DK148016B - Sikkerhedsanordning ved et styringsanlaeg for togsikringsanlaeg - Google Patents

Description

O

i 149016

Opfindelsen angår en sikkerhedsanordning ved et styringsanlæg for dele til togsikringsanlæg, således som angivet i krav l's indledning.

Der kendes sikkerhedsanordninger af denne art, f.eks.

5 fra det svenske patentskrift nr. 362041, hvori en datamat i et styringsanlæg til sikkerhedsanordningen afgiver to instruktioner med samme betydning, men med forskellig form.

Med dette anlæg er der risiko for, at instruktionerne iværksættes, selv om indholdet er i strid med sikkerhedsreglerne.

10 Det er opfindelsens formål at anvise en sikker hedsanordning, hvormed forhindres at instruktionerne, dersom de har samme betydning men et indhold, der ville føre til en farlig omstilling, bliver udført. Det angivne formål opnås med en sikkerhedsanordning af den indledningsvis om-1S handlede art, som ifølge opfindelsen er ejendommelig ved den i krav l's kendetegnende del angivne udformning.

Med sikkerhedsanordningen ifølge opfindelsen opnås det, at omstillingen forhindres, hvis den er af fejlagtig art, og at den forhindres inden den er iværksat.

2o I det følgende beskrives et eksempel på en sik kerhedsanordning ifølge opfindelsen ved et styringsanlæg for togsikringsanlæg under henvisning til tegningen, hvor fig. 1 viser en sikkerhedsanordning i samvirke med et lyssignal, og 25 fig. 2 en sikkerhedsanordning i samvirke med et sporskiftedrev.

Sikkerhedsanordningen 1 i fig. 1 for et styringsanlæg til togsikringsanlæg er forbundet med et lyssignal 2, der er forsynet med to signallamper 2a, 2b for grønt lys 30 og med en signallampe 2c for rødt lys.

Sikkerhedsanordningen 1 omfatter tre instruktionsmodtagere 3a, 3b, 3c. Via en ledning 4 for digital datakommunikation er instruktionsmodtagerne forbundet med et indi-keringsbehandlende organ 5 i en central styreenhed 6.

35 To af instruktionsmodtagerne 3a og 3b er hver for synet med en afkoder 7a og 7b til afkodning af modtagne dataord. Afkoderne er tilsluttet hvert sit relæ 8a, 8b, 2

O

146016 som er forsynet med hver sin normalt sluttede kontakt 9a, 9b, som er parallelforbundne og tilsluttet signallampen 2c for rødt lys, og hver sin normalt åbne kontakt 10a, 10b, som er serieforbundet og tilsluttet de 5 to parallelforbundne signallamper 2a, 2b for grønt lys.

Sikkerhedsanordningen 1 er endvidere forsynet med en tredie instruktionsmodtager 3c, i hvilken der indgår en afkoder 7c og to med afkoderen forbundne omskiftere 20a og 20b, som er indskudt i hver sin af kredsene for de grønne signallamper 2a, 2b. Afkoderne 7a, 7b, 7c er opbygget af elektroniske logikkredse, og omskifterne udgøres af tyristorer.

Sikkerhedsanordningen tilføres vekselstrøm til forsyning af de tre lyssignaler over 3 adskilte transforma- torer 19a, 19b, 19c.

15 I sikkerhedsanordningen 1 indgår endvidere føleor-ganer i :form af spændingsfølere 12 i kredsen for signallampen 2c for rødt lys og 13 i den fælles kreds til forsyning af signallamperne 2a, 2b for grønt lys. Endvidere 2Q er der anbragt spændingsfølere 14 og 15 i hver af kredsene for signallamperne for grønt lys. Der er anbragt føleorganer i form af en strømføler 16 i kredsen for den røde signallampe og en strømføler 17, 18 i hver af kredsene for de grønne signallamper. Indikeringssignaler fra føleorganerne sendes på ledningen 4 tilbage til det indikeringsbehandlende organ 5 i den centrale styreenhed 6, men de enkelte ledninger til dette formål er ikke vist i fig. 1.

Normalt lyser signallampen 2c for rødt lys (stopsignalet) , så længe en instruktion om tænding af et køresig- 30 nal med grønt lys ikke er blevet modtaget i sikkerhedsanordningen 1. De to instruktionsmodtagere 3a, 3b er på kendt måde indrettet til at modtage hver sin instruktion med samme betydning, dvs. at signallampen for rødt lys 35 skal slukkes og mindst en af signallamperne for grønt lys skal tændes, men instruktionerne til hver af instruktions-

O

3 148016 modtagerne kan være kodet på forskellig måde. Afkoderne i instruktionsraodtagerne er. indrettet til ved modtagelse af det bestemte kodeord at sende strøm til den tilhørende relæspole 8a, 8b, hvorved relæets kontakter slår om.

5 Idet de normalt sluttede kontakter 9a, 9b for signallampen for rødt lys er parallelforbundne, og de normalt åbne kontakter 10a, 10b for signallamperne for grønt lys er serieforbundne, vil skift mellem rødt og grønt lys kun ske ved sammenfaldende omskiftning af begge relæer 10 8a og 8b. De to instruktioner til instruktionsmodtagerne blev sammenstillet uafhængigt sif hinanden og på forskellige tidspunkter i en styredatamat, som er indeholdt i den centrale styreenhed 6. Instruktionerne udsendes som digitale meddelelser i serieform på kommunikationsled-15 ningerne 4 og er kodet til at blive modtaget af bestemte instruktionsmodtagere, i dette tilfælde af de to instruktionsmodtagere 3a henholdsvis 3b. Kun hvis begge instruktioner er modtaget korrekt, og relæerne er slået til som følge af instruktionerne, igangsættes omskiftning 20 af lyssignalerne.

Den tredie instruktionsmodtager 3c i sikkerhedsanordningen er indrettet til at modtage en tredie instruktion, som angiver arten af omskiftning af lyssignalet, dvs. om der skal tændes en eller to signallamper med 25 grønt lys. Strømmen til lamperne sluttes af den ene af eller begge styringer 20a, 20b, som styres af den tredie afkoder 7c.

Så snart omstillingen af signalbilledet er igangsat af instruktionsmodtagerne 3a og 3b, og arten af sig-30 nalbilledet er bestemt af instruktionsmodtageren 3c, rapporteres resultatet af operationen tilbage til indi-keringsorganet 5 i den centrale styreenhed 6 ved hjælp af føleorganer, nemlig de fire spændingsfølere 12-15, de tre strømfølere 16-18 og signalkontakterne 11a, 11b 35 på relæerne. I styredatamaten i den centrale styreenhed bestemmes det ved hjælp af to, indbyrdes uafhængige fremgangsmåder, om den ønskede omstilling af signalbilledet er udført korrekt eller fejlagtigt. Hvis mindst én o 148016 4 af afprøvningerne herved viser, at omstillingen er fejlagtig, afgives straks et signal til den tilhørende instruk-tionsmodtager 01¾ at dens relæ skal slås fra. Lyssignalet skifter derved til igen at vise rødt lys.

5 Sikkerhedsanordningen 1 og den samvirkende, eentale styreenhed 6 er indrettet på en sådan måde, at den påbegyndte omstilling af signalbilledet afbrydes ved fejlagtig operation, og tilbagestilling til rødt lys sker efter et tidsrum på højst 1/20 sekund. Dette tidsrum er så kort, 10 at signallamperne for grønt lys ikke nar at tændes og afgive grønt lys. En fejlagtig og farlig information kan derfor ikke udsendes fra lyssignalet.

Sikkerhedsanordningen ifølge opfindelsen er endvidere indrettet på en sådan måde, at betingelsen for at lys-15 signalet skal vise ét eller to grønne lys er, at instruktion om at vise et sådant lys skal modtages i sikkerhedsanordningen ca. 100 gange pr. sek. Hvis instruktioner om grønt lys udebliver i mere end ca. 1/20 sek., falder relæet i i det mindste én af instruktionsmodtagerne 3a, 20 3b ud, og signalet skifter til at vise rødt lys.

At sikkerhedsanordningen er indrettet til at hindre den påbegyndte omstilling ca. 1/20 sek. efter modtagelsen af instruktionerne om igangsætningen af omstillingen, mens intervallet mellem instruktionerne kun er ca. 1/100 25 sek. og således betydeligt kortere, forklares ved, at der kræves et antal efter hinanden følgende instruktioner - 3 til 5 instruktioner - før instruktionsmodtagernes relæer når frem til deres sluttede stilling.

De anbragte følere for spænding og strøm gør det muligt at kontrollere den korrekte funktion af komponenterne i sikkerhedsanordningen og i det hertil knyttede, styrende apparat ved hjælp af specielle kontrolprogrammer i den centrale styreenhed. Antag f.eks. at lyssignalet i et tidsrum er indstillet til at vise et enkelt 35 o 5 148016 grønt lys. Kontrolprogrammet kan da dirigere instruktionsmodtageren 3a til at afbryde strømmen til sit relæ 8a og dirigere instruktionsmodtageren 3c til at slutte strømmen til begge signallamperne for grønt lys. Hvis derved 5 bl.a. spændingsføleren 13 stadig afføler spænding, må dette fortolkes som, at relækontakten 10a i instruktionsmodtageren 3a har sat sig fast i sluttet stilling. Hvis strømføleren 17 samtidigt viser, at der går en strøm til den ene af lamperne 2a for grønt lys, og strømføleren 10 18 viser, at der ikke går en strøm til den anden lampe 2b, skønt instruktionsmodtageren 3c er indstillet til at give strøm til begge lamper, kan der heraf drages den slutning, at den anden lampe 2b's glødetråd er afbrudt.

Den specielle kontroloperation er som nævnt så 15 kortvarig, at ingen ændring af lampesignalet er synlig. Kontroloperationen udføres kun så ofte, som det anses for nødvendigt for at give en tilstrækkelig stor sandsynlighed for, at komponenterne fungerer korrekt.

Den beskrevne sikkerhedsanordning er indrettet til 20 kun at vise to forskellige køresignaler. Den kan i andre tilfælde være indrettet til at vise mere end to køresignaler; ét signal kan f.eks. blinke. I dette tilfælde er den tredie instruktionsmodtager 3c forsynet med mere end to tyristorer til indkobling af et udvalgt 25 signalbillede.

Et andet eksempel på en sikkerhedsanordning, som er knyttet til et styrende apparat i form af et sporskiftedrev til omstilling af et skiftespor, er vist i fig. 2.

Her er en sikkerhedsanordning 31 af i hovedsagen samme 30 art som den tidligere beskrevne tilsluttet et sporskiftedrev 32 og er forsynet med tre instruktionsmodtagere 33a, 33b, 33c. Disse er som tidligere via ledningen 4 til digital datakommunikation tilsluttet det indikeringsbehand- lende organ 5 i den centrale styreenhed 6.

35 6 0 148016

Instruktionsmodtagerne er alle forsynet med afkodere 37a, 37b, 37c for de modtagne meddelelser, og i to af instruktionsmodtagerne 33a, 33b er kodemodtagerne 37a, 37b tilsluttet relæspoler 38a, 38b, som påvirker hver sin, normalt 5 åbne kontakt 39a, 39b med henblik på at slutte strømmen til sporskiftedrevet 32, og hver sin normalt sluttede kontakt 40a, 40b med henblik på at indikere relæernes stilling.

Sporskiftedrevets motor 32 er en jævnstrøjnsmbtor med et anker 43 og to magnetiseringsviklinger 44A og 44B, 10 hvoraf den ene 44A tilsluttes i serie med ankeret ved omstilling af sporet mod højre, og den anden 44B tilsluttes ved omstilling mod venstre. En grænseafbryder 46A afbryder strømmen til motoren, når omstillingen er fuldført, og en anden grænseafbryder 46B afbryder strømmen 15 efter omstilling mod venstre. Sporskiftedrevets motor tilføres jævnstrøm fra to adskilte ensrettere 47A og 47B, én for hver omstillingsretning.

Den tredie instruktionsmodtager 33c er forsynet med to par omskiftere 48A og 48B, der er tilsluttet afkoderen 20 37c med henblik på at slutte vekselstrøm til den ønskede vikling i sporskiftedrevets motor, hvilken strøm ensrettes af de nævnte ensrettere 47A, 47B. Omskifterne er i dette tilfælde tyristorer.

Sikkerhedsanordningen 31 omfatter, ligesom den tid-25 ligere beskrevne, føleorganer, i dette tilfælde tre spændingsfølere 50, 51A og 51B. Føleren 50 afføler spænding efter relaskontakterne ved de to første instruktionsmodtagere 33a, b, mens de øvrige afføler spænding til hver adskilt motorvikling efter tyristorerne i den tredie instruk-30 tionsmodtager 33c.

Sporskiftedrevet 32 er endvidere forsynet med to par signalkontakter 53A og 53B, som er tilsluttet en ensretter 54 og indrettet til at blive sluttet samtidigt med, at den tilsvarende grænseafbryder henholdsvis 46A og 46B 35 afbrydes ved fuldført omstilling. Signalkontakterne er 7 o 148016 indrettet til at afgive en jævnspænding med forskellig polaritet i den ene og i den anden grænsestilling. Signalkontakterne er tilsluttet et lavpasfilter 55 i sikkerhedsanordningen 31, og filteret er tilsluttet følerne 56A 2 og 56B med henblik på at meddele den centrale styreenhed 6 signalspændingens polaritet. En relækontakt i et prøverelæ 61 er indskudt i kredsen mellem signalkontakterne 53A, B og filteret 55 med henblik på at blive anvendt ved afprøvning af selve indikeringsanordningen.

10 De nævnte føleorganer 50,51A,51B og 56A,56B er tilsluttet ledningsnettet 4 til digital datakommunikation, men de enkelte ledninger til dette formål er ikke vist i fig. 2.

Sikkerhedsanordningen 31 for sporskiftedrevet 32 er i princippet indrettet som sikkerhedsanordningen 1 15 for lyssignalerne, dvs. på en sådan måde, at de to i'nstruk-tionsmodtagere 33a, 33b afkoder de modtagne, instruktioner, og når det fremgår, at instruktionerne til begge instruktionsmodtagerne har det indhold, at sporskiftedrevet skal omstilles, selv om instruktionerne kan have for-20 skellig form, sluttes relækontakterne 39A, 39B. Den tredie instruktionsmodtager 33c afkoder en anden instruktion, som angiver( i hvilken retning sporskiftedrevet skal startes, og slutter strøm til den ønskede motorvikling ved hjælp af den ene af de dobbeltpolet tilsluttede tyristo-25 rer 48A, 48B.

Som i den tidligere beskrevne udførelse tilbagemeldes til den centrale styreenhed ved hjælp af spændingsfølerne 50,51A,51B og relækontakterne 40a?40b, hvilken funktion, der er ved at blive startet. Skulle det ved kon-30 trol i den centrale styreenhed vise sig, at en fejlagtig operation er ved at blive udført, sendes der instruktion til mindst én af de to instruktionsmodtagere 33a, 33b, sådan at mindst ét relæ slår strømmen til sporskiftedrevet fra og afbryder den påbegyndte omstilling. Sikkerheds-35 anordningen er også i dette tilfælde indrettet på en sådan måde, at den påbegyndte omstilling forhindres se- 148016 o 8 nest 1/20 sek. efter modtagelsen af instruktionerne om, at omstillingen af sporskiftedrevet skal startes, hvilket har til følge, at en fortsat omstilling af sporskiftedrevet forhindres allerede inden det er begyndt at bevæ-5 ge sig.

Instruktionsmodtagerne 33a, 33b og 33c er indrettet til at modtage instruktionerne om omstilling af sporskiftedrevet gentaget ca. 100 gange pr. sek. Skulle et antal af instruktionerne udeblive, mens omstillingen 10 foregår, falder mindst ét af relæerne 38a,38b ud, og omstillingen af sporskiftedrevet afbrydes.

Ved hjælp af sporskiftedrevets kontakter 53A,53B og føleorganerne 56A,56B informeres den centrale styreehhéd om,at sporskiftedrevet og det heraf påvirkede sporskifte 15 er standset i en yderstilling, og hvilken yderstilling, det drejer sig om.

I sikkerhedsanordningen 31 for sporskiftedrev indgår et relæ 61 med en afbryderkontakt i kredsen fra sporskiftedrevets signalkontakter 53A,53B. Relækontakten i 20 prøverelæet 61 anvendes til at afbryde signalspændingen, når sporskiftedrevet står i en yderstilling og leverer kontinuert jævnspænding. Derved kontrolleres det, at føleorganerne 56A og 56B er i stand til at skelne imellem, om der forekommer signalspænding eller ikke.

25 Sikkerhedsanordninger af den her beskrevne udform ning kan også indrettes til og tilsluttes andre apparater til styring af togsikringsanlæg end de her beskrevne lyssignaler og sporskiftedrev.