VANA 2620/51. Obr.1. ZAT a.s., Příbram VI, K Podlesí 541, tel , fax VANA2620/51_KL REV CZ-MAL.

Transkript

1 VANA 2620/51 VLASTNOSTI Vana 2620/51 (viz. Obr.1.) je zkonstruována v nové 19 mechanice EuropackPRO a nahrazuje vanu 2620/01. Je určena pro napájení a přenos dat desek souboru ZAT-DV používajícího sběrnici VME systému ZAT2000 MP. Šířka vany je 19 a je určena do standardní zástavby skříně. Výška vany je 6HE (266 mm). Výstupní napětí a jejich tolerance, časové průběhy logických signálů a jejich zatížitelnost odpovídají definici normy EN a konstrukční provedení pak ČSN IEC 297-1,2,3. Pro napájení jsou použity dva zdroje DVPWR6 napájené bezpečným vstupním napětím o jmenovité hodnotě +24V. DC/DC konvertory DVPWR6 umožňují paralelní řazení s current sharing obvodem umožňujícím rovnoměrné rozložení zátěže mezi paralelně propojené zdroje. Tímto způsobem lze řešit vyšší odběry proudu včetně redundance napájení sběrnice VMEbus při výpadku kteréhokoliv ze zdrojů. Kromě toho DC/DC konvertory DVPWR6 umožňují vyjímání a zasouvání do vany pod napětím (live insertion). Vana umožňuje napájení řídícího systému ze dvou nezávislých napájecích přívodů +24V. Dále je vana vybavena deskou pro generování signálů VME-bus a vyhodnocování správných úrovní všech napětí systému DVRS5, centrálním servisním modulem DVCSM2 (umožňujícím sledování funkce řídícího systému a měření teploty v okolí procesorové karty) a pasivními nebo aktivními moduly umožňující vyjímání a zasouvání desek souboru DV do vany (pasive extender a active Hot swap extender). Počet a pozice extenderů ve vaně se volí dle projektu. K ovládání těchto modulů (desek) je určena deska DVSV3, která pro svou funkci využívá sběrnici J4BUS. V příslušenství vany jsou také ventilační jednotky pro chlazení zdrojové a procesorové části. Ventilátory neběží trvale, ale jsou spínány teplotním čidlem (termostat). To je určeno ke spínání časového relé (např. MCR od firmy OEZ), z důvodu prodloužení doby doběhu ventilátorů a tím snížení průměrné střední teploty ve vaně (dosažení vyšší životnosti zařízení). Konstrukce bloku ventilátorů umožňuje jeho výměnu za provozu systému. Obr.1. 1 ZAT a.s., Příbram VI, K Podlesí 541, tel , fax

2 POPIS FUNKCE Z hlediska funkce je možné vanu 2620/51 rozdělit na část zdrojovou a část sběrnicovou. Zdrojová část se skládá z 2 ks DC/DC konvertorů DVPWR6, modulu PDB2 (je v zadní části vany a slouží k propojení DC/DC konvertorů z důvodu redukce kabeláže), X003 (obsahuje filtrační kondenzátory, ochranu proti přepětí a přepólování napájecího napětí) a DVRS5 (její součástí je předzátěž, obvod pro vyrovnávání zátěže current sharing na DC/DC konvertorech a obvody pro vyhodnocení správné úrovně všech napájecích napětí). Systém napájení je koncipován tak, že v případě poruchy jednotlivého zdroje nebo výpadku jednoho napájecího přívodu nedojde k resetu řídicí desky. V tomto případě je však nutné, aby nebyl překročen povolený odběr z jednoho DC/DC konvertoru DVPWR6. Výpadek kteréhokoli zdroje nebo napětí je vyhodnocen deskou DVRS5 a následně je signalizován na jejím čelním panelu pomocí led diod (popř. na panelu DVCSM2, kam jsou signály převáděny a následně i na sběrnici VME, kde jsou k dispozici pro vyhodnocení uživatelem). Modul DVRS5 dále vytváří sumární logické signály ACF (ACFAIL sběrnice VME), RES (SYSRES sběrnice VME) a SYSF (SYSFAIL sběrnice VME). Kromě interního resetu vana poskytuje ještě možnost externího resetu (pomocí +24V). Tento signál je přiveden na vstupní WAGO svorky ±EXR. Deska DVRS5 je navržena tak, aby generované signály splňovaly přesná kritéria dle specifikace VMEbus a jelikož přes ní prochází systémové napětí +5V, nelze bez ní vanu provozovat. V modulu DVCSM2 se vyhodnocují logické signály zdrojů, sběrnice a procesorů a výsledek se předává na sběrnici VMEbus. Na DVCSM2 se také měří teplota ve vaně a vytváří se výstupní binární signály WD a SYSFAIL. Ty jsou převedeny na reléový signál v modulu DVRS5. Na svorkách WD a SYSFAIL jsou vyvedeny stavy těchto logických signálů. Jedná se o přepínací reléové výstupy typu kontakt. Relé SYSFAIL je sepnuté při chybě některé z desek ve vaně (např. desky VMP1), nebo výpadek napájení (+5V, 12V, +12V). Relé WD je sepnuté v případě, že na DVCSM2 je aktivní watchdog a není správně obsluhován, tzn. není obsloužen dvakrát po zapnutí napájení nebo po první chybě (tzn. nefunguje žádná řídící deska nebo je nevratná SW chyba). Doba čekání na občerstvení WD je 70 sekund. Oba tyto signály poskytují souhrnnou informaci o stavu řídícího systému (viz. Tabulka č.5). Dále pak v tabulce č.6. je defaultní nastavení přepínačů desky DVCSM2 ve vaně. Vana ještě obsahuje další samostatné teplotní čidlo, které je galvanicky odděleno od systému a je umístěné nad 2 pozicí sběrnice. Pomocné signály a teplotní čidlo jsou vyvedeny na svorky WAGO, které jsou umístěny na zadní straně vany. Vana dále obsahuje modul X004 pro záznam výrobních údajů a jedinečného identifikačního kódu. Tento modul je ovládán pomocí programového vybavení PERTINAX Maximální odběr proudu ze zdrojů závisí na požadovaném stupni redundance. Stupeň redundance při maximálním odběru z jednotlivých sekcí napájení je uveden v tabulce č.1. Pro dosažení daného stupně redundance nesmí být překročen odběr v žádné sekci. Tabulka č.1 Odběr ze sekce +5V Odběr ze sekce +12V Odběr ze sekce 12V Stupeň redundance < 12,5 A < 2,5 A < 2,5 A 100 % < 25,0 A < 5,0 A < 5,0 A 0 % Sběrnicová část vany 2620/51 se skládá ze sběrnice VME s 21 pozicemi (5 pozic o rozměru 3HE a 16 pozic o rozměru 6HE). V prvním slotu sběrnice je vždy osazena DVCSM2, která je elektricky i mechanicky propojena s modulem DVRS5. Ostatní pozice o rozměru 3HE (2 až 5 slot VME) jsou určeny pro osazení procesorových a komunikačních desek přes hot swap extendery. Do pozice 2,3 2 ZAT a.s., Příbram VI, K Podlesí 541, tel , fax

3 smí být osazen pouze typ VMEX3B a do pozic 4,5 sběrnice pak pouze typ VMEX3A. Pokud nebude dodrženo toto pravidlo, nelze zaručit správnou funkci systému. Do ostatních pozic o rozměru 6HE se osazují extendery VMEX6A. Všechny typy HSE (VMEX3A, VMEX3B a VMEX6A) se osazují podle projektu (závisí na četnosti osazených desek), s výjimkou prvního slotu, kde je vždy osazen VMEX3PBE, který je součástí vany. Montáž HSE o rozměru 3HE (VMEX3A, VMEX3B) je následující. Nejprve se zasune kabel KD10/2 do extenderu a potom se společně s deskou zasune do slotu sběrnice. Po zasunutí se zapojí druhý konektor kabelu KD10/2 do příslušného konektoru J4BUS podle tabulky č.2. Pro případnou demontáž se použije přípravek M-011 (obj. č ). Při montáži hot swap extenderů o rozměru 6HE je postup podobný s výjimkou propojení kabelem, které je realizováno na plošném spoji extenderu a J4BUS. Demontáž se provádí pomocí přípravku M-012 (obj. č ). Před každou manipulací (montáž/demontáž) s extendery VMEXxx je bezpodmínečně nutné povolit jistící šrouby, které slouží k aretaci extenderů VMEXxx (viz.obr.č.3) a po dokončení manipulace s extenderem zase zajistit tak, aby byly při provozu vany v zajištěné poloze. Na VME lze také nastavit zakončení sběrnice (A/P). Tím je možné ovlivnit spotřebu a rozsah pracovních teploty vany (viz tabulka č.3). Konstrukce vany vychází z koncepce připojení kabelů návazností na přední panel desek. Pro upevnění kabelů návazností k vaně je určena sestava Držák kabelů DV. V příslušenství vany jsou také ventilátory pro chlazení zdrojové a procesorové části vany. Napájecí napětí se k vaně připojují přes WAGO svorky X.1 umístěné na zadním krytu vany. Vana je koncipována jako zařízení třídy ochrany III (dle ČSN EN ed.2), protože všechna používaná napětí (jak napájecí, tak systémová) jsou napětí bezpečná. Pro napájení vany musí být použity zdroje bezpečného napětí +24V (PELV nebo SELV dle ČSN ). Z důvodu dosažení minimálního vyzařování a vysoké odolnosti proti rušení má vana vyvedenou ochrannou svorkou, jenž musí být při provozu trvale propojena s ochranou uzemňovací soustavou systému (dle ČSN EN ed.2). Pro dosažení vysoké odolnosti proti rušení a nízké úrovně vyzařování je zapotřebí vanu důkladně uzemnit a v napájecím přívodu použít přepěťovou ochranu III. třídy s dvoustupňovým filtrem (např. HAKEL PIk8/24-Z). Poznámka: 1) Desky DVRS5, DVCSM2, DVSV3, J4BUS, PDB2, X003 a zdroje DVPWR6 jsou součástí vany 2620/51. 2) Extendery VMEXxx se volí dle požadavku projektu a nejsou součástí vany (kromě VMEX3PBE v prvním slotu). Do pozic o rozměru 3U se zapojují extendery VMEX3A, VMEX3B (viz.tab.č.3) a do pozic o rozměru 6U se osazují extendery VMEX6A. Tab č.2. Tabulka propojení VMEX3A (popř. VMEX3B) na J4BUS pomocí kabelu KD10/2 Slot VME Typ 3HE extenderu VMEX3B VMEX3B VMEX3A VMEX3A Konektor na J4BUS J33 J34 J35 J36 3 ZAT a.s., Příbram VI, K Podlesí 541, tel , fax

4 Tab č.3. Vliv zakončení VME na její spotřebu a pracovní rozsah teploty okolí Nastavení zakončení VME Spotřeba VME Pracovní rozsah teploty okolí Poznámka aktivní A < 0,5A C *) pasivní P <1,5A C default *) Aktivní zakončení je možné použít v aplikacích, kde potřebujeme snížit spotřebu ve vaně a vyhovuje nám rozsah pracovní teploty okolí C. Realizuje se pomocí propojek v zadní části vany sběrnice). Tab č.4 Popis signalizace na vaně 2620/51 Deska ve vaně Signálka (tlačítko) Popis DVPWR6 DVRS5 DVCSM2 IN OK OUT OK 1 OUT OK 2 Vstupní napětí zdroje (+24V DC) Výstupní napětí zdroje (+5V DC) +5V +5V DC na VME Výstupní napětí zdroje (±12V DC) +12V +12V DC na VME -12V -12V DC na VME ACF SYSF RES 24V(1) PWR1 24V(2) PWR2 TEMP Výpadek obou napájecích přívodů +24VDC (signál ACFAIL sběrnice VME) Chybná funkce některé z procesorových desek, nebo výpadek jednoho z napětí na VME (+5V,±12V DC) signál SYSFAIL sběrnice VME Signál SYSRESET sběrnice VME je aktivní (signalizuje se pouze RES od napájení) Správná hodnota napájecího napětí +24VDC (1. napájecí větev) Správná funkce zdroje DVPWR6 v 1.pozici vany (1. napájecí větev) Správná hodnota napájecího napětí +24VDC (2. napájecí větev) Správná funkce zdroje DVPWR6 v 2.pozici vany (2. napájecí větev) Teplota v horní části procesorových pozic vany (2 a 3 slot VME). Od 51ºC bliká a po překročení 57ºC trvale svítí (tolerance ±3ºC) 4 ZAT a.s., Příbram VI, K Podlesí 541, tel , fax

5 FAIL RES SRV Svítí pokud se dvakrát neobslouží watchdog vany (tzn. nefunguje žádná řídící deska) zhasne pouze vypnutím a opětovným zapnutím napájení. Signál SYSRESET sběrnice VME je aktivní Aktivace servisního režimu Deska ve vaně Signálka (tlačítko) Popis Signalizace stavu slotů VME: DVSV3 SLOT (2 21) UP DOWN LI RQ nesvítí svítí zelená svítí oranžová svítí červená odpojený extenderem neosazený slot připojený slot (osazený extenderem a funkční deskou nebo prázdný slot bez extenderu a desky) připojený slot osazený pouze extenderem nebo ext. a nefunkční deskou odpojený extenderem osazený slot Tlačítko pro výběr slotu (směr nahoru) Tlačítko pro výběr slotu (směr dolů) Současným stiskem tlačítek UP a DOWN je uskutečněn přechod do live insertion režimu Tab č.5. Stavy reléových přepínacích výstupů SYSF a WD typu kontakt (Svorkovnice X.2) Napájení vany Vana je bez napájení Vana pod napětím normální (bez poruchový) stav Vana pod napětím je aktivní SYSFAIL Vana pod napětím je aktivní WD (FAIL stav) Signálka SYSF Kontakt SYSF Kontakt WD Signálka FAIL N.O. COM N.C. N.O. COM N.C. Nesvítí Nesvítí - spojeno - spojeno Nesvítí Nesvítí spojeno - spojeno - Svítí Nesvítí - spojeno spojeno - Nesvítí Svítí spojeno - - spojeno 5 ZAT a.s., Příbram VI, K Podlesí 541, tel , fax

6 Tab č.6. Defaultní nastavení přepínačů desky DVCSM2 ve vaně 2620/51 Adresový přepínač J2 (adresa 1) : J2-1 OFF (1) J2-2 8 ON (0) Přepínač J4 (WATCHDOG) : J4-1 ON => aktivace systémového WATCHDOGu J4-2 OFF => OR, během periody WATCHDOGu může být zapsán občerstvovací kód pouze do jednoho z řídících registrů (pouze jednou procesorovou deskou) Přepínač J7 (DVRS,PULL-UP) : J7-1 ON je propojen systémový reset generovaný deskou DVRS5 (od napájecího napětí +5V) na sběrnici VME přes desku DVCSM J7-2 ON připojení pull-up rezistoru signálu SYSRESET (zvýšení šumové imunity signálu) 6 ZAT a.s., Příbram VI, K Podlesí 541, tel , fax

7 Obr.č. 2 Pohled na přední a zadní stranu vany 2620 / 51 7 ZAT a.s., Příbram VI, K Podlesí 541, tel , fax

8 Obr.č. 3 Detailní pohled na aretaci pro Hot swap extendery VMEXxx vany 2620 / 51 8 ZAT a.s., Příbram VI, K Podlesí 541, tel , fax

9 TECHNICKÉ ÚDAJE : Parametr Hodnota Vstupní údaje Tolerance napájecích napětí 19 29V DC Maximální proudový odběr vany při plném zatížení 7 A *1 ) Maximální proudový odběr vany při minimálním zatížení 0,6 A *1 ) Maximální zdánlivý příkon vany při plné zátěži Jištění 200 VA *1 ) jistič 10A typ C Krytí IP20 *7,8 ) Specifikace výstupních napětí VMEbus specifikace dle normy EN Tolerance výstupního napětí +5 V v celém rozsahu zatížení +4,875 +5,25 VDC Minimální zatěžovací proud výstupního napětí +5 V 2 A DC (1 A DC *2) ) Maximální trvalý proudový odběr z napětí +5 V 12,5 A DC *1,6 ) Výstupní údaje Tolerance výstupního napětí +12 V v celém rozsahu zatížení +11,65 +12,6 VDC Minimální zatěžovací proud výstupního napětí +12 V 0,15 A DC *9 ) Maximální proudový odběr z napětí +12 V 2,5 A DC *1,6 ) Tolerance výstupního napětí 12 V v celém rozsahu zatížení -12,6-11,65 VDC Minimální zatěžovací proud Výstupního napětí 12 V 0,15 A DC *9 ) Maximální proudový odběr z napětí 12 V 2,5 A DC *1,6 ) 9 ZAT a.s., Příbram VI, K Podlesí 541, tel , fax

10 Parametr Výstupní logické signály Hodnota RESET, ACFAIL, SYSFAIL Specifikace výstupních signálů VME bus EN Logické signály EMC parametry Bezpečnostní parametry Rozhodovací úroveň vstupního signálu ±EXR (Externí reset) Typ pomocných výstupních signálů (WD a SYSFAIL) Maximální spínané hodnoty (napětí/proud) pomocných logických výstupních signálů Vyvedený kontakt termostatu na svorkovnici X.3 pro spínání ventilátorů Odolnost proti rušení (elektrostatický náboj dle ČSN EN ) Odolnost proti rušení (odolnost proti vyzařovanému vysokofrekvenčnímu elektromagnetickému poli dle ČSN EN ed.2 Odolnost proti rušení do napájení přes kapacitní filtr (odolnost proti skupině impulsů dle ČSN EN Odolnost proti rušení do napájení přes kapacitní filtr (odolnost proti rázovému impulsu dle ČSN EN Vyzařování zdroje do okolního prostoru a napájení dle ČSN EN (třída A) Elektrická pevnost napájení (propojené svorky +24 V, 24 V, +EXR a -EXR) proti výstupům všechny signály sběrnice VME a J3BUS propojeny paralelně a spojeny s ochranou svorkou PE (dle ČSN EN 60950) Izolační odpor napájení (propojené svorky +24 V, 24 V, +EXR a EXR) proti výstupům všechny signály sběrnice VME a J3BUS propojeny paralelně a spojeny s ochranou svorkou PE (při 500 V DC) Elektrická pevnost napájení (propojené svorky +24 V, 24 V, +EXR a EXR) a ochranné svorky PE a krytu zdroje proti výstupům všechny signály sběrnice VME a J3BUS propojeny paralelně (dle ČSN EN 60950) Logická 0 < 7,5VDC, Logická 1 > 14VDC Přepínací kontakt relé 60 VDC / 0,1 ADC spínací termostat (30VDC / 0,5A zátěž L zhášená nebo R) 45ºC ±5ºC 8 kv (vzduchový výboj), 4kV (kontaktní výboj) 10 V/m 2 kv, 5 khz, 500 V Vyhovuje 700 V DC min. 20 MΩ 700 V DC 10 ZAT a.s., Příbram VI, K Podlesí 541, tel , fax

11 Bezpečnostní parametry Parametr Izolační odpor napájení (propojené svorky +24 V, 24 V, +EXR a EXR) a ochranné svorky PE a krytu zdroje proti výstupům všechny signály sběrnice VME a J3BUS propojeny paralelně (při 500 VDC) Elektrická pevnost výstupů všechny signály sběrnice VME a J3BUS propojeny paralelně proti vstupům - propojené svorky +24 V, 24 V, +EXR a EXR. (dle ČSN EN 60950) Izolační odpor výstupů všechny signály sběrnice VME a J3BUS propojeny paralelně proti vstupům - propojené svorky +24 V, 24 V, +EXR a EXR. (při 500 VDC) Třída ochrany zařízení Hodnota 500 kω *3 ) 1000 V DC min. 40 MΩ III (dle ČSN EN ed.2) Rozměry, hmotnost, teplotní rozsah Provozní teplotní rozsah Hmotnost vany včetně zdrojů DVPWR6, DVCSM2, DVRS5 a DVSV3 *5 ) Hmotnost vany včetně zdrojů DVPWR6, DVCSM2, DVRS5, DVSV3 a při plném osazení extenderů VMEX3A,VMEX6A *5 ) Rozměr (V x Š x H) *4 ) 5 až +70 ºC 7±0,2 kg 9±0,2 kg 266 mm (6 HE) x 483 mm (19 ) x 300 mm *1 ) Odběr a proudová zatížitelnost vany jsou měřeny na jedné napájecí větvi napájené napětím 24VDC(pro paralelní provoz zdrojů jsou hodnoty dvojnásobné). *2 ) Pokud je na sběrnici VME nastaveno aktivní zakončení (viz. Tabulka č.3.). *3 ) Tato hodnota odpovídá hodnotě svodových rezistorů mezi svorkami GND a PE sběrnice VME. *4 ) Při provozních teplotách nad 40 ºC je nutné zdrojovou část vany chladit ventilátorem s minimálním výkonem 25 m 3 /h. *5 ) Hmotnost vany bez procesorových, komunikačních, vstupních nebo výstupních desek. *6 ) Maximální odběr proudu ze zdrojů závisí na požadovaném stupni redundance. Stupeň redundance při maximálním odběru z jednotlivých sekcí napájení je uveden v tabulce č.1. Pro dosažení daného stupně redundance nesmí být překročen odběr v žádné sekci. *7 ) Nevyužité pozice vany musí být zakryty vykrývacím panelem č.v /4 pro pozice 3HE a č.v. 4E pro pozice 6HE. *8 ) Krytí je garantováno při dodržení předpisu firmy WAGO Kontakttechnik GmbH (pro svorky řady 231 je délka odizolování 8 až 9mm). 11 ZAT a.s., Příbram VI, K Podlesí 541, tel , fax

12 *9 ) Z důvodu optimální regulace výstupního napětí +12V a -12V se doporučuje, aby zatížení (zatěžovací proud) v těchto napěťových sekcích odpovídalo následujícímu grafu (vyplněná část grafu je zakázána): Iz (A) pro +12V 1,2 1 0,8 0,6 0,4 0, ,5 1 1,5 2 2,5 Iz (A) pro -12V 12 ZAT a.s., Příbram VI, K Podlesí 541, tel , fax