Приветствую всех!

Пару раз я уже показывал компьютеры, использовавшиеся в составе систем автоведения поездов. Но, как нетрудно догадаться, ими число ЭВМ, устанавливаемых на наших локомотивах и электричках, не ограничивается. Пришло время замахнуться на куда более «жирный» девайс — часть микропроцессорной системы управления и диагностики.



Итак, в сегодняшней статье поговорим о вот таком блоке, куда более навороченном, чем ранее виденные. Заодно посмотрим, что там внутри, вернём его в работоспособный вид, узнаем, на что он способен, а главное — немного прикоснёмся к технике с немецких железных дорог.

❯ О чём это я?

Уже с середины девяностых на серийно выпускаемые в нашей стране локомотивы начали устанавливать микропроцессорные системы управления и диагностики (МСУДы, они же МПСУ, они же МСУиД).



Эти устройства сильно облегчали управление поездом и устранение неполадок — в одном месте на экране отображались практически все возможные параметры, требующие контроля.

Туда же переехало даже ранее уне раз упоминавшееся автоведение, теперь это не отдельный ящик и отдельный компьютер, как это было на более ранних системах, а дополнительный модуль в шкафу управления и софт на дисплейном блоке.



МСУДами называется целое семейство систем от разных производителей, отличающихся блоками, софтом и интерфейсом связи (где-то CAN, где-то RS-422, а где-то и совсем экзотические поездные шины типа MVB/WTB). Состоит она обычно из дисплея в кабине, шкафа управления (где находятся модули дискретного ввода-вывода, аналогового ввода и связи) и датчиков, соединённых с системами, параметры которых требуется контролировать.



В качестве дисплейного модуля на каких-то локомотивах ставились импортные блоки (Gersys, PIXY), на каких-то — отечественные (Атроник, Fastwel, ПКП «Ирис»).



Именно первый вариант мне и довелось заполучить.



Он из кабины тепловоза 2ТЭ116У. Мой блок в нерабочем состоянии, так что теперь время разбираться, что с ним не так и как его оживить.

❯ Обзор оборудования

Вообще, как и "Автомашинист", МСУДы тянут на целую серию статей, но, ввиду того, что списывают такие блоки довольно редко, мне удалось раздобыть лишь один экземпляр. Именно его мы и будем препарировать.



А вот и он. Это Gersys BC4401, немецкий промышленный компьютер, устанавливаемый в России на тепловозы 2ТЭ116У и 2ТЭ25КМ. На передней части экран, кнопки управления, светодиоды работы клавиатуры и высокой температуры системы. Две проушины для удобного извлечения блока из корпуса.



Слот под карты PCMCIA.



С обратной стороны выполненный отдельным модулем блок питания и разъёмы подключения.



А вот и ответная часть разъёма.



Очередной ранее неизвестный мне тип коннекторов, до этого я подобных не встречал.



Часть разъёмов закрыта вот такими заглушками.

❯ Что такое EBuLa?

Прообразом МСУДов стала немецкая EBuLa (к слову, один из разъёмов на моём блоке подписан именно так). Эта система служит для контроля соблюдения расписания движения и показа его водителю.



Те самые Gersys изначально были разработаны именно для этой системы и лишь позже адаптированы для наших реалий.



Помимо расписания система включает в себя электросчётчик и подсказчик для машиниста (аналог режима «Советчик» в российских приборах УСАВП).

А вот начинка более нового такого блока. Увы, аутентичность в Германии не любят…

❯ Ищем распиновку

Первым делом необходимо понять, куда вообще подавать питание: ни один из контактов разъёма с корпусом не звонился, так что разобраться сходу было сложновато.



Снимем блок питания. Здесь это отдельный модуль, подключающийся к материнской плате при помощи трёхрядного разъёма DIN.



Разъём на корпусе.



Откручиваем плату. От разъёма идут три провода. Красный и жёлтый внутри ответной части разъёма соединены между собой. Они же идут далее на предохранитель. По полярности одного из конденсаторов окончательно убеждаемся, что два скрученных провода в разъёме — плюс.



Распиновка в итоге оказалась такой.

❯ Первый запуск

Помня о том, что на корпусе было указано допустимое напряжение 24-110 В, подаём 48 В и ждём чуда. Однако блоку на это было всё равно, он упорно отказывался включаться и не реагировал ни на нажатие кнопок, ни на постукивание об стену.

Пока я думал, что я перепутал полярность или что для запуска надо жмякнуть какую-то комбинацию кнопочек, внутри блока что-то смачно хрустнуло, а из щелей пошёл белый дым. Разочарованию, конечно, не было предела: только раздобыл, а уже спалил. Да, с дисплейными блоками с ЖД мне что-то везёт не особо, тот «автомашинист» я тоже умудрился сжечь при первом же запуске (хотя и восстановил потом).



Вскрытие показало, что пациент умер от вскрытия дело не в моей ошибке — бахнул и устроил КЗ тантал.



Выпаял его и поставил на место электролит подходящего номинала.



И вот при включении блок запустился и показал картинку. Однако дальше ничего не пошло, девайс жаловался на отсутствие загрузочного устройства.



Но удалось узнать характеристики: VIA Eden на один гигагерц и 512 МБ памяти.

❯ Внутренности

Сделан аппарат традиционно в духе немецкой техники, и с непривычки очень легко что-то отломать. Но если немного разобраться, то всё резко перестаёт казаться каким-то переусложнённым и нелогичным.



Инженеры предусмотрели обслуживание блока, когда он установлен в кабине. Достаточно провернуть два стопорных винта под Torx, и морда устройства откидывается на манер панели оператора в банкоматах.

Девайс условно можно поделить на три блока: БП, материнскую плату (в днище) и периферийную часть (дисплей). В откидной части также располагаются разъём клавиатуры PS/2, оптический привод и жёсткий диск.



Плата на «дисплейной» части.



Кабель высокого напряжения от инвертора. Инвертор этот расположен прямо на той же плате, куда втыкаются привод и винт.



Клавиатура тоже порадовала: она только кажется псевдосенсорной, как на микроволновке, на деле же под плёнкой скрываются обычные кнопочки.



Кронштейн. Он позволяет зафиксировать крышку в одном из положений, дабы она не стукнулась экраном об пульт. Для того, чтобы сделать детальные фото начинки блока, я его открутил.



Материнская плата. Отчётливо видны процессорный модуль, место под платы расширения PC/104-Plus, отвалившуюся батарейку BIOS, а также многочисленные кнопки, переключатели и светодиоды. Материнка утыкана ими по всей площади. Уверен, возможностей у неё очень и очень много, но документации никакой нет, так что поковыряем её как-нибудь в другой раз. А пока что продолжим разборки с загрузкой.

❯ HDD

Само собой, подозрение пало на жёсткий диск. Оно и понятно — вибрация и тряска в кабине локомотива не способствуют долгой работе. К тому же блоки эти обычно выключают не через завершение работы, а просто щелчком автомата на задней стенке кабины.



Сняв серую пластмасску, получаем доступ к диску.



А вот и он. Это Toshiba MK8050GACE объёмом 80 ГБ.



По виду он ничем не отличается от обычного HDD от ноута, но если поискать по названию модели, то разница станет понятна — этот диск заявлен как automotive grade, то есть разработанный специально под условия эксплуатации с высоким уровнем вибраций.



У меня нет информации о том, в чём же заключаются конструктивные отличия таких дисков от обычных, но кое-что можно увидеть, уже сняв плату: вместо отвратительного решения с жёсткими иглами, втыкающимися в лужёные контактные площадки, тут гермоблок связан с платой при помощи нормального разъёма.



Один из выводов разъёма откушен. Судя по тому, что на этикетке было написано «pin removed», это не баг, а фича специальное конструктивное решение.



Осмотрев разъём и не найдя каких-то повреждений, решил попробовать подключить винт к ПК. На удивление, он нормально определился. На единственном разделе оказалась чистая Windows XP и тот самый тепловозный софт. На всякий случай снял с диска образ при помощи dd.



А вот SMART ожидаемо не лучший: сказываются условия эксплуатации. Но диск-то рабочий и наверняка ещё может поработать. В чём же дело?

❯ BIOS

Со входом в BIOS всё оказалось сложно: PS/2 клавиатура при втыкании её в порт на крышке заставляла блок непрерывно пищать после нажатия любой клавиши, а обе USBшные, что были у меня дома, просто не работали. Причём не работали они как-то странно: с одной из них блок просто не реагировал на нажатие кнопок, а с другой даже удалось зайти в BIOS, но после этого комп зависал. Проблему решил самый неожиданный вариант: PS/2 клавиатура, воткнутая в USB-переходник.

В BIOS и выяснились странные дела: если воткнуть диск, то отваливаются все устройства на этом IDE, в том числе и привод. Если же оставить только привод, то всё ожидаемо работает, однако грузиться, разумеется, не с чего.

❯ CD-ROM

Подумалось, что имеет место какой-то конфликт двух устройств и что если снять привод, то всё оживёт. Со вздохом снова открываю крышку и откручиваю всю дисплейную плату.



Отключаю шлейфы и снимаю её. Теперь можно снять и дисковод. Сажаем плату на место, вставляем винт. Запуск, момент истины… HDD снова не видится.



Очень странные дела. Прозвонив все контакты и убедившись в отсутствии замыканий, а также перепробовав все IDE HDD, какие удалось найти дома, положительного результата так и не добился. Опять разбираем, прикручиваем на место привод, собираем.

❯ RTC

Следующим предположением было то, что диск не определяется из-за того, что компьютер не запоминает настройки BIOS. Сомнительная мысль, но одну брендовую «четвёрку» я когда-то оживил именно заменой батарейки умершего «далласа» RTC. Чем чёрт не шутит, возможно, местному BIOS тоже жизненно необходимо запоминать параметры HDD, дабы с него грузиться.



Чтобы добраться до батарейки, снимем USB-плату. Под ней видим слот Compact Flash.



Батарейка установлена на отдельной плате.



Как я понимаю, менять предполагалось не элемент питания, а модуль в сборе.



Трёхвольтовой литиевой батарейки в виде бочонка у меня не нашлось (а тионилхлоридные на 3,6 В не подошли бы), так что припаял обычную, благо она была под рукой.



Увы, эффекта это не возымело: блок упорно сообщал об ошибке RTC при запуске. За кадром я попробовал тионилхлоридный элемент, новую CR2032, один 18650, две последовательно соединённые батарейки AA, однако реакции на это не было никакой, настройки BIOS сбрасывались при каждой перезагрузке. Epic fail. Учитывая, что при перезагрузке снимается питание с контакта запуска БП (то есть по сути каждый раз блок совершает «холодный» запуск), мне так и не удалось с ним ничего достичь. Возможно, всему виной трещина в плате или какой-то другой дефект, который я проглядел (судя по тому, что батарейка была оторвана, материнка вполне могла испытать парочку жизненных ударов).

❯ Compact Flash

Как мы помним, помимо IDE0 под USB-платой есть и контроллер IDE1, отведённый под Compact Flash и PCMCIA. Само собой, сразу появилось желание попытать счастья с ним. Втыкаем карточку, собираем, грузимся… и она успешно определяется! Вот только привод опять отвалился. Жёсткий диск же своего существования так и не проявил.



На флешку при помощи dd записал образ диска БСГД (просто потому что он был под рукой). К немалому удивлению, карта произвела своё магическое действие, и на экране появилась картинка. Разумеется, прибитый к разрешению того экрана софт отображается криво, но блок грузится и даже что-то отображает.

❯ Can it run Doom?

Поскольку Windows установить не получается (если накатить её на флешку, она выработает ресурс перезаписи в момент), попробуем что-то сделать под DOS.





У меня нет железнодорожного софта под DOS, поэтому накатил на карту памяти Doom, прописал его в AUTOEXEC.BAT, настроил кнопки управления, и вот результат.



Хоть что-то в этом блоке отлично работает.

❯ Тепловозный софт

Запустить винду не вышло, значит, взглянем на софт отдельно. Накатил на виртуальную машину чистую Windows XP и запустил это приложение там.



Судя по количеству файлов *.OCX и куче картинок, написано это приложение на ActiveX.



Запускаем.



В духе продуктов «большого» IT здесь даже есть тёмная тема!







Ещё скриншоты.



Ради интереса запустил Windows XP с Live USB и открыл софт там.

❯ Что же в итоге?

По сравнению с ранее рассмотренными девайсами немецкий блок оказался на порядок более крутым. Но, увы, вероятно, из-за ударной нагрузки и вызванной ею трещины в плате (слишком уж много никак не связанных между собой неисправностей) полноценно запустить его не вышло. Впрочем, даже в таком состоянии он очень круто выглядит и наверняка ещё будет мною где-то применён.

Было бы очень интересно найти софт от других электровозов или тепловозов или даже (но это вообще будет везением на миллион) образ с немецкого блока.

Такие дела.

---

Новости, обзоры продуктов и конкурсы от команды Timeweb.Cloud — в нашем Telegram-канале ↩

Читайте также:

• ➤ Пишем приложение для SIM-карты
• ➤ Мем, ставший легендой: Doom можно запустить на чем угодно
• ➤ Запускаем DOOM на отечественной ретро-сети ИОЛА: игра в 4 руки на 2-х мегабитах
• ➤ Sega Mega Drive: Музыка, которой не было
• ➤ Город детства: что будет, если продолжить игру в SimCity 2000 спустя 25 лет