení originálního nastavení (menu 7-5-1) Časová ústředna je vybavena funkcí obnovení standardního nastavení všech volitelných parametrů. Tuto funkci lze aktivovat z menu 7-7-1 zobrazeného po stisku tlačítka v menu 7-7. název nastavovaného parametru

blikající volba obnovení originálního nastavení

Obr. 19: Menu 7-7-1 Tlačítkem je možno zvolit potvrzení nebo zamítnutí možnosti obnovení originálního nastase vení parametrů (ANO - NE). Po nastavení požadované volby a jejím potvrzení tlačítkem na displeji zobrazí menu 7-9, ze kterého lze tlačítkem opustit nastavování parametrů a přejít do základního zobrazení (menu 1). Tab. 8: Originální nastavení parametrů časové ústředny GPSD parametr

hodnota

ekvivalentní text na displeji

časová stupnice

SEČ s automatickým přechodem letní/zimní čas

čas.stupnice seč auto let.čas

typ sériového telegramu

OSC

seriový výstup telegram OSC

perioda vysílání sériového telegramu

1 sekunda

seriový výstup vysílá po 01 sek

způsob vysílání sériového telegramu

od restartu až do okamžiku prvního zachycení alespoň jedné družice je telegram blokován

seriový výstup s verifikací GPS

Způsob generování bitu L/Z čas (bit ‚Y‘) v sériovém telegramu OSC, OSC+

jen pro časovou stupnici SEČ

seriový výstup bit Lč: jen SEč

režim spínač Sp1 a SP2

podružné hodiny

spínače Sp1: podr.hodiny

jazyk menu

beze změny

CZ/EN

2.4.2.8 Verze programového vybavení (menu 7-8) Toto menu je pouze informativní, neumožňuje editovat žádný parametr. Podává informaci o verzi programového vybavení uloženého ve vnitřní ROM řídicího procesoru (verze D2.6). Po stisku tlačítka se na displeji zobrazí menu 7-9, ze kterého lze tlačítkem vování parametrů a přejít do základního zobrazení (menu 1).

opustit nasta-

23/29



2.4.2.9 Ukončení nastavování, přechod do základního zobrazení (menu 7-9) Menu 7-9 je jediným místem, ze kterého lze vystoupit z nastavování parametrů a přejít k základnímu zobrazení (menu 1). Děje se tak stiskem tlačítka . Pokud je v menu 7-9 stisknuto tlačítko

, dojde pouze k přechodu zpět na menu 7-1 (viz obr. 4).

24/29



3. Instalace a obsluha časové ústředny Ústředna není určena k provozu ve venkovním prostředí, její krytí je IP20. Výjimkou je aktivní anténa, kterou je možno instalovat i v náročnějším prostředí (IP64).

3.1 Instalace Vzhledem ke svému kompaktnímu provedení určenému k montáži na DIN lištu je instalace časové ústředny GPSD velmi jednoduchá: - Časová ústředna se zatlačí na DIN lištu až zaskočí zajišťovací kolík ve spodní části ústředny. - Přívod síťového napájecího napětí se připojí ke svorkám WS1 (L) a WS2 (N). Přívod je jištěn trubičkovou pojistkou 0,2 A umístěno pod průhledným krytem vedle síťových svorek. - Přívod záložního napájení 24 V= je připojen na svorky W1 (0 V) a W2 (+24 V). Přívod je vnitřně chráněn proti přepólování sériově zapojenou Schottkyho diodou. Není-li záložní napětí v aplikaci použito (např. je-li síťový přívod zálohován pomocí UPS a pod.), ponechají se svorky W1 a W2 volné. - Aktivní anténa je připojena k BNC konektoru K6. Pokud je délka standardně dodávaného kabelu aktivní antény (6 metrů) nedostatečná, je možno kabel prodloužit na maximální délku až 25 metrů (s minimem přechodových konektorů, které do anténního přívodu vnášejí další útlum signálu). Pro větší délku kabelu je již zisk aktivní antény pro správnou činnost obvodů části přijímače GPS nedostatečný. - Anténa by měla být umístěna v místě optimálního příjmu signálu GPS - mezi aktivní anténou a družicemi musí být 'přímá viditelnost' pro radiový signál použitého kmitočtu. Je tedy nutné, aby anténa 'viděla' co největší část horní hemisféry. V praxi se ukázala jako dostačující přímá viditelnost cca 40 % horní hemisféry. Při prvním spuštění časové ústředny po změně polohy doporučujeme anténu na cca první hodinu dočasně umístit do pozice s přímou viditelností na alespoň 50 % horní hemisféry – dříve tak dojde k přesnému určení nové polohy. Poté lze anténu přemístit do místa konečné instalace. - Rozhraní RS232 pro zavedení časové informace do počítače, počítačové sítě nebo k jiným zařízením je k dispozici na konektoru K1 (viz tabulka 1). Délka kabelu rozhraní RS232 nesmí přesáhnout 30 m. - Rozhraní RS232 je galvanicky spojeno s vnitřními obvody ústředny. Hlavní napájecí zdroj 230 V~ je řešen jako ‚plovoucí‘, tzn. vnitřní obvody jsou galvanicky nezávislé na potenciálu nulového či ochranného vodiče. Pokud není použit záložní napájecí zdroj a pokud ani ostatní výstupy časové ústředny nejsou nijak připojeny k potenciálu nulového či ochranného vodiče, pak připojením výstupu RS232 ke galvanicky neoddělenému vstupu RS232 počítače (např. COM1 nebo COM2) nemůže dojít k žádným problémům vyvolaným případnými úbytky na společném vodiči. V opačném případě je vhodné rozhraní RS232 mezi ústřednou a připojeným počítačem ošetřit galvanickým oddělovačem. - Rozhraní RS485/422 pro přenos časové informace k externím displejům, hodinám a vzdáleným počítačům je vyvedeno na konektoru K2 (viz tabulka 1). Délka kabelu rozhraní RS485/422 nesmí přesáhnout 1 200 m. - Rozhraní RS485 je galvanicky spojeno s vnitřními obvody ústředny, nesmí být připojeno bez galvanického oddělovače k uzemněným vstupům jiných zařízení. Jinými slovy, bez galvanického oddělovače k němu lze připojovat pouze zařízení s ‚plovoucím‘ síťovým zdrojem.

25/29



- TTL výstupy Sp1 a Sp2 jsou k dispozici na svorkách W4 a W5. Sem jsou zapojena vnější připojovaná zařízení. Pokud je potřeba, lze využít i pomocné svorky vnitřního napájecího zdroje ústředny W3 (0 V) a W6 (+5 V) – např. pro napájení optronu, relé 5 V nebo LED. Několik možných připojení jednoho TTL výstupu k různým typům vnějších zařízení je uvedeno na obr. 20. Vzhledem k tomu, že na pomocné svorky W3 a W6 je vyvedeno vnitřní napájecí napětí využívané obvody časové ústředny, je třeba dbát zvýšené pozornosti při návrhu jejich zapojení a manipulaci s nimi. GPSD

GPSD

+5V

+5V

W6

W6

Ri>200R

D

R9 (R10) 56K

R9 (R10) 56K

RELE W4 (W5)

W4 (W5)

D5 (D6) BAR43

D5 (D6) BAR43

Ri>250R D

Q1 1/2 IRF7103

Q1 1/2 IRF7103

W3

RELE

W3

Ui=24V

a) připojení relé 5V

GPSD

b) připojení relé 24V

GPSD

+5V

+5V

W6

W6

R 2K2

R9 (R10) 56K

R 470R

R9 (R10) 56K

W4 (W5)

W4 (W5) OPTRON

D5 (D6) BAR43

Q1 1/2 IRF7103

W3

c) připojení optronu

TTL VSTUP D5 (D6) BAR43

Q1 1/2 IRF7103

W3 GND

c) připojení TTL vstupu synchronizovaného zařízení

Obr. 20: Připojení TTL výstupu (Sp1nebo Sp2) k různým vnějším zařízením

3.2 Uvedení do provozu - Po připojení přívodů napájecích napětí, aktivní antény a použitých výstupů lze přivést napájecí napětí. - Časová ústředna během cca 2 sekund provede svoji interní inicializaci, následně zobrazí na svém LCD displeji standardní zobrazení (menu 1). Vnitřní čas ústředny je odvozen z RTC obvodu připojeného k řídicímu procesoru ústředny (RTC s nižší prioritou). Místo počtu zachycených družic je na druhém řádku zobrazen nápis ERR, který indikuje skutečnost, že s jednotkou příjmu GPS nebyla od restartu doposud navázána komunikace. Všechny výstupy jsou od tohoto okamžiku v činnosti (pokud nejsou sériové výstupy zablokovány nastavením podmínky zachycení alespoň jedné družice).

26/29



- Po zahájení komunikace řídicího procesoru s vnitřní jednotkou příjmu GPS je na druhém řádku nahrazen nápis ERR normálním zobrazením počtu zachycených družic (např. 0z12). Od tohoto okamžiku je vnitřní čas ústředny určen RTC obvodem části přijímače signálu GPS (RTC s vyšší prioritou). Po správném zachycení alespoň jedné družice je čas tohoto RTC obvodu a tím i vnitřní čas ústředny synchronní s časovým údajem systému GPS (včetně RTC obvodu s nižší prioritou). - Po naběhnutí časové ústředny již není nutný žádný zásah obsluhy (s výjimkou změny nastavených parametrů ústředny). V případě nastaveného režimu automatických přechodů letní/zimní čas ústředna sama zajistí příslušné posuny údaje času.

3.3 Možné závady, jejich odstranění závada

její příčina a odstranění

Připojeno pouze hlavní napájení, záložní není připojeno.

• Nepřipojeno napájecí napětí – prověřit na svorkách WS1 a WS2.

Kontrolka 'PWR' nesvítí, LCD displej nezobrazuje žádné znaky.

• Vadná pojistka síťového přívodu. Vyměnit pojistku 0,2 A (pod průhledným krytem vedle svorek síťového přívodu). • Vnější zkrat mezi svorkami interního zdroje 5 V= W3 (0 V) a W6 (+5 V). Vypnout napájení, odstranit zkrat, prověřit pojistku v síťovém přívodu a znovu přivést napájení. • Porucha časové ústředny, zkusit vypnout a zapnout napájení. Výměna časové ústředny.

Připojeno pouze záložní napájení 24 V=, hlavní napájení vypnuto. Kontrolka 'PWR' nesvítí, LCD displej nezobrazuje žádné znaky.

• Nepřipojeno napájecí napětí – prověřit na svorkách W1 a W2. • Chybná polarita nebo velikost záložního napájení – prověřit na svorkách W1 (0 V) a W2 (+24 V). • Vnější zkrat mezi svorkami interního zdroje 5 V= W3 (0 V) a W6 (+5 V). Vypnout napájení, odstranit zkrat a znovu přivést napájení. • Porucha časové ústředny, zkusit vypnout a zapnout napájení. Výměna časové ústředny.

Ani po několika minutách od zapnutí není zobrazen počet zachycených družic, místo něj trvale zobrazen nápis ERR.

• nefunkční komunikace mezi přijímací částí a řídicí jednotkou ústředny. Počkat několik minut nebo znovu vypnout a zapnout napájecí napětí. Pokud závada nezmizí vyměnit časovou ústřednu.

Údaj počtu zachycených družic je dlouhodobě roven nule.

• aktivní anténa nevhodně umístěna. Anténa musí 'vidět' alespoň 40 % horní hemisféry. • Vadný propojovací kabel mezi anténou a ústřednou. Délka kabelu nesmí přesáhnout 25 m. Prověřit zda není kabel přerušen nebo zkratován. Vyměnit nebo zkrátit kabel. • Vadná přijímací část modulu GPS, vyměnit časovou ústřednu.

Kontrolní displej LCD zobrazuje nesmyslný údaj, který se neinkrementuje. Závada trvá déle než 1 minutu.

• došlo k poruše komunikace mezi modulem GPS a displejem nebo ke krátkodobému výpadku napájení, po kterém se procesor displeje špatně restartoval. Ostatní funkce časové ústředny jsou pravděpodobně v pořádku. Závadu lze odstranit vypnutím a opětovným zapnutím celé ústředny nebo stačí počkat 1 minutu. Pokud ani potom nedojde k nápravě, jedná se o poruchu časové ústředny.

27/29


Časový údaj zobrazený na kontrolním displeji LCD se od skutečnosti liší o hodinu a příznak letní/zimní čas je nesprávný.


• modul GPS je provozován v režimu trvalé činnosti v SEČ s ručním nastavením letního/zimního času. Přepnout modul do režimu automatického nebo správného ručního nastavení letního/zimního času. • pro automatické přepínání letní/zimní čas: časová pásma platnosti letního času naprogramovaná v modulu GPS jsou odlišná od skutečnosti (došlo ke změně těchto pásem). Přepnout modul do ručního nastavení letního zimního času a ručně nastavit správný čas. • pro ruční přepínání letní/zimní čas: ručním nastavením příznaku lč/zč nastavit správný údaj.

Časový údaj zobrazený na LCD displeji je vůči skutečnosti posunut o násobek hodin, příznak letního/zimního času je v pořádku

• Prověřit nastavení časové stupnice (SEČ, UTC+XX hodin, ..). Znovu nastavit požadovanou stupnici a přejít do základního zobrazení. Pokud není nové nastavení do 1 minuty akceptováno, vypnout a znovu zapnout napájení časové ústředny. Pokud ani pak nedojde k nápravě, jedná se o poruchu časové ústředny.

Výstup časové informace rozhraním RS232 nebo RS485 nevykazuje správnou činnost

• Prověřit nastavení parametrů sériové komunikace, zda je zvolen požadovaný typ telegramu, perioda jeho vysílání a zda je povoleno jeho vysílání. • RS232 (K1 - CANON9): ve stavu naprázdno má být napětí mezi piny 2 a 5 v rozsahu -8...-10 V. Každou sekundu by se měl projevit výstup časové informace asi 10.5 milisekund dlouhým zakmitáním tohoto napětí do opačné polarity. • RS485 (K2 - CANON9): napětí naprázdno mezi piny 2 a 8 by mělo být v rozsahu 2.5 ... 3.5 V. Každou sekundu by se měl projevit výstup časové informace asi 10.5 milisekund dlouhým zakmitáním tohoto napětí do opačné polarity. Vzhledem k tomu, že se předpokládá galvanicky volný vstup displejů připojených k rozhraní RS485, lze polaritu rozhraní změnit záměnou vodičů připojených na piny 2 a 8.

TTL výstupy nepracují správně

• ověřit nastavený režim daného TTL výstupu • ověřit zapojení TTL výstupů • u režimu podružných hodin je činnost Sp1 a Sp2 svázána. ověřit stav interního čítače PH případně upravit jeho hodnotu na aktuální čas. • porucha TTL výstupu. Vyměnit časovou ústřednu.

28/29



Obr. 21: Schémata zapojení vstupu, výstupů a zdrojové části

29/29

Časová ústředna GPSD

Recommend Documents