EP1149752B1 - Einrichtung und Verfahren zum Ansteuern von Weichen - Google Patents

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EP1149752B1
EP1149752B1 EP01250076A EP01250076A EP1149752B1 EP 1149752 B1 EP1149752 B1 EP 1149752B1 EP 01250076 A EP01250076 A EP 01250076A EP 01250076 A EP01250076 A EP 01250076A EP 1149752 B1 EP1149752 B1 EP 1149752B1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
points
control devices
switching
period duration
multiples
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Lifetime
Application number
EP01250076A
Other languages
English (en)
French (fr)
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EP1149752A1 (de
Inventor
Dietrich Ennulat
Wolf-Georg Frohn
Volker Matthee
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Siemens AG
Siemens Corp
Original Assignee
Siemens AG
Siemens Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Siemens AG, Siemens Corp filed Critical Siemens AG
Publication of EP1149752A1 publication Critical patent/EP1149752A1/de
Application granted granted Critical
Publication of EP1149752B1 publication Critical patent/EP1149752B1/de
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B61—RAILWAYS
    • B61L—GUIDING RAILWAY TRAFFIC; ENSURING THE SAFETY OF RAILWAY TRAFFIC
    • B61L7/00—Remote control of local operating means for points, signals, or track-mounted scotch-blocks
    • B61L7/06—Remote control of local operating means for points, signals, or track-mounted scotch-blocks using electrical transmission
    • B61L7/08—Circuitry

Definitions

  • the invention is based on the object, a device for driving turnouts, with the despite high Flexibility in point control overloading the providing the switchover voltage Power supply device is reliably avoided.
  • a device for driving of points of a track area with a Power supply device for providing Switchover voltage and with at least two from each other independent, connected to the power supply device Control devices for driving the turnouts with these the Weichenumschaltschreib the power supply device apply, the at least two control devices designed in such a way that each of them Switch control commands exclusively in a separate, from that of the other control devices are different Switching time clock generated.
  • a significant advantage of the device according to the invention can be seen in the fact that the device is very flexible can be operated as to drive the switches at least two independent control devices available. This makes it possible for everyone Assign special tasks to controllers; so can For example, one of the control devices for the Sequential operation and another control device for the Setting of maneuvering or electric parking be specially designed location-based switch.
  • One Another significant advantage of the invention Setup is that the at least two Control devices are designed such that each of they have turnout commands in their own, of which the remaining control devices different switching time clock generated; because that avoids that Control devices too often at the same time Create point control commands.
  • An exactly simultaneous Generating switch drive commands leads namely because of high motor starting current of the point-to-point motors to one heavy load on the switchover switching current providing power supply device.
  • primes are; in the case of two control devices
  • the primes may be 2 and 5 or even 3 and 7 be.
  • the basic period duration at least as long as the time constant of the decaying Starting current of the point machines.
  • the starting current at Switching of points is namely when switching on the Switch drive, ie within the first approx. 50 ms, particularly high, allowing simultaneous generation of several turnout commands within this time period should be avoided particularly reliably; this will by a basic clock with a basic period of For example, at least 50 ms guaranteed.
  • the turnaround time of points is about 2 seconds, so that at a basic period of about 50 ms and relative small multiples or prime numbers despite the time offset generation of the switch drive commands temporal overlap of turnaround times - d. H. so one offset simultaneously switching multiple from one Control device controlled switches - can occur; is in fact in a switching timeslot Switch control command generated and will in the following Switch time slot also on again Switch control command generated, so is too small time interval between the two switching time slots the next turnout is activated, although the previously activated Weiche has not completely changed. It would do with it So a simultaneous, albeit temporally offset Switching several points through one and the same Control device come.
  • control device In the event that at least one of the control devices with at least one electrically locally operated switch in it is considered advantageous if this control device is designed such that it at Presence of one by local operation of this switch change command generated this switch with higher priority controls as the other switches assigned to it; because so can be safely avoided that electrically localized Switches are switched later.
  • a belated one Switching could namely to operational obstructions or Accidents lead, namely, if the switch therefore too late or no longer switches, because the rail vehicle, for the the switch was already requested in the Switched area is moved in.
  • the invention is also based on the object, a Provide method for driving turnouts with which despite high flexibility in the point control one Overload of the switchover voltage providing Reliable to avoid power supply device since this is safety relevant.
  • This object is achieved with a method for driving of points of a track area, in which with a Power supply switch point changeover voltage is provided and driving the turnouts with two Working independently with each other Power supply device connected control devices is made, wherein in the process each of the Control means for generating switch drive commands exclusively in its own, from that of the others Controllers differing switching time clock is used.
  • FIG. 1 shows a switchover voltage Uw and Weichenumschaltstrom Iw providing Power supply 5, which at an output A5 a Input E10 of a first control device 10 and a Input E15 downstream of a second control device 15 is.
  • the first control device 10 is with its one Output A10A with an input E20 of a first turnout 20 connected; this input E20 serves as a connection for the First turnout drive motor 20.
  • an input E24 of a second switch 24 is connected; this input E24 serves as a connection for the Second turn drive motor 24.
  • the second control device 15 has an output A15A, the with the input E25 a third switch 25 in conjunction stands. With a second output A15B is the second Control device 15 with an input E30 of a fourth Switch 30 connected; the inputs E25 and E30 are used each as a connection for the drive motor of the third or fourth switch 25 and 30th
  • the device according to the figure is operated as follows.
  • the two controllers 10 and 15 operate independently from each other, so that the first control device 10 for example, for the operation of a thyroidberg run and the second control device 15 for the setting of Shunting roads or placing electrically localized Switches can be specially designed.
  • the fourth switch is 30 an electrically location-operated switch.
  • electrically localized switch thereby becomes a switch understood by the railway driver by a Actuation of a key switch of the switch a Umstellbetation can generate. If such a changeover command with an in of Figure 1, not shown impact button by a Produced by rail vehicle driver, so this passes Umstellbetation not shown in the figure 1 Control line to the second control device 15.
  • the second control device 15 configured such that they exist in the presence of such Umstellbetivs the fourth switch 30 preferably treated; d .h that they are in their respective next turn for the fourth turnout 30 Shift timeslot generates a switch drive command and possibly provided for this next time slot Switching another switch, that is to say the third one Turnout 25, time shifted.
  • the second Control device 15 configured such that it is the fourth Soft 30 treated with higher priority, since it is a electrically seated switch acts.
  • the first control device can also be designed For example, if the first switch 20 an electrically should be locally operated switch.
  • the two controllers 10 and 15 are independent work together, it can happen that both Control devices at exactly the same time point control commands produce. This then causes the Power supply 5 a very high Switch point current Iw for switching over the points must, especially when starting the point drive motors high starting currents are required. Be too short generates switch control commands simultaneously in succession, this can overload the Power supply device 5 lead. To prevent this, the two control devices 10 and 15 are such designed that each of them always has only one Switching command generated per switching timeslot and works according to its own switching time cycle, where are the two switching clocks of the two Control devices 10 and 15 differ from each other. This is explained in more detail in connection with FIG.
  • FIG. 2 shows a diagram A and a diagram B.
  • the Chart A indicates at which times the first one Control device 10 for their associated switches 20 and 24th Can generate turnout commands
  • diagram B shows in which time slots the second control device 15 may switch their associated switches 25 and 30. These timeslots-called subsequently switching timeslots - are shown black in the diagrams.
  • the example of a Basic period Tg of at least 50 ms can correspond.
  • TA p1 * Tg where p1 is a prime number and is equal to 3.
  • the two control devices 10 and 15 have a synchronized basic clock; there however the both controllers 10 and 15 independently
  • the two basic clocks of the two control devices 10 and 15 diverging in time, leaving one exactly simultaneous switching of switches through the two Controllers 10 and 15 is relatively unlikely.
  • furnishings work even when in the worst case (“worst case") the two Control devices actually work at the same time should.
  • the period duration in the above embodiment is only 50 ms, very small multiples p1 and p2 occur to that the control devices 10 and 15 each already create a new switch drive command, although the previous switch control command not yet completely finished; because the period Tu of Turnout is about 2 seconds and is thus significantly longer as the time interval (100 ms or 200 ms, see FIG 2) between the switching timeslots.

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Description

Aus der Druckschrift "Mikrocomputer-gesteuertes Rangiersystem" (Sonderdruck der Fa. Siemens aus der Schweizerischen Bauzeitung 94 (1976) 36, Seiten 524 bis 527) sind eine Einrichtung und ein Verfahren zum Ansteuern von Weichen eines Gleisbereichs bekannt. Die vorbekannte Einrichtung weist eine Steuereinrichtung auf - in der Druckschrift "Zentrale Steuerung" genannt - , die mikrocomputer-gesteuert ist. Obwohl dies in der Druckschrift nicht detailliert angegeben ist, wird die vorbekannte Steuereinrichtung mit einer Stromversorgungseinrichtung ausgestattet sein, mit der Weichenumschaltstrom für das Umstellen der Weichen - zum Antrieb der Elektromotore der Weichen - bereitgestellt wird.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Einrichtung zum Ansteuern von Weichen anzugeben, mit der trotz hoher Flexibilität bei der Weichenansteuerung eine Überlastung der die Weichenumschaltspannung bereitstellenden Stromversorgungseinrichtung zuverlässig vermieden wird.
Diese Aufgabe wird gelöst mit einer Einrichtung zum Ansteuern von Weichen eines Gleisbereichs mit einer Stromversorgungseinrichtung zum Bereitstellen von Weichenumschaltspannung und mit mindestens zwei voneinander unabhängigen, mit der Stromversorgungseinrichtung verbundenen Steuereinrichtungen, die zum Ansteuern der Weichen diese mit der Weichenumschaltspannung der Stromversorgungseinrichtung beaufschlagen, wobei die mindestens zwei Steuereinrichtungen derart ausgestaltet sind, dass jede von ihnen Weichenansteuerbefehle ausschließlich in einem eigenen, von dem der übrigen Steuereinrichtungen sich unterscheidenden Umschalt-Zeittakt erzeugt.
Ein wesentlicher Vorteil der erfindungsgemäßen Einrichtung ist darin zu sehen, dass die Einrichtung sehr flexibel betrieben werden kann, da zum Ansteuern der Weichen mindestens zwei voneinander unabhängige Steuereinrichtungen vorhanden sind. Dadurch ist es möglich, jeder der Steuereinrichtungen spezielle Aufgaben zuzuweisen; so kann beispielsweise eine der Steuereinrichtungen für den Ablaufbetrieb und eine andere Steuereinrichtung für das Stellen von Rangierstraßen oder für das Stellen elektrisch ortsbedienter Weichen speziell ausgestaltet sein. Ein weiterer wesentlicher Vorteil der erfindungsgemäßen Einrichtung besteht darin, dass die mindestens zwei Steuereinrichtungen derart ausgestaltet sind, dass jede von ihnen Weichenansteuerbefehle in einem eigenen, von dem der übrigen Steuereinrichtungen unterschiedlichen Umschalt-Zeittakt erzeugt; denn so wird vermieden, dass die Steuereinrichtungen allzu häufig genau gleichzeitig Weichenansteuerbefehle erzeugen. Ein genau gleichzeitiges Erzeugen von Weichenansteuerbefehlen führt nämlich wegen des hohen Motoranlaufstromes der Weichenantriebsmotore zu einer starken Belastung der den Weichenumschaltstrom bereitstellenden Stromversorgungseinrichtung.
Besonders zuverlässig lässt sich ein gleichzeitiges Erzeugen von Weichenansteuerbefehlen auf ein akzeptables Minimum reduzieren, wenn die Umschalt-Zeittakte der Steuereinrichtungen derart gewählt sind, dass ihre Periodendauer jeweils einem Vielfachen einer für die Einrichtung vorgegebenen Grundperiodendauer entspricht, und die Vielfachen mit Primzahlen gebildet sind; denn in diesem Fall kann ein gleichzeitiges Auftreten von Weichenansteuerbefehlen nämlich nur bei denjenigen Umschalt-Zeitschlitzen vorkommen, die dem Produkt der zur Bildung der Vielfachen herangezogenen Primzahlen entsprechen, was bei großen Primzahlen dann entsprechend selten ist.
Für die Praxis hat es sich bewährt, wenn die Vielfachen als solche Primzahlen sind; im Falle zweier Steuereinrichtungen können die Primzahlen beispielsweise 2 und 5 oder auch 3 und 7 sein.
Um eine ausreichende Zeitspanne zwischen den Umschaltvorgängen zu gewährleisten, wird es gemäß einer ersten Weiterbildung der erfindungsgemäßen Einrichtung als vorteilhaft angesehen, wenn die Grundperiodendauer mindestens so lang ist wie die Zeitkonstante des abklingenden Anlaufstromes der Weichenantriebe. Der Anlaufstrom beim Umschalten von Weichen ist nämlich beim Einschalten des Weichenantriebs, also innerhalb der ersten ca. 50 ms, besonders hoch, so dass ein gleichzeitiges Erzeugen von mehreren Weichenansteuerbefehlen innerhalb dieser Zeitspanne besonders zuverlässig vermieden werden sollte; dies wird durch einen Grundtakt mit einer Grundperiodendauer von beispielsweise mindestens 50 ms gewährleistet.
Die Weichenumlaufzeit von Weichen beträgt ca. 2 Sekunden, so dass bei einer Grundperiodendauer von ca. 50 ms und relativ kleinen Vielfachen bzw. Primzahlen trotz des zeitlich versetzten Erzeugens der Weichenansteuerbefehle ein zeitliches Überlappen der Weichenumlaufzeiten - d. h. also ein versetzt gleichzeitiges Umschalten mehrerer von einer Steuereinrichtung angesteuerter Weichen - auftreten kann; wird nämlich in einem Umschalt-Zeitschlitz ein Weichenansteuerbefehl erzeugt und wird in dem darauffolgenden Umschalt-Zeitschlitz ebenfalls wieder ein Weichenansteuerbefehl erzeugt, so wird bei einem zu kleinen zeitlichen Abstand zwischen den beiden Umschalt-Zeitschlitzen die nächste Weiche aktiviert, obwohl die zuvor aktivierte Weiche noch nicht vollständig umgelaufen ist. Es würde damit also zu einem gleichzeitigen, wenn auch zeitlich versetzten Umschalten mehrerer Weichen durch ein und dieselbe Steuereinrichtung kommen. Um sicherzustellen, dass die Zeitspanne zwischen jeweils zwei aufeinanderfolgenden Umschalt-Zeitschlitzen so groß ist, dass jede Steuereinrichtung jeweils erst dann wieder einen neuen Weichenansteuerbefehl erzeugt, wenn der jeweils zuvor erzeugte Weichenansteuerbefehl vollständig abgearbeitet ist, d.h. die zuvor angesteuerte Weiche vollständig umgelaufen ist, wird es gemäß einer zweiten Weiterbildung der erfindungsgemäßen Einrichtung als vorteilhaft angesehen, wenn die Grundperiodendauer mindestens so lang ist wie die Umlaufzeit der Weichen oder wenn das Produkt aus Grundperiodendauer und dem kleinsten der Vielfachen mindestens so lang ist wie die Umlaufzeit der Weichen; denn in diesem Fall ist gewährleistet, dass jede Steuereinrichtung erst dann wieder einen Weichenansteuerbefehl erzeugt, wenn die jeweils zuvor mit einem Weichenansteuerbefehl beaufschlagte und damit aktivierte Weiche vollständig umgelaufen ist. Wird pro Umschalt-Zeitschlitz von jeder Steuereinrichtung stets nur für eine einzige Weiche ein Weichenansteuerbefehl erzeugt, so wird pro Steuereinrichtung also zu jedem Zeitpunkt ausschließlich eine einzige Weiche betrieben.
Für den Fall, dass mindestens eine der Steuereinrichtungen mit mindestens einer elektrisch ortsbedienten Weiche in Verbindung steht, wird es als vorteilhaft angesehen, wenn diese Steuereinrichtung derart ausgebildet ist, dass sie bei Vorliegen eines durch örtliche Bedienung dieser Weiche erzeugten Umstellbefehls diese Weiche mit höherer Priorität ansteuert als die übrigen ihr zugeordneten Weichen; denn so lässt sich sicher vermeiden, dass elektrisch ortsbediente Weichen verspätet umgeschaltet werden. Ein verspätetes Umschalten könnte nämlich zu Betriebsbehinderungen oder Unfällen führen, wenn nämlich die Weiche deshalb zu spät oder gar nicht mehr umschaltet, weil das Schienenfahrzeug, für das das Umschalten angefordert wurde, bereits in den Weichenbereich hineingefahren ist.
Der Erfindung liegt darüber hinaus die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zum Ansteuern von Weichen anzugeben, mit der sich trotz hoher Flexibilität bei der Weichenansteuerung eine Überlastung der die Weichenumschaltspannung bereitstellenden Stromversorgungseinrichtung zuverlässig vermeiden läßt, da dies sicherheitsrelevant ist.
Diese Aufgabe wird gelöst mit einem Verfahren zum Ansteuern von Weichen eines Gleisbereichs, bei dem mit einer Stromversorgungseinrichtung Weichenumschaltspannung bereitgestellt wird und das Ansteuern der Weichen mit zwei voneinander unabhängig arbeitenden, mit der Stromversorgungseinrichtung verbundenen Steuereinrichtungen vorgenommen wird, wobei bei dem Verfahren jede der Steuereinrichtungen zum Erzeugen von Weichenansteuerbefehlen ausschließlich in einem jeweils eigenen, von dem der übrigen Steuereinrichtungen sich unterscheidenden Umschalt-Zeittakt herangezogen wird.
Die Vorteile des erfindungsgemäßen Verfahrens entsprechen denjenigen der erfindungsgemäßen Einrichtung. Vorteilhafte Ausgestaltungen des erfindungsgemäßen Verfahrens sind in Unteransprüchen zum Anspruch 8 angegeben. Deren vorteilhafte Wirkungen entsprechen denjenigen der Weiterbildungen der erfindungsgemäßen Einrichtung.
Zur Erläuterung der Erfindung zeigt
  • Figur 1 ein Ausführungsbeispiel für eine erfindungsgemäße Einrichtung mit zwei Steuereinrichtungen und
  • Figur 2 Zeitdiagramme, die angegeben, in welchem Umschalt-Zeittakt die beiden Steuereinrichtungen gemäß Figur 1 jeweils arbeiten.
    • Mit der erfindungsgemäßen Einrichtung gemäß Figur 1 lässt sich auch das erfindungsgemäße Verfahren durchführen.
    Die Figur 1 zeigt eine Weichenumschaltspannung Uw und Weichenumschaltstrom Iw bereitstellende Stromversorgungseinrichtung 5, der an einem Ausgang A5 ein Eingang E10 einer ersten Steuereinrichtung 10 sowie ein Eingang E15 einer zweiten Steuereinrichtung 15 nachgeordnet ist. Die erste Steuereinrichtung 10 ist mit ihrem einen Ausgang A10A mit einem Eingang E20 einer ersten Weiche 20 verbunden; dieser Eingang E20 dient als Anschluss für den Antriebsmotor der ersten Weiche 20.
    An einen weiteren Ausgang A10B der ersten Steuereinrichtung 10 ist ein Eingang E24 einer zweiten Weiche 24 angeschlossen; dieser Eingang E24 dient dabei als Anschluss für den Antriebsmotor der zweiten Weiche 24.
    Die zweite Steuereinrichtung 15 weist einen Ausgang A15A auf, der mit dem Eingang E25 einer dritten Weiche 25 in Verbindung steht. Mit einem zweiten Ausgang A15B ist die zweite Steuereinrichtung 15 mit einem Eingang E30 einer vierten Weiche 30 verbunden; die Eingänge E25 und E30 dienen dabei jeweils als Anschluss für den Antriebsmotor der dritten bzw. vierten Weiche 25 bzw. 30.
    Die Einrichtung gemäß der Figur wird wie folgt betrieben. Die zwei Steuereinrichtungen 10 und 15 arbeiten unabhängig voneinander, so dass die erste Steuereinrichtung 10 beispielsweise für den Ablaufbetrieb eines Ablaufberges und die zweite Steuereinrichtung 15 für das Stellen von Rangierstraßen oder das Stellen elektrisch ortsbedienter Weichen speziell ausgestaltet sein kann. Dabei ist die erste Steuereinrichtung 10 aufgrund ihrer Verbindung zur ersten und zweiten Weiche 20 und 24 in der Lage, diese durch Durchschalten der Weichenumschaltspannung Uw der Stromversorgungseinrichtung 5 umzustellen; die zweite Steuereinrichtung 15 kann ausschließlich auf die dritte und die vierte Weiche 25 und 30 zugreifen und diese umstellen, indem sie sie mit der Weichenumschaltspannung Uw der Stromversorgungseinrichtung 5 beaufschlagt.
    Bei der Einrichtung gemäß der Figur 1 ist die vierte Weiche 30 eine elektrisch ortsbediente Weiche. Unter dem Begriff "elektrisch ortsbediente Weiche" wird dabei eine Weiche verstanden, bei der Schienenfahrzeugführer durch eine Betätigung eines Schlagtasters der Weiche einen Umstellbefehl erzeugen können. Wird ein solcher Umstellbefehl mit einem in der Figur 1 nicht dargestellten Schlagtaster durch einen Schienenfahrzeugführer erzeugt, so gelangt dieser Umstellbefehl über eine in der Figur 1 nicht dargestellte Steuerleitung zu der zweiten Steuereinrichtung 15. Um zu gewährleisten, dass der Umstellbefehl möglich schnell in die Realität umgesetzt wird, ist die zweite Steuereinrichtung 15 derart ausgestaltet, dass sie bei Vorliegen eines solchen Umstellbefehls die vierte Weiche 30 bevorzugt behandelt; d .h dass sie für die vierte Weiche 30 in ihrem jeweils nächsten Umschalt-Zeitschlitz einen Weichenansteuerbefehl erzeugt und das ggf. für diesen nächsten Zeitschlitz vorgesehene Umschalten einer anderen Weiche, also konkret der dritten Weiche 25, zeitlich verschiebt. Konkret ist also die zweite Steuereinrichtung 15 derart ausgestaltet, dass sie die vierte Weiche 30 mit höherer Priorität behandelt, da es sich um eine elektrisch ortsbediente Weiche handelt. In entsprechender Weise kann auch die erste Steuereinrichtung ausgebildet sein, wenn beispielsweise die erste Weiche 20 eine elektrisch ortsbediente Weiche sein sollte.
    Da die beiden Steuereinrichtungen 10 und 15 unabhängig voneinander arbeiten, kann es nun vorkommen, dass beide Steuereinrichtungen genau gleichzeitig Weichenansteuerbefehle erzeugen. Dies führt dann dazu, dass die Stromversorgungseinrichtung 5 einen sehr hohen Weichenumschaltstrom Iw zum Umschalten der Weichen liefern muss, da beim Anlaufen der Weichenantriebsmotoren besonders hohe Anlaufströme erforderlich sind. Werden zu kurz hintereinander gleichzeitig Weichenansteuerbefehle erzeugt, so kann dies zu einer Überlastung der Stromversorgungseinrichtung 5 führen. Um dies zu verhindern, sind die beiden Steuereinrichtungen 10 und 15 derart ausgestaltet, dass jede von ihnen stets nur einen einzigen Weichenansteuerbefehl pro Umschalt-Zeitschlitz erzeugt und dabei entsprechend einem eigenen Umschalt-Zeittakt arbeitet, wobei sich die beiden Umschalt-Zeittakte der beiden Steuereinrichtungen 10 und 15 voneinander unterscheiden. Dies ist genauer im Zusammenhang mit der Figur 2 erläutert.
    Die Figur 2 zeigt ein Diagramm A und ein Diagramm B. Das Diagramm A gibt an, zu welchen Zeiten die erste Steuereinrichtung 10 für ihre zugeordneten Weichen 20 und 24 Weichenansteuerbefehle erzeugen kann, und das Diagramm B zeigt, in welchen Zeitschlitzen die zweite Steuereinrichtung 15 die ihr zugeordneten Weichen 25 und 30 umschalten darf. Diese Zeitschlitze -nachfolgend Umschalt-Zeitschlitze genannt - sind in den Diagrammen jeweils schwarz dargestellt. Wie sich den beiden Diagrammen A und B entnehmen lässt, arbeiten die beiden Steuereinrichtungen 10 und 15 entsprechend einem vorgegebenen Grundtakt, der beispielsweise einer Grundperiodendauer Tg von mindestens 50 ms entsprechen kann.
    Der Umschalt-Zeittakt fA der ersten Steuereinrichtung 10 ist dabei so gewählt, dass seine Periodendauer TA einem Vielfachen, nämlich dem p1-fachen (p1=3), dieser Grundperiodendauer Tg entspricht (Diagramm A). TA = p1 * Tg wobei p1 eine Primzahl ist und gleich 3 ist.
    Dies bedeutet, dass die erste Steuereinrichtung 10 ausschließlich in jedem dritten Zeitschlitz Weichenansteuerbefehle erzeugt.
    Entsprechendes gilt für die zweite Steuereinrichtung 15, die - wie das Diagramm B zeigt - ausschließlich in jedem fünften Zeitschlitz Weichenansteuerbefehleerzeugen darf. Der Umschalt-Zeittakt fB der zweiten Steuereinrichtung 15 ist also so gewählt, dass seine Periodendauer TB einem 5-fachen der Grundperiodendauer TB entspricht: TB = p2 * Tg wobei p2 eine Primzahl ist und gleich 5 ist.
    Zu einem gleichzeitigen Erzeugen von Weichenansteuerbefehlen durch die beiden Steuereinrichtungen 10 und 15 kann es daher nur ausschließlich in jedem Q-ten Zeitschlitz kommen; der Wert für Q ergibt sich dabei durch Multiplikation der beiden Vielfachen p1 und p2, da p1 und p2 Primzahlen sind: Q = p1 * p2 = 3 * 5 = 15
    Die beiden Steuereinrichtungen 10 und 15 der Einrichtung gemäß der Figur 1 können beispielsweise als programmierte DV-Anlagen ausgebildet sein, deren Umschalt-Zeittakt mit einer internen Clock bzw. mit einem internen Prozessortakt erzeugt wird. Bei der Erläuterung der erfindungsgemäßen Einrichtung und dem erfindungsgemäßen Verfahren wurde beispielhaft davon ausgegangen, dass die beiden Steuereinrichtungen 10 und 15 einen synchronisierten Grundtakt aufweisen; da jedoch die beiden Steuereinrichtungen 10 und 15 unabhängig voneinander arbeiten, ist in der Praxis natürlich davon auszugehen, dass die beiden Grundtakte der beiden Steuereinrichtungen 10 und 15 zeitlich auseinanderlaufen, so dass ein genau gleichzeitiges Einschalten von Weichen durch die beiden Steuereinrichtungen 10 und 15 relativ unwahrscheinlich ist. Das erfindungsgemäße Verfahren und die erfindungsgemäße Einrichtung funktionieren jedoch auch dann, wenn im schlechtesten Falle ("worst case") die beiden Steuereinrichtungen tatsächlich doch im selben Takt arbeiten sollten. Bei der Erläuterung der Erfindung wurden als Vielfache des Grundtaktes Primzahlen gewählt. Die Einrichtung gemäß Figur 1 arbeitet auch dann zuverlässig, wenn das jeweilige Vielfache nicht eine Primzahl als solche ist, sondern mit einer Primzahl gebildet ist; so könnte das Vielfache der ersten Steuereinrichtung beispielsweise mit den Primzahlen 2 und 5 gebildet sein und 10 betragen, und das Vielfache der zweiten Steuereinrichtung könnte beispielsweise mit den Primzahlen 3 und 7 gebildet sein und 21 betragen.
    Da die Periodendauer beim obigen Ausführungsbeispiel nur 50 ms beträgt, kommt es bei sehr kleinen Vielfachen p1 und p2 dazu, dass die Steuereinrichtungen 10 und 15 jeweils bereits einen neuen Weichenansteuerbefehl erzeugen, obwohl der jeweils vorangegangene Weichenansteuerbefehl noch nicht vollständig abgearbeitet ist; denn die Umlaufzeit Tu von Weichen beträgt ca. 2 Sekunden und ist damit deutlich länger als der zeitliche Abstand (100 ms bzw. 200 ms, vgl. Figur 2)zwischen den Umschalt-Zeitschlitzen.
    Nachfolgend soll nun am Beispiel des Umschalt-Zeittakts fB der zweiten Steuereinrichtung 15 gezeigt werden, wie sich die Anzahl N der zeitversetzt und somit zumindest teilweise gleichzeitig umschaltenden Weichen errechnet: N = Tu / (p2 * Tg) = 2s / (5*50 ms) = 8
    Soll sichergestellt werden, dass durch die zweite Steuereinrichtung 15 stets auschließlich eine einzige Weiche umgestellt wird, so muss also p2 mindestens betragen: p2 ≥ p2min = Tu / Tg = 40
    Soll sichergestellt werden, dass durch die zweite Steuereinrichtung 15 stets höchstens n Weichen gleichzeitig im Umlauf sind, ergibt sich der allgemeine Zusammenhang: p2 ≥ p2min = Tu / (n * Tg)

    Claims (16)

    1. Einrichtung zum Ansteuern von Weichen (20, 24, 25, 30) eines Gleisbereichs mit einer Stromversorgungseinrichtung (5) zum Bereitstellen von Weichenumschaltspannung (Uw) und mit mindestens zwei mit der Stromversorgungseinrichtung (5) verbundenen, voneinander unabhängigen Steuereinrichtungen (10, 15), die zum Ansteuern der Weichen (20, 24, 25, 30) diese mit der Weichenumschaltspannung (Uw) der Stromversorgungseinrichtung (5) beaufschlagen,
      wobei die mindestens zwei Steuereinrichtungen (10, 15) derart ausgestaltet sind, dass jede von ihnen Weichenansteuerbefehle ausschließlich in einem eigenen, von dem der übrigen Steuereinrichtungen sich unterscheidenden Umschalt-Zeittakt erzeugt.
    2. Einrichtung nach Anspruch 1,
      dadurch gekennzeichnet, dass
      die Umschalt-Zeittakte der Steuereinrichtungen (10, 15) derart gewählt sind, dass ihre Periodendauer jeweils einem Vielfachen einer für die Einrichtung vorgegebenen Grundperiodendauer entspricht, und
      die Vielfachen mit Primzahlen gebildet sind.
    3. Einrichtung nach Anspruch 2,
      dadurch gekennzeichnet, dass
      die Vielfachen als solche Primzahlen sind.
    4. Einrichtung nach Anspruch 3,
      dadurch gekennzeichnet, dass
      die Vielfachen im Falle zweier Steuereinrichtungen (10, 15) die Primzahlen 2 und 5 oder 3 und 7 sind.
    5. Einrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche,
      dadurch gekennzeichnet, dass
      die Grundperiodendauer (Tg) mindestens so lang ist wie die Zeitkonstante des abklingenden Anlaufstromes der Weichenantriebe der Weichen (20, 24, 25, 30).
    6. Einrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche 1 bis 4,
      dadurch gekennzeichnet, dass
      die Grundperiodendauer (Tg) mindestens so lang ist wie die Umlaufzeit (Tu) der Weichen (20, 24, 25, 30).
    7. Einrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche 1 bis 4,
      dadurch gekennzeichnet, dass
      das Produkt aus Grundperiodendauer (Tg) und dem kleinsten der Vielfachen (p1) mindestens so lang ist wie die Umlaufzeit (Tu) der Weichen (20, 24, 25, 30).
    8. Einrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche,
      dadurch gekennzeichnet,
      dass mindestens eine der Steuereinrichtungen (15) mit mindestens einer elektrisch ortsbedienten Weiche (30) in Verbindung steht und
      dass diese Steuereinrichtung (15) darüber hinaus derart ausgebildet ist, dass sie bei Vorliegen eines durch örtliche Bedienung dieser Weiche erzeugten Umstellbefehls diese Weiche mit höherer Priorität ansteuert als die übrigen ihr zugeordneten Weichen (25).
    9. Verfahren zum Ansteuern von Weichen (20, 24, 25, 30) eines Gleisbereichs, bei dem
      mit einer Stromversorgungseinrichtung (5) Weichenumschaltspannung (Uw) bereitgestellt wird und
      das Ansteuern der Weichen (20, 24, 25, 30) mit zwei voneinander unabhängig arbeitenden, mit der Stromversorgungseinrichtung (5) verbundenen Steuereinrichtungen (10, 15) vorgenommen wird, wobei bei dem Verfahren
      jede der Steuereinrichtungen (10, 15) zum Erzeugen von Weichenansteuerbefehlen ausschließlich in einem jeweils eigenen, von dem der übrigen Steuereinrichtungen sich unterscheidenden Umschalt-Zeittakt herangezogen wird.
    10. Verfahren nach Anspruch 9,
      dadurch gekennzeichnet, dass
      die Umschalt-Zeittakte der Steuereinrichtungen (10, 15) derart gewählt werden, dass ihre Periodendauer jeweils einem Vielfachen einer für die Einrichtung vorgegebenen Grundperiodendauer entspricht, und
      die Vielfachen mit Primzahlen gebildet werden.
    11. Verfahren nach Anspruch 10,
      dadurch gekennzeichnet, dass
      als die Vielfachen Primzahlen als solche gewählt werden.
    12. Verfahren nach Anspruch 11,
      dadurch gekennzeiehnet, dass
      im Falle zweier Steuereinrichtungen als die Vielfachen die Primzahlen 2 und 5 oder 3 und 7 gewählt werden.
    13. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche 10 bis 12,
      dadurch gekennzeichnet, dass
      die Grundperiodendauer (Tg) mindestens so lang ist wie die Zeitkonstante des abklingenden Anlaufstromes der Weichenantriebe der Weichen (20, 24, 25, 30).
    14. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche 10 bis 12,
      dadurch gekennzeichnet, dass
      das Produkt aus Grundperiodendauer (Tg) und dem kleinsten der Vielfachen (p1) mindestens so lang ist wie die Umlaufzeit (Tu) der Weichen (20, 24, 25, 30).
    15. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche 10 bis 12,
      dadurch gekennzeichnet, dass
      die Grundperiodendauer (Tg) mindestens so lang ist wie die Umlaufzeit der Weichen (20, 24, 25, 30).
    16. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche 9 bis 15,
      dadurch gekennzeichnet, dass
      im Falle, dass mindestens eine der Steuereinrichtungen (15) mit mindestens einer elektrisch ortsbedienten Weiche (30) in Verbindung steht und dass ein durch örtliche Bedienung dieser Weiche (30) erzeugter Umstellbefehl vorliegt, diese Weiche (30) mit höherer Priorität angesteuert wird als die übrigen Weichen (25) dieser Steuereinrichtung (15).
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