CZ305848B6 - Zařízení pro bezpečnou komparaci dvou počítačových systémů - Google Patents

Abstract

Vynález se týká zařízení pro bezpečnou komparaci dvou počítačových systémů, které obsahuje zdroj (1) napětí, k němuž je připojena nábojová pumpa (6), jejíž výstup je přiveden na cívku relé (7) typu N, přičemž vstup nábojové pumpy je dále spřažen s výstupy diferenciálního členu (5), který je svými vstupy napojen na dva nezávislé počítačové systémy (3) a (4). Mezi zdrojem (1) napětí a nábojovou pumpou (6) je zařazen RC člen (2) s kondenzátorem (20) a odporem (R), přičemž integrál energie plynulého nabíjení kondenzátoru (20) ze zdroje (1) napětí odpovídá integrálu energie impulzního vybíjení kondenzátoru (20) činností nábojové pumpy (6) parametrizované vlastnostmi cívky připojeného relé (7) typu N.

Description

Zařízení pro bezpečnou komparaci dvou počítačových systémů

Oblast techniky

Vynález se týká zařízení pro bezpečnou komparaci dvou počítačových systémů, které obsahuje zdroj napětí, k němuž je připojena nábojová pumpa, jejíž výstup je přiveden na cívku relé typu N, přičemž vstup nábojové pumpy je dále spřažen s výstupy diferenciálního členu, který je svými vstupy napojen na dva nezávislé počítačové systémy.

Dosavadní stav techniky

V zabezpečovacích systémech se složenou bezpečností se využívá soustav relé. Přitom je k bezpečné funkci systému potřeba zajistit bezpečné vybuzení a odbuzení ovládacího relé, neboť při činnosti systému může dojít k celé řadě stavů, které mohou ohrozit bezpečné vybuzení a odbuzení relé. Takovými stavy typicky jsou nesplnění vstupních podmínek pro vybuzení nebo odbuzení relé, nestabilita relé způsobená např. kmitáním kontaktů, mezipolohou kontaktů atd.

K bezpečnému řízení vybuzení a odbuzení relé se používají komparátory, tj. zařízení pro bezpečnou komparaci dvou počítačových systémů.

Doposud používaný komparátor je řešen na principu transformátoru s toroidním jádrem s pravoúhlou hysterezní charakteristikou. Na primární vinutí transformátoru jsou přivedeny vzájemně synchronizované impulzy ze dvou počítačových systémů a napětí ze sekundárního vinutí transformátoru je usměrněno a přivedeno na budicí cívku relé typu N. Ukázalo se však, že zejména při jednočinném buzení vstupů nesplňoval tento komparátor deklarovanou bezpečnou funkci.

Je známo použití tzv. nábojové pumpy, přičemž zařízení pro bezpečnou komparaci dvou počítačových systémů s nábojovou pumpou obsahuje zdroj napětí, k němuž je připojena nábojová pumpa. Na další dva vstupy nábojové pumpy je na každý z nich napojen jeden výstup diferenciálního členu, přičemž na vstupy diferenciálního členu jsou napojeny výstupy dvou nezávislých počítačových systémů, které se vzájemně porovnávají (komparují). Ze dvou nezávislých počítačových systémů se do diferenciálního členu zavádějí řídicí impulzy, přičemž diferenciální člen propustí na vstup nábojové pumpy pouze invertované signály. Nábojová pumpa je svým výstupem napojena na budicí vstup cívky ovládaného relé typu N a ovládá vybuzení a odbuzení tohoto relé typu N.

Nevýhodou tohoto řešení však je, že u tohoto provedení nelze úplně bezpečně zaručit, že nebude pracovat i při jednočinném buzení, např. když v této nábojové pumpě dojde k průrazu budicího tranzistoru.

Cílem vynálezu je odstranit nebo alespoň zmírnit nevýhody dosavadního stavu techniky, zejména zvýšit zaručenou bezpečnost komparátoru, jakožto zařízení pro bezpečnou komparaci dvou počítačových systémů.

Podstata vynálezu

Cíle vynálezu je dosaženo zařízením pro bezpečnou komparaci dvou počítačových systémů, jehož podstata spočívá v tom, že mezi zdrojem napětí a nábojovou pumpou je zařazen RC člen s kondenzátorem a odporem, přičemž integrál energie plynulého nabíjení kondenzátoru ze zdroje napětí odpovídá integrálu energie impulzního vybíjení kondenzátoru činností nábojové pumpy parametrizované vlastnostmi cívky připojeného relé typu N.

- 1 CZ 305848 B6

Toto řešení umožňuje bezpečné odbuzení kotvy relé typu N při poruše jakéhokoli prvku nábojové pumpy a tím umožňuje zaručeně bezpečný provoz celého komparátoru.

Objasnění výkresu

Vynález je schematicky znázorněn na výkrese (obr. 1).

Příklady uskutečnění vynálezu

Zařízení pro bezpečnou komparaci dvou počítačových systémů bude popsáno na provedení, které obsahuje zdroj 1 napětí, k němuž je svým vstupem připojen RC člen 2. Výstup RC členu 2 je napojen na jeden vstup nábojové pumpy 6. Na další dva vstupy nábojové pumpy 6 je na každý z nich napojen jeden výstup diferenciálního členu 5, přičemž na vstupy diferenciálního členu 5 jsou napojeny výstupy dvou nezávislých počítačových systémů 3 a 4, které se vzájemně porovnávají (komparují), přičemž počítačové systémy 3 a 4, navrhované podle požadavků ČSN EN 50126-1, ČSN EN 50128 a ČSN EN 50129, jsou určeny pro drážní zabezpečovací zařízení. Výstup nábojové pumpy 6 je napojen na budicí vstup cívky ovládaného relé 7 typu N.

RC člen 2 je opatřen kondenzátorem 20, který se pozvolna nabíjí přes velký odpor R z připojeného zdroje 1 napětí. Kondenzátor 20 se impulzně vybíjí činností nábojové pumpy 6 do jejího vstupu. Nábojová pumpa 6 tuto energii přenese do cívky ovládaného relé 7 typu N.

Aby bylo možno během provozování zařízení bezpečně detekovat poruchy všech prvků nábojové pumpy 6 a tím deklarovat bezpečnou funkci celého komparátoru, mají kondenzátor 20, odpor R a ostatní prvky nábojové pumpy 6 v návaznosti na napájení ze zdroje 1 napětí a na výstup z dife- . renciálního členu 5 takové parametry, že integrál energie pozvolného nabíjení kondenzátoru 20 přes odpor R ze zdroje 1 napětí odpovídá integrálu energie impulzního vybíjení kondenzátoru 20, přičemž impulzní vybíjení kondenzátoru 20, a tedy i pozvolné nabíjení kondenzátoru 20, je parametrizováno vlastnostmi cívky připojeného relé 7 typu N. V konkrétním příkladu provedení s relé typu NMŠ 1-2000 jsou hodnoty použitých součástek následující: R = 1500 Ώ (odpor R) a C = 680 pF (kondenzátor 20).

Zařízení podle vynálezu pracuje tak, že ze dvou nezávislých počítačových systémů 3 a 4 přicházejí na vstupy diferenciálního členu 5 řídicí impulzy pro vybuzení kotvy relé 7 typu N, přičemž se jedná o obdélníkové impulzy vzájemně fázově posunuté o 180 stupňů. Diferenciální člen 5 propustí na vstup nábojové pumpy 6 pouze vzájemně invertované impulzy. Napájení nábojové pumpy 6 zajišťuje energie z kondenzátoru 20 v RC členu 2, který je připojen na zdroj 1 napětí. Pokud dojde v nábojové pumpě 6 k poruše jejích prvků, např. vlivem průrazu budicího tranzistoru, dojde tím i k výše uvedenému impulznímu vybití kondenzátoru 20 RC členu 2, čímž dojde k bezpečnému odbuzení kotvy relé 7.

Průmyslová využitelnost

Zařízení pro bezpečnou komparaci dvou počítačových systémů je využitelné v zabezpečovacích systémech, např. zabezpečovacích systémech dopravních cest, jako jsou železnice atd.

Claims (1)

1. PATENTOVÉ NÁROKY

   5 1. Zařízení pro bezpečnou komparaci dvou počítačových systémů, které obsahuje zdroj (1) napětí, k němuž je připojena nábojová pumpa (6), jejíž výstup je přiveden na cívku relé (7) typu N, přičemž vstup nábojové pumpy je dále spřažen s výstupy diferenciálního členu (5), který je svými vstupy napojen na dva nezávislé počítačové systémy (3) a (4), vyznačující se tím, že mezi zdrojem (1) napětí a nábojovou pumpou (6) je zařazen RC člen (2) s kondenzáto10 rem (20) a odporem (R), přičemž integrál energie plynulého nabíjení kondenzátoru (20) ze zdroje (1) napětí odpovídá integrálu energie impulzního vybíjení kondenzátoru (20) činností nábojové pumpy (6) parametrizované vlastnostmi cívky připojeného relé (7) typu N.