CN101973288A - 多机牵引道岔的电子模块化控制系统 - Google Patents

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本发明提供一种多机牵引道岔的电子模块化控制系统，它包括N组转辙机控制模块和联锁机CAN通讯通道；转辙机控制模块包括道岔控制单元、输入输出接口电路、动作状态电路和转辙机驱动电路，道岔控制单元连接输入输出接口电路，道岔控制单元连接动作状态电路，输入输出接口电路连接转辙机驱动电路；N组转辙机控制模块分别与联锁机CAN通讯通道连接；第一组转辙机控制模块的动作状态电路连接第二组转辙机控制模块的输入输出接口电路，依此连接顺序，第N-1组转辙机控制模块的动作状态电路连接第N组转辙机控制模块的输入输出接口电路。该控制系统具有控制科学、运行稳定、安全可靠、易于现有设备改造、利于推广应用的优点。

Description

多机牵引道岔的电子模块化控制系统
技术领域
本发明涉及一种多机牵引道岔的电子模块化控制系统，属于铁路信号控制技术领域。
背景技术
目前，在铁路上微机联锁的执行层普遍使用6502执行电路，6502执行电路多机牵引道岔的控制主要是微机联锁下达一个定操作命令或反操作命令，道岔所有的牵引机按照先后顺序开始各自的动作，6502执行电路完成各牵引点之间的逻辑控制；在铁路上也有个别车站采用电子执行设备，电子执行设备是将来联锁执行设备的发展方向，它需要联锁分别对各个牵引点下发命令，微机联锁实现各牵引点之间的逻辑控制；对于微机联锁设备需要根据不同的执行单元修改相应的程序，如果微机联锁厂家与电子联锁执行设备厂家之前没有配合过，可能会延误车站设备的开通时间；另外，不同厂家的设备要进行更新，将会直接影响设备的配合使用，因此不利于联锁电子执行单元的推广。
为此，人们一直在寻求一种理想的技术解决方案。
发明内容
本发明针对现有技术的不足，提供了一种结构科学、控制得当、运行稳定、安全可靠、易于现有设备改造、利于推广应用的多机牵引道岔的电子模块化控制系统。
本发明所采用的技术方案如下：一种多机牵引道岔的电子模块化控制系统，它包括N组转辙机控制模块和联锁机CAN通讯通道；
其中，所述转辙机控制模块包括道岔控制单元、输入输出接口电路、动作状态电路和转辙机驱动电路，所述道岔控制单元连接所述输入输出接口电路，所述道岔控制单元连接所述动作状态电路以通过动作状态电路输出转辙机动作信息，所述道岔控制单元通过所述输入输出接口电路连接所述转辙机驱动电路以向转辙机驱动电路发出转辙机动作命令；
N组转辙机控制模块分别与所述联锁机CAN通讯通道连接以接收联锁机下达的转辙机动作命令和便于N组转辙机控制模块之间进行信息交互，第一组转辙机控制模块与所述联锁机CAN通讯通道连接以便于与联锁机进行信息交互；
第一组转辙机控制模块的动作状态电路连接第二组转辙机控制模块的输入输出接口电路以提供第一组转辙机控制模块的转辙机动作信息并便于第二组转辙机控制模块根据第一组转辙机控制模块的转辙机动作信息及时发出转辙机动作命令，依此连接顺序，第N-1组转辙机控制模块的动作状态电路连接第N组转辙机控制模块的输入输出接口电路以提供第N-1组转辙机开始动作的信息并便于第N组转辙机控制模块根据第N-1组转辙机控制模块的转辙机动作信息及时发出转辙机动作命令；N是不小于2的自然数。
基于上述，该控制系统还包括用于采集N组转辙机实际动作的总状态信息的总状态采集电路，所述总状态采集电路分别连接N组转辙机控制模块的输入输出接口电路以提供总状态信息并便于转辙机控制模块根据所述总状态信息判断是否切断转辙机动作命令；所述总状态采集电路是输出端依次串接N组转辙机实际动作继电器触点的开关量采集电路。
基于上述，该控制系统还包括用于采集N组转辙机所牵引道岔是否分别到位的总表示信息的总表示采集电路，所述总表示采集电路连接第一组转辙机控制模块的输入输出接口电路以向联锁机提供总表示信息；所述总表示采集电路是输出端依次串接N组转辙机道岔位置检测电路控制的位置表示继电器触点的开关量采集电路。
本发明相对现有技术具有突出的实质性特点和显著进步，具体的说，该控制系统在不改变微机联锁控制命令的情况下实现对多机牵引道岔的控制，即原来微机联锁使用6502执行电路时驱动的继电器为联锁的命令内容，采集的继电器信息为模块需要回复给联锁的信息，而各牵引点之间的逻辑控制仍有电子执行设备自己完成；
该控制系统完成道岔各牵引点转辙机动作的先后顺序控制、道岔动作情况的检测，避免道岔在转换过程中由于某个转辙机故障，其它转辙机继续转动而损坏道岔的尖轨和心轨，特别是尖端钢轨；通过该控制系统实现了微机联锁从6502电气执行电路到电子执行单元的零改动，方便电子执行单元的推广使用。
附图说明
图1为本发明的逻辑结构示意图。
具体实施方式
下面通过具体实施方式，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。
如图1所示，一种多机牵引道岔的电子模块化控制系统，它包括三组转辙机控制模块和联锁机CAN通讯通道4；
其中，所述转辙机控制模块包括道岔控制单元、输入输出接口电路、动作状态电路和转辙机驱动电路，所述道岔控制单元连接所述输入输出接口电路，所述道岔控制单元连接所述动作状态电路以通过动作状态电路输出转辙机动作信息，所述道岔控制单元通过所述输入输出接口电路连接所述转辙机驱动电路以向转辙机驱动电路发出转辙机动作命令；
三组转辙机控制模块分别与所述联锁机CAN通讯通道连接以接收联锁机下达的转辙机动作命令和便于三组转辙机控制模块之间进行信息交互，第一组转辙机控制模块与所述联锁机CAN通讯通道连接以便于与联锁机进行信息交互；
第一组转辙机控制模块1的动作状态电路连接第二组转辙机控制模块2的输入输出接口电路，以提供第一组转辙机控制模块1的转辙机动作信息，并便于第二组转辙机控制模块2根据第一组转辙机控制模块1的转辙机动作信息及时发出转辙机动作命令；第二组转辙机控制模块2的动作状态电路连接第三组转辙机控制模块3的输入输出接口电路，以提供第二组转辙机开始动作的信息，并便于第三组转辙机控制模块3根据第二组转辙机控制模块2的转辙机动作信息及时发出转辙机动作命令。
基于上述，该控制系统还包括用于采集三组转辙机实际动作的总状态信息的总状态采集电路5，所述总状态采集电路分别连接三组转辙机控制模块的输入输出接口电路以提供总状态信息并便于转辙机控制模块根据所述总状态信息判断是否切断转辙机动作命令；
所述总状态采集电路是输出端依次串接三组转辙机实际动作继电器触点的开关量采集电路。
基于上述，该控制系统还包括用于采集三组转辙机所牵引道岔是否分别到位的总表示信息的总表示采集电路6，所述总表示采集电路连接第一组转辙机控制模块的输入输出接口电路以向联锁机提供总表示信息；
所述总表示采集电路是输出端依次串接三组转辙机道岔位置检测电路控制的位置表示继电器触点的开关量采集电路。
使用时，将三组转辙机控制模块分别对应设置在道岔的三个尖轨牵引点；如果道岔的尖轨牵引点多于三个，道岔的控制和总表示方法可以使用同样的逻辑再增加牵引点和转辙机控制模块。
转辙机控制模块的道岔控制单元负责完成单个转辙机动作控制、联锁机命令的接收、相关条件的检查及牵引点位置的识别，识别方式为软件识别方式，即车站上位机的静态数据的自动识别；
联锁机CAN通信通道是位于各牵引点的转辙机控制模块的道岔控制单元的信息共享通道，也是位于尖轨尖端第一牵引点的转辙机控制模块的道岔控制单元与联锁机信息交互的通道，第一组转辙机控制模块的道岔控制单元通过联锁机CAN通信通道接收联锁机命令和发送本道岔的位置，并通过该通道与该道岔的所有牵引点共享联锁机命令；
动作状态电路的状态表示该牵引点转辙机是否开始动作，将该信息告诉下一牵引点道岔控制单元；尖轨第一牵引点的道岔控制单元接到联锁机命令且满足道岔动作条件时，按逻辑接通道岔的动作电路和动作状态电路；下一第一牵引点的道岔控制单元接到联锁机的动作命令后并不立即动作，检测到上一牵引点动作状态电路为动作状态才开始动作，然后驱采本模块的动作状态电路，告诉下一牵引点该牵引点转辙机已经开始动作，同样道岔控制单元的输入输出接口电路检测到尖端第二牵引点动作状态电路为动作状态才开始动作；
总状态采集电路是检测道岔所有的转辙机动作电源正确接通，且电源接通后是否开始转动；道岔控制单元实时采集总状态电路是否闭合，3S内总状态采集电路没有闭合，断开本牵引点转辙机动作电路，并将切断命令通过联锁机CAN通信通道发送给其他牵引点，牵引点的道岔控制单元接到切断命令后切断各自的转辙机电源，道岔所有转辙机停止转动，这样避免在道岔的各个牵引点中，有一个或多个牵引点由于某个原因道岔没有启动，而其他转辙机将尖轨拉弯而损坏；
总表示采集电路负责准确给出道岔的位置表示，道岔的各个牵引点转辙机转换到底后，各自的道岔位置检测电路根据各个转辙机所处位置，驱动对应的表示继电器，将各牵引点的同位置的表示继电器吸起接点串联后给出道岔位置总表示采集电路，道岔控制单元采集接口实时采集总表示的状态，只有单个位置表示处于闭合状态，尖轨第一牵引点才向联锁机发送道岔所处的对应位置。
本发明的工作原理：多机牵引道岔的每个牵引点都使用一个转辙机控制模块，尖轨的尖端第一牵引点对应的模块为道岔主模块，其它各牵引点对应的模块为道岔从模块，如果道岔为可动心轨，也包括心轨牵引点；主模块负责接收联锁机的命令和将联锁机命令共享给道岔的从模块，接到联锁机动作命令后开始动作，同时并驱动本模块动作状态电路，告诉下一牵引点的模块该牵引点的转辙机已经开始动作；尖端从模块接到动作命令后不动作，检测到上一牵引点动作后才动作，并驱动本模块的动作状态电路，告诉下一牵引点的模块该牵引点已经开始动作；这样从尖轨尖端第一牵引点逐个接通后续各牵引点的动作电路。道岔模块实时采集其他牵引点是否正常动作，如果在道岔的各个牵引点中，有一个或多个牵引点由于某个原因道岔没有启动，道岔所有牵引点在3S内全部切断动作电源，停止所有转辙机的转动；道岔的各个牵引点转辙机转换到位后，各自给出自己的道岔位置表示，将各牵引点的表示继电器的吸起接点串联后给出道岔的位置表示，只有道岔所有牵引点的转辙机全部转换到位后，道岔才会给出位置总表示信息。
如果多机牵引道岔是可动心轨，尖轨尖端第一牵引点、其它牵引点和道岔位置表示的工作原理不变，而心轨尖端第一牵引点模块通过联锁机CAN通信通道与尖轨尖端第一牵引点通信，接收联锁机的命令，心轨尖端第一牵引点模块接到尖端第一牵引点的动作命令后，心轨尖端第一牵引点满足动作条件后开始动作，并驱采自己的动作状态电路，告诉心轨下一牵引点心轨心轨尖端第一牵引点已经开始动作；心轨后续牵引点接到联锁机动作命令后不动作，只有检测到上一牵引点动作后才动作，并驱动本模块的动作状态电路，告诉心轨下一牵引点的模块该牵引点已经动作；心轨总状态电路和尖轨总状态电路是分开串联的，心轨的道岔控制单元检测到转辙机动作电源正确接通且电源正常(电压、电路，三相包含相位、相序、不缺相)，产生驱动信号通过驱动电路接通总状态电路；道岔控制单元实时采集总状态电路是否闭合，3S内总状态采集电路没有闭合，断开本牵引点转辙机动作电路，并将切断命令通过联锁机CAN通信通道发送给其他牵引点，牵引点的道岔控制单元接到切断命令后切断各自的转辙机电源，道岔所有转辙机停止转动；心轨与尖轨一样也是从尖端第一牵引点逐个接通后续各牵引点的动作电路。
最后应当说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对其限制；尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细的说明，所属领域的普通技术人员应当理解：依然可以对本发明的具体实施方式进行修改或者对部分技术特征进行等同替换；而不脱离本发明技术方案的精神，其均应涵盖在本发明请求保护的技术方案范围当中。

Claims (5)

1.一种多机牵引道岔的电子模块化控制系统，其特征在于：该控制系统包括N组转辙机控制模块和联锁机CAN通讯通道；
其中，所述转辙机控制模块包括道岔控制单元、输入输出接口电路、动作状态电路和转辙机驱动电路，所述道岔控制单元连接所述输入输出接口电路，所述道岔控制单元连接所述动作状态电路以通过动作状态电路输出转辙机动作信息，所述道岔控制单元通过所述输入输出接口电路连接所述转辙机驱动电路以向转辙机驱动电路发出转辙机动作命令；
N组转辙机控制模块分别与所述联锁机CAN通讯通道连接以接收联锁机下达的转辙机动作命令和便于N组转辙机控制模块之间进行信息交互，第一组转辙机控制模块与所述联锁机CAN通讯通道连接以便于与联锁机进行信息交互；
第一组转辙机控制模块的动作状态电路连接第二组转辙机控制模块的输入输出接口电路以提供第一组转辙机控制模块的转辙机动作信息并便于第二组转辙机控制模块根据第一组转辙机控制模块的转辙机动作信息及时发出转辙机动作命令，依此连接顺序，第N-1组转辙机控制模块的动作状态电路连接第N组转辙机控制模块的输入输出接口电路以提供第N-1组转辙机开始动作的信息并便于第N组转辙机控制模块根据第N-1组转辙机控制模块的转辙机动作信息及时发出转辙机动作命令；
N是不小于2的自然数。
2.根据权利要求1所述的多机牵引道岔的电子模块化控制系统，其特征在于：该控制系统还包括用于采集N组转辙机实际动作的总状态信息的总状态采集电路，所述总状态采集电路分别连接N组转辙机控制模块的输入输出接口电路以提供总状态信息并便于转辙机控制模块根据所述总状态信息判断是否切断转辙机动作命令。
3.根据权利要求2所述的多机牵引道岔的电子模块化控制系统，其特征在于：所述总状态采集电路是输出端依此串接N组转辙机实际动作继电器触点的开关量采集电路。
4.根据权利要求1或2所述的多机牵引道岔的电子模块化控制系统，其特征在于：该控制系统还包括用于采集N组转辙机所牵引道岔是否分别到位的总表示信息的总表示采集电路，所述总表示采集电路连接第一组转辙机控制模块的输入输出接口电路以向联锁机提供总表示信息。
5.根据权利要求4所述的多机牵引道岔的电子模块化控制系统，其特征在于：所述总表示采集电路是输出端依此串接N组转辙机道岔位置检测电路控制的位置表示继电器触点的开关量采集电路。
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