DE2240787C3

DE2240787C3 - Pulse-sensitive circuit arrangement for railway safety systems, in particular for inductive train control

Info

Publication number: DE2240787C3
Application number: DE19722240787
Authority: DE
Inventors: Udo 3300 Braunschweig Bosse
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Filing date: 1972-08-18
Publication date: 1977-10-13

Description

Die Erfindung betrifft eine impulsempfindliche Schaltungsanordnung für Eisenbahnsicherungsanlagen, insbesondere für die induktive Zugbeeinflussung, mit einer Überwachungseinrichtung für einen Ruhewechselstromkreis zum Auswerten einer zeitlich begrenzten Stromabsenkung unter einen Sollwert, bei der ein Relais aus einer Einschaltlage abgeschaltet wird, das auch nach Wiedererreichen des Sollwertes abgeschaltet bleibt.The invention relates to a pulse-sensitive circuit arrangement for railway safety systems, especially for inductive train control, with a monitoring device for a quiescent alternating current circuit for evaluating a time-limited current reduction below a setpoint at which a relay is switched off from a switch-on position, which remains switched off even after the setpoint has been reached again.

Für Anlagen der induktiven Zugbeeinflussung wird bisher auf dem Triebfahrzeug ein Transistorgenerator vorgesehen, der einen Reihenschwingkreis, kurz Fahrzeugmagnet genannt, speist. Solange der Transistorgenerator diesen Schwingkreis mit Wechselstrom eines vorgegebenen Sollwertes speist, ist ein impulsempfindliches Relais erregt. Dieses Relais hat die Aufgabe, bereits bei kurzzeitigen Stromabsenkungen unter einen vorgegebenen Abfallwert abzufallen und in diesem Zustand zu verharren. Derartige Stromabsenkungen können betriebsmäßig durch Beeinflussung des Fahrzeugrnagneten mit Hilfe eines auf dieselbe Frequenz abgestimmten und an der Strecke befindlichen Schwingkreises erfolgen. Die verwendeten impulsempfindlichen Relais müssen hinsichtlich des Abfallfaktors sowie der Impulsempfindlichkeit im Hinblick auf hohe Fahrgeschwindigkeiten besonderen Anforderungen genügen, damit bereits kurzzeitige Stroniabsenkungen von nur wenigen Millisekunden ausreichen, das Relais abfallen zu lassen. Auf der anderen Seite muß jedoch gewährleistet sein, daß das Relais nicht schon bei den auf den Fahrzeugen ständig vorhandenen Erschütterungen abfällt, wodurch Betriebsstörungen bzw. Betriebshemmungen hervorgerufen werden. Up to now, a transistor generator has been used on the locomotive for inductive train control systems provided, which feeds a series resonant circuit, called vehicle magnet for short. As long as the transistor generator feeds this oscillating circuit with alternating current of a given setpoint value, is a pulse-sensitive one Relay energized. This relay has the task of already with short-term current drops below a given Drop in value and remain in this state. Such current dips can operationally by influencing the vehicle magnet with the help of a tuned to the same frequency and the oscillating circuit located on the route. The used pulse-sensitive Relays must have a drop factor and pulse sensitivity with regard to high travel speeds special requirements are sufficient, so that even short-term stroni reductions of only a few milliseconds are enough to drop the relay. On the other hand, however, must it must be ensured that the relay is not already exposed to the vibrations that are constantly present on the vehicles drops, causing operational disruptions or operational stoppages.

Aus der deutschen Patentschrift Nr. 11 55 160 ist eine impulsempfindliche Schaltungsanordnung der obengenannten Art bekannt, bei der das die Stromabsenkung anzeigende Relais mittelbar über einen Transfluxor mit dem Fahrzeugmagneten verbunden ist. Diese Transfluxorschaltung ist so bemessen, daß nach einer einmaligen Stromabsenkung unterhalb des vorgegebenen Sollwertes das Relais abfällt und auch in dieser Lage verbleibt, wenn der Wechselstrom den vorgeschriebenen Sollwert wieder erreicht bzw. übersteigt. Der für die bekannte Schaltungsanordnung erforderliche Transfluxor hat den Nachteil, daß sich Erschütterungen und Temperatureinflüsse negativ auf dessen elektrisches Verhalten auswirken. Ferner kann ein Riß im Kernquerschnitt des Transfluxors dazu führen, daß der jeweils vorher eingestellte Übertragungszustand auch dann erhalten bleibt, wenn nach einer Beeinflussung des. Fahrzeugmagneten das dem Transfluxor nachgeschaltete Relais abgeschaltet werden müßte.From the German patent specification No. 11 55 160 is one pulse-sensitive circuit arrangement of the type mentioned above is known in which the current reduction indicating relay is indirectly connected to the vehicle magnet via a transfluxor. This transfluxor circuit is dimensioned in such a way that after a one-time current reduction it is below the specified target value the relay drops out and remains in this position when the alternating current has reached the prescribed target value again reached or exceeded. The Transfluxor required for the known circuit arrangement has the Disadvantage that vibrations and temperature influences have a negative effect on its electrical behavior impact. Furthermore, a crack in the core cross-section of the transfluxor can lead to the previously The set transmission state is retained even if, after influencing the vehicle magnet the relay connected downstream of the Transfluxor would have to be switched off.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine impulsempfindliche Schaltungsanordnung der eingangs genannten Art anzugeben, die ohne Verwendung von Spezialrelais mit hohem Abfallfaktor auch nur kurzzeitig andauernde Beeinflussungen sicher registriert, den Nachteil der bekannten Schaltungsanordnung vermeidet und unter Berücksichtigung der besonderen sicherungstechnischen Forderungen im Eisenbahnsicherungswesen unabhängig von der jeweiligen Beeinflussungsdauer mit möglichst geringer Ansprechverzögerung das verwendete Relais abschaltet.The invention is based on the object of providing a pulse-sensitive circuit arrangement of the initially introduced specified type, without the use of special relays with a high drop factor, even for a short time permanent influences reliably registered, avoids the disadvantage of the known circuit arrangement and taking into account the special safety requirements in the railway safety system with the lowest possible response delay regardless of the respective duration of influence the relay used switches off.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß ein über gesonderte Steuereingänge vor- und rückwärts fortschaltbares mindestens zweistufiges Register vorgesehen ist, bei dem der eine Steuereingang eine die Wechselspannung des Ruhewechselstromkreises überwachende und in jeder Periode mindestens einen Rückstellimpuls abgebende erste Triggerschaltung angeschlossen ist und eine die Amplitude des Ruhewechselstromes überwachende zweite Triggerschaltung mit dem zweiten Steuereingang verbunden ist mit einer derartigen Bemessung der Triggerschaltung, daß nur oberhalb des Strom-Sollwertes bei jedem Rückstellimpuls ein gegenüber diesem phasenverschobener Fortschaltimpuls ausgelöst wird und daß das Relais über den Ausgang einer Stufe des Registers nach einem Startvorgang bei dynamischem Betrieb die Einschaltlage einnimmt.According to the invention the object is achieved in that a forward and over separate control inputs Backward indexable at least two-stage register is provided, in which the one control input one monitoring the AC voltage of the quiescent AC circuit and at least one in each period a reset pulse emitting first trigger circuit is connected and the amplitude of the Quiescent alternating current monitoring second trigger circuit is connected to the second control input with such a dimensioning of the trigger circuit that only above the current setpoint for each Reset pulse is triggered compared to this phase-shifted incremental pulse and that the Relay via the output of a stage of the register after a start process in dynamic operation the Assumes switch-on position.

Wenn bei einer derartiger impulsempfindlichen Schaltungsanordnung die Triggerschaltungen so aufgebaut sind, daß bei ordnungsgerechtem Betrieb bei jeder Halbwelle ein Rücksteüimpuls und anschließend ein Fortschaltimpuls ausgelöst wird, ist das Register bei einer Stromabsenkung, die in der Regel mehrere Perioden andauert, bereits nach einer Periode steuerunfähig, so daß das über eine der beiden Stufen des Registers angeschlossene Relais nicht weiter angesteuert wird und nach einer Abfallverzögerung abgeschaltet ist.If, with such a pulse-sensitive circuit arrangement, the trigger circuits are constructed in this way are that with proper operation, a Rücksteüimpuls and then a Stepping pulse is triggered, the register is in the event of a current reduction, which is usually several Periods lasts, already after one period incapable of taxation, so that this over one of the two levels of the Register connected relay is no longer activated and switched off after a drop-out delay is.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachstehend anhand eines in der Zeichnung dargestellten Blockschaltbildes näher erläutert. Ein Generator 1 speist einen Leistungsverstärker 2, an den ausgangsseitig über einen Stromwandler 4 ein Fahrzeugmagnet 3 angeschlossen ist. Der Fahrzeugmagnet 3 besteht im wesentlichen aus der Reihenschaltung einer Spule 31 sowie eines Kondensators 32. Dieser Reihenschwingkreis ist auf die Frequenz des Generators 1 abgestimmt und wird mit konstantem Strom gespeist An den Ausgang des Leistungsverstärkers 2 ist weiterhin eine die Amplitude der Wechselspannung auf der Leitung Li, Ll überwachende erste Triggerschaltung 5An embodiment of the invention is explained in more detail below with reference to a block diagram shown in the drawing. A generator 1 feeds a power amplifier 2, to which a vehicle magnet 3 is connected on the output side via a current transformer 4. The vehicle magnet 3 essentially consists of the series connection of a coil 31 and a capacitor 32. This series resonant circuit is tuned to the frequency of the generator 1 and is supplied with a constant current to the output of the power amplifier 2 is further a the amplitude of the alternating voltage on the line Li , Ll monitoring first trigger circuit 5

angeschlossen, die in jeder Periode der Wechselspannung mindestens einen Impuls abgibt. Die Triggerschwelle wird so gelegt, daß auch bei unterhalb des normalen Wertes liegender Wechselspannung diese Impulse ausgegeben werden. Beispielsweise kann die Triggerschaltung 5 auch so ausgebildet sein, daß bei jeder Halbperiode der Wechselspannung bzw. des Wechselstromes ein Impuls ausgegeben wird.connected in each period of the alternating voltage emits at least one pulse. The trigger threshold is set so that even below the If the AC voltage is normal, these pulses are output. For example, the Trigger circuit 5 can also be designed so that at each half cycle of the AC voltage or the Alternating current a pulse is output.

Eine zweite Triggerschaltung 6 ist mit der Ausgangswicklung 42 des Stromwandiers 4 verbunden. Für diese Triggerschaltung 6 ist durch entsprechende Bemessung eine Triggerschwelle festgelegt, derart, daß nur beim Strom-Sollwer'. bzw. oberhalb des Strom-Sollwertes ein gegenüber einem zeitlich zugehörigen Impuls der ersten Triggerschaltung 5 phasenverschobener Fortschaltimpuls für ein zweistufiges Schieberegister 7 ausgelöst wird. Die Fortschaltimpulse gelangen auf einen dynamischen Steuereingang VG des Schieberegisters 7. Der andere dynamische Steuereingang RG des Schieberegister 7 ist ein Rückstelleingang; demzufolge dienen die von der Triggerschaltung 5 abgegebenen Impulse als Rückstellimpulse. An die Stufe 72 des zweistufigen Schieberegisters 7 ist über einen Verstärker 8 ein Relais 9 angeschlossen. Der Verstärker 8 ist so aufgebaut, daß das Relais 9 nur bei ordnungsgerechtem Zustand des Verstärkers 8 und bei dynamischem Betrieb des Schieberegisters 7 erregt ist, sich also in der Einschalllage befindet.A second trigger circuit 6 is connected to the output winding 42 of the current converter 4. For this trigger circuit 6, a trigger threshold is determined by appropriate dimensioning, such that only at the current setpoint '. or above the current setpoint, a phase-shifted incremental pulse for a two-stage shift register 7 is triggered with respect to a temporally associated pulse of the first trigger circuit 5. The incremental pulses arrive at a dynamic control input VG of the shift register 7. The other dynamic control input RG of the shift register 7 is a reset input; consequently, the pulses emitted by the trigger circuit 5 serve as reset pulses. A relay 9 is connected to the stage 72 of the two-stage shift register 7 via an amplifier 8. The amplifier 8 is constructed in such a way that the relay 9 is only excited when the amplifier 8 is in the correct state and when the shift register 7 is operating dynamically, that is to say it is in the insonification position.

Bekanntlich kann ein Schieberegister erst dann arbeiten, wenn sich in mindestens einer seiner Stufen ein sogenanntes Schiebebit befindet. Werden dem Schieberegister dann Fortschaltimpulse oder Rückstellimpulse zugeführt, so wandert das Schiebebit in der einen bzw. anderen Richtung von Stufe zu Stufe. Zum Eingeben des Schiebebits für einen Startvorgang des Schieberegisters 7 dient eine bistabile Kippstufe KE, die eingangsseitig mit der ersten Triggerschaltung 5 und ausgangsseitig über einen dynamischen Eingang mit der Stufe 71 des Schieberegisters 7 verbunden ist.As is known, a shift register can only work if there is a so-called shift bit in at least one of its stages. If incremental pulses or reset pulses are then fed to the shift register, the shift bit moves in one or the other direction from stage to stage. A bistable multivibrator KE, which is connected on the input side to the first trigger circuit 5 and on the output side via a dynamic input to the stage 71 of the shift register 7, is used to input the shift bit for a start process of the shift register 7.

Zur Erklärung der Wirkungsweise wird angenommen, daß das Schieberegister 7 zunächst kein Schiebebit enthält, so daß etwaige Fortschaltimpulse am dynamischen Steuereingang VC bzw. Rückstellimpulse am dynamischen Steuereingang RG wirkungslos bleiben. In dem Zustand gibt die Stufe 72 des Schieberegisters 7 an den Verstärker 8 höchstens ein statisches elektrisches Signal, bei dem der Verstärkerausgang stromlos bleibt und das Relais 9 abgeschaltet ist. Zum Herbeiführen der Einschaltlage des Relais 9 wird der Kippstufe KE über die Klemme λ.' ein .Startsignal zugeführt. Hierdurch wird die Kippstufe KEaus der dargestellten Grundstellung in die andere stabile Lage gesteuert. Ein von der Triggerschaltung 5 ausgelöster Rückstellimpuls schaltet die Kippstufe KE wieder In die Grundstellung; beim Schieberegister 7 bleibt dieser Rückstellimpuls noch wirkungslos. Beim Einstellen der Grundstellung der Kippstufe KE, also bei der Übernahme des Startsignals, wird in die Stufe 71 des Schieberegisters 7 beim Übergang von logisch 0 nach logisch 1 am Grundstellungsausgang ein Schiebebit eingegeben. Voraussetzungsgemäß folgt dem von der Triggerschaltung 5 abgegebenen Rückstellimpuls ein phasenverschobener Fortschaltimpuls von der Triggerschaltung 6 für den dynamischen Fonschalteingang VG des Schieberegisters 7. Hierdurch wird das Schiebebit von der Stufe 71 in die Stufe 72 eingegeben. Beim nächsten von der Triggerschaltung 5 abgegebenen Rückstellimpuls, der sich bei der Kippstufe KE nicht weiter auswirkt, wird das Schiebebit aus der Stufe 72 des Schieberegisters 7 wieder in dessen Stufe 71 zurückgeführt. Dieser beschriebene Vorgang des Umspeicherns wiederholt sich ständig. Bei diesem dynamischen Betrieb befindet sich das Relais 9 in dessen Einschalllage.To explain the mode of operation, it is assumed that the shift register 7 initially does not contain a shift bit, so that any incremental pulses at the dynamic control input VC or reset pulses at the dynamic control input RG have no effect. In this state, the stage 72 of the shift register 7 gives the amplifier 8 at most one static electrical signal in which the amplifier output remains de-energized and the relay 9 is switched off. To bring about the switched-on position of the relay 9, the flip-flop KE is via the terminal λ. ' A start signal is supplied. As a result, the tilting stage KE is controlled from the basic position shown into the other stable position. A reset pulse triggered by the trigger circuit 5 switches the flip-flop KE back into the basic position; in the case of the shift register 7, this reset pulse still has no effect. When the basic position of the flip-flop KE is set, that is, when the start signal is taken over, a shift bit is entered into the stage 71 of the shift register 7 at the transition from logic 0 to logic 1 at the initial position output. According to the prerequisite, the reset pulse emitted by the trigger circuit 5 is followed by a phase-shifted incremental pulse from the trigger circuit 6 for the dynamic switch input VG of the shift register 7. When the next reset pulse emitted by the trigger circuit 5, which has no further effect on the flip-flop KE , the shift bit from the step 72 of the shift register 7 is fed back into its step 71. This described process of restoring is repeated over and over again. In this dynamic operation, the relay 9 is in its on-sound position.

Wenn infolge einer Beeinflussung des Fahrzeugmagneten 3 der Strom in der Primärwicklung 41 des Stromwandlers 4 kurzzeitig unter den bei normalem Betrieb vorgegebenen Sollwert absinkt, gibt die Triggerschaltung 6 während der Zeit des Unterschreitens des Strom-Sollwertes keine Fortschaltimpulse an die Stufe 71 des Schieberegisters 7 aus. Da jedoch nach wie vor regelmäßig Rückstellimpulse von der Triggerschaltung 5 auf den Rückstelleingang .^C gelangen, wird das Schiebebit, das sich beispielsweise kurz vor der Beeinflussung noch in der Stufe 72 befand, in die Stufe 71 gegeben und beim nachfolgenden Rückstellimpuls aus dieser Stufe ausgelesen, ohne daß nachträglich eine selbsttätige Rückspeicherung in eine der beiden Stufen 71, 72 des Schieberegisters 7 erfolgen könnte. Damit ist der beschriebene dynamische Betrieb des Schieberegisters 7 unterbrochen, wodurch der Verstärker 8 bestenfalls (von der Art des verwendeten Schieberegisters abhängig) nur noch ein statisches Signal erhält. Nach einer durch die Zeitkonslanten des Relais 9 gegebenen Verzögerungszeit wird dieses aus seiner Einschahlage abgeschaltet. Es verbleibt so lange in diesem Zustand, auch nach Wiedererreichen des Strom-Sollwertes, bis ein neuer Startvorgang über die Klemme K der Kippstufe Kfeingeleitet wird.If, as a result of influencing the vehicle magnet 3, the current in the primary winding 41 of the current transformer 4 briefly falls below the setpoint specified during normal operation, the trigger circuit 6 does not output any incremental pulses to the stage 71 of the shift register 7 while the current setpoint is not reached. However, since reset pulses from the trigger circuit 5 still regularly reach the reset input without an automatic restoring in one of the two stages 71, 72 of the shift register 7 being able to take place subsequently. The described dynamic operation of the shift register 7 is thus interrupted, as a result of which the amplifier 8 only receives a static signal at best (depending on the type of shift register used). After a delay time given by the time constants of the relay 9, it is switched off from its closed position. It remains in this state, even after the current setpoint has been reached again, until a new start process is initiated via terminal K of flip-flop Kfe.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings

Claims

Claim:

Pulse-sensitive circuit arrangement for railway safety systems, in particular for inductive train control, with a monitoring device for a quiescent alternating current circuit for evaluating a time-limited StromaD lowering below a target value, in which a relay is switched off from a switched-on position, which remains switched off even after the target value is reached again, characterized that an at least two-stage register (7) is provided which can be switched forward and backward via separate control inputs, in which the one control input (RG) is connected to an inherited trigger circuit (5) that monitors the alternating voltage of the quiescent alternating current circuit and emits at least one reset pulse in every period. is connected and the amplitude of the quiescent alternating current monitoring second trigger circuit (6) is connected to the second control input (VG) with such a dimensioning of the trigger circuit that only above the current setpoint with each reset ellimpuls a phase-shifted incremental pulse is triggered and that the relay (9) assumes the switch-on position via the output of a stage (72) of the register (7) in dynamic operation.

3030th