<Desc/Clms Page number 1>
Perfectionnements aux dispositifs de commande et de contrôle à distance, particulièrement eux dispositifs de commande centralisée du trafic ferroviaire.
La présente invention, due aux travaux de Monsieur POURZET Deniel, Robert, concerne les systèmes de commande cen- tralisée du trafic ferroviaire.
<Desc/Clms Page number 2>
Les systèmes utilisés juqu'ici sont le plus sou- vent des systèmes dans lesquels les ordres ou commandes sont transmis par un poste central aux postes de campagne par une ligne à deux conducteurs parcourue par un courant continu pulsé, la même ligne servant également à recevoir au poste central, transmis à partir des postes de campagne, les con- trôles de ces ordres après leur exécution afin de s'assurer que les commandes prévues ont bien été exécutées. Des impul- sions du courant pulsé utilisé étant de longueur différente suivant l'ordre et le contrôle transmis.
Les systèmes utilisés juqu'ici présentent des inconvénients sérieux spécialement dans le cas où la distance entre le poste central et le ou les postes de campagne est grande. Dans ce cas en effet, la résistance de la ligne et la capacité entre conducteurs tendent à déformer le code du courant pulsé, ce qui peut produire des défauts de fonctionne- ment soit de la commande, soit du contrôle ou à provoquer de fausses commandes ou de faux contrôles.
Pour mieux faire comprendre les inconvénients de ces systèmes antérieurs, on a représenté sur la figure 1 du dessin annexé un schéma électrique d'un de ces systèmes don- nés à titre indicatif. Sur la figure 2, on a représenté le schéma électrique figuratif équivalent correspondant à la figure 1 et tenant compte des résistances de la ligne et des capacités entre conducteurs.
Si l'on considère d'abord le figure 1, on voit que le système considéré comporte, au poste central P, une source de courant SI, éventuellement une impédance Zl, un relais transmetteur Tl, par les contacts 1 et 2 duquel sont transmis des impulsions de courant codés à une ligne bifilaire
<Desc/Clms Page number 3>
L se dirigeant vers un poste de campagne P, et un relais ré- cepteur P1 des impulsions de contrôle. Au pos-ce de campagne P, le système comporte un relais récepteur P2 des impulsions de commande, un relais transmetteur T2, par le contact 3 duquel sont transmis à la ligne vers le relais récepteur P1 du poste central des impulsions de contrôle, et un relais M muni d'un contact 4.
Pendent l'émission d'un ordre ou commande par le poste central, le relais M de campagne n'est pas excité et le relais T2 ne l'est pas non plus, les contacts 4 et 3 res- pectivement occupant alors leur position de repos indiqué sur la figure 1. Le relais Tl par contre bat à une certaine ca- dence. La ligne L, alternativement connectée et déconnectée par rapport à la source de courant SI, se trouve ainsi parcou- rue par des impulsions de courant plus ou moins longues, sé- parées par des intervalles de repos plus ou moins longs. Les relais récepteurs P1 et P2 obéissent à ces impulsions et se trouvent ainsi excités et désexcités à la même cadence.
Si les postes P et ± étaient très rapprochés, la résistance de la ligne L et la capacité entre conducteurs étant alors négligeables, le système fonctionnerait parfai- tement. Hais si l'on augmente la distance entre le poste central et le ou les postes de campagne, la résistance de la ligne L et la capacité entre conducteurs croissent en con- séquence, ce qui peut amener des troubles de fonctionnement, comme on va l'expliquer.
Si, pour simplifier le raisonnement, on représente, comme sur la figure 2 par trois capacités Cl, Cm et C2 et par deux résistances RI et R2 le montage en double équivalent à la ligne, on conçoit que lorsque le circuit de ligne est
<Desc/Clms Page number 4>
fermé (Tl non excité), par suite des chutes de tension dans RI et R2. la capacité Cl est chargée à une tension supérieure à la tension aux bornes de Cm et que, de même, la tension aux bornes de Cm est supérieure à la tension aux bornes de C2.
Quand le relais Tl s'excite, la source SI n'est plus connectée à la ligne et la tension entre conducteurs tend vers zéro; toutefois, par suite de ces inégalités de charge des capacités, un courant de décharge de même sens que le courant normal d'alimentation se manifestera dans la ligne. Ce courant tend évidemment à retarder le moment où le relais P2 du poste de campagne cesse d'être excité et prolonge ainsi l'impulsion de courant à ligne fermée, au détriment du temps de repos.
Le code étant ainsi déformé, le poste de campagne n'obéit plus aux ordres émis par le poste central ou enregis- tre de faux ordres.
Si l'on considère maintenant l'émission d'un con- trôle par le poste de campagne, le relais M est excité et le relais Tl reste non excité, alors que le relais T2 bat à une certaine cadence. La ligne L alternativement ouverte ou fermée à son extrémité de campagne, se trouve ainsi parcou- rue par des impulsions de courant plus ou moins longues, séparées per des intervalles de repos plus ou moins longs.
Les relais récepteurs P1 et P2 obéissent à ces impulsions et se trouvent ainsi excités et désexcités à la même cadence.
Comme pour les impulsions de commande, si les pos- tes P et p¯ sont très rapprochés, la résistance de ligne et la ,capacité entre conducteurs sont négligeables et le système fonction d'une façon correcte. liais si la distance entre le poste central P et le poste de campagne ± augmente, la ré- sistance de la ligne L et la capacité entre conducteurs crois-
<Desc/Clms Page number 5>
sont. Dans ces conditions les condensateurs Cl, C2 et Cm seront encore chargés à ligne fermée à des tensions décroissantes.
Lorsque le relais T2 ouvre son contact bas 3, SI étant toujours reliée à la ligne par les contacts bas 1 et 2 de Tl, les ca- pacités Cm et C2 se trouvent portées au potentiel de SI, ce qui provoque la circulation d'un courent de charge de même sens que le courant normal. Ce courant tend à retarder le moment où le relais P1 du poste central P cesse d'être excité, ce qui prolonge l'impulsion de courant à ligne fermée, au détriment du temps de repos.
Le code étant ainsi déformé, le poste central n'obéit plus aux contrôles transmis par le poste de campagne ou enregistre de faux contrôles.
Ces phénomènes de déformation du code, tant pour la commande que pour le contrôle, se produisent également 'avec des systèmes de commande centralisée d'un autre type que celui qui a été représenté sur la figure 1 à titre indi- catif, par exemple avec des systèmes de commande et de contrô- le dans lesquels les relais récepteurs P1 et P2, au lieu d'être connectésen série dans la ligne, seraient montés en parallèle sur cette ligne ou dans lesquels les relais, au lieu d'être munis d'un seul enroulement, seraient munis de deux enroule- ments dont chacun contrôlerait un fil de ligne.
Lesdits phéno- mènes se produisent également dans les systèmes de commande et de contrôle à distance utilisant du courant alternatif au lieu de courant continu, ou plusieurs courants superposés de nature semblable ou différente dont la polarité serait la même ou inversée suivant qu'on émet un ordre ou qu'on reçoit un contrôle ou dont les impulsions seraient en nombre constant ou variable, de nature quelconque, de durées égales ou inéga-
<Desc/Clms Page number 6>
les , ainsi que dans les systèmes dans lesquels la ligne de transmission comporterait un nombre quelconque de conducteurs.
Pour remédier à ces inconvénients, on a bien proposé de monter entre le pivot du contact 1 et la borne travail du contact 2 du relais Tl, une impédance telle que celle qui est indiquée en pointillés en Z sur la figure 2, de façon que, pendant l'excitation du relais Tl (correspondent à la position indiquée en pointillés pour ses contacts 1 et 2), les capaci- tés proches du poste central P soient déchargées à travers cette impédance, ce qui réduit le courent de décharge vers les postes de campagne. Cependant cette amélioration est encore insuffisante, surtout dans le cas où les postes P et ± sont très éloignés, et ne supprime pas complètement les défauts ci-dessus signalés.
La présente invention a pour objet un dispositif de commande centralisée du trafic ferroviaire dans lequel les difficultés indiquées dans ce qui précède sont entièrement éliminées.
Ladite invention est essentiellement caractérisée par le fait qu'on inverse la polarité de la source de courant au poste central, ce qui supprime les inconvénients précités pour la commande ou envoi des ordres du poste central vers le ou les postes de campagne.
Elle est également caractérisée par le fait qu'on prévoit, au poste de campagne, une source auxiliaire de cou- rant de tension et de polarité convenables qui est connectée à la borne travail du contact du relais transmetteur situé à ce poste, une impédance pouvant éventuellement être asso- ciée à cette source auxiliaire de courant.
<Desc/Clms Page number 7>
Sur les figures 3 et 4 du dessin annexé, on a repré- senté, à titre d'exemple, l'application de l'invention à un système de commande et de contrôle à distance du type repré- senté sur la figure 1 utilisant une ligne bifilaire alimentée en courant continu puise.
Il reste toutefois entendu que l'invention n'est pas limitée à son application à un tel système et qu'elle peut s'appliquer, avec des différences de détail nécessitées par les variétés d'application, à d'autres systèmes tels que ceux qui ont été énumérés ci-dessus.
La figure représente un schéma figuratif équiva- lent correspondant à celui de la figure 2, mais comportant l'application de l'invention pour la correction des défauts dans le cas de la commande ou de l'envoi des ordres.
La figure 4 est un schéma figuratif équivalent ana- logue, mais pour le cas du contrôle.
Si l'on considère tout d'abord la figure 3, on voit que les bornes travail des contacts 1 et 2 du relais transmet- teur T1, sont connectées, contrairement à ce qui était le cas dans le système antérieur considéré sur les figures 1 et 2, à la source de courant Si d'une façon inverse à celle suivant laquelle sont connectées les bornes repos.
On voit que dans ces conditions, si l'on procède à une inversion de polarité par les contacts 1 et 2 du relais Tl, on établit dans la ligne, pendant les intervalles où celle-ci doit être normalement à vide, un courant qui, circu- lant en sens opposé au courant de décharge des capacités, annule ce dernier et devient même prépondérant après un temps très court. Les relais P1 et P2 étant du type polarisé, ce courant inverse ne peut que confirmer ces relais dans leur @
<Desc/Clms Page number 8>
état de non excitation, qui représente leur état normal lors- que le relais Tl est en position excitée. Lorsque Tl revient en position de non excitation, les relais Pl et P2 s'exciteront ainsi simultanément.
Si l'on considère maintenant la figure 4, on voit qu'entre la borne travail du contact 3 du relais transmetteur T2 et le fil de ligne opposé celui sur lequel est disposé ce contact 3 on a prévu une source auxiliaire de courent S2, laquelle peut être associée éventuellement à une impédance 22.
Cette source S2 produira pendant les intervalles où la ligne doit être normalement à vide, un courant qui, circulant en sens opposé au courant de charge des capacités, annulera ce dernier et deviendra même prépondérant après un temps très court.
De même que précédemment, ce courant inverse ne peut que confirmer les relais PI et P2 dans leur état de non excitation, qui représente l'état normal lorsque le relais T2 est en position excitée. Lorsque le relais T2 revient en posi- tion de non excitation, les relais P1 et P2 s'exciteront ainsi simultanément.
Bien entendu les dispositions représentées séparé- ment sur les figures 3 et 4 pour la commando et pour le con- trôle peuvent être combinées dans le même système de commande et de contrôle.
Ces dispositions ou des dispositions analogues pré- sentant des caractéristiques semblables, peuvent évidemment s'appliquer aux postes intermédiaires, c'est-à-dire aux pos- tes situés entre le poste central et le poste de campagne de bout de ligne.
<Desc / Clms Page number 1>
Improvements to remote control and monitoring devices, particularly those for centralized control of rail traffic.
The present invention, due to the work of Mr. POURZET Deniel, Robert, relates to centralized control systems for rail traffic.
<Desc / Clms Page number 2>
The systems used up to now are most often systems in which the orders or commands are transmitted by a central station to the field stations by a two-conductor line traversed by a pulsed direct current, the same line also serving to receive at the central post, transmitted from the campaign posts, the checks of these orders after their execution in order to ensure that the planned orders have been executed. The pulses of the pulsed current used being of different length depending on the order and control transmitted.
The systems used heretofore have serious drawbacks especially in the case where the distance between the central station and the campaign station (s) is large. In this case, in fact, the resistance of the line and the capacitance between conductors tend to distort the code of the pulsed current, which can produce operating faults either of the command or of the control or to cause false commands or false checks.
To better understand the drawbacks of these prior systems, there is shown in Figure 1 of the accompanying drawing an electrical diagram of one of these systems given by way of indication. In FIG. 2, there is shown the equivalent figurative electric diagram corresponding to FIG. 1 and taking into account the resistances of the line and the capacitances between conductors.
If we first consider Figure 1, we see that the considered system comprises, at the central station P, a current source SI, possibly an impedance Zl, a transmitter relay Tl, through the contacts 1 and 2 of which are transmitted current pulses coded to a two-wire line
<Desc / Clms Page number 3>
L heading towards a campaign station P, and a relay receiving control pulses P1. At the campaign position P, the system comprises a receiver relay P2 for the control pulses, a transmitter relay T2, through contact 3 which are transmitted to the line towards the receiver relay P1 of the central station for control pulses, and a M relay fitted with a contact 4.
During the transmission of an order or command by the central station, the campaign relay M is not energized and relay T2 is not energized either, contacts 4 and 3 respectively then occupying their position. rest shown in figure 1. Relay T1, on the other hand, beats at a certain rate. The line L, alternately connected and disconnected with respect to the current source SI, is thus traversed by more or less long current pulses, separated by more or less long rest intervals. Receiver relays P1 and P2 obey these impulses and are thus excited and de-energized at the same rate.
If the positions P and ± were very close together, the resistance of the line L and the capacitance between conductors then being negligible, the system would work perfectly. But if the distance between the central station and the field station (s) is increased, the resistance of the line L and the capacitance between conductors increase as a consequence, which can lead to operating problems, as will be the case. 'explain.
If, to simplify the reasoning, one represents, as in FIG. 2 by three capacitors Cl, Cm and C2 and by two resistors RI and R2 the assembly in double equivalent to the line, it is understood that when the line circuit is
<Desc / Clms Page number 4>
closed (T1 not excited), as a result of voltage drops in RI and R2. the capacitor C1 is charged to a voltage greater than the voltage at the terminals of Cm and that, likewise, the voltage at the terminals of Cm is greater than the voltage at the terminals of C2.
When the relay T1 is energized, the source SI is no longer connected to the line and the voltage between conductors tends towards zero; however, as a result of these capacitance charge inequalities, a discharge current in the same direction as the normal supply current will occur in the line. This current obviously tends to delay the moment when the relay P2 of the field station ceases to be excited and thus prolongs the current pulse with closed line, to the detriment of the rest time.
The code being thus distorted, the campaign post no longer obeys the orders issued by the central post or records false orders.
If we now consider the transmission of a control by the field station, the relay M is energized and the relay T1 remains non-energized, while the relay T2 beats at a certain rate. Line L, which is alternately open or closed at its end of the field, is thus traversed by more or less long current pulses, separated by more or less long rest intervals.
Receiver relays P1 and P2 obey these impulses and are thus excited and de-energized at the same rate.
As for the control pulses, if the positions P and p¯ are very close together, the line resistance and the capacitance between conductors are negligible and the system is functioning correctly. but if the distance between the central station P and the campaign station ± increases, the resistance of the line L and the capacitance between conductors increase.
<Desc / Clms Page number 5>
are. Under these conditions the capacitors C1, C2 and Cm will still be charged with a closed line at decreasing voltages.
When relay T2 opens its low contact 3, SI still being connected to the line by low contacts 1 and 2 of T1, the capacitors Cm and C2 are brought to the potential of SI, which causes the circulation of a charge run in the same direction as the normal current. This current tends to delay the moment when the relay P1 of the central station P ceases to be energized, which prolongs the current pulse when the line is closed, to the detriment of the rest time.
The code being thus distorted, the central station no longer obeys the checks transmitted by the campaign station or records false checks.
These code distortion phenomena, both for command and for control, also occur with centralized control systems of a different type from that which has been shown in FIG. 1 by way of indication, for example with command and control systems in which the receiving relays P1 and P2, instead of being connected in series in the line, are connected in parallel on this line or in which the relays, instead of being provided with a single winding, would be provided with two windings, each of which controls a line wire.
Said phenomena also occur in remote control and monitoring systems using alternating current instead of direct current, or several superimposed currents of a similar or different nature, the polarity of which would be the same or reversed depending on whether a signal is emitted. order or that one receives a control or whose pulses would be in constant or variable number, of any nature, of equal or unequal durations
<Desc / Clms Page number 6>
les, as well as in systems in which the transmission line would have any number of conductors.
To remedy these drawbacks, it has been proposed to mount between the pivot of contact 1 and the work terminal of contact 2 of relay T1, an impedance such as that indicated in dotted lines in Z in FIG. 2, so that, during the energization of the relay T1 (correspond to the position indicated in dotted lines for its contacts 1 and 2), the capacitors near the central station P are discharged through this impedance, which reduces the discharge current towards the stations of campaign. However, this improvement is still insufficient, especially in the case where the stations P and ± are very far apart, and does not completely eliminate the faults indicated above.
The present invention relates to a centralized control device for rail traffic in which the difficulties indicated in the foregoing are entirely eliminated.
Said invention is essentially characterized by the fact that the polarity of the current source at the central station is reversed, which eliminates the aforementioned drawbacks for the ordering or sending of orders from the central station to the campaign station (s).
It is also characterized by the fact that an auxiliary current source of suitable voltage and polarity is provided at the field station, which is connected to the working terminal of the contact of the transmitter relay located at this station, an impedance which can be possibly be associated with this auxiliary current source.
<Desc / Clms Page number 7>
In FIGS. 3 and 4 of the appended drawing, there is shown, by way of example, the application of the invention to a remote control and monitoring system of the type shown in FIG. 1 using a remote control system. two-wire line supplied with direct current draws.
It remains however understood that the invention is not limited to its application to such a system and that it can be applied, with the differences in detail required by the varieties of application, to other systems such as those which have been listed above.
The figure represents an equivalent figurative diagram corresponding to that of FIG. 2, but comprising the application of the invention for the correction of faults in the case of the ordering or sending of orders.
FIG. 4 is a similar equivalent figurative diagram, but for the case of control.
If we first consider figure 3, we see that the work terminals of contacts 1 and 2 of the transmitter relay T1 are connected, unlike what was the case in the previous system considered in figures 1. and 2, to the current source Si in a manner opposite to that in which the rest terminals are connected.
It can be seen that under these conditions, if one carries out a polarity reversal by means of contacts 1 and 2 of relay T1, a current is established in the line, during the intervals when the latter must be normally no-load, which, circulating in the opposite direction to the capacitor discharge current, cancels the latter and even becomes predominant after a very short time. The relays P1 and P2 being of the polarized type, this reverse current can only confirm these relays in their @
<Desc / Clms Page number 8>
non-excitation state, which represents their normal state when the relay T1 is in the energized position. When Tl returns to the non-excitation position, the relays Pl and P2 will thus be energized simultaneously.
If we now consider Figure 4, we see that between the working terminal of contact 3 of transmitter relay T2 and the line wire opposite that on which this contact 3 is placed, an auxiliary source of current S2 is provided, which can possibly be associated with an impedance 22.
This source S2 will produce during the intervals when the line must be normally empty, a current which, flowing in the opposite direction to the capacitor charge current, will cancel the latter and will even become predominant after a very short time.
As previously, this reverse current can only confirm the PI and P2 relays in their non-excited state, which represents the normal state when the T2 relay is in the excited position. When relay T2 returns to the non-excitation position, relays P1 and P2 will thus energize simultaneously.
Of course, the arrangements shown separately in FIGS. 3 and 4 for the commando and for the control can be combined in the same command and control system.
These arrangements, or similar arrangements having similar characteristics, can obviously be applied to intermediate stations, that is to say to stations located between the central station and the end-of-line field station.