DE102008009746A1 - Method for implementing a universal route safety technology using industrially available PLC components - Google Patents
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- B61L21/04—Electrical locking and release of the route; Electrical repeat locks
Abstract
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Realisierung einer universellen Streckensicherungstechni Sie dient zur Anpassung von Stellwerken mit beliebigen Blockeinrichtungen, die Blockabschnitte der zu diesem Stellwerk gehörenden freien Strecke sichern, an ein banchbartes Stellwerk. Somit wird eine vorhandene Streckensicherungstechnik funktionell und wirtschaftlich, d. h. einheitlich, universell und parametrierbar an ein neu zu erstellendes Stellwerk angepasst. Eine Anpass-Schaltung schafft zusammen mit vorhandener oder industriell verfügbarer Übertragungstechnik eine universelle Schnittstelle, über die die Streckenblockiereinrichtungen eines beliebigen Stellwerks an neue Stellwerke angepasst werden. Von den bestehenden Blockeinrichtungen eines alten Stellwerks werden maximal die zugelassenen Übertragungs-Baugruppen weiterverwendet. Alle weiteren für die Funktion der Blocklogik relevanten Relaisschaltungen üblichen Blockbaugruppen werden durch ein SPS-System ersetzt, das die Blocklogik einerseits exakt nachbildet und andererseits die elektrischen Signale der Blocklogik in normierter Form derart aufbereitet, dass das neue Stellwerk die spezifizierten Daten funktionsgerecht implementieren und weiterverarbeiten kann.The invention relates to a device for implementing a universal track safety technology. It is used to adapt interlockings with any block devices that secure block sections of belonging to this interlocking free route to a banchbartes interlocking. Thus, an existing line safety technology will be functional and economical, i. H. Uniform, universal and parameterizable adapted to a newly created interlocking. A matching circuit, together with existing or industrially available transmission technology, creates a universal interface via which the line blocking devices of any interlocking can be adapted to new interlockings. Of the existing block devices of an old signal box, at most the approved transmission modules are reused. All other usual for the function of the block logic relay circuits block assemblies are replaced by a PLC system that exactly simulates the block logic on the one hand and on the other hand, the electrical signals of the block logic processed in standardized form such that the new interlocking can implement the specified data functionally correct and further processed ,
Description
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Realisierung einer universellen Streckensicherungstechnik mittels industriell verfügbarer SPS-Komponenten.The The invention relates to a device for realizing a universal Road safety technology by means of industrially available PLC components.
Sie dient zur Anpassung von Stellwerken beliebiger Bauart mit Blockeinrichtungen, die die Blockabschnitte der zu diesem Stellwerk gehörenden freien Strecke sichern, an ein neues benachbartes elektronisches Stellwerk.she serves to adapt interlockings of any type with block devices, the block sections belonging to this interlocking free Secure route to a new adjacent electronic interlocking.
Der Fahrbetrieb von Schienenfahrzeugen kann bei technisch gesicherten Strecken zentral von den für die entsprechenden Infrastrukturbereiche zuständigen Stellwerken und von dezentralen Streckensicherungssystemen geleitet und gesichert werden.Of the Driving of rail vehicles can be technically secured Routes centrally from those for the corresponding infrastructure areas responsible signal boxes and decentralized route safety systems be directed and secured.
In
Nachteil des oben beschriebenen Stands der Technik ist, dass zwar eine Verbindung zwischen dem Stellwerk und den Komponenten der Außenanlage verwirklicht wird, aber keine Verbindung zwischen zentralen oder dezentralen Eisenbahnsicherungsanlagen untereinander, insbesondere nicht universell zwischen 2 Stellwerken bzw. zwischen der vorhandenen Streckensicherungstechnik beliebiger Bauform im Netz der DB AG.disadvantage of the above-described prior art is that while a compound between the signal box and the components of the outdoor unit is realized, but no connection between central or decentralized railway safety systems with each other, in particular not universally between 2 signal boxes or between the existing ones Track safety technology of any design in the network of DB AG.
Die Neubauvorhaben der Regional-, und Fernverkehrsnetze bei der DB AG konzentrieren sich auf Streckennetze mit mechanischen Stellwerken, elektromechanischen Stellwerken und Relaisstellwerken. Eine direkte Anpassung ei nes neuen Stellwerkstyps an vorhandene und beizubehaltende Streckensicherungssysteme gestaltet sich meist schwierig und aufwändig. Eine Erneuerung der Stellwerkstechnik erfordert daher eine kostenintensive Anpassung der vorhandenen Stellwerks- oder Streckensicherung an die jeweilige neue Stellwerkstechnik.The New construction project for regional and long-distance networks at DB AG focus on route networks with mechanical signal boxes, electromechanical Interlockings and relay interlockings. A direct adaptation of one new type of interlocking to existing and to maintain track safety systems is usually difficult and time-consuming. A renewal The interlocking technology therefore requires a costly adaptation the existing signal box or track safety to the respective new interlocking technology.
Die aktuellen Anpassungen an vorhandene Streckensicherungstechniken erfolgen über individuelle und firmenspezifische technische Lösungen mit Hilfe von Relaisbaugruppen.The current adjustments to existing route safety techniques take place via individual and company-specific technical Solutions using relay modules.
Insbesondere fordern die projektspezifischen Gegebenheiten einen hohen Aufwand an Hardware und an Projektierungs-, Prüfungs- und Abnahmeleistungen. Der bisherige Einsatz von Grundschaltungen versuchte dem entgegenzuwirken, führt jedoch im Einzelfall zu sehr komplexen und demzufolge aufwändigen Lösungen. Die Grundschaltungen berücksichtigen eine breite Reihe von Anwendungsfällen, obwohl im projektspezifischen Einzelfall nur ein Bruchteil der von der Grundschaltung realisierbaren Möglichkeiten benötigt wird.Especially require the project-specific conditions a lot of effort on hardware and on configuration, testing and acceptance services. The previous use of basic circuits tried to counteract this However, in individual cases leads to very complex and consequently elaborate solutions. Consider the basic circuits a wide range of use cases, although project-specific Occasionally only a fraction of the realizable by the basic circuit Options is needed.
Es ist somit Aufgabe der Erfindung, eine vorhandene Streckensicherungstechnik funktionell und wirtschaftlich, d. h. universell und parametrierbar an ein neu zu erstellendes Stellwerk (in der Regel ESTW) anzupassen.It is therefore an object of the invention, an existing road safety technology functional and economical, d. H. universal and parameterizable to adapt to a newly created interlocking (usually ESTW).
Diese Aufgabe wird gemäß den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst.These Task is according to the features of the claim 1 solved.
Eine Anpass-Schaltung schafft zusammen mit vorhandener oder neuer industriell verfügbarer Übertragungstechnik eine universelle Schnittstelle, über die beliebige Streckenblockeinrichtungen an neue Stellwerke angepasst werden.A Fitting circuitry creates together with existing or newer industrial available transmission technology a universal Interface, via which arbitrary link block devices adapted to new interlockings.
Von den bestehenden Blockeinrichtungen eines alten Stellwerks können die zugelassenen Übertragungs-Baugruppen weiterverwendet werden. Lediglich die für die Funktion der Blocklogik relevanten Relaisschaltungen der Blockgruppen werden durch ein SPS-System ersetzt, das die Blocklogik exakt nachbildet und die elektrischen Signale der Blocklogik in normierter Form derart aufbereitet, dass das neue Stellwerk die spezifizierten Daten aufnehmen und weiterverarbeiten kann. Gleichfalls kann die Einrichtung spezifizierte Informationen des neuen Stellwerks aufnehmen und in der Blocklogik verarbeiten.From the existing block facilities of an old interlocking can the approved transmission modules continue to be used become. Only the relays relevant to the function of the block logic of the block groups are replaced by a PLC system that uses the block logic exactly mimics and the electrical signals of the block logic in Normalized form prepared so that the new interlocking the record and process specified data. Likewise the facility can provide specified information of the new interlocking record and process in block logic.
Hierfür werden die für die Funktion der Blocklogik relevanten Relaisschaltungen der Blockgruppen beispielsweise durch einen Kontaktplan ersetzt, mit dem das SPS-System programmiert wird, sodass es die Funktionen der Blocklogik übernimmt.Therefor become the relays relevant to the function of the block logic the block groups, for example, replaced by a ladder, with which the PLC system is programmed to perform the functions of Block logic takes over.
Die vorhandene Gleisfreimeldetechnik der Streckensicherung kann, sofern betrieblich gefordert, belassen oder durch Achszähltechnik ersetzt werden.The existing track-free signaling technology of the track safety can, if operationally required, left or by axle counting technology be replaced.
Die vorhandene oder neue Übertragungstechnik sorgt für eine sichere Datenübertragung zwischen den benachbarten Stellwerken.The existing or new transmission technology ensures a secure data transfer between the neighboring ones Interlockings.
Gemäß Anspruch 2 kann das SPS-System am Ort des mindestens einen neuen Stellwerks oder am Ort des bestehenden Nachbar-Stellwerks oder in mindestens einem dezentralen Schalthaus platziert sein.According to claim 2, the PLC system at the location of at least one new interlocking or at the location of the existing neighboring interlocking or at least be placed in a decentralized switching house.
Gemäß Anspruch 3 besteht eine vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung darin, das SPS-System mittels mindestens zweier diversitärer SPS-Steuerungen aufzubauen, in denen jeweils die Blockanpasslogik zum Nachbarstellwerk realisiert ist. Beide SPS werden mittels der proprietären Programmierwerkzeuge der SPS-Hersteller programmiert.According to claim 3 there is an advantageous embodiment of the invention therein, the PLC system using at least two diverse PLC controls in which each block matching logic to the neighboring interlocking is realized. Both PLCs are using the proprietary Programming tools of the PLC manufacturer programmed.
Jede SPS prüft die von der Blocklogik ermittelten Zustände auf Plausibilität. Anschließend vergleicht das SPS-System in einem Vergleicher die Ergebnisse und die Funktion der beiden diversitären SPS-Steuerungen. Bei Übereinstimmung ist gewährleistet, dass von beiden SPS-Kanälen das Signal fehlerfrei gebildet wurde. Somit können die Daten an das neue Stellwerk zur internen Bearbeitung weitergegeben werden.each PLC checks the states determined by the block logic for plausibility. Then compare that PLC system in a comparator the results and function the two diverse PLC controls. With agreement ensures that from both PLC channels the signal was formed without errors. Thus, the Data passed on to the new interlocking for internal processing become.
Stimmen die Daten nicht überein, kann nicht davon ausgegangen werden, dass das System ordnungsgemäß funktioniert. Das System erkennt dies als unplausiblen Zustand, es erfolgt eine Hemmung der Blockfunktionen zur sicheren Seite und eine unmittelbare technische Fehleroffenbarung. Die Streckensicherung gilt von nun an als gestört, der Bediener kann für die Strecke keine Regelbedienungen mehr durchführen.vote the data does not match, can not be assumed that the system is working properly. The System recognizes this as an implausible state, there is an inhibition of Block functions to the safe side and an immediate technical Error revelation. The route safety is from now on as disturbed, The operator can no longer operate the control for the route carry out.
In Anspruch 4 ist beschrieben, wie Status- und Diagnoseinformationen von der Diagnose-Einheit an der nicht sicheren Diagnoseschnittstelle für die Instandhaltung/Entstörung bereitgestellt werden. Die Diagnoseschnittstelle unterstützt dabei die gängigen seriellen Schnittstellentypen, wie RS 232 C, ETHERnet, Feldbusse (Profibus, CAN-Bus etc.) sowie eine bitparallele Schnittstelle. Die Diagnose-Einheit stellt alle wesentlichen Zustände des Blocks zur Verfügung. Im Fehlerfall ist durch die angezeigten Diagnoseinformationen eine gezielte und schnelle Entstörung möglich.In Claim 4 is described as status and diagnostic information from the diagnostic unit to the non-secure diagnostic interface provided for maintenance / suppression become. The diagnostic interface supports the common serial interface types, such as RS 232 C, ETHERnet, Field buses (Profibus, CAN bus, etc.) and a bit-parallel interface. The diagnostic unit represents all essential states of the block available. In case of error is indicated by the Diagnostic information a targeted and fast filtering possible.
Die Erfindung ist nachfolgend anhand einer Zeichnung mit 4 Figuren und am Beispiel einer Ausführungsform für einen ausgewählten Anwendungsfall näher erläutert.The Invention is described below with reference to a drawing with 4 figures and the example of an embodiment for a selected Application explained in more detail.
Die Zeichnung zeigt inThe Drawing shows in
Zwischen den Stellwerken sorgt die Vorrichtung dafür, dass die anwendungsfallspezifische Blockanpasslogik mit Hilfe eines SPS-Systems nachgebildet wird.Between the interlockings, the device ensures that the application specific Block matching logic is simulated using a PLC system.
Eine Diagnose-Einheit stellt nur aufbereitete Informationen über interne Zustände der Vorrichtung bereit. Ganz rechts erfolgt die Übergabe der normierten Informationen an das neue Stellwerk.A Diagnostic Unit will only pass edited information internal states of the device ready. On the far right the transfer of the standardized information to the new signal box.
Als Beispiel betrachten wir einen von mehreren möglichen Anschaltfällen mit der Anpassung eines vorhandenen Relais-Stellwerks mit Selbstblock (STW-alt) an ein neues Stellwerk (STW-neu), eingleisige Strecke ohne Blocksignale.When For example, consider one of several possible power-on cases with the adaptation of an existing relay interlocking with self-block (STW-old) to a new interlocking (STW-new), single-track line without block signals.
In
der in
Der
Austausch und die Verarbeitung der Blockinformationen zwischen der
erfindungsgemäßen Vorrichtung und dem neuen und
alten Stellwerk wird nachfolgend am Beispiel einer Ausfahrt aus
STW-alt (
Vor einer Fahrt eines Zuges von links nach rechts, also vom Bereich des STW-alt in Richtung STW-neu, muss als Voraussetzung zunächst die Erlaubnis auf der Seite des ablassenden Nachbarstellwerks STW-alt (links) vorliegen, der Block muss in Grundstellung und darf nicht gestört sein. Der Streckenabschnitt muss frei und die Gleisfreimeldung darf nicht gestört sein.In front a move of a train from left to right, so from the area STW-old in the direction of STW-new, as a prerequisite first the permit on the side of the deflating neighboring station STW-old (left), the block must be in basic position and must not be disturbed. The section must be free and the track vacancy may not be disturbed.
Im
STW-alt kommt es zu folgenden Reaktionen und Abläufen:
Die
Ausfahrzugstraße N1 am Nachbarstellwerk STW-alt (links)
wird vom Bediener des STW-alt eingestellt. Wenn die Blockgrundstellung
gegeben und die Erlaubnis im STW-alt vorhanden ist, wird zunächst
ein erneuter Erlaubniswechsel technisch gesperrt und die erfolgreiche
Grundstellungsprüfung gespeichert. Die Blocksperre ist
nun aktiv und verhindert weitere Fahrstraßen in Richtung
Strecke. Die aktive Blocksperre wird durch den leuchtenden Ausfahrsperrmelder
angezeigt. Das Ausfahrsignal N1 darf nun Fahrt zeigen. Die Dauerüberwachung
der Streckengleisfreimeldung und der Erlaubnis wird im STW-alt aktiv.In STW-old the following reactions and processes occur:
The extension train N1 at the neighboring STW-alt (STW-old) is set by the operator of the STW-old. If the block basic position is given and the permission exists in the STW old, a renewed permission change is first technically blocked and the successful basic position check is saved. The block lock is now active and prevents further routes in the direction of the route. The active block lock is indicated by the illuminated exit blocking detector. The extension signal N1 may now show travel. The continuous monitoring of the track track approval and the permission becomes active in the STW old.
Der
Zug fährt nun aus und besetzt den letzten Gleisfreimeldeabschnitt
In
der erfindungsgemäßen Vorrichtung und im STW-neu
kommt es zu folgenden Reaktionen und Abläufen:
Im
STW-neu wird die vom Nachbarn STW-alt gesendete Gleisbesetztinformation
empfangen und in der erfindungsgemäßen Vorrichtung
so verarbeitet, dass der Blockabschnittsmelder im STW-neu rot angeschaltet
wird und der Vorblockwecker bzw. der zugehörige Akustikmelder
aktiviert wird. Ebenfalls wird die Haltmeldeinformation des Signals
A in der Blocklogik deaktiviert. Dies hat zur Folge, dass weder
Halt- noch Fahrtmeldung zum STW-alt übertragen werden.In the device according to the invention and in the STW-new, the following reactions and sequences occur:
In the STW new the track occupied information sent by the neighbor STW-old is received and processed in the device according to the invention in such a way that the block segment detector in the STW red is switched on and the block alarm clock or the associated acoustic alarm is activated. Also, the hold notification information of the signal A is disabled in the block logic. This has the consequence that neither stop nor drive message are transmitted to STW-old.
Im STW-alt wird nun weder Halt noch Fahrt vom Signal A des STW-neu empfangen. Im STW-alt zieht der Blockprüfer an und hält sich selbst, wenn wesentliche Relais der Blocktechnik abgefallen sind bzw. gearbeitet haben.in the STW-old is now neither stop nor drive from signal A of STW-new receive. In STW-old the block examiner pulls on and stops itself when essential relays of block technology dropped off have or have worked.
Der
Zug fährt nun den letzten Gleisfreimeldeabschnitt
Nun wird die Einfahrzugstraße A vom Bediener des STW-neu eingestellt. Die Fahrtmeldung des Signals A wird daraufhin von der erfindungsgemäßen Vorrichtung erkannt und an das STW-alt gesendet. Das STW-alt empfängt die Fahrtinformation des Signals A. Ebenfalls wird immer noch die Besetztinformation des Streckengleises vom STW-alt zum STW-neu übertragen.Now the entry train A is reset by the operator of the STW. The drive message of the signal A is then from the device according to the invention detected and sent to the STW-old. The STW-old receives the driving information of the signal A. Also is still the Busy information of the track from STW-old to STW-retransmitted.
Der
Zug besetzt nun den Eingangsabschnitt
Der Zug fährt nun das Streckengleis N/P frei. Im STW-alt kommen die entsprechenden Gleisfreimelder in Grundstellung (Anzug), der zugehörige Gleisbesetztprüfer der Strecke fällt ab und schaltet damit den Zustand „Besetztinformation der Strecke N/P" zum STW-neu ab. Im STW-neu wird die Abschaltung der Besetztinformation von der erfindungsgemäßen Vorrichtung erkannt, alle diesbezüglichen Gleisbesetzt-Informationen kommen wieder in ihre Grundstellung. Die Haltmeldung des Signals A kann nun wieder an das STW-alt gesendet werden.Of the Train now clears the track N / P. Come in the STW-old the corresponding track vacancies in basic position (suit), the associated track occupancy tester of the line falls and thus switches the state "busy information of Route N / P "to STW-new. In STW-new, the shutdown of the Busy information from the device according to the invention recognized, all related track occupancy information come back to their basic position. The halt message of the signal A can now be sent back to the STW-old.
Das
STW-alt empfängt die Haltinformation des Signals A und
kann die noch fehlenden Blockrelais anschalten, die Blocksperre
geht wieder in Grundstellung, der Blockprüfer und die noch
gespeicherte Funktion des Gleisbesetztprüfers für
den Gleisabschnitt
Die Blocktechnik ist damit wieder in Grundstellung.The Block technology is back in basic position.
Bei Fahrten von STW-neu in Richtung STW-alt können die vorgenannten Abläufe sinnbildlich gespiegelt werden.at Rides from STW-new in the direction of STW-old can be the aforementioned Processes are symbolically mirrored.
- 11
- Nachbarstellwerk (mit vorhandener Streckensicherung) STW-altneighboring interlocking (with existing route safety device) STW-old
- 22
- Übertragung zum Nachbarstellwerktransmission to the neighboring interlocking
- 33
- BlockanpasslogikBlockanpasslogik
- 44
- Kommandos und Meldungencommands and messages
- 55
- Diagnosediagnosis
- 66
- Normierter Informationsaustausch zwischen STW-neu und der erfindungsgemäßen Vorrichtungnormalized Information exchange between STW-new and the invention contraption
- 77
- Ein-/Ausgabebaugruppen des neuen StellwerksInput / output modules of the new signal box
- 88th
- Isolationsrelais/PegelwandlerIsolation relay / level converter
- 99
- SPS Typ ASPS Type A
- 1010
- SPS Typ BSPS Type B
- 1111
- Vergleichercomparator
- 1212
- Stromversorgungpower supply
- 1313
- Stellwerk STW-neusignal box STW-new
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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Zitierte PatentliteraturCited patent literature
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