AT398501B - DEVICE FOR SIGNAL-SAFE OPERATION OF SEVERAL ELECTRICAL CONSUMERS - Google Patents
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Description
AT 398 501 BAT 398 501 B
Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zum signaltechnisch sicheren Betrieb mehrerer, von einer gemeinsamen Stromversorgung gespeister, mit Hilfe von Schaltern schaltbarer elektrischer Verbraucher, die von einem sicheren Rechnersystem gesteuert und überwacht werden.The invention relates to a device for the signal-safe operation of a plurality of electrical consumers, which are powered by a common power supply and can be switched by means of switches, and which are controlled and monitored by a secure computer system.
Aus der Europäischen Patentschrift 0 031 046 ist eine Einrichtung zur signaltechnisch sicheren Steuerung und Überwachung von elektrischen Verbrauchern bekannt. Die Verbraucher werden dabei von einem örtlich entfernten sicheren Mikrocomputer über eine Lichtwellenleiterverbindung angesteuert. Sie sind über gesteuerte Schaltmittel an- und abschaltbar. Der Strom eines jeden Verbrauchers wird von je einem Überwacher erfaßt, wobei jeder Überwacher als Fensterdiskriminator arbeitet, der bei einem unzulässig niedrigen und bei einem unzulässig hohen Verbraucherstrom anspricht und eine diesbezügliche Zustandsmeldung abgibt, die verschieden ist von der bei ordnungsgemäßem Verbraucherstrom abgegebenen Zustandsmeldung. Die Überwacher sollen dabei so gestaltet sein, daß sie zusätzlich von dem Mikrocomputer ansteuerbar sind, wodurch sich ihre einwandfreie Funktionen überprüfen lassen soll. Hinweise über die Realisation dieser zusätzlichen Ansteuerung sind der erwähnten Patentschrift nicht zu entnehmen. Mit der beschriebenen Einrichtung läßt sich die einwandfreie Funktion aller Verbraucher zyklisch überprüfen, in dem die angeschalteten Verbraucher intervallweise kurzzeitig abgeschaltet und die abgeschalteten Verbraucher intervallweise kurzzeitig angeschaitet werden. Die Überwacher müssen dann die entsprechenden Reaktionen zeigen, welche von dem sicheren Mikrocomputer überprüft werden können. Zusätzlich ist ein Schaltglied vorgesehen, daß bei Störungen des Übertragungsweges zur Herstellung eines sicheren Zustandes bestimmte Verbraucher direkt an die Stromversorgung anschaltet und die anderen Verbraucher von der Stromversorgung abtrennt. Bei dieser bekannten Einrichtung hat jeder Überwacher Sicherheitsverantwortung zu übernehmen.Die Überwacher selbst müssen deswegen signaltechnisch sicher aufgebaut sein, wozu eine separate Überprüfung ihrer Funktion nötig ist. Der Ansprechbereich zwischen dem niedrigsten und höchsten zulässigen Stromwert eines jeden Überwachers muß sehr groß gewählt werden, wenn einerseits Schwankungen der Versorgungsspannung, anderseits die hohen Stromwerte berücksichtigt werden sollen, die bei einem kurzzeitigen Anschalten eines Verbrauchers zu Testzwecken entstehen können, insbesondere beim Anschalten kalter Glühlampen. Bedingt durch diesen notwendigen, großen Ansprechbereich der Überwacher können gewisse Fehlfunktionen der Verbraucher, welche nur kleine Abweichungen der Verbraucherströme zur Folge haben, nicht erkannt werden.A device for signal-safe control and monitoring of electrical consumers is known from European Patent 0 031 046. The consumers are controlled by a locally remote, secure microcomputer via an optical fiber connection. They can be switched on and off via controlled switching means. The current of each consumer is recorded by one monitor, each monitor working as a window discriminator that responds to an inadmissibly low and an inadmissibly high consumer current and issues a related status message that is different from the status message given when the consumer current is correct. The monitors should be designed so that they can also be controlled by the microcomputer, which should allow their proper functions to be checked. The patent mentioned does not provide any information about the implementation of this additional control. With the described device, the perfect functioning of all consumers can be checked cyclically by switching off the connected consumers for a short period and the switched off consumers for a short period. The monitors must then show the appropriate responses, which can be checked by the secure microcomputer. In addition, a switching element is provided that, in the event of malfunctions in the transmission path, to connect certain consumers directly to the power supply and to disconnect the other consumers from the power supply. In this known device, each supervisor has to assume safety responsibility. The supervisors themselves must therefore be constructed in a signal-safe manner, which requires a separate check of their function. The response range between the lowest and the highest permissible current value of each monitor must be chosen very large if fluctuations in the supply voltage are to be taken into account, on the one hand, and the high current values that may arise when a consumer is briefly switched on for test purposes, especially when switching on cold light bulbs. Due to this necessary, large response range of the monitors, certain malfunctions of the consumers, which only result in small deviations in the consumer currents, cannot be detected.
Der Erfindung liegt die technische Aufgabe zugrunde, mehrere elektrische Verbraucher signaltechnisch sicher zu speisen und zu überwachen wobei auch relativ kleine Abweichungen der Verbraucherströme erkannt werden sollen.The invention is based on the technical problem of safely feeding and monitoring a plurality of electrical consumers in terms of signal technology, with relatively small deviations in the consumer currents also being to be detected.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß ein Meßwertgeber den Wert des Gesamtstroms der Verbaucher erfaßt und dem Rechnersystem zuführt und daß die Spannung an jedem Verbraucher von je einer mit dem Rechnersystem verbundenen Schwellwertschaltung überwacht wird. Dabei ist es vorteilhaft, wenn gemäß einer Weiterbildung der Erfindung jede Schwellwertschaltung zwei Schaltzustände aufweist und bei Über- oder Unterschreiten einer Schwellspannung ihren Zustand ändert.This object is achieved in that a transducer detects the value of the total current of the consumers and feeds it to the computer system and that the voltage at each consumer is monitored by a threshold circuit connected to the computer system. It is advantageous if, according to a development of the invention, each threshold value circuit has two switching states and changes its state when a threshold voltage is exceeded or undershot.
Die Einrichtung nach der Erfindung bietet gegenüber dem Stand der Technik den Vorteil, daß keine Stromüberwacher mit Sicherheitsverantwortung zur Funktionskontrolle der Verbraucher mehr erforderlich sind. Das Rechnersystem ist in der Lage, Plausibilitätsprüfungen zwischen den abgegebenen Steuerkommandos für die Schaltmittel und den als Reaktion empfangenen Meldungen des Meßwertgebers und der Schwellwertschaltungen vorzunehmen, wodurch in einer der Komponenten auftretende Fehler sofort bemerkt werden und entsprechende Sicherheitsmaßnahmen eingeleitet werden können.The device according to the invention has the advantage over the prior art that current monitors with safety responsibility are no longer required to check the function of the consumers. The computer system is able to carry out plausibility checks between the control commands issued for the switching means and the response messages received by the transmitter and the threshold circuits, as a result of which errors in one of the components are immediately noticed and appropriate safety measures can be initiated.
Eine solche Sicherheitsmaßnahme kann in einer Weiterbildung der erfindungsgemäßen Einrichtung besonders vorteilhaft realisiert werden. Diese sieht eine von dem Rechnersystem über sichere Ausgänge angesteuerte Umschalteinheit vor, die unabhängig von den Schaltern alle Verbraucher, deren Betrieb eine Gefährdung verursachen kann, von der Stromversorgung abtrennt, und die alle Verbraucher, deren Betrieb einen sicheren Zustand bewirkt, an die Stromversorgung anschaltet. Es werden also beispielsweise schadhafte Freisignale und Haltsignale von der Stromversorgung abgeschaltet und ein Ersatzhaltsignal, z.B. ein Nebenfaden einer roten Haltlampe, angeschaltet.Such a security measure can be implemented particularly advantageously in a further development of the device according to the invention. This provides a switchover unit controlled by the computer system via safe outputs, which, regardless of the switches, disconnects all consumers whose operation can pose a hazard from the power supply and which connects all consumers whose operation causes a safe state to the power supply. For example, defective free signals and stop signals are switched off by the power supply and a replacement stop signal, e.g. a secondary thread of a red stop lamp, switched on.
In einer Ausgestaltung der Erfindung ist jeder Verbraucher zusätzlich durch einen Schalter über einen Vorwiderstand an die Stromversorgung anschaltbar.In one embodiment of the invention, each consumer can additionally be connected to the power supply by means of a switch via a series resistor.
Das Rechnersystem kann nun alle Verbraucher, die gerade nicht in Betrieb sind, zyklisch überprüfen, in dem kurzzeitig jeweils ein Verbraucher über den zugehörigen Vorwiderstand an die Versorgungsspannung angeschaltet wird. Als Reaktion auf eine solche Anschaltung muß sich der gemessene Wert des Stroms am Meßwerteingang des Rechnersystems um einen definierten Wert erhöhen, und die zugehörige Schwellwertschaltung darf nicht ansprechen. Sind diese Bedingungen in einer solchen Anschaltung nicht erfüllt, so wird der entsprechende Verbraucher als defekt erkannt und das Rechnersystem leitet die bereits oben beschriebenen Sicherheitsmaßnahmen ein. 2The computer system can now cyclically check all consumers that are not currently in operation by briefly connecting one consumer to the supply voltage via the associated series resistor. In response to such an activation, the measured value of the current at the measured value input of the computer system must increase by a defined value, and the associated threshold value circuit must not respond. If these conditions are not met in such an interface, the corresponding consumer is recognized as defective and the computer system initiates the security measures already described above. 2nd
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Eine weitere Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, daß die Ausgangsspannung der Stromversorgung veränderbar ist und von einem Ausgang des Rechnersystems beeinflußt werden kann. Durch einer derartige Einrichtung ist es möglich Lichtsignale während der Nachtstunden mit geringerer Intensität zu betreiben.A further embodiment of the invention provides that the output voltage of the power supply can be changed and can be influenced by an output of the computer system. Such a device makes it possible to operate light signals with lower intensity during the night hours.
Eine Weiterbildung der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß das Rechnersystem über eine Sende-Empfangseinheit mit einer übergeordneten Steuersteile Daten austauscht. Der Datenaustausch ist dabei über eine serielle Datenübertragungsstrecke, z.B. über einen Lichtwelienleiter möglich. Das Rechnersystem kann somit von der übergeordneten Steuersteile Kommandos zum Anschalten einzelner Verbraucher empfangen und seinerseits Kontrollmeldungen an die Steuerstelle zurücksenden. Um Störungen des Datenübertragungsweges zwischen übergeordneter Steuerstelle und Rechnersystem möglichst schnell festzustellen, ist es zweckmäßig, in regelmäßigen Abständen in beiden Richtungen zur Kontrolle Daten zu übertragen. Wenn das Rechnersystem für eine definierte Zeit keine Daten mehr empfangen hat, wird von ihm sofort die bereits oben beschriebene Herstellung eines sicheren Zustandes eingeleitet.A further development of the invention is characterized in that the computer system exchanges data with a higher-level control unit via a transceiver. The data exchange is via a serial data transmission link, e.g. possible via a light guide. The computer system can thus receive commands to switch on individual consumers from the higher-level control unit and in turn send control messages back to the control point. In order to determine faults in the data transmission path between the higher-level control unit and the computer system as quickly as possible, it is advisable to transmit data at regular intervals in both directions for control purposes. If the computer system has not received any more data for a defined period of time, it immediately initiates the establishment of a safe state as described above.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung aus dem Bereich des Eisenbahnsignalwesens soll nun anhand der Zeichnung näher erläutert werden. Die Zeichnung zeigt das Schaltbild einer erfindungsgemäßen Einrichtung zur Steuerung von zwei Signallampen eines Eisenbahnlichtsignals.An embodiment of the invention in the field of railway signaling will now be explained in more detail with reference to the drawing. The drawing shows the circuit diagram of a device according to the invention for controlling two signal lamps of a railway light signal.
Der Betrieb von Eisenbahnlichtsignalen muß ständig überwacht werden. Dabei ist besonders wichtig, daß der Haltbegriff, also das rote Licht, in jedem Falle sicher angezeigt wird. Deswegen werden in Eisenbahnlichtsignalen zur Anzeige des Haltbegriffs immer Signallampen mit zwei Glühfäden, einem Haupt-und einem Nebenfaden verwendet. Bei Ausfall des Hauptfadens ist dann die Umschaltung auf den Nebenfaden möglich. Auch bei der Anzeige der Fahrtbegriffe ist die Verwendung von Signallampen mit zwei Glühfäden vorteilhaft, um Betriebsstörungen zu vermeiden. Der Ausfall eines Glühfadens wird dann im Stellwerk angezeigt, so daß die defekte Signallampe möglichst schnell ausgetauscht werden kann. In dem erfindungsgemäßen Ausführungsbeispiel ist in der Zeichnung das Stellwerk 23 über eine serielle Datenverbindung 22 mit dem sicheren Rechnersystem 20 verbunden. Für die serielle Datenverbindung 22 kann zum Beispiel ein Lichtwellenleiter verwendet werden. Als Schnittstellen zur Datenverbindung 22 sind bei dem sicheren Rechnersystem 20 und bei dem Stellwerk 23 Sende-/Empfangseinheiten 21 erforderlich. Über die Datenverbindung 22 können vom Stellwerk 23 zum sicheren Rechnersystem 20 Kommandos zum Stellen des Lichtsignals übertragen werden, in der Gegenrichtung ist die Übertragung von Meldungen vom sicheren Rechnersystem 20 zum Stellwerk 23 möglich. Zur sicheren Datenübertragung wird ein Code mit entsprechender Redundanz verwendet. Damit können sowohl das Stellwerk 23 als auch das Rechnersystem 20 eventuell auftretende Übertragungsfehler erkennen. Die Verbraucher 3, 4, in diesem Beispiel die Glühfäden der Signallampen, können über vom Rechnersystem 20 betätigte Schaltmittel 1 an die Spannung U der Stromversorgung 10 angeschaltet werden. Als Schaltmittel sind dabei vorteilhaft gesteuerte elektronische Schalter ersetzbar. Die Steuereingänge dieser Schalter sind mit den Ausgängen 6 des Rechnersystem 20 verbunden. Von den Ausgängen 7 des Rechnersystems 20 lassen sich weitere elektronische Schalter 2 ansteuern, die die Verbraucher 3, 4 über Vorwiderstände 8 an die Spannung U der Stromversorgung 10 anschalten. Ein Meßwertgeber 12 ist in Reihe zur Stromversorgung 10 geschaltet und erfaßt den Wert des gesamten Stroms I aller Verbraucher 3, 4. Dieser Stromwert wird in einen digitalen Wert umgewandelt und dem Dateneingang 13 des Rechnersystems 20 zugeführt. Parallel zu den Verbrauchern 3, 4 sind Schwellwertschaltungen 5 geschaltet, die die Spannungen an den Verbrauchern messen. Überschreitet die Spannung an einem der Verbraucher 3, 4 einen Schwellwert, so spricht die zugehörige Schwellwertschaltung 5 an und meldet die Spannungsüberschreitung dem Rechnersystem 20. Die Schwellwertschaltungen 5 sind dazu mit Eingängen 9 des Rechnersystems 20 verbunden.The operation of railway light signals must be constantly monitored. It is particularly important that the stop term, i.e. the red light, is displayed safely in any case. For this reason, signal lamps with two filaments, a main thread and a secondary thread, are always used in railway light signals to indicate the stop term. If the main thread fails, it is possible to switch to the secondary thread. When displaying the trip terms, the use of signal lamps with two filaments is also advantageous to avoid malfunctions. The failure of a filament is then displayed in the signal box so that the defective signal lamp can be replaced as quickly as possible. In the exemplary embodiment according to the invention, the signal box 23 is connected to the secure computer system 20 via a serial data connection 22 in the drawing. For example, an optical fiber can be used for the serial data connection 22. Transceiver units 21 are required as interfaces to the data connection 22 in the secure computer system 20 and in the signal box 23. Commands for setting the light signal can be transmitted from the signal box 23 to the safe computer system 20 via the data connection 22, and messages can be transmitted in the opposite direction from the safe computer system 20 to the signal box 23. A code with appropriate redundancy is used for secure data transmission. This means that both the signal box 23 and the computer system 20 can detect any transmission errors that may occur. The consumers 3, 4, in this example the filaments of the signal lamps, can be connected to the voltage U of the power supply 10 via switching means 1 actuated by the computer system 20. Controlled electronic switches can advantageously be replaced as switching means. The control inputs of these switches are connected to the outputs 6 of the computer system 20. From the outputs 7 of the computer system 20, further electronic switches 2 can be controlled, which connect the consumers 3, 4 to the voltage U of the power supply 10 via series resistors 8. A sensor 12 is connected in series to the power supply 10 and detects the value of the total current I of all consumers 3, 4. This current value is converted into a digital value and fed to the data input 13 of the computer system 20. In parallel with the consumers 3, 4, threshold value circuits 5 are connected, which measure the voltages at the consumers. If the voltage at one of the consumers 3, 4 exceeds a threshold value, the associated threshold circuit 5 responds and reports the excess voltage to the computer system 20. The threshold value circuits 5 are connected to inputs 9 of the computer system 20 for this purpose.
Da Eisenbahnüchtsignale nachts mit einer geringeren Helligkeit als tagsüber betrieben werden, bietet die Stromversorgung 10 die Möglichkeit zur Umschaltung ihrer Ausgangsspannung U auf einen niedrigeren Wert. Die Spannungsumschaltung ist von dem Rechnersystem 20 über dessen Ausgang 11 steuerbar.Since railway power signals are operated at night with a lower brightness than during the day, the power supply 10 offers the possibility of switching its output voltage U to a lower value. The voltage switchover can be controlled by the computer system 20 via its output 11.
Zum Betrieb des Signals werden die anzuzeigenden Signalbegriffe vom Stellwerk 23 über die Datenverbindung 23 an das Rechnersystem 20 übertragen. Das Rechnersystem 20 muß dann als Reaktion die entsprechenden Signallampen anschalten. In dem dargestellten Beispiel geben die beiden Signallampen 3 rotes und grünes Licht ab, der Verbraucher 4 stellt den Nebenfaden der roten Signallampe dar. Im Normalfall wird immer eine der beiden Lampen 3 vom Rechnersystem angesteuert. Dazu wird der der Signallampe zugehörige Schalter 1 über den entsprechenden Ausgang 6 des Rechnersystems 20 durchgeschaltet. Der Meßwertgeber 12 mißt den Gesamtstrom I aller Signallampen, wandelt diesen Meßwert in einen digitalen Meßwert um und führt ihn dem Meßwerteingang 13 des Rechnersystems 20 zu. Damit ist es im Rechnersystem jederzeit möglich, den in den Signallampen 3 fließenden Strom zu überprüfen und mit einem Referenzwert zu vergleichen. Da in diesem Beispiel stehts genau eine Signallampe angeschaltet sein muß, nämlich entweder die rote oder die grüne Signallampe, gibt der Meßwertgeber, abgesehen von einem kurzen Umschaltmoment beim Lichtwechsel stets ungefähr den gleichen Stromwert ab, sofern beide 3 ΑΤ 398 501 ΒTo operate the signal, the signal terms to be displayed are transmitted from the signal box 23 to the computer system 20 via the data connection 23. The computer system 20 must then switch on the corresponding signal lamps in response. In the example shown, the two signal lamps 3 emit red and green light, the consumer 4 represents the secondary thread of the red signal lamp. In the normal case, one of the two lamps 3 is always controlled by the computer system. For this purpose, the switch 1 associated with the signal lamp is switched through via the corresponding output 6 of the computer system 20. The measured value transmitter 12 measures the total current I of all signal lamps, converts this measured value into a digital measured value and leads it to the measured value input 13 of the computer system 20. This makes it possible at any time in the computer system to check the current flowing in the signal lamps 3 and to compare it with a reference value. Since exactly one signal lamp must be switched on in this example, namely either the red or the green signal lamp, the transmitter, apart from a short switching moment when changing the light, always gives approximately the same current value, provided that both 3 ΑΤ 398 501 Β
Signallampen einwandfrei arbeiten. Zur Überprüfung, ob der gemessene Strom auch tatsächlich durch die gewünschte Signallampe fließt, erhält das Rechnersystem zusätzlich Signale der Schwellwertschalter 5, die die Spannungen an den Signallampen überwachen. Schaltet das Rechnersytsem somit von grünem auf rotes Licht um, so darf sich der Stromwert am Meßwerteingang 13 im eingeschwungenen Zustand nicht ändern, es muß jedoch ein entsprechender Wechsel der Signale von den Schwellwertschaltungen 5 an den Eingängen 9 des Rechnersystems auftreten. Ist eine dieser Bedingungen nicht erfüllt, so erkennt das Rechnersystem die fehlerhafte Funktion und kann entsprechende Sicherheitsmaßnahmen einleiten. Geht zum Beispiel beim Umschalten auf die grüne Signallampe der Strommeßwert auf null zurück, wobei gleichzeitig die Schwellwertschaltung 5 an der grünen Signallampe aber Spannung anzeigt, so ist der Glühfaden der grünen Signallampe defekt, das Rechnersystem schaltet dann die rote Lampe an und sendet eine Störungsmeldung über die Datenverbindung 22 an das Stellwerk 23. Wird der Ausfall des Hauptfadens der roten Lampe erkannt, so schaltet das Rechnersystem den Nebenfaden der roten Lampe an und sendet ebenfalls eine Meldung an das Stellwerk 23. Fließt nach dem Anschalten einer Signallampe ein sehr großer Strom und spricht die zugehörige Schwellwertschaltung 5 nicht an, so liegt ein Kurzschluß in der angeschalteten Lampe vor. Fließt kein Strom durch den Meßwertgeber 12 und spricht keine Schwellwertschaltung 5 an, so ist der Schalter oder dessen Ansteuerung der betreffenden Glühlampe defekt. Die Reaktionen des Rechnersystems 20 entsprechen dann in beiden Fällen denen beim Glühfadendefekt.Signal lamps work properly. To check whether the measured current actually flows through the desired signal lamp, the computer system additionally receives signals from the threshold switches 5, which monitor the voltages at the signal lamps. If the computer system thus switches from green to red light, the current value at measured value input 13 must not change in the steady state, but a corresponding change in the signals from threshold circuits 5 at inputs 9 of the computer system must occur. If one of these conditions is not met, the computer system recognizes the faulty function and can take appropriate security measures. If, for example, when switching to the green signal lamp, the measured current value goes back to zero, and at the same time the threshold value circuit 5 indicates voltage on the green signal lamp, the filament of the green signal lamp is defective, the computer system then switches on the red lamp and sends a fault message the data connection 22 to the signal box 23. If the failure of the main thread of the red lamp is detected, the computer system switches on the secondary thread of the red lamp and also sends a message to the signal box 23. When a signal lamp is switched on, a very large current flows and speaks the associated threshold circuit 5 is not on, there is a short circuit in the switched-on lamp. If no current flows through the sensor 12 and no threshold circuit 5 responds, the switch or its control of the light bulb in question is defective. The reactions of the computer system 20 then correspond to those in the case of a filament defect in both cases.
Das Rechnersystem 20 ist ebenfalls in der Lage, alle Signallampen auch in nichtangeschaltetem Zustand zu überprüfen. Dazu kann das Rechnersrstem 20 über seine Ausgänge 7 die elektronischen Schalter 2 ansteuern. Durch diese fließt dann ein Prüfstrom über die Vorwiderstände 8 durch die zu prüfenden Glühfäden der Signallampen. Die Vorwiderstände müssen so dimensioniert werden, daß die Lampen, wenn sie in Reihe mit den Vorwiderständen betrieben werden, noch kein Licht abgeben. Andererseits muß der Stromfluß durch die Lampen groß genug sein, um von dem Meßwertgeber 12 registriert werden zu können. Die Schwellwertschaltungen 5 sollen in diesem Betriebszustand noch nicht ansprechen. Das Rechnersystem kann nun alle Glühfäden der Signallampen, die gerade nicht in Betrieb sind,zyklisch überprüfen, in dem kurzzeitig jeweils ein Glühfaden über den zugehörigen Vorwiderstand 8 an die Versorgungsspannung U angeschaltet wird. Als Reaktion auf eine solche Anschaltung muß sich der gemessene Wert des Stroms am Meßwerteingang 13 des Rechnersystems 20 um einen definierten Wert erhöhen, und die zugehörige Schwellwertschaltung 5 darf nicht ansprechen. Sind diese Bedingungen in einer solchen Anschaltung nicht erfüllt, so wird die entsprechende Signallampe als defekt erkannt und das Rechnersystem leitet die bereits oben beschriebenen Sicherheitsmaßnahmen ein.The computer system 20 is also able to check all signal lamps even when they are not switched on. For this purpose, the computer system 20 can control the electronic switches 2 via its outputs 7. A test current then flows through these through the series resistors 8 through the filaments of the signal lamps to be tested. The series resistors must be dimensioned so that the lamps, when operated in series with the series resistors, do not yet emit any light. On the other hand, the current flow through the lamps must be large enough to be registered by the transmitter 12. The threshold value circuits 5 should not yet respond in this operating state. The computer system can now cyclically check all the filaments of the signal lamps that are not in operation by briefly switching on a filament to the supply voltage U via the associated series resistor 8. In response to such an activation, the measured value of the current at the measured value input 13 of the computer system 20 must increase by a defined value, and the associated threshold circuit 5 must not respond. If these conditions are not met in such an interface, the corresponding signal lamp is recognized as defective and the computer system initiates the security measures already described above.
Vom Stellwerk 23 kann ein Befehl zur Nachtumschaltung der Signallampen über die Datenleitung 22 an das Rechnersystem 20 übermittelt werden, worauf das Rechnersystem über seinen Ausgang 11 der Stromversorgung 10 ein Umschaltsignal gibt. Die Ausgangsspannung U der Stromversorgung 10 senkt sich dann ab, was eine geringere Helligkeit der Signallampen zur Folge hat. Bei diesem Nachtbetrieb hat das Rechnersystem bei der Überprüfung der vom Meßwertgeber 12 gelieferten Stromwerte entsprechend niedrigere Referenzwerte zugrundezulegen. Die Schaltschwelle der Schwellwertschalter 5 muß unterhalb der Betriebsspannung im Nachtbetrieb und oberhalb der am Glühfaden abfallenden Spannung unter Vorschaltung eines Vorwiderstandes 8 bei der Betriebsspannung im Tagbetrieb liegen.A command to switch the signal lamps at night via the data line 22 can be transmitted from the signal box 23 to the computer system 20, whereupon the computer system issues a switchover signal via its output 11 to the power supply 10. The output voltage U of the power supply 10 then drops, which results in a lower brightness of the signal lamps. In this night-time operation, the computer system must use correspondingly lower reference values when checking the current values supplied by the measuring value transmitter 12. The switching threshold of the threshold switch 5 must be below the operating voltage in night mode and above the voltage drop across the filament with a series resistor 8 connected to the operating voltage in day mode.
Um Störungen des Datenübertragungsweges zwischen Stellwerk 23 und Rechnersystem 20 möglichst schnell festzustellen, ist es zweckmäßig, in regelmäßigen Abständen in beiden Richtungen zur Kontrolle Daten zu übertragen. Wenn das Rechnersystem 20 für eine definierte Zeit keine Daten mehr empfangen hat, wird von ihm sofort die rote Signalleuchte angeschaltet, wodurch ein sicherer Zustand hergestellt wird.In order to determine faults in the data transmission path between the signal box 23 and the computer system 20 as quickly as possible, it is expedient to transmit data at regular intervals in both directions for checking purposes. If the computer system 20 has not received any more data for a defined time, it immediately switches on the red signal light, thereby establishing a safe state.
Um auch bei einem Ausfall des Rechnersystems 20 einen sicheren Betriebszustand herzustellen ist eine Umschalteinheit 15 vorgesehen, die die Betriebsspannung von den Signallampen 3 abschalten kann, wobei gleichzeitig der Nebenfaden 4 der roten Signallampe direkt an die Betriebsspannung angeschaltet wird. Die Umschalteinheit 15 wird von zwei sicheren Ausgängen 14 des Rechnersystems 20 beeinflußt. Die sicheren Ausgänge 14 müssen beide ständig ein definiertes Ausgangssignal abgeben, damit die Umschalteinheit ihren Grundzustand einnimmt. Sobald sich eines der beiden Ausgangssignale an den sicheren Ausgängen 14 ändert, schaltet die Umschalteinheit den Rotlichtnebenfaden an. Je nach Konzeption des sicheren Rechnersystems 20 ist auch eine andere Anzahl von sicheren Ausgängen 14 denkbar. Die Umschalteinheit 15 bietet für das Rechnersystem 20 weiterhin die Möglichkeit, im Falle eines Kurzschlusses im elektronischen Schalter 1 der grünen Signalleuchte 3 einen sicheren Zustand herzustellen. Das Rechnersystem beeinflußt dann mindestens einen der sicheren Ausgänge 14, so daß durch die Umschalteinheit 15 dann die grüne Signalleuchte abgeschaltet und die rote Signalleuchte angeschaltet wird. Gleichzeitig wird eine Störungsmeldung über die Datenverbindung 22 an das Stellwerk 23 abgegeben. Alle Störungsmeldungen können genaue Angaben über die Art des Fehlers enthalten. Damit ist die schnelle Behebung eines auftretenden Fehlers möglich. 4In order to establish a safe operating state even in the event of a failure of the computer system 20, a switchover unit 15 is provided which can switch off the operating voltage from the signal lamps 3, the secondary thread 4 of the red signal lamp being simultaneously switched on directly to the operating voltage. The switchover unit 15 is influenced by two safe outputs 14 of the computer system 20. The safe outputs 14 must both constantly emit a defined output signal so that the switchover unit assumes its basic state. As soon as one of the two output signals at the safe outputs 14 changes, the switchover unit switches on the red light secondary thread. Depending on the design of the safe computer system 20, a different number of safe outputs 14 is also conceivable. The switching unit 15 also offers the computer system 20 the possibility of establishing a safe state in the event of a short circuit in the electronic switch 1 of the green signal light 3. The computer system then influences at least one of the safe outputs 14, so that the green signal lamp is then switched off and the red signal lamp is switched on by the switching unit 15. At the same time, a fault message is sent to the signal box 23 via the data connection 22. All fault reports can contain precise information about the type of fault. This makes it possible to quickly correct an error that occurs. 4th
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