DE19817636A1 - Elektrisch ortsbediente Weiche - Google Patents

Elektrisch ortsbediente Weiche

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Abstract

Die Erfindung betrifft eine elektrisch ortsbediente Weiche (EOW) und ein Verfahren zu deren Betrieb. DOLLAR A EOW sind in den meisten Fällen mit Achszählschaltern ausgestattet, welche an den Weichenschenkeln angebracht sind und die Überfahrt von Schienenfahrzeugen registrieren. Die Registrierung der einzelnen Achsen erfolgt durch in die Achszählschalter integrierte Sensoren. DOLLAR A Die Zählsignale der ein- und ausfahrenden Achsen werden durch eine Weichensteuerung erfaßt und ausgewertet. Bei belegter Weiche wird die Einfahrt in den Weichenbereich gesperrt. Da große Gefahrenmomente durch Funktionsstörungen im Weichenbetrieb auftreten können, werden an die Weichensteuerung (Umstellschutz) strenge Anforderungen gestellt. Erfindungsgemäß erfolgt die Steuerung der EOW vollständig durch eine speicherprogrammierbare Steuerung (SPS), welche in Verbindung mit Achszählschaltern auf digitaler Basis eine sichere Erkennung und Verarbeitung der Zählsignale gewährleistet. DOLLAR A Das Programm der SPS erlaubt auch die Durchführung umfangreicher Funktionstests der einzelnen Komponenten der EOW, insbesondere die Funktionstüchtigkeit der Achszählschalter.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine elektrisch ortsbediente Weiche (EOW) und ein Verfahren zum Betrieb einer EOW.
Elektrisch ortsbediente Weichen werden überall dort eingesetzt, wo das Beladen von Güterwaggons, Rangierarbeiten und das Zusammenstellen und Trennen von Güterzügen notwendig ist.
Sie finden häufig auf Nebenstrecken mit eigenem Rangierbereich oder auch bei Gleisanbindungen größerer Industriebetriebe Verwendung.
Der Einsatz von elektrisch ortsbedienten Weichen gestaltet sich hier kostengünstiger als der Aufbau von Stellwerken oder anderen zentralen Steuereinrichtungen, für deren Bedienung und Wartung ein hoher personeller und technischer Aufwand erforderlich ist.
Gegenüber herkömmlichen Weichen mit mechanischen Umstelleinrichtungen ermöglichen EOW im Eisenbahnwesen einen erheblich größeren Zugdurchsatz, also kürzere Zugfolgezeiten im Rangierbereich, und tragen zur Verbesserung der Sicherheit bei.
In Verbindung mit funkferngesteuerten Lokomotiven erlaubt die EOW-Technik dem Lokrangierführer eines Zugverbandes das Umstellen der Weiche während der Fahrt vom Rangierverband aus.
Bekannte Ausführungen von elektrisch ortsbedienten Weichen bestehen im wesentlichen aus einem Weichenlagemelder, welcher den Lokrangierführer mit optischen Anzeigemitteln über die Fahrtrichtungslage der Weiche informiert, einem Weichenantrieb mit Vor-Ort-Bedienstelle zum Umstellen der Weiche bei unerwünschter Fahrtrichtungslage, mehreren Achszählschaltern (AZS) an den Weichenschenkeln und einer vorgezogenen Bedienstelle zur Umstellung der Weiche vom fahrenden Rangierverband aus.
Die genannten Baugruppen sind über Signalleitungen mit einer Weichensteuerung verbunden. Oft noch in herkömmlicher Relaistechnik realisierte Weichensteuerungen werden zunehmend durch Logikschaltungen und Mikrocomputersteuerungen ersetzt. Die bekannten Nachteile von Relaissteuerungen, wie Wackelkontakte, Kontaktabnutzung, Abbrennen oder Verschweißen von Kontakten sowie unflexible Änderungsmöglichkeiten einer bestehenden Anlage, können durch Verwendung einer programmierbaren Steuerung vermieden werden.
Die wichtigste Sicherheitsaufgabe der Weichensteuerung ist die Verhinderung einer Weichenumstellung während des Befahrens des Weichenbereichs (Umstellschutz).
Die Meldung, wann eine Weiche frei und damit umstellbar und befahrbar ist, erhält man aus der logischen Verarbeitung von Zählvorgängen der in den Weichenbereich einfahrenden und aus diesem herausfahrenden Achsen eines Rangierverbandes.
Dazu werden die Achsen eines Rangierverbandes beim Einfahren in den Weichenbereich hoch- und beim Verlassen wieder heruntergezählt. Eine freie, befahrbare Weiche hat den Achsenzählerstand Null.
Zur Registrierung der Zugachsen werden Gleisschaltmittel, auch bekannt unter der Bezeichnung Achszählschalter (AZS) oder Doppelschienenschalter (DSS) an den Schienen befestigt und signaltechnisch mit der Weichensteuerung verbunden.
Die Gleisschaltmittel bestehen meistens aus Sensoren oder Näherungsschaltern, die eine Überfahrt von Schienenfahrzeugrädern (Eisen) erkennen.
Es werden hierfür häufig Magnetfeldsonden verwendet, die entweder auf die Änderung eines statischen Magnetfeldes zwischen Sender und Empfänger reagieren oder auf die Dämpfung eines von einer Spule erzeugten hochfrequenten magnetischen Wechselfeldes.
Grundlage für den in dieser Erfindung nur zu betrachtenden letzteren Fall ist die induktive Kopplung zwischen einem hochfrequenten Magnetfeld und der in den Bereich des Achszählschalters einfahrenden ferromagnetischen Masse, z. B. in Form eines Eisenbahnrades.
Durchfährt die Achse eines Rangier- oder Zugverbandes dieses hochfrequente Magnetfeld, so erfährt dieses und die erzeugende Oszillatorschaltung eine Dämpfung, welche registriert und in ein Zählsignal umgesetzt wird.
Dieses Zählsignal wird einer Auswerteschaltung der Weichensteuerung zugeführt.
Durch die Anordnung von zwei Magnetfeldsonden (Achszählschaltersensoren, AZSS) in einem Achszählschalter (AZS) hintereinander läßt sich auch die Fahrtrichtung eines Rangierverbandes bestimmen, da die überrollende Achse in Abhängigkeit von ihrer Geschwindigkeit zwei sich überlappende, zeitlich versetzte Signale auslöst.
Aus der Zeitdifferenz, der Lage und der Länge der beiden von den Achszählschaltern nacheinander eingehenden Signale lassen sich Fahrtrichtung und Geschwindigkeit des Rangierverbandes bestimmen.
Am häufigsten treten im Umstellschutzsystem von EOWs Fehler bei der Erzeugung und Auswertung dieser Zählsignale auf.
Im praktischen Betrieb haben die unterschiedlichen Spurkranzstärken, die Seitenverschiebbarkeit der Achsen und die unterschiedlichen Spurweiten der Gleise (nach EBO) einen großen Einfluß auf die Stabilität der Signalerzeugung.
Somit entstehen unkontrollierte Veränderungen in der Ansprechschwelle (Empfindlichkeit) der Achszählschalter und ihrer Sensoren, Fehlzählungen und Verzerrungen der Zählsignale sind die Folge.
Eine entsprechende Korrektur ist dann meist nur durch aufwendige Messungen und die Nachjustierung der AZS zu erreichen.
Solche Fehlerquellen entstehen normalerweise nicht gleichzeitig an allen Achszählschaltern und haben daher verschiedenste Signalverläufe zur Folge.
Die DE 36 37 037 beschreibt eine elektrisch ortsbediente Weiche, bei der die Weichensteuerung mit einem einkanaligen Mikroprozessor realisiert wird, welcher als Zähleinrichtung für die Zählimpulse der Doppelschienenschalter (AZS) fungiert.
Unabhängig davon registriert ein weiterer Zähler mit nachgeschalteter Auswertelogik die Zählimpulse der Doppelschienenschalter.
Die beim Überfahren eines Doppelschienenschalters an den Mikrorechner und an den separaten Zähler übertragenen Zählergebnisse werden dann miteinander verglichen, und dieser Vergleich wird ausgewertet.
Das Umstellen der Weiche ist nur möglich, wenn das Ergebnis aller in den Achszählkreis ein- und ausgefahrenen Achsen gleich Null ist. D. h. eine einfahrende Rangiereinheit sperrt mit dem Überfahren der ersten Achse den Weichenantrieb und gibt ihn erst nach Verlassen der letzten Achse wieder frei.
In der DE 43 25 018 A1 wird die Anordnung eines Lagefühlers zur Überwachung der Sollposition des Achszählschalters an der Schiene vorgeschlagen. Dazu soll das Ausgangssignal des Lagefühlers ständig überwacht werden.
Mit keinem der bisher bekanntgewordenen Verfahren zur Weichensteuerung ist es möglich, einen Umstellschutz der Weiche mit der Anforderungsklasse 6 (DIN V 19250) zu realisieren. Die bekannten Prüf- und Ausfallerkennungsmöglichkeiten der eingesetzten Gleisschaltmittel und deren Signalauswertung erfüllen nur die Anforderungsklasse 4. Fehlzählungen und Ausfälle von Achszählschaltern werden nur der Anforderungsklasse entsprechend erkannt und ausgewertet.
Keines der bekannten Systeme zur Weichensteuerung beinhaltet eine sichere Fehlererkennung und Analyse der Zählsignale. Eine fehlerhafte Weichenfreimeldung erlaubt jedoch die Umstellung der Weiche, obwohl sich noch eine Rangiereinheit im Weichenbereich befindet. Dadurch kann es zu Entgleisungen kommen und es entstehen besondere Gefahrenmomente für Personal und Technik.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, eine elektrisch ortsbediente Weiche zu schaffen, welche einen hohen sicherheitstechnischen Standard aufweist, und sich durch die Verwendung einer speicherprogrammierbaren Steuerung leicht an die aktuellen betrieblichen Erfordernisse anpassen läßt und somit einen dauerhaft zuverlässigen Betrieb der Weiche ermöglicht.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die im Anspruch 1 genannten Merkmale gelöst. In den weiteren Ansprüchen werden vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung angegeben.
Die erfindungsgemäße elektrisch ortsbediente Weiche ist durch ein Sicher­ heits- und Umstellschutzsystem gekennzeichnet, welches folgende Merkmale aufweist:
Zur Weichensteuerung wird eine speicherprogrammierbare Steuerung (SPS), insbesondere mit der Anforderungsklasse 6 (DIN V 19250), verwendet, die den Sicherheitsanforderungen von Eisenbahnstelleinrichtungen genügt.
Neben einem in das Betriebsprogramm der SPS integrierten Selbsttestsystem verfügt die Weichensteuerung über ein umfassendes Testprogramm, welches insbesondere die Funktionstüchtigkeit der Achszählschalter überwacht.
Treten Fehlzählungen oder andere Störungen, wie z. B. der Ausfall eines Achszählschaltersensors (AZSS) auf, werden diese von der Steuerung erkannt und eine Fehlermeldung ausgegeben. Die Umstellung der Weiche wird gesperrt.
Zur Fehlererkennung der von den Achszählschaltern kommenden Zählimpulse sind im Programmteil der SPS entsprechende Auswertroutinen implementiert.
Durch geeignete Änderungen in den Auswerteroutinen des SPS-Programmes können die verschiedenen Störungen der unterschiedlichen EOW-Ausführungen und die daraus resultierenden möglichen Fehler der Steuerungskomponenten beim Projektieren berücksichtigt werden. Auch die Implementierung weiterer Software zur Fehlererkennung und Analyse stellt kein Problem dar.
Fehlermeldungen, z. B. durch den Ausfall eines Achszählschalter oder unzulässige Abweichungen der Zählergebnisse der Prozessoren, erfolgen erfindungsgemäß über eine Klartextanzeige und/oder codiert über ein in die Weichensteuerung (Steuerschrank) integriertes Display.
Betriebs- oder Fehlerprotokolle können aber auch ausgedruckt, auf einem beliebigen Speichermedium abgespeichert und mit einem Mikrorechner weiterverarbeitet werden.
Für das Fahrpersonal erfolgt die Signalisierung bei Störungen über einen Weichenlagemelder, der Weichenantrieb wird sofort gesperrt.
Die eingehenden Signale der Achszählschalter werden ständig auf ihre Plausibilität durch das Programm der SPS geprüft.
So wird z. B. die Logik der Reihenfolge der eingehende Signale betrachtet. In Abhängigkeit von der Systemzykluszeit der SPS Abarbeitungszeit für Steuerprogramm und Selbsttest werden diese Plausibilitätstests während der Zählung durchgeführt.
Dadurch wird eine sichere Registrierung und Überwachung eines in den Weichenbereich einfahrenden Rangierverbandes gewährleistet.
Das Programm der SPS steuert automatisch die Überprüfung der Funktionstüchtigkeit der an den Schienen angebrachten Achszählschalter. Dazu ist aber die Verwendung von Achszählschaltern mit Selbsttestsystem notwendig. Ein solcher Achszählschalter wird in der DE 197 48 602 beschrieben.
Das Selbsttestsystem dieses Achszählschalters erzeugt auf elektronischem Wege, wenn es von der SPS oder einer anderen Logikschaltung entsprechend angesteuert wird, ein das magnetische Hochfrequenzfeld der Sensorspule dämpfende Magnetfeld. Dadurch wird im Achszählschalter die gleiche Wirkung erzielt, wie bei einer die Sensorspulen überfahrenden Achse (Rad) eines Schienenfahrzeugs.
Das Testsystem erlaubt die Prüfung der Achszählschalter auf Funktionstüchtigkeit in beliebigen Zeitintervallen oder nach bestimmten Ereignissen, z. B. Überfahrten.
Der Funktionstest ist entsprechend den Zulassungsvorschriften des o. g. Achszählschalters durchzuführen.
Voraussetzung für den Achszählschalter-Funktionstest ist ein Achsenzählerstand Null in der Weichensteuerung, d. h., es darf sich kein Rangierverband im Weichenbereich befinden.
Als weitere Sicherheitsmaßnahme gegen den unbemerkten Ausfall eines Achszählschalters der EOW, wird dessen Überwachungssignal von der SPS eingelesen und im Programm ausgewertet.
In einem Ausführungsbeispiel und anhand von Zeichnungen sollen die einzelnen Komponenten der Erfindung näher erläutert werden. Es zeigen:
Fig. 1 eine elektrisch ortsbediente Weiche mit vorgezogener Bedienstelle und Achszählschaltern an den Weichenschenkeln,
Fig. 2 den Signalverlauf eines störungsfrei arbeitenden digitalen Achszählschalters,
Fig. 3, 4 und 5 Signalverläufe für gestörte digitale Achszählschalter.
Die in Fig. 1 dargestellte erfindungsgemäße elektrisch ortsbediente Weiche mit den Weichenschenkeln A, B und C besteht im wesentlichen aus einer vorgezogenen Bedienstelle 9, welche mindestens eine Bremsvorlauflänge vor der Weiche angeordnet ist, aus mindestens einem Achszählschalter 1 bis 3 an jedem Weichenschenkel A, B, C, einem Weichenlagemelder mit Vor-Ort-Bedienstelle 8, einem Weichenantrieb 6 und einem Schaltschrank 4 zur Aufnahme der elektronischen Weichensteuerung 5, welche über Signalleitungen 7 mit den einzelnen Baugruppen verbunden ist.
Hauptkomponente der erfindungsgemäßen EOW ist die fehlersichere speicherprogrammierbare Steuerung mit der Anforderungsklasse 6, 5 mit integriertem Selbsttest.
Die Achszählschalter 1 bis 3 besitzen zwei in Fahrtrichtung eines Rangierverbandes hintereinander angeordnete Achszählschaltersensoren (AZSS) mit integriertem Selbsttestsystem und einem getakteten Überwachungsausgang, dessen Signal von der SPS ausgewertet wird.
Fehlererkennung während des EOW-Betriebes:
Im Betrieb einer EOW tritt ein gefährlicher Zustand immer dann ein, wenn beim Einfahren in die Weiche nicht alle Achsen vom Umstellschutz erkannt und gezählt werden, d. h. der Achszählerstand kann Null betragen, obwohl sich ein Rangierverband im Gefahrenbereich befindet oder beim Verlassen des Weichenbereichs eine größere Anzahl Achsen ausgezählt wird, als tatsächlich vorhanden war, d. h. der Achszählerstand Null wird erreicht, bevor der Rangierverband den Gefahrenbereich verlassen hat.
Eine exakte Erfassung der in den Weichenbereich A, B, C ein- und ausfahrenden Achsen eines Rangierverbandes ist deshalb von besonderer Bedeutung für ein sicheres Betriebsverhalten der EOW.
Da die häufigste Ursache von Fehlzählungen nicht zählbare Signalfolgen der Achszählschalter sind, bietet der erfindungsgemäße Einsatz einer speicherprogrammierbaren Steuerung mit der Anforderungsklasse 6 als Weichensteuerung einer EOW besondere Vorteile.
Es wird eine sichere Auswertung der von den Achszählschaltern ausgehenden Signalfolgen während des Rangierbetriebs ermöglicht.
Fehlerbehaftete Signalfolgen werden vom Steuerungsprogramm durch Plausibilitätsprüfungen erkannt und entsprechende, auf die Sicherheit gerichtete Reaktionen ausgelöst.
Erkennt die SPS eine solche Signalfolge während des Rangierbetriebes, kann die zugeordnete Fehlermeldung über eine Klartextanzeige ausgegeben werden, der Weichenlagemelder 8 zeigt eine Störung an und der Weichenantrieb 6 wird gesperrt. Die von der Weichensteuerung erfaßten Fehlermeldungen können auch elektronisch gespeichert oder protokolliert und ausgedruckt werden.
Beispielhaft sei an dieser Stelle die Fallunterscheidung dreier AZS-Fehler angegeben (Fig. 3-5). Die Anordnung der Achszählschalter (AZS) und ihrer beiden Achszählschaltersensoren (AZSS) an den Weichenschenkeln A, B, C ist aus Fig. 1 zu ersehen.
In Fig. 2 ist der Signalverlauf eines störungsfreien AZS für die Fahrtrichtung von C nach A angegeben.
Entsprechend der Verweildauer der Achse einer überfahrenden Rangiereinheit t1, t2 und t3 im Erfassungsbereich der beiden induktiven Sensoren (AZSS) ermittelt sich die Länge des in Balkenform dargestellten digitalen Signals.
Fall 1 (Fig. 3)
Fahrtrichtung ist von C nach A. Der Sensor (AZSS) 1.2 des AZS 1 fällt aus.
Weitere Annahmen
  • - Der defekte Sensor AZSS 1.2 gibt ein Dauer-0-Signal ab.
  • - Der Fehler tritt zwischen zwei AZS-Testphasen auf.
  • - Die Weiche hat die richtige Endlage.
  • - Der Zählerstand ist gleich 0.
Fehlererkennung
Beim Erkennen der positiven Flanke von AZSS 1.1 ist das Signal des AZSS 1.2 nicht vorhanden.
Die Steuerung wertet diesen Zustand aus und sperrt den Weichenantrieb bis zur Quittung des Fehlers.
Die Fehlererkennung ist auf die AZS 2 und 3 übertragbar.
Fall 2 (Fig. 4)
Fahrtrichtung von C nach A. Der Sensor (AZSS) 1.1 des AZS 1 fällt aus.
Fehlererkennung
Beim Erkennen von zwei aufeinanderfolgenden negativen Flanken des AZSS 1.2, ohne daß das Signal des AZSS 1.1 vorhanden war.
Die Steuerung wertet diesen Zustand aus und sperrt den Weichenantrieb 6 bis zur Quittung des Fehlers.
Die Fehlererkennung ist auf die AZS 2 und 3 übertragbar.
Fall 3 (Fig. 5)
Fahrtrichtung von C nach A. Der Sensor (AZSS) 1.2 des AZS 1 fällt aus.
Weitere Annahmen
  • - Der defekte Sensor AZSS 1.2 gibt ein Dauer-1-Signal ab.
  • - Der Fehler tritt zwischen zwei AZS-Testphasen auf.
  • - Die Weiche hat die richtige Endlage.
Fehlererkennung
Beim Erkennen von zwei aufeinanderfolgenden negativen Flanken des AZSS 1.1 ohne daß das Signal des AZSS 1.2 sich verändert.
Die Steuerung wertet diesen Zustand aus und sperrt den Weichenantrieb bis zur Quittung des Fehlers.
Der Fehler und die Fehlererkennung sind auf AZS 2 und 3 übertragbar.
Die erfindungsgemäße Weichensteuerung 5 erlaubt die Implementierung einer großen Zahl von Fehlerprofilen in die Software der SPS. Die mögliche Fehleranzahl der von den Achszählschaltern 1 bis 3 kommenden digitalen Signalfolgen ist jedoch begrenzt. Somit lassen sich in der Regel alle bekannten fehlerbehafteten Signalfolgen für den Normalbetrieb einer EOW berücksichtigen. Da die Fehlerprofile im Programm der Steuerung abgelegt sind, ist eine Erweiterung oder Anpassung an technische Änderungen der elektrisch ortsbedienten Weiche jederzeit problemlos möglich.
Besondere Vorteile der erfindungsgemäßen Weichensteuerung sind eine schnelle Fehlererkennung und kurze Reaktionszeiten zur Sperrung des Weichenantriebs 6.
Die Reaktionszeiten der Weichensteuerung liegen hier bei ca. 200 Millisekunden.
Die Fehlererkennung und Analyse durch die Weichensteuerung erlauben in Verbindung mit der erfindungsgemäßen Datenausgabe über Klartextanzeige oder ein Druckerprotokoll eine schnelle Bestimmung und Beseitigung der Fehlerursache.
Fehlerprotokolle können auch problemlos elektronisch gespeichert und zur Auswertung in einer Fehlerstatistik weiterverarbeitet werden, was zur Rekonstruktion von Ereignissen von Vorteil ist.
Komponenten des EOW-Testsystems:
1. Betriebsspannungsüberwachung der Achszählschalter
Unzulässige Betriebsspannungswerte eines Achszählschalters 1 bis 3 lösen eine Fehlermeldung an die SPS aus. Die Steuerung wird daraufhin in einen sicheren Zustand gebracht und die Störung über den Weichenlagemelder (WLM) angezeigt. Im Speicher der SPS wird der Fehler in einem Ringspeicher abgelegt und kann später über ein Display vom Wartungspersonal ausgelesen werden.
Nach Beseitigung des angezeigten Fehlers und ordnungsgemäßer Funktion des Achszählschalters wird die EOW wieder freigegeben.
2. Funktionsprüfung der Achszählschalter
Wie schon erwähnt, ermöglicht es das in die Achszählschalter integrierte Selbsttestsystem, die Funktionstüchtigkeit des Achszählschalters durch die räumlich entfernte Weichensteuerung (SPS) zu überprüfen.
Diese Prüfung erfolgt automatisch in beliebigen zeitlichen Abständen und nach der letzten Weichenbelegung durch die SPS.
Dazu werden von der Weichensteuerung (SPS) 5 jeweils drei aufeinanderfolgende Prüfspannungsimpulse an jede der beiden Prüfspulen eines Achszählschaltersensors übermittelt. Mit dem sich in der Prüfspule aufbauenden Magnetfeld wird das hochfrequente Magnetfeld der Sensorspule ähnlich bedämpft wie bei einem Spurkranzdurchgang einer Fahrzeugachse.
Das vom ersten Prüfspannungsimpuls erzeugte künstliche Bedämpfungssignal der Sensorspule, wird von der SPS zurückgelesen.
Mit dem zweiten und dritten Prüfspannungsimpuls wird das Feld der Prüfspule jeweils geschwächt, so daß bei korrektem Schaltanstand keine vollständige Bedämpfung der Sensorspule erfolgt und somit kein Signal an die SPS zurückgegeben wird.
Trifft das zurückgeführte Signal des ersten Prüfspannungsimpulses u. a. nicht innerhalb eines bestimmten Zeitfensters ein oder werden Signale des zweiten oder dritten Prüfspannungsimpulses an die SPS zurückgeführt (Schaltabstand zu gering), wird die Steuerung in einen sicheren Zustand gebracht und die Störung über den Weichenlagemelder (WLM) angezeigt. Erst nach Beseitigung der Fehlerursache und ordnungsgemäßer Funktion der Achszählschalter wird die Weiche wieder zum Befahren freigegeben.
Der gesamte Test für einen Achszählschalter dauert ca. zwei Sekunden und wird in Intervallen durchgeführt.
Zuerst werden alle innenliegenden (1.1, 2.1, 3.2) und danach alle außenliegenden Sensor-Prüfspulenpaare (1.2, 2.2, 3.1) angesteuert und die Eingangssignale der Prüfspule mit den Ausgangssignalen der Sensorspulen verglichen.
Da immer nur ein Sensor-Prüfspulenpaar getestet wird, erkennt die Weichensteuerung über den zweiten Sensor des Achszählschalters die Einfahrt eines Rangierverbandes in den Weichenbereich während der Testphase. Der Test wird daraufhin abgebrochen und der Zählerstand um eins erhöht.
3. Plausibilitätstest der AZS-Signale
Der Plausibilitätstest der von den Achszählschaltern eingehenden Signale erfolgt durch das Programm der SPS.
Dabei werden unlogische Signalfolgen, wie z. B. eine Fahrtrichtung von B nach C (Fig. 1) oder negative Zählerstände, d. h. es haben mehr Achsen den Weichenbereich verlassen als hineingefahren sind, betrachtet.
Auch wenn ein Rad einer Achse genau auf dem ersten Sensor (AZSS) stehen bleibt und dann entgegengesetzt der ursprünglichen Fahrtrichtung zurückrollt, wird dies durch die Auswertung der Signalflanken (Vierfachauswertung) erkannt.
Die in der SPS durchgeführten Plausibilitätstests, können den anlagentechnischen Gegebenheiten der EOW dynamisch angepaßt werden.
Bezugszeichenliste
1
Achszählschalter
1
1.1
Achszählschalter-Sensor (AZSS)
1.1
1.2
Achszählschalter-Sensor (AZSS)
1.2
2
Achszählschalter
2
2.1
Achszählschalter-Sensor (AZSS)
2.1
2.2
Achszählschalter-Sensor (AZSS)
2.2
3
Achszählschalter
3
3.1
Achszählschalter-Sensor (AZSS)
3.1
3.2
Achszählschalter-Sensor (AZSS)
3.2
4
Steuerschrank
5
Weichensteuerung (SPS)
6
Weichenantrieb
7
Signalleitungen
8
Weichenlagemelder (WLM)
9
vorgezogene Bedienstelle
A, B, C Weichenschenkel, Fahrtrichtung

Claims (20)

1. Elektrisch ortsbediente Weiche, bestehend aus einen oder mehreren, an den Weichenschenkeln angebrachten Achszählschaltern und einer mit den Achszählschaltern signaltechnisch verbundenen Weichensteuerung, dadurch gekennzeichnet, daß die Weichensteuerung (5) im wesentlichen eine speicherprogrammierbare Steuerung (SPS), insbesondere mit der Anforderungsklasse 6 (DIN V 19250) umfaßt, welche derart ausgebildet ist, daß von den Achszählschaltern (1 bis 3) kommende digitale Signale verarbeitbar und fehlerhafte Signalfolgen erkennbar sind, wobei die Steuerung beim Auftreten fehlerhafter Signalfolgen in einen sicheren Zustand überführbar und eine Fehlermeldung auslösbar ist.
2. Elektrisch ortsbediente Weiche nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die für die Weichensteuerung (5) verwendete speicherprogrammierbare Steuerung Mittel für einen integrierten Selbsttest umfaßt, die derart ausgebildet sind, daß die einzelnen Komponenten der EOW auf Funktionstüchtigkeit überprüfbar und deren Signale einer Fehleranalyse unterziehbar sind.
3. Elektrisch ortsbediente Weiche nach Anspruch 1 oder 2 dadurch gekennzeichnet, daß die Weichensteuerung (5) derart ausgebildet ist, daß verschiedene Betriebszustände und Fehlermeldungen in der Weichensteuerung und/oder auf einem Datenträger gespeichert sind und/oder über ein Display als Klartextausgabe anzeigbar und/oder ausdruckbar sind.
4. Elektrisch ortsbediente Weiche nach Anspruch 2 oder 3 dadurch gekennzeichnet, daß die Weichensteuerung (5) derart ausgebildet ist, daß ein Plausibilitätstest insbesondere durch das SPS-Programm, vorgesehen ist, bei dem die von den Achszählschaltern (1 bis 3) kommenden Signale auf ihre Logik, insbesondere auf unmögliche Fahrtrichtung oder negative Zählwerte der überfahrenden Achsen, prüfbar sind.
5. Elektrisch ortsbediente Weiche nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Weichensteuerung (5), insbesondere das Programm der SPS, derart ausgebildet ist, daß die von den Sensorelementen der Achszählschalter (1 bis 3) eingehenden Signale während des normalen Betriebs in der SPS (5) einer Fehleranalyse unterziehbar sind, wobei Abweichungen von der vorgegebenen Standardsignalfolge analysierbar und eine Fehlermeldung ausgebbar sind.
6. Elektrisch ortsbediente Weiche nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Weichensteuerung, insbesondere das Programm der SPS, derart ausgebildet ist, daß ein Achszählschaltertest vorsehbar ist, welcher die Funktionstüchtigkeit der Achszählschalter und deren Sensorelemente (1.1 bis 3.2) prüft und überwacht.
7. Elektrisch ortsbediente Weiche nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Weichensteuerung, insbesondere das Programm der SPS (5), derart ausgebildet ist, daß die Funktionsprüfungen der Achszählschalter (1 bis 3) nach einem bestimmten Ereignis und/oder in beliebig wählbaren zeitlichen Abständen automatisch erfolgen.
8. Elektrisch ortsbediente Weiche nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Weichensteuerung, insbesondere das Programm der SPS (5), derart ausgebildet ist, daß die Funktionsprüfung der Achszählschalter (1 bis 3) nach einer Fehlermeldung der Weichensteuerung (5) und/oder nach der letzten Weichenbelegung und/oder nach einer Weichenumstellung erfolgt.
9. Elektrisch ortsbediente Weiche nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß für die Achszählschalter (1 bis 3) eine permanente Betriebsspannungsüberwachung vorgesehen ist.
10. Elektrisch ortsbediente Weiche nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß Achszählschalter (1 bis 3) verwendet werden, welche digitale Signale erzeugen und zur Weiterverarbeitung an die Weichensteuerung abgeben.
11. Elektrisch ortsbediente Weiche nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß Achszählschalter (1 bis 3) verwendet werden, welche über ein integriertes Selbsttestsystem verfügen.
12. Verfahren zum Betrieb einer elektrisch ortsbedienten Weiche, bei dem im wesentlichen ein oder mehrere Achszählschalter an den Weichenschenkeln angebracht sind, wobei der oder die Achszählschalter mit einer Weichensteuerung signaltechnisch verbundenen sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Weichensteuerung im wesentlichen durch eine speicherprogrammierbare Steuerung (SPS), insbesondere mit der Anforderungsklasse 6 (DIN V 19250) erfolgt, welche die von den Achszählschaltern kommende digitalen Signale verarbeitet und fehlerhafte Signalfolgen erkennt, wobei die Steuerung beim Auftreten fehlerhafter Signalfolgen in einen sicheren Zustand überführt wird und eine Fehlermeldung ausgelöst wird.
13. Verfahren nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die für die Weichensteuerung verwendete speicherprogrammierbare Steuerung einen integrierten Selbsttest umfaßt, welcher die einzelnen Komponenten der EOW auf Funktionstüchtigkeit prüft und deren Signale einer Fehleranalyse unterzieht.
14. Verfahren nach Anspruch 12 oder 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Weichensteuerung, insbesondere die SPS, die verschiedenen Betriebszustände und Fehlermeldungen der EOW auf einen Datenträger speichert und/oder über ein Display als Klartextausgabe anzeigt und/oder ausdruckt.
15. Verfahren nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Weichensteuerung, insbesondere das Programm der SPS einen Plausibilitätstest durchführt, bei dem die von den Achszählschaltern kommenden digitalen Signale auf ihre Logik, insbesondere auf eine unmögliche Fahrtrichtung oder auf negative Zählwerte der von den Achszählschaltern kommenden Zählsignale, überprüft werden.
16. Verfahren nach einem der Ansprüche 12 bis 15 dadurch gekennzeichnet, daß die Weichensteuerung, insbesondere das Programm der SPS, die von den Sensorelementen der Achszählschalter (1 bis 3) eingehenden Signale während des normalen Betriebs der SPS (5) einer Fehleranalyse unterzieht, wobei die Abweichungen von den vorgegebenen Standardsignalfolgen analysiert werden und eine Fehlermeldung ausgegeben wird.
17. Verfahren nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß die Weichensteuerung, insbesondere das Programm der SPS, ein Achszählschaltertest durchführt, welcher die Funktionstüchtigkeit der Achszählschalter und deren Sensorelemente prüft und überwacht.
18. Verfahren nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß die Weichensteuerung, insbesondere das Programm der SPS (5), derart ausgebildet ist, daß die Funktionsprüfungen der Achszählschalter nach einem bestimmten Ereignis und/oder in beliebig wählbaren zeitlichen Abständen automatisch erfolgen.
19. Verfahren nach einem der Ansprüche 12 bis 18, dadurch gekennzeichnet, daß die Weichensteuerung, insbesondere das Programm der SPS (5), die Funktionsprüfung der Achszählschalter nach einer Fehlermeldung der Weichensteuerung und/oder nach der letzten Weichenbelegung und/oder nach einer Weichenumstellung durchgeführt wird.
20. Verfahren nach einem der Ansprüche 12 bis 19, dadurch gekennzeichnet, daß eine permanenten Betriebsspannungsüberwachung der Achszählschalter durchgeführt wird.
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