Устройство для задания маршрута в электрической централизации Советский патент 1993 года по МПК B61L25/06 

Изобретение относится к железнодорожному транспорту, а именно к устройствам управления стрелками и сигналами на станциях.

Известные устройства электрической централизации, содержащие наборные и исполнительные схемы, построенные на реле первого класса надежности, причем наборные схемы содержат кнопочные реле по числу начальных и конечных кнопок, проти- воповторные и конечные реле, автоматические кнопочные реле, управляющие полюсовые и минусовые стрелочные реле, реле направлений,

Наиболее близким техническим решением к предлагаемому является система релейной централизации малых станций, построенная на электромагнитных реле первого класса надежности типа РЭЛ и содержащая упрощенные наборные схемы (исполнительные схемы), включающие контрольно-секционные, начальные и конечные, маршрутные, замыкающие, сигнальные реле, а также схему отмен ы мар- шрута.

Недостатком известных устройств является их сложность из-за большого количества реле и цепей в наборной группе.

Целью изобретения является упрощение устройства.

Указанная цель достигается тем, что кнопки команд, соединенные последовательно между собой, подключены через блок памяти к блоку задания команд, выходы которого через элемент ИЛИ соединены с управляющим входом блока памяти, кроме того выходы блока задания команд под- ключены к дешифратору и к первому преобразователю кодов, выходы дешифратора соединены с элементами индикации набираемого маршрута, а.выходы первого преобразователя кодов - к управляющим электродам первого блока тиристоров, количество которых принимается по два на каждую стрелку станции, причем аноды этих тиристоров соединены между собой и подключены к положительному полюсу станционного источника питания, а катоды включаются в управляющие цепи схем управления стрелками.

Общая цепь кнопок команд через резистор соединена с управляющим электродом первого тиристора, анод которого соединен с первым выводом обмотки реле контроля наличия команд и через конденсатор с анодом второго тиристора, причем второй вывод реле контроля наличия команд и анод второго тирстора через резистор соединены с положительным полюсом станционного источника питания, их катоды с общим

проводом, а управляющий электрод второго тиристора соединен с цепью, состоящей из последовательно включенных кнопки отмены набора и контактов сигнальных реле, соединенной с общим проводом, при этом общая цепь кнопоккоманд и управляющий электрод второго тиристора через резисторы с положительным полюсом источника питания наборных схем, к которым также

0 через резистор соединены вход обнуления блока памяти и общий контакт реле контроля наличия команд, тыловой контакт которого соединен с общим проводом,

Контакты стрелочных плюсовых и мину5 совых контрольных реле соединены с входами RS-триггеров, количество которых равно числу стрелок на станции, а их выходы подключены к входам второго преобразователя кодов, число выходов,которого равно коли- 0 чеетву возможных маршрутов на станции, причем эти выходы подключены к первым входам блока сравнения, вторые входы которого соединены с выходами дешифратора, а выходы, количество которых равно

5 числу светофоров на станции, подключены к управляющим электродам второго блока тиристоров, аноды которых через контакт реле контроля набора команд соединены с положительным полюсом станционного ис0 точника питания, а в цепях катодов включены обмотки реле фиксации правильного формирования команд,

На фиг. 1 показана структурная схема устройства; на фиг.2 и 3 - структурные схе5 мы первого и второго преобразователей кодов соответственно.

Устройство содержит следующие элементы. Формирователь команд на установку маршрута выполнен в виде блока задания

0 команд и содержит кнопки 1.1,,...1.п, соединенные последовательно между собой проводом питания и резисторами 2 и 3, причем резистор 3 соединен с положительным полюсом источника питания блока задания

5 команд.

Нормально разомкнутые контакты маршрутных кнопок подключены к входам 1,..п блока памяти 4, выходы которого соединены с информационными входами дешифратора

0 5.

Резистор 2 соединен с управляющим электродом тиристора 6, в аноде которого включена обмотке реле фиксации правильного формирования команды 7 с контактами

5 7.1 и 7.2. Анод тиристора б через конденсатор 9 соединен с анодом тиристора 8 и через резистор 10 - с положительным полюсом станционного источника питания, катоды тиристоров 6 и 8 соединены с общим проводом, а управляющий электрод тиристора 8

через резистор 11 соединен с положительным полюсом источника питания наборных схем, а через контакт кнопки отмены набора 12 и последовательно включенные контакты всех станционных сигнальных реле 13 с. об- 5 щим проводом. .

. Вход обнуления блока задания команд 5 соединен через тыловой контакт реле контроля наличия команд 7.1 с общим проводом, через резистор 14 - с положительным 10 полюсом питания наборных схем.

Выход блока задания команд 5 через логический элемент ИЛИ 15 подключен к управляющему входу блока памяти 4, а также непосредственно к входам первого кодо- 15 вого преобразователя 16 и дешифратора 17, выходы которого подключены к блоку индикации маршрутов 18. Выходы первого кодового преобразователя 16 подключены к управляющим электродам тиристоров 20 19.1П, 19.Ш,...19.КМ первого тиристорного блока 19, причем в блоке 19 на каждую из К стрелок на станции устанавливают по два тиристора, аноды которых соединены между собой и подключены к положительному 25 полюсу станционного источника питания, а катоды соединены с обмотками плюсовых и минусовых управляющих реле 20.1М, 20.1П,...20.КП, 20.КМ для осуществления перевода стрелок по маршруту.30

Через последовательно соединенные фронтовой и тыловой контакты контрольных стрелочных реле 21.1П, 21.Ш....21.КП, 21.КМ вывод источника питания через 35 фронтовой контакт плюсового контрольного реле подключен к входу R каждого из триггеров 22.1, 22. К, а через фронтовой контакт минусового контрольного реле к входу S тех же триггеров, число которых равно 40 числу стрелок на станции, а их выходы соединены со входами второго кодового преобразователя 23, выходы которого соединены с первыми входами блока сравнения 24, к второму входу которого подключены выхо- 45 ды дешифратора 17. а выходы, число которых равно количеству команд на станции, подключены к выводам управления тиристоров блока 25, катоды каждого из которых соединены с первым выводом обмотки каж- 50 дого из реле фиксации правильного формирования комагды 26.1, 26.2,...26.m, a вторым выводом подключены к положительному полюсу источника питания через фронтовой контакт 7.2 реле контроля нали- 55 чия команды.

Контакты реле контроля правильного формирования команды включены в цепях . исполнительных схем электрической централизации.

Кроме того, в устройство входит групповая кнопка отмены 27, включенная между общим проводом и блоком отмены 28.

Устройство работает следующим образом.

В исходном состоянии кнопки блока набора команд 1.1, 1.2,...1.п находятся в нормальном ненажатом состоянии и через них и резистор 2 управляющий электрод тиристора 6 соединен с общим проводом и находится в закрытом состоянии, а реле контроля наличия команд 7 выключено. Через тыловой контакт 7.1 этого селе подается сигнал обнуления в блок задания команд 5,в результате чего в нем хранится информация, соответствующая отсутствию задаваемых команд (логические нули). Контактом 7.2 реле контроля наличия маршрута выключена цепь питания обмоток реле фиксации правильного формирования команд 26.,1, 26.2, ...26.т через тиристоры 25.1, 25.2...25.т.

На станции каждая команда имеет порядковый десятичный номер и задание команды производится нажатием одной из кнопок 1.1, 1.2....1.П. Всего на станции с К стрелками и т светофорами может быть задано п маршрутов, различающихся между собой хотя бы состоянием одного элемента. Для задания одной из команд, например, первого маршрута, дежурный по станции должен нажать кнопку 1.1. При этом разрывается цепь управления управляющего электрода тиристора б и чере резисторы 2 и 3 на него поступает положительный потенциал, тиристор 6 открывается и, вкл юченное в его анодную цепь, реле контроля наличия команды 7 возбуждается.

Контактом 7.1 этого реле снимается обнуляющий сигнал логического нуля с блока задания маршрута 5 и через резистор 14. подается сигнал логической единицы, разрешающий запись команд в блок 5.

При нажатой кнопке номера команды на вход блока памяти 4 поступает десятичный n-разрядный унитарный код, содержащий единицы на всех разрядах, кроме разряда, соответствующего нажатой кнопке.

Поступивший десятичный код преобразуется в двоичный с числом разрядов 1, удовлетворяющим условию . Это двоичное число, соответствующее двоичному представлению номера команды, записывается в элементы памяти блока. Из блока 4 команда, представленная в двоичном коде, передается в блок 5 для дальнейшей реализации задания команды. До записи команды в блок 5 на всех его выходах присутствовали сигналы логического нуля, поэтому на выходе элемента ИЛИ 15 также присутствовал

сигнал логического нуля, разрешающий блоку 5 воспринимать входную команду. После записи в блок 5 номера команды на его выходах появится логическая единица, хотя бы в одном разряде, которая через элемент 15 поступит на блок 4 и запрет его входы, исключая возможность набора новой команды до окончания реализации заданной,

После отпускания кнопки содержание команды хранится в блоке 4, а реле 7 остается возбужденным через тиристор 6.

Из блока задания команды 5 информация поступает в дешифратор 17, где преобразуется в десятичный код и на индикаторе 18 появляется номер реализуемой команды, что дает возможность дежурному по станции проверить свои действия по набору команды, а также проследить прохождение команды по всем блокам набора маршрута.

Кроме того, двоичный номер маршрута поступает в первый преобразователь кодов .16, преобразующий двоичный номер команды в позиционный код с.числом разрядов, равным удвоенному числу стрелок на станции, т.е, 2К. На каждой паре выходов преобразователя 16 сигнал логической единицы будет на том выходе,.который соответствует требуемому положению соответствующей стрелки в устанавливаемом маршруте. Выходы, соответствующие стрелкам, не участвующим в устанавливаемом маршруте, остаются с. сигналом логического нуля.

В результате этого открываются те ти- ристоры в первом тиристорном блоке 19, которые соответствуют требуемому в данном маршруте положению стрелок, создаются цепи 20 из тех стрелок, которые необходимо перевести по маршруту заданной команды.

Цепи 20 включены в схемах управления стрелками, вместо контактов реле ПУ, МУ (см.книгу Петров А.Ф. и др., с.46). Поэтому возбуждаются реле НПС и ППС этих стрелок и производится их перевод в плюсовое или минусовое положение. Цепи через тиристо- ры блока 19 сохраняются до момента замыкания маршрута и проходят через обмотку реле НПС, контакты стрелочного путевого и замыкающего реле.

После перевода стрелок по маршруту возбуждаются плюсовые и минусовые контрольные реле и замыкаются их контакты 21,1П, 21.Ш...21.КП, 21.КМ. При этом RS- триггеры 22.1...22.К, число которых равно количеству стрелок на станции, устанавливаются в состояния, соответствующие положению всех стрелок на станции. Выходные сигналы триггеров 22,1...22.К поступают на входы второго преобразователя кодов 23, преобразующего позиционный код, соответствующий состоянию стрелок, в другой позиционный код, соответствующий номерам задаваемых команд.

Таким образом, преобразователь 23

должен иметь 2К входов и п выходов. Сигналы логической единицы появляются на тех выходах преобразователя 23, которые соответствуют имеющимся на станции маршрутам, в соответствии с действительным

0 положением стрелок.

Эти сигналы поступают в блок сравнения 24, представляющий собой набор из п

двухвходовых логических элементов И, на вторые входы которых поступают сигналы о

5 номерах устанавливаемых маршрутов из дешифратора 17, а на первые - сигналы о действительно установленном маршруте из блока 23.

При совпадении десятичного номера ус0 танавливаемого маршрута с сигналом действительно установленного маршрута возникает управляющая цепь открытия ти- ристора 25.1 25.2...25.т. Катоды каждого из тиристоров соединены с Ьервыми выводами

5 обмоток каждого реле фиксации правильного формирования команды 26.1,26.2,...26.т. Вторые выводы реле подключены к общему выводу источника питания, а аноды тиристоров подключены к положительному

0 полюсу источника питания через фронтовой

контакт 7.2 реле контроля наличия команды.

Например, при наборе команды наустановку второго маршрута должен открыться

тиристор 25.2 и возбудиться реле 26.2 фик5 сации правильного формирования команды. После срабатывания реле 26.2 включз- ются схемы исполнительной группы и происходит дальнейший процесс установки, замыкания маршрута и открытия сигнала.

0 Контакты реле фиксации правильного .формирования команд используются вместо контактов кнопочных реле в цепях начальных и конечных реле, благодаря чему срабатывают эти реле и замыкают все цепи

5 неблочных соединений исполнительной группы. Далее происходит выключение контрольно-секционных и замыкающих реле, чем производится замыкание всех секций маршрута и возбуждением сигнального

0 реле открывается сигнал. После этого происходит сброс всех цепей наборной группы и стирание в памяти блока 4 номера набранной команды.

Порядок сброса начинается с момента

5 возбуждения сигнального реле и перелета его контакта в цепи 13. На время перелета контакта, через резистор 11 поступает импульс от положительного полюса источника питания на управляющий электрод тиристо- ра 8, За время этого импульса, равного времени перелета контакта сигнального реле, тиристор 8 открывается и за счет перезаряда конденсатора 9 закрывается тиристор 6. Включенное в анодную цепь тиристора 6 реле контроля наличия команды 7 обесточивается. Отпуская якорь, реле 7через контакт 7.1 включает цепи сброса блока памяти 4 и затем блока задания маршрута 5. Размыканием контакта 7.2 реле контроля наличия команды, выключается реле 26.2 фиксации правильного формирования команды и далее все цепи наборной и исполнительной групп централизации.

После окончания перелета контакта сигнального реле в цепи 13 тиристор 8 вновь закрывается, т.к. его управляющий электрод оказывается соединенным с катодом, тиристор 6 также остается закрытым. С момента выключения-реле 7 схема устройства готова к набору следующей команды, запирающий сигнал с блока 4 снимается.

В исполнительной группе после открытия сигнала при входе поезда на станцию и по мере продвижения по стрелкам происходит посекционное размыкание маршрута установленным порядком.

. В случае отмены ошибочно набранного маршрута необходимо нажать кнопку отмены набора 12. На время нажатия кнопки размыкается цепь 13, а через резистор 11 включается управляющий электрод тиристора 8 и он открывается, производя закрытие тиристора 6 и выключение реле 7. Дальнейший порядок выключения цепей на- борной группы тот же, что при нормальном процессе установки маршрута.

В случае необходимости отмены установленного маршрута нажимается кнопка команд 1.1,1.2...1.П, соответствующая отменяемому маршруту. При этом схема работает аналогично описанному выше набору команды с последующим возбуждением реле 7 контроля наличия команды и реле группы 26фиксации правильного формирования команды на установку маршрута.

Далее, нажатием групповой кнопки отмены 27, и включается блок реле отмены 28, в исполнительной группе выключается сигнальное реле и производится закрытие светофора с одновременным включением схемы выдержки времени для размыкания маршрута.. При возбуждении сигнального реле, на время перелета его контакта в цепи 13, происходит сброс тиристора 6 и реле 7, благодаря чему исключается возможность набора новой команды на время отмены предыдущей. Набрать новую команду во время выдержки времени при отмене предыдущей можно, нажав кнопку отмены набора 12, чем повышается ответственность дежурного по станции..

Резисторы 2 и 3 подбираются так,-чтобы при нажатии кнопок 1.1,1.2.,.1.п обеспечи- 5 вался ток управляющего электрода тиристора 6, достаточный для открытия этого тиристора, а при отпущенных кнопках тиристор оставался бы открытым. Резистор 11 имеет величину сопротивления, соответст0 вующую току открытия тиристора 8, а резистор 14 - току входа обнуления блока задания команд 5,

Блок памяти 4 может быть построен на интегральных микросхемах типа 555ИВ1,

5 блок задания команд 5 - на D-триггерах или регистрах типа 555ТМ8, 555ТМ9, преобразователи кодов 16 и 23 основаны на применении ПЗУ, например, типа 556РТ5, с соответствующим их программированием,

0 они могут быть реализованы на элементах 555ИД7 (29), 555ЛЛ1 (30) и 555ЛИ1 (31). Целесообразность применения программируемых элементов (ПЗУ, ПЛМ) в качестве логических преобразователей кодов 16 и 23

5 объясняется тем, что для конкретной станции необходимо изменять внутренние соединения в каждом из преобразователей кодов в соответствии с планом путевого развития этой станции. Однако эти преобразовате0 ли кодов можно построить на известных элементах с внешними перемычками, что несколько усложнит схему устройства. Триггеры группы 22 могут быть типа 555ТМ2. Для реализации схемы дешифратора 17 могут

5 быть использованы микросхемы 555ИД7, а для реализации блока сравнения 24 - логические элементы 555ЛИ1. Индикатор 18 построен на свётодиодах, установленных на пульте дежурного по станции над кнопками

0 1.1, 1.2,...1.п. Элемент ИЛИ 15 набирается из элементов типа 555ЛЛ1 или анало.гич-- ных.

Предлагаемое устройство позволяет упростить схемы электрической централиза5 ции на малых станциях, повысить их надежность, уменьшить габариты, материа.- лоемкость за счет исключения необходимости в стативах с реле и блоками наборной группы. Кроме того, данное устройство в

0 пульте дежурного по станции, что повышает индустриальное™ производства устройств электрической централизации. Конкретное путевое развитие станции закладывается только в логических преобразователях пе5 ремычками или на основе ПЗУ. что позволяет использовать данное устройство на любых станциях.

Устройство найдет применение на промежуточных станциях, разъездах обгонных путях, оно легко совмещается с устройствами диспетчерской централизации (требуется задать двоичный номер маршрута), устройствами накопления маршрутов и др.

Формула изобретения Устройство для задания маршрута в электрической централизации, содержащее блок задания команды на установку маршрута, выходом связанный с входом блока памяти, дешифратор, выходами связанный с одним из входов блока сравнения, замыкающее реле, плюсовые и минусовые контрольные реле и кнопку отмены набора маршрута, отличающееся тем, что, с целью повышения надежности, оно снабжено реле контроля наличия команды на установку маршрута, контрольными реле фиксации правильного формирования команды, преобразователями кодов, триггерами, элементами ИЛИ, конденсатором, резисторами, тиристорами и блоком индикации номера маршрута, входы которого подключены к вторым входам дешифратора, входы которого подключены к выходам блока памяти, подключенным к входам элемента ИЛИ, выходом соединенного с первым входом блока задания команды на установку маршрута, и к входам первого преобразователя, выходы которого подключены к управляющим выводам первых тиристоров, аноды которых соединены с положительным полюсом источника питания, а катоды связаны с обмотками плюсовых и минусовых контрольных реле, через последовательно включенные фронтовой и тыловой крнтакт соответственно каждого из которых общий вывод источника питания подключен к входу каждого из триггеров, входы которых через фронтовой контакт каждого из плюсовых контрольных реле подключены к

общему выводу источника питания, а выходы - к входам второго преобразователя кодов, выходами соединенного с другими входами блока сравнения, выходы которого

подключены к входам управления вторых тиристоров, катод каждого из которых соединен с первым выводом обмотки каждого из реле фиксации правильного формирования команд, вторым выводом подключенного к общему выводу источника питания, а аноды подключены к положительному полюсу источника питания через фронтовой контакт реле контроля наличия команды на установку маршрута, один из выводов обмотки которого подключён к положительному полюсу источника, а другой вывод - к аноду третьего тиристора и-к одной из об- кладок конденсатора, другая обкладка которого подключена к аноду четвертого

тиристора и через первый резистор - к положительному полюсу источника питания, к общему выводу которого подключены аноды двух последних тиристоров, вход управления третьего тиристора подключен через

второй резистор к второму входу блока задания команды, связанному через третий резистор с положительным полюсом источника питания, подключенный через четвертый резистор к входу сброса блока памяти,

к тыловому контакту реле контроля наличия команды на установку маршрута, связанного с общим выводом источника питания, и, через пятый резистор, к входу управления четвертого тиристора, связанному с общим

выводом источника питания через контакт кнопки отмены набора маршрута и последовательно соединенные фронтовые контакты замыкающих реле, параллельно каждому из которых включен тыловой контакт этого же

реле.

I.

J

Использование: на железнодорожном транспорте для управления стрелками и сигналами на станциях. Сущность изобретения: содержит N кнопок 1,1,1.2,... 1.п, блок памяти 4, два дешифратора 5, 17, два тири- стора 6, 8, реле 7 правильного формирования команды, пять резисторов 2, 3, 10, 11, 14, кнопку 12 отмены набора, сигнальное реле с контактами 13, элемент ИЛИ 15, два преобразователя кодов 16, 23, два блока тиристоров 19, 25, блок индикации номера маршрута 18, блок сравнения 24, М контрольных реле фиксации правильного формирования команды .26.1, 26.2,..26.т), групповую кнопку отмены, блок отмены 28, Ктриггеров 22.1...22.k. 1.1-4 5- 16-19- 1. -А , 1.1-1.. . , , 11- 1Ф5-И , , ,1, .2, .т, 22., 22.k- . 3 ил.

Фи 2. 3.