DE3638680A1 - Einrichtung zum steuern von weichen in ablaufanlagen - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Einrichtung nach dem Oberbegriff des Patentanspruches 1.

In Eisenbahnablaufanlagen werden zum Umstellen der Weichen elektrische Schnellstläuferantriebe verwendet. Aufgabe dieser Antriebe ist es, die Weichenzungen im Bedarfsfall umzustellen, in ihrer jeweiligen Endlage festzuhalten und diese Endlage zu überwachen. Bei Erreichen der Weichenendlage wird der Motor abgeschaltet; dies geschieht über Endlagekontakte am Antrieb und über in einer zugehörigen Weichengruppe des Stellwerks an­ geordnete, vorzugsweise in Relaistechnik ausgebildete Steuer­ schaltmittel. Diese Steuerschaltmittel realisieren alle für eine Weiche notwendigen Funktionen, Verschlüsse und Abhängig­ keiten, wie sie für die Steuerung der Weiche im Rahmen einer Fahrstraße erforderlich sind. Während des Ablaufbetriebes bei eingeschalteter Ablaufautomatik werden die Weichen jedoch nicht durch Einzelbedienung vom Stellwerk her, sondern ausschließ­ lich durch die Ablaufautomatik gesteuert, welche die den ablau­ fenden Einheiten zugeordneten Fahrziele programmgesteuert in Steueranweisungen für die im Fahrweg liegenden Weichen umsetzt und die Steueranweisungen zeitgerecht zur Ausführung kommen läßt. Eine Fahrstraßenbeanspruchung der Weichen ist dann aus­ geschlossen.

Dieser Sachverhalt führt zu der der Erfindung zugrundeliegen­ den Erkenntnis, daß es prinzipiell ausreicht, zum Umsteuern von Weichenantrieben bei eingeschalteter Ablaufautomatik nur auf diejenigen Schaltmittel einzuwirken, welche die eigentliche Stellfunktion, also das Umlaufen des Antriebes, realisieren; auf das Mitwirken aller übrigen Schaltmittel der jeweiligen Weichengruppe, insbesondere derjenigen, die für die fahrstra­ ßenmäßige Beanspruchung dieser Weiche erforderlich sind, könnte verzichtet werden. Dies würde zu einer Verkürzung der Weichen­ stellzeiten und damit zu einer Erhöhung der möglichen Ablauf­ leistung beitragen.

Wenn, wie angenommen, einzelne Weichen wahlweise nicht nur von der Ablaufautomatik her, sondern auch vom Stellwerk her zu beeinflussen sind, dann muß dafür Sorge getragen werden, daß die beiden möglichen Steuervorgänge voneinander entkoppelt sind, d. h. bei für eine derartige Weiche eingeschalteter Ab­ laufautomatik darf keine Beeinflussung der Weiche vom Stellwerk her möglich sein, und umgekehrt darf bei Steuerung der Weiche vom Stellwerk her die Ablaufautomatik für die betreffende Wei­ che nicht einschaltbar sein. Es ist sicherzustellen, daß die Weiche sowohl bei eingeschalteter Ablaufautomatik als auch bei Stellwerksbetrieb überwachbar ist, wobei gleichzeitig sicherzu­ stellen ist, daß z. B. bei Stellwerksbetrieb nicht die der Auto­ matik zugeordneten Überwachungsschaltmittel eine Störungsmel­ dung auslösen. Da beide Steuerungen voneinander unabhängig sind, ist ferner sicherzustellen, daß sie sich auf geeignete Weise synchronisieren. Dies ist die Voraussetzung dafür, daß die Weiche wahlweise von der einen oder der anderen Steuerung betrieben werden kann. Eine Synchronisation erübrigt sich nur, wenn die Weiche bei Übernahme aus der einen in die andere Steuerung zufälligerweise genau diejenige Lage einnimmt, mit der sie zu einem früheren Zeitpunkt in diese Steuerung ent­ lassen worden ist.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Einrichtung nach dem Ober­ begriff des Patentanspruches 1 so auszubilden, daß zur Verkür­ zung der erforderlichen Weichenstellzeiten eine vollständige Entkopplung zwischen dem stellwerksseitigen und dem durch eine schnelle Ablaufautomatik bewirkten Ansteuern von Weichen gege­ ben ist, daß Störungsmeldungen durch die jeweils nicht aktive Steuerung vermieden sind und daß sich die beiden Steuerungen gegenseitig synchronisieren.

Die Erfindung löst diese Aufgabe durch die kennzeichnenden Merkmale des Patentanspruches 1. Durch die Verwendung eines ge­ sonderten Stellers für das Aufschalten der Stellspannung bei Automatikbetrieb wird erreicht, daß bei Automatikbetrieb kein einziges Schaltmittel der zugehörigen Weichengruppe am Umstell­ vorgang selbst zu beteiligen ist. Das Kurzschließen bestimmter Speiseleitungen in der Nähe der Weichengruppe sorgt dafür, daß das Weichenüberwachungsrelais der Weichengruppe unabhängig von der jeweiligen Lage des zugehörigen Laufrichtungswählers und der tatsächlichen Endlage des Antriebes zwangsweise erregt ist und die Synchronisation der beiden Steuerungen zum Zeitpunkt des Überganges von der einen auf die andere Steuerung schafft die Voraussetzung für den reibungslosen Übergang von Automatik- in Stellwerksbetrieb und umgekehrt.

Vorteilhafte Aus- und Weiterbildungen der erfindungsgemäßen Einrichtung sind in den Unteransprüchen angegeben. Die kenn­ zeichenden Merkmale der Ansprüche 2 und 3 benennen diejenigen Mittel, mit denen verhindert wird, daß die Ablaufautomatik wirksam werden kann, solange die zugehörige Weiche vom Stell­ werk her beaufschlagt ist. In entsprechender Weise benennen die Merkmale der Ansprüche 4 bis 6 diejenigen Mittel, die verwendet werden, um zu verhindern, daß das Stellwerk auf eine Weiche zu­ greifen kann, solange diese von der Ablaufautomatik gesteuert wird. Das Anschalten des für den Automatikbetrieb vorgesehenen gesonderten Stellers ist nach den Merkmalen des Anspruches 7 nicht nur davon abhängig gemacht, daß ein entsprechender Stell­ auftrag vorliegt, sondern auch davon, daß die Wirkzone der Weiche frei von Fahrzeugen ist und daß die Weiche nicht ge­ sperrt ist; dies vermeidet Entgleisungen im Weichenbereich und Unfälle in dem an eine Weiche angrenzenden Gleis. Die Merkmale des Anspruches 8 gestatten eine noch weitere Stellzeiteinengung als allein durch die Anwendung der Merkmale des Anspruches 1 möglich ist.

Die Erfindung ist nachstehend anhand eines in der Zeichnung ausschnittsweise dargestellten Ausführungsbeispieles näher erläutert. Die Zeichnung zeigt in

Fig. 1 die beiden Anschaltkreise eines Antriebes bei Stellwerks- und Automatikbetrieb und in

Fig. 2 Schaltungsdetails zur Realisierung der erfindungs­ gemäßen Einrichtung.

Fig. 1 zeigt im unteren Teil einen Weichenantrieb A, der über vier Speiseleitungen L 1 bis L 4 wahlweise aus einer üblichen Relaisweichengruppe RWG oder von einer schnellen elektronischen Weichenansteuerung für Ablaufanlagen SEWA steuerbar ist. Es ist angenommen, daß die Ablaufautomatik eingeschaltet und der An­ trieb damit augenblicklich über die schnelle elektronische Weichenansteuerung SEWA steuerbar ist. Bei eingeschalteter Ab­ laufautomatik ist ein Schalter (WAU in Fig. 2) eingestellt, dessen Kontakte WAU/1 bis WAU/4 die Verbindung zwischen der Relaisweichengruppe RWG und dem Antrieb A unterbrechen und den Antrieb A über Schaltmittel WAU/5 bis WAU/8 mit der schnel­ len elektronischen Weichenansteuerung SEWA verbinden. Diese Schaltmittel wirken bezüglich der beiden Steuerungsmöglichkei­ ten jeweils als Ausschlußschaltmittel und garantieren damit dafür, daß ausschließlich entweder nur über die Relaisweichen­ gruppe oder über die schnelle elektronische Weichenansteuerung auf den Antrieb A eingewirkt werden kann. Wenn, wie angenommen, die schnelle elektronische Weichenansteuerung für Ablaufanlagen wirksam ist und die Steuerung des in der Zeichnung dargestell­ ten Antriebs übernommen hat, ist über die Kontakte WAU/1 bis WAU/4 der von der Relaisweichengruppe über die vier Speiselei­ tungen, die drei Wicklungen des Antriebes und jeweils zwei der vier Endlagekontakte des Antriebes geführte Überwachungsstrom­ kreis unterbrochen. Damit die Relaisweichengruppe aber während des Ablaufbetriebes keine Störungsmeldung ausgibt, simulieren zwei Kontakte WAU/9 und WAU/10 des Schalters während dieser Zeit für die Weichengruppe das Vorhandensein eines in seiner Endlage befindlichen Weichenantriebes. Diese Kontakte sorgen dafür, daß über das nichtdargestellte Endlageüberwacherrelais der Weichengruppe für die Dauer der eingeschalteten Ablauf­ automatik ein Überwachungshilfsstrom fließt, der zum Anziehen des Überwacherrelais ausreicht. In vorteilhafter Weise verbin­ det dabei der Kontakt WAU/9 in der Nähe der Weichengruppe RWG diejenigen beiden Speiseleitungen L 1 und L 3 miteinander, die über je einen Endlagekontakt mit dem Mittelleiter L 4 verbunden sind; der Kontakt WAU/10 verbindet die andere Speiseleitung L 2 mit dem Mittelleiter L 4. Der dabei über das nicht dargestellte Überwacherrelais der Relaisweichengruppe fließende Strom bringt das Überwacherrelais zum Anzug und verhindert damit die Ausgabe einer Störungsmeldung. Durch die elektrisch leitende Verbindung der Speiseleitungen L 1 und L 3 sowie L 2 und L 4 wird erreicht, daß das Überwachungsrelais unabhängig von der jeweiligen Lage des zugehörigen Laufrichtungswählers in der Weichengruppe und unabhängig von der tatsächlichen Lage der Weiche für die Dauer des Automatikbetriebes zwangsweise erregt ist.

Fig. 2 zeigt Schaltungsdetails, anhand derer die Wirkungsweise der erfindungsgemäßen Einrichtung erkennbar ist. Dabei ist angenommen, daß die schnelle elektronische Weichenansteuerung für Ablaufanlagen SEWA durch einen Mikrocomputer MC realisiert ist. Dieser Mikrocomputer weist Ausgänge auf, über die Komman­ dos an nachgeschaltete elektromechanische Bauteile ausgegeben werden, sowie Eingänge, über die Meldungen an den Mikrocomputer gelangen. Es sind nur einige der insgesamt vorhandenen Ein- und Ausgänge dargestellt; ggf. sind den Ausgängen des Mikrocompu­ ters zur Ansteuerung der elektromechanischen Bauteile noch in der Zeichnung nicht dargestellte Leistungsstufe nachzuschal­ ten.

Es ist ferner angenommen, daß die Weiche bislang über die Relaisweichengruppe gesteuert wurde und daß sie nun von der Ablaufautomatik übernommen werden soll. Bevor die Weiche in den Automatikbetrieb übergehen kann, prüft die Automatik, in welcher Lage sich die Weiche befindet. Diese geschieht durch Bewerten der Schaltstellung des Laufrichtungswählers der Relaisweichengruppe. In der angenommenen Lage der Weiche wird einem ersten Steuereingang des Mikrocomputers über den Kontakt WL 1/1 des weichengruppenseitigen Laufrichtungswählers Steuer­ potential zugeführt. Der Mikrocomputer erkennt hieraus die je­ weilige Weichenlage und prüft intern, ob diese Weichenlage mit der von ihm abgespeicherten Weichenlage übereinstimmt oder nicht. Stimmt die abgespeicherte Weichenlage mit der tatsächli­ chen Weichenlage überein, kann die Weiche in den Automatikbe­ trieb übernommen werden. Stimmt die abgespeicherte Weichenlage nicht mit der tatsächlichen Weichenlage überein, so veranlaßt der Mikrocomputer das Umsteuern eines eigenen Laufrichtungswäh­ lers WL. Erst wenn in einem anschließenden Prüfvorgang festge­ stellt wurde, daß die abgespeicherte und die tatsächliche Wei­ chenlage übereinstimmen, kann die Ablaufautomatik eingestellt werden.

Hätte sich die Weiche in der jeweils anderen Endlage befunden, so wäre statt des ersten ein zweiter Steuereingang des Mikro­ computers über den Kontakt WL 1/2 des weichengruppenseitigen Laufrichtungswählers beeinflußt worden und es wären entspre­ chende Vergleichs- und Prüfprozeduren abgelaufen wie vorstehend angegeben.

Das Einschalten der Ablaufautomatik wird vom Mikrocomputer durch Einstellen des Schalters WAU bewerkstelligt. Das Ein­ stellen dieses Schalters ist schaltungstechnisch davon abhängig gemacht, daß die zugehörige Weiche nicht fahrstraßenmäßig bean­ sprucht ist. Dies wird geprüft durch einen Ruhekontakt WV/1 eines der Weiche zugeordneten Verschlußrelais in der Weichen­ gruppe. Mit dem Einstellen des Schalters WAU wechseln die von diesem gesteuerten Schaltkontakte in die in Fig. 1 und 2 dar­ gestellte Schaltstellung. Der Umstand, daß der Schalter WAU eingestellt ist, wird dem Mikrocomputer über den Kontakt WAU/11 zu Überwachungszwecken mitgeteilt. Um den Antrieb in die eine oder andere Endlage umzustellen, veranlaßt die Ablaufautomatik das Umsteuern seines bistabilen Laufrichtungswählers WL. Dessen in der Zeichnung nicht dargestellte Schaltkontakte veranlassen innerhalb der schnellen elektronischen Weichenansteuerung SEWA (Fig. 1) das Aufschalten der drei Phasen des Drehstromnetzes in der einen oder anderen Phasenfolge auf die Leitungen L 1 bis L 4 zum Antrieb A. Der Laufrichtungswähler WL ist einzustellen, bevor der Mikrocomputer MC einen Steller WS anschaltet, der mit seinen in der Zeichnung ebenfalls nicht dargestellten Schaltkon­ takten den Stromkreis zum Antrieb durchschaltet. Das Anschalten des Laufrichtungswählers kann dabei zu einem beliebigen Zeit­ punkt vor dem Anschalten des Stellers erfolgen, beispielsweise auch in direktem Anschluß an das Umlaufen eines Antriebes. Durch dieses vorbereitende Umsteuern des Laufrichtungswählers wird erreicht, daß die Stellzeit des Antriebes um die Schalt­ zeit des Laufrichtungswählers noch weiter verkürzt wird. Das Anschalten des Stellers WS ist schaltungstechnisch davon abhängig gemacht, daß die betreffende Weiche nicht belegt und nicht gesperrt ist. Dies wird durch einen Arbeitskontakt WFM/1 eines Freimeldeschaltmittels und einen Ruhekontakt WSP/1 eines Sperrmelders geprüft. Nach seinem Ansprechen schaltet sich der Steller über seinen Kontakt WS/1 einen Haltestromkreis, der ihn unabhängig macht vom Schaltzustand des Freimeldeschaltmittels und des Sperrmelders. Abgeschaltet wird der Steller zu einem späteren Zeitpunkt durch den Mikrocomputer, wenn die Weiche in die andere Endlage umgelaufen ist oder wenn eine maximal zu­ lässige Stellzeit überschritten worden ist.

Wenn zu einem späteren Zeitpunkt das Stellwerk wieder die Steuerung der Weiche übernehmen soll, so ist vom Mikrocomputer MC her der Schalter WAU in die Ausgangsstellung zurückzuschal­ ten, wobei die von diesem gesteuerten Schaltmittel wieder in die nichtdargestellte Schaltstellung wechseln. Bevor dies jedoch geschehen kann, hat der Mikrocomputer in einer Abschalt­ routine zu prüfen, ob die ihm bekannte Lage des Antriebs, die sich aus der Schaltstellung des Laufrichtungswählers WL ergibt, übereinstimmt mit der im Stellwerk gespeicherten Lage des Antriebes vor Übernahme in die Ablaufautomatik. Hierzu detek­ tiert der Mikrocomputer die Schaltstellung eines Laufrichtungs­ wählers der Relaisweichengruppe und vergleicht diese Schalt­ stellung mit der Schaltstellung seines eigenen Laufrichtungs­ wählers WL. Die Schaltstellung des stellwerksseitigen Lauf­ richtungswählers ergibt sich aus dem Schaltzustand zugehöriger Lagekontakte WL 1/1 und WL 1/2 in der der Weiche zugeordneten Weichengruppe. Diese beiden Kontakte liegen in Reihe mit einem Kontakt des Weichenüberwachers, der für die Dauer des Automatik­ betriebes über die Kontakte WAU/9 und WAU/10 des Automatik­ schalters erregt wurde. Stellt der Mikrocomputer fest, daß die Weichenlage, die im Stellwerk abgespeichert ist, verschieden ist von der Weichenlage, die durch den eigenen Laufrichtungs­ wähler WL definiert ist, so veranlaßt der Mikrocomputer den Umlauf des Antriebs durch Anschalten der Versorgungsspannung auf die Motorwicklungen des Antriebes. Wenn dann in einem er­ neuten Prüfvorgang festgestellt worden ist, daß die im Stell­ werk abgespeicherte Weichenlage mit der tatsächlichen Weichen­ lage übereinstimmt, kann die Ablaufautomatik durch Abschalten des Schalters WAU abgeschaltet werden und die Steuerung des Antriebes an das Stellwerk abgegeben werden. Bei der fahrstraßenmäßigen Ansteuerung der Weiche durch das Stellwerk wird durch einen Kontakt WAU/12 des Schalters geprüft, daß die Ab­ laufautomatik tatsächlich ausgeschaltet ist. Dieser Kontakt kann beispielsweise in der Spannungsversorgung der Fahrstraßen­ tastenrelais oder in der Zulassungsspur der zugehörigen Weichengruppe angeordnet sein.

Zum optischen Überwachen des Geschehens in einem Überwachungs­ pult oder dgl. werden die Fahrwegelemente der Rangieranlage in einer symbolischen Anlagendarstellung, abhängig von ihrem je­ weiligen Schaltzustand und ihrer Belegung, üblicherweise farbig ausgeleuchtet. Bei Stellwerks- und bei Automatikbetrieb können Schaltmittel der Schalter dabei dafür sorgen, daß jeweils unterschiedliche Gleiselemente anzeigemäßig miteinander ver­ knüpft werden, so z. B. das in Fahrrichtung direkt vor einer Weiche liegende Gleisstück mit der Weiche bei Automatikbetrieb und das in Fahrrichtung direkt hinter einer Weiche liegende Gleisstück bei Stellwerksbetrieb (Profilfreimeldung).

Claims (8)

1. Einrichtung zum Steuern von vieradrig drehstrombetriebenen Weichen in Ablaufanlagen sowohl ohne Fahrstraßenbeanspruchung während des Ablaufbetriebes durch eine Ablaufautomatik als auch mit Fahrstraßenbeanspruchung außerhalb des Ablaufbe­ triebes durch ein Stellwerk, dadurch gekenn­ zeichnet,
daß jede derartige Weiche außer vom Stellwerk über die zugehö­ rige Weichengruppe (RWG) auch von der Ablaufautomatik (SEWA) her direkt steuerbar ist, wobei bei Steuerung durch die Ablauf­ automatik bzw. durch das Stellwerk die einer Weiche zugeordne­ ten Steuerschaltmittel in der betreffenden Weichengruppe bzw. in der Ablaufautomatik unbeeinflußt bleiben,
daß für jede derartige Weiche ein bei eingeschalteter Ablauf­ automatik einstellbarer Schalter (WAU) vorgesehen ist, dessen Schaltmittel (WAU/1 bis WAU/8) in eingestelltem Zustand die von der Weichengruppe des Stellwerkes zum zugehörigen Antrieb (A) führenden Speiseleitungen (L 1 bis L 4) auftrennen und den Antriebsmotor über Schaltmittel eines gesonderten Stellers (WS) an die Stromversorgung anschalten,
daß die Schaltmittel WAU/9, WAU/10) des Schalters (WAU) bei eingeschalteter Ablaufautomatik in der Nähe der Weichengruppe (RWG) diejenigen beiden Speiseleitungen (L 1, L 3) miteinander elektrisch leitend verbinden, die über je einen Endlagekontakt mit dem Mittelleiter (4) verbunden sind, sowie die beiden anderen Speiseleitungen (L 2) mit dem Mittelleiter (L 4),
daß die Ablaufautomatik vor dem Übergang aus dem Automatik- in den Stellwerksbetrieb und umgekehrt die Schaltstellung eines Laufrichtungswählers detektiert, welcher die dem Stellwerk gemeldete Weichenlage angibt und dann, wenn die Steuerung der betreffenden Weiche an das Stellwerk zu übergeben ist, die Schaltstellung eines von ihr gesteuerten Laufrichtungswählers (WL) zum Vorgeben der jeweiligen Weichenlage während des Auto­ matikbetriebes mit dem Schaltzustand des stellwerksseitigen Laufrichtungswählers vergleicht und bei Abweichung der gemel­ deten Weichenlagen die Ausgabe eines Auftrags zum Umsteuern des Antriebes (A) veranlaßt bzw. dann, wenn die Steuerung der be­ treffenden Weiche aus dem Stellwerksbetrieb in die Ablaufauto­ matik zu übernehmen ist, bei Abweichung der gemeldeten Weichen­ lagen die Umsteuerung des eigenen Laufrichtungswählers (WL) veranlaßt.

2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß das Einstellen des Schalters (WAU) zur Steuerung einer Weiche durch die Ablaufautomatik (SEWA) schal­ tungstechnisch davon abhängig gemacht ist, daß die zugehörige Weiche nicht stellwerksmäßig beansprucht ist.

3. Einrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekenn­ zeichnet, daß im Anschaltkreis des jeder Weiche zuge­ ordneten Schalters (WAU) ein bei bestehendem Verschluß der Weiche geöffneter Kontakt (WV/1) eines zugehörigen Verschluß­ relais angeordnet ist.

4. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Übernahme einer Weiche in den Stell­ werksbetrieb schaltungstechnisch davon abhängig gemacht ist, daß die Ablaufautomatik (SEWA) für die betreffende Weiche abgeschaltet ist.

5. Einrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekenn­ zeichnet, daß in der Zulassungsspur der betreffenden Weichengruppe ein bei eingeschalteter Ablaufautomatik für die betreffende Weiche geöffneter Kontakt (WAU /12) des Schalters angeordnet ist.

6. Einrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekenn­ zeichnet, daß ein bei eingeschalteter Ablaufautomatik geöffneter Kontakt (WAU/12) in der Spannungsversorgung der Fahrstraßentastenrelais angeordnet ist.

7. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der zum Aufschalten des Stellstromes auf einen Weichenantrieb während des Automatikbetriebes jeder Weiche zugeordnete Steller (WS) jeweils nach dem Umsteuern des Laufrichtungswählers (WL) vorübergehend einstellbar ist, wobei das Anschalten des Stellers schaltungstechnisch davon abhängig gemacht ist, daß die betreffende Weiche und ein in Fahrrichtung vor ihr liegendes Gleisstück freigemeldet sind und daß die be­ treffende Weiche nicht gesperrt ist.

8. Einrichtung nach Anspruch 1 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Laufrichtungswähler (WL) jeweils im Anschluß an das Umlaufen des Antriebes und an das dem Erreichen der neuen Endlage vorbereitend für einen folgen­ den Umlauf in die jeweils andere Schaltstellung umsteuerbar ist.