CN219668194U - 一种过分相控制装置及系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种过分相控制装置及系统，包括主PLC、备用PLC以及若干车感器，主PLC和备用PLC之间并联连接，若干车感器并联连接于主PLC和备用PLC，其中，主PLC与备用PLC分别设有用于通信的通信接口端，通信接口端之间相互连接形成一条通信通道；本实用新型中，过分相控制装置采用双PLC并联设置来代替原有技术中的单一PLC，当主PLC产生故障无法正常工作时，备用PLC可以及时接替主PLC进行工作，完成过分相任务，保证了行车安全，使过分相控制系统具有更高的可靠性和安全性。

Description

一种过分相控制装置及系统

技术领域

本实用新型属于电力机车控制装置技术领域，更具体而言，涉及一种过分相控制装置及系统。

背景技术

目前，电力机车、动车组的自动过分相方式主要采用车载式的过分相控制装置，过分相控制装置主要由PLC(可编程逻辑控制器)、配套接口电路和车感器组成。当电力机车、动车组通过在接触网分相区之前地面安装的磁信号标记的位置时，车感器可以检测到地面磁信号，车感器会输出电信号给PLC，PLC根据车感器发出的信号，判断电力机车、动车组的当前是否即将通过分相区，然后发出预告或强迫输出信号，控制车上设备进入自动过分相流程。

由于这一系统工作对主断路器的控制极大程度上依赖于车感器与PLC，而一般列车车头部分会配置多个不同位置的车感器，使过分相区的位置状态容易且能稳定反馈，但过分相控制装置极大依赖其中的PLC对数据进行接收、分析和处理，若其内部PLC出现故障，就影响整个控制系统正常工作，进而致使机车无法在换相区间有效控制主断路器，导致产生冲击电压，危害行车安全。

实用新型内容

本实用新型的主要目的在于提供一种过分相控制装置及系统，克服现有过分相控制装置中单PLC出现故障导致机车无法在换相区间有效控制主断路器的问题。

根据本实用新型的第一方面，提供了一种过分相控制装置，包括主PLC、备用PLC以及若干车感器，所述主PLC和所述备用PLC之间并联连接，若干所述车感器并联连接于所述主PLC和备用PLC，其中，所述主PLC与所述备用PLC分别设有用于通信的通信接口端，所述通信接口端之间相互连接形成一条通信通道。

本实用新型的一个特定的实施例中，所述主PLC和备用PLC包括车感器输入端、机车运行方向输入端和机车重联输入端，所述车感器输入端与若干所述车感器相连接，所述机车运行方向输入端和机车重联输入端分别与机车运行方向输出端以及机车重联输出端相连接。

本实用新型的一个特定的实施例中，所述车感器输入端包括第一车感器输入端、第二车感器输入端、第三车感器输入端以及第四车感器输入端，所述主PLC和备用PLC的第一车感器输入端、第二车感器输入端、第三车感器输入端以及第四车感器输入端之间相互连接。

本实用新型的一个特定的实施例中，若干所述车感器包括第一车感器、第二车感器、第三车感器以及第四车感器，所述第一车感器并联于所述第一车感器输入端，所述第二车感器并联于所述第二车感器输入端，所述第三车感器并联于所述第三车感器输入端，所述第四车感器并联于所述第四车感器输入端。

本实用新型的一个特定的实施例中，所述机车运行方向输入端包括Ⅰ端向前输入端和Ⅱ端向前输入端，所述主PLC和备用PLC的Ⅰ端向前输入端、Ⅱ端向前输入端以及机车重联输入端之间并联连接。

本实用新型的一个特定的实施例中，所述主PLC和所述备用PLC的输出端之间并联连接。

本实用新型的一个特定的实施例中，所述主PLC和所述备用PLC的输出端包括工作输出端、正常输出端、预告输出端以及强迫输出端，每个所述工作输出端、正常输出端、预告输出端以及强迫输出端分别连接有二极管。

根据本实用新型的第二方面实施例，提供了一种过分相控制系统，使用了所述过分相控制装置。

根据本实用新型的第二方面实施例，包括机车司机台，所述机车司机台设有信号指示装置，所述信号指示装置包括正常指示灯和报警设备，所述正常指示灯和报警设备分别连接于所述过分相控制装置的输出端，所述报警设备为蜂鸣器。

根据本实用新型的第二方面实施例，还包括微机柜，所述微机柜的输入端连接于所述过分相控制装置的输出端，所述微机柜的输出端与机车控制回路的输入端相连接，所述机车控制回路根据所述微机柜发出的信号控制主断路器。

本实用新型上述技术方案中的一个技术方案至少具有如下优点或有益效果之一：

本实用新型中，此过分相控制装置采用双PLC并联结构设置来代替原有技术中的单一PLC结构，当主PLC产生故障无法正常工作时，备用PLC可以及时接替主PLC进行工作，完成过分相任务，保证了行车安全，使过分相控制系统具有更高的可靠性和安全性。

附图说明

下面结合附图和实施例对本实用新型进一步地说明；

图1是本实用新型一个实施例中双PLC过分相控制装置的原理图；

图2是本实用新型一个实施例中过分相控制系统的结构图；

图3是本实用新型一个实施例中车感器在机车上安装位置的示意图。

具体实施方式

下面详细描述本实用新型的实施方式，实施方式的示例在附图中示出，其中相同或类似的标号自始至终表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施方式是示例性的，仅用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，涉及到方位描述，例如上、下、前、后、左、右等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

在本实用新型的描述中，若干的含义是一个或者多个，多个的含义是两个以上，大于、小于、超过等理解为不包括本数，以上、以下、以内等理解为包括本数。如果有描述到第一、第二只是用于区分技术特征为目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量或者隐含指明所指示的技术特征的先后关系。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”以及“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个特征。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接或活动连接，也可以是可拆卸连接或不可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接或可以相互通信；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通、间接连通或两个元件的相互作用关系。

下文的公开提供了许多不同的实施方式或例子用来实现本实用新型的不同方案。

参照图1至图3所示，提供了一种过分相控制装置，包括主PLC10、备用PLC20以及若干车感器，主PLC10和备用PLC20之间并联连接，若干车感器30并联连接于主PLC10和备用PLC20，其中，主PLC10与备用PLC20分别设有用于通信的通信接口端，通信接口端之间相互连接形成一条通信通道。

本实施例中，主PLC10和备用PLC20包括车感器输入端、机车运行方向输入端和机车重联输入端，车感器输入端与若干车感器30相连接，机车运行方向输入端和机车重联输入端分别与机车运行方向输出端以及机车重联输出端相连接；车感器输入端包括第一车感器输入端、第二车感器输入端、第三车感器输入端以及第四车感器输入端，主PLC10和备用PLC20的第一车感器输入端、第二车感器输入端、第三车感器输入端以及第四车感器输入端之间相互连接；若干车感器30包括第一车感器301、第二车感器302、第三车感器303以及第四车感器304，第一车感器301并联于第一车感器输入端，第二车感器302并联于第二车感器输入端，第三车感器303并联于第三车感器输入端，第四车感器304并联于第四车感器输入端；机车运行方向输入端包括Ⅰ端向前输入端和Ⅱ端向前输入端，主PLC10和备用PLC20的Ⅰ端向前输入端、Ⅱ端向前输入端以及机车重联输入端之间并联连接；主PLC10和备用PLC20的输出端之间并联连接，主PLC10与备用PLC20分别设有用于通信的通信接口端，通信接口端之间相互连接形成一条通信通道。

具体地，车感器30设置安装于机车下部两侧，安装采用密封防水、防震设计处理，保证系统的可靠运行，且车感器30数量共四个，前后相互备份。

现有的过分相控制装置内部都采用单PLC设计，当PLC出现故障，进而会导致机车无法在换相区间有效控制主断路器的问题，导致产生冲击电压，危害行车安全；本实用新型借助双PLC并联结构可以有效提高过分相装置稳定性；当通过过分相区域范围时，四个车感器30依次向过分相控制装置传输位置信号，主PLC与备用PLC20并联于电路，共同接收这一系列输入信号，但备用PLC20在正常情况下并不会对该位置信号做出反应，因为在主PLC10与备用PLC20间拥有一条专属通信通道，且二者拥有自检功能，能够及时检测到自己工作状态是否正常，这样可以及时将故障信号输出；在主PLC10正常工作时，会把正常工作的工况告知备用PLC20，使备用PLC20不对外输出，系统内工作的PLC保持原有状态，当主PLC10发生故障时，二者间的通信通道会把故障信号传送给备用PLC20，此时备用PLC20正式工作，代替主PLC10完成过分相任务，保证行车安全稳定，使过分相控制系统具有更高的可靠性和安全性。

本实用新型的一个特定的实施例中，主PLC10和备用PLC20的输出端包括工作输出端、正常输出端、预告输出端以及强迫输出端，每个工作输出端、正常输出端、预告输出端以及强迫输出端分别连接有二极管40。

本实施例中，备用PLC20的工作输出端并联于主PLC10的工作输出端；备用PLC20的正常输出端并联于主PLC10的正常输出端；备用PLC20的预告输出端并联于主PLC10的预告输出端；备用PLC20的强迫输出端并联于主PLC10的强迫输出端；若不加处理则输出的电信号很容易互相影响，主PLC10与备用PLC20输出的都是直流信号，可在每个工作输出端、正常输出端、预告输出端以及强迫输出端分别连接二极管40，利用二极管40的单向导通性将主PLC10以及备用PLC20的各输出端并联，避免主PLC10和备用PLC20输出的电信号互相干扰；当过分相控制装置工作时，四个车感器30感应到机车通过预定位置后，把位置信号传输给主PLC10，主PLC10在分析处理数据的同时还不断自我监测，检查自身是否存在故障；当主PLC10发生故障时，自身会检测到这一故障信息，主PLC10仍接收外界输入但停止对外输出，通信通道将主PLC10故障信息通过通信通道传递给备用PLC20，此时备用PLC20开始工作，代替主PLC10对外输出指令信号，完成过分相任务；若在实际工作中有任一PLC受损，凭借并联结构优势，该过分相控制装置仍可以正常输出指令，保证行车安全。

根据本实用新型的第二方面实施例，提供了一种过分相控制系统，使用了过分相控制装置。

根据本实用新型的第二方面实施例，包括机车司机台60，机车司机台60设有信号指示装置，信号指示装置包括正常指示灯和报警设备，正常指示灯和报警设备分别连接于过分相控制装置的输出端，报警设备为蜂鸣器。

具体的，机车前后两端各设有一个司机台60。

优选地，报警设备还可以为本领域任意一种报警设备。在其中一个实施例中，报警设备包括蜂鸣器、警示灯和电铃的任意一种或任意组合。

根据本实用新型的第二方面实施例，还包括微机柜50，微机柜50的输入端连接于过分相控制装置的输出端，微机柜50的输出端与机车控制回路70的输入端相连接，机车控制回路70根据微机柜50发出的信号控制主断路器。

本实施例中，预先根据要求在每个分相区前后分别埋设两个地面感应器，地面感应器是嵌入到轨枕里的永久磁铁，具有耐高温、耐腐蚀、不会损坏等特点，适合安装在室外，车感器30用于接收地面感应器的磁感应信号，车感器30基于电磁感应原理，与地面感应器的磁场相结合，完成系统的定位识别，具有识别准确高、相应时间短、抗干扰能力强、无故障运行时间长等优点；车感器30通过对应的地面感应器感应预告、强迫或恢复信号，主PLC10或备用PLC20接收车感器30感应的信号，并根据信号向微机柜50发出预告、强迫或恢复指令，同时将信号传送给信号指示装置；微机柜50根据指令控制机车电机电流，并向机车控制回路70发送预告断信号、强迫断信号或恢复信号；机车控制回路70根据微机柜50发出的信号控制主断路器预告断开、强迫断开或恢复闭合。

进一步的，在本实用新型中微机柜50对机车过分相的自动控制，与司机操作控制并联，当司机操作控制过分相，自动控制起监视作用。信号指示装置是显示整个系统运行的状况，当系统接收到信号时能及时、准确的发出灯光及蜂鸣声以提醒司机，当过分相控制系统出现故障时，也方便提示司机进行手动操作和进行相关的维修。

进一步的，过分相控制装置在通电、屏蔽接收信号结束或通过分相区后进行一次自检，自检不通过则信号指示装置发出故障信号，过分相控制装置将停止使用，采用手动控制过分相。

尽管已经示出和描述了本实用新型的实施方式，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本实用新型的原理和宗旨的情况下可以对这些实施方式进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由权利要求及其等同物限定。

Claims (10)

1.一种过分相控制装置，其特征在于，包括主PLC（10）、备用PLC（20）以及若干车感器（30），所述主PLC（10）和所述备用PLC（20）之间并联连接，若干所述车感器（30）并联连接于所述主PLC（10）和备用PLC（20），其中，所述主PLC（10）与所述备用PLC（20）分别设有用于通信的通信接口端，所述通信接口端之间相互连接形成一条通信通道。

2.根据权利要求1所述的过分相控制装置，其特征在于，所述主PLC（10）和备用PLC（20）包括车感器输入端、机车运行方向输入端和机车重联输入端，所述车感器输入端与若干所述车感器（30）相连接，所述机车运行方向输入端和机车重联输入端分别与机车运行方向输出端以及机车重联输出端相连接。

3.根据权利要求2所述的过分相控制装置，其特征在于，所述车感器输入端包括第一车感器输入端、第二车感器输入端、第三车感器输入端以及第四车感器输入端，所述主PLC（10）和备用PLC（20）的第一车感器输入端、第二车感器输入端、第三车感器输入端以及第四车感器输入端之间相互连接。

4.根据权利要求3所述的过分相控制装置，其特征在于，若干所述车感器（30）包括第一车感器（301）、第二车感器（302）、第三车感器（303）以及第四车感器（304），所述第一车感器（301）并联于所述第一车感器输入端，所述第二车感器（302）并联于所述第二车感器输入端，所述第三车感器（303）并联于所述第三车感器输入端，所述第四车感器（304）并联于所述第四车感器输入端。

5.根据权利要求2所述的过分相控制装置，其特征在于，所述机车运行方向输入端包括Ⅰ端向前输入端和Ⅱ端向前输入端，所述主PLC（10）和备用PLC（20）的Ⅰ端向前输入端、Ⅱ端向前输入端以及机车重联输入端之间并联连接。

6.根据权利要求1所述的过分相控制装置，其特征在于，所述主PLC（10）和所述备用PLC（20）的输出端之间并联连接。

7.根据权利要求6所述的过分相控制装置，其特征在于，所述主PLC（10）和所述备用PLC（20）的输出端包括工作输出端、正常输出端、预告输出端以及强迫输出端，每个所述工作输出端、正常输出端、预告输出端以及强迫输出端分别连接有二极管（40）。

8.一种过分相控制系统，其特征在于，包括如权利要求1至7任一项所述的过分相控制装置。

9.根据权利要求8所述的过分相控制系统，其特征在于，包括机车司机台（60），所述机车司机台（60）设有信号指示装置，所述信号指示装置包括正常指示灯和报警设备，所述正常指示灯和报警设备分别连接于所述过分相控制装置的输出端，所述报警设备为蜂鸣器。

10.根据权利要求8所述的过分相控制系统，其特征在于，还包括微机柜（50），所述微机柜（50）的输入端连接于所述过分相控制装置的输出端，所述微机柜（50）的输出端与机车控制回路（70）的输入端相连接，所述机车控制回路（70）根据所述微机柜（50）发出的信号控制主断路器。