DE4010123A1 - Einrichtung zum steuern eines stellwerkes von mindestens einem abgesetzten bedienplatz aus - Google Patents
Einrichtung zum steuern eines stellwerkes von mindestens einem abgesetzten bedienplatz ausInfo
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Description
Die Erfindung bezieht sich auf eine Einrichtung nach dem
Oberbegriff des Patentanspruches 1.
Aus der europäischen Patentschrift 01 20 339 ist eine Einrichtung
zur sicheren Prozeßsteuerung unter Verwendung von zwei
voneinander unabhängigen, nicht sicherungstechnisch arbeitenden
Mikrocomputern bekannt, die gemeinsam auf den zu steuernden
Prozeß wirken und dabei sowohl Regelbedienungen, deren Zuläs
sigkeit in einer gesonderten Sicherheitsebene außerhalb der
Mikrocomputer geprüft wird, ausführen, als auch Hilfsbedie
nungen, deren Zulässigkeit nicht mehr geprüft wird. Einer der
Mikrocomputer setzt die zur Ausführung jeweils anliegenden Pro
zeßsteueraufträge in entsprechende Kommandodaten um und führt
sie einer Ausgabeeinrichtung zu, über die sie an den Prozeß
fortschaltbar sind. Die Kommandos werden in der Ausgabeeinrich
tung zwischengespeichert und in die Mikrocomputer zurückgelesen.
Klassifizieren die Mikrocomputer ein zur Ausführung anstehendes
Kommando als auf einer Regelbedienung beruhend, so geben sie es
zur Ausführung frei. Bei einem auf einer Hilfsbedienung beruhen
den Kommando muß dieses vor Ausgabe durch den Bediener, der die
Hilfsbedienung durchgeführt hat, autorisiert werden. Zu diesem
Zweck werden die zur Ausführung anstehenden Kommandos dem Be
diener auf einer sicheren Anzeige zur Darstellung gebracht. Die
Verknüpfung der Ausgangssignale der Mikrocomputer untereinander
und mit den von einem Bediener veranlaßten Zustimmungshand
lungen erfolgt in einer nicht näher ausgeführten Relaisverknüp
fung; auch über die Ausbildung der Ausgabeeinrichtung, in der
die aus den Prozeßsteueraufträgen abgeleiteten Kommandos
zwischengespeichert werden sollen, ist nichts näheres ausge
führt. Die bekannte Einrichtung ist insbesondere für die
Steuerung eines Eisenbahnstellwerkes von mindestens einem
abgesetzten Bedienplatz aus vorgesehen.
Bei der Steuerung des Eisenbahnbetriebes kommt es
gelegentlich vor, daß einzelne der zu steuernden und/oder zu
überwachenden Gleiselemente gestört sind, weil z. B. die zuge
hörigen Freimeldeeinrichtungen nicht ordnungsgerecht arbeiten,
oder daß bestimmte Gleisabschnitte beispielsweise wegen Bauar
beiten für den Fahrbetrieb gesperrt sind. Um zu erreichen, daß
diese Gleiselemente vom Stellwerk her nicht mehr angesteuert
werden können, werden auf die diesen Fahrwegelementen zuge
ordneten Tasten der Stellwerks-Stelltafel sogenannte Sperr
kappen aufgesetzt, die ein Betätigen der Tasten verhindern. Der
Bediener nimmt diese Sperrkappen erst wieder ab und betätigt
die zugehörigen Tasten, wenn ihm eine Meldung vorliegt, daß der
gestörte Gleisabschnitt frei ist oder die Baustelle aufgehoben
ist (DE-OS 31 31 828).
Bei Stellwerken, die nicht ausschließlich an einer Stelltafel
bedient werden, sondern bei denen die Bedienung auch von abge
setzten Bedienplätzen her oder über eine Fernsteuerung oder
eine Automatik erfolgt, haben die auf die Tasten einer Stell
tafel aufgesetzten Sperrkappen keine Wirkung gegen Ansteuerung
der zugehörigen Fahrwegelemente über die Bedienplätze, die
Fernsteuerung oder die Automatik.
Aus der DE-PS 31 14 514 ist eine Schaltungsanordnung zum
Unwirksamschalten von Tasten einer Bedieneinrichtung für ein
Stellwerk bekannt, bei der die komplette Bedieneinrichtung des
Stellwerkes zeitweise unwirksam geschaltet werden kann, ohne
daß hierbei der automatische Betrieb durch Zuglenkung oder
Fernsteuerung und die Einflußnahme durch einen zusätzlichen
Bedienplatz beeinträchtigt wird. Eine solche Abschaltung der
Bedieneinrichtung kommt beispielsweise über die Nachtstunden
oder zur Reinigung des Stelltisches in Betracht. Diese bekannte
Schaltungsanordnung ist ebenfalls nicht geeignet, um den
Zugriff zu einzelnen Eingabeschaltmitteln des Stellwerkes von
einem fernen Bedienplatz oder einer Automaik aus zu sperren.
Aufgabe der Erfindung ist es, eine Einrichtung nach dem
Oberbegriff des Patentanspruches 1 anzugeben, die es gestattet,
einzelne Eingabeschaltmittel des Stellwerkes gegen fremden
Zugriff zu sperren und die Mittel zum Speichern von Kommandos
in den Ausgabeschaltmitteln der das Stellwerk steuernden Mikro
computer sowie zum Sperren und Ausgeben der Kommandos an das
Stellwerk anzugeben.
Die Erfindung löst diese Aufgabe durch die kennzeichnenden
Merkmale des Patentanspruches 1. Vorteilhafte Weiterbildungen
der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist nachstehend unter
Bezugnahme auf die Zeichnung näher erläutert.
Die Zeichnung zeigt im unteren Teil Tastenrelais E1 bis En und
G1 bis Gn eines Stellwerks, die bedarfsweise anschaltbar sind
und dazu dienen, Steueranweisungen an das weiter nicht darge
stellte Stellwerk zu übermitteln. Die Tastenrelais sind u.a.
über zugeordnete,in der Zeichnung nicht dargestellte Anschalt
kontakte in der Stelltafel des Stellwerkes anschaltbar. Diese
Anschaltkontakte, nachfolgende als Tastenkontakte bezeichnet,
können durch Aufsetzen sogenannter Sperrkappen gegen ungewollte
Betätigung an der Stelltafel geschützt werden.
Neben der Steuerung der Tastenrelais über die zugehörigen
Tastenkontakte der Stelltafel ist vorgesehen, die Tastenrelais
u. a. auch Ober die Bedieneinrichtung mindestens eines abge
setzten Bedienplatzes aus zu steuern. Ein derartiger Bedien
platz BP1 ist im oberen Teil der Zeichnung schematisch ange
deutet. Er beinhaltet eine Eingabetastatur ET oder ein anderes
beliebiges Eingabemittel wie zum Beispiel ein graphisches
Tablett zur Vornahme der Bedienungshandlungen, ein Sichtgerät
SG zur Prozeßdarstellung, sowie mindestens eine Kommandoan
zeigeeinrichtung KA zur Darstellung von zur Ausführung anste
henden und von dem betreffenden Bedienplatz aus veranlaßten
Kommandos. Ferner weist der Bedienplatz eine Kommandoausgabe
taste KAT1 und eine Kommandofreigabetaste KFE1 auf, die vom
Bediener bedarfsweise betätigbar sind. Über die Kommandoaus
gabetaste KAT1 veranlaßt der Bediener die Ausgabe eines ihm über
die Kommandoanzeigeeinrichtung KA dargestellten Kommandos an
das Stellwerk, nachdem er sich durch Augenschein davon über
zeugt hat, daß das zur Ausführung anstehende Kommando auch
tatsächlich ausgegeben werden soll. Die Darstellung des zur
Ausführung anstehenden Kommandos und die Ausgabe durch den
Bediener ist insbesondere dort von Bedeutung, wo die Be
dienungshandlungen beispielsweise in alphanumerischer Form über
die Eingabetastatur vorgenommen werden und wobei wegen der
nicht graphisch assoziativen Eingabe mit Fehlbedienungen zu
rechnen ist. Über die Kommandoausgabetaste können ausschließ
lich Regelbedienungen ausgeführt werden, die in der Sicher
heitsebene des Stellwerkes auf Zulässigkeit überprüft werden.
Zum Ausführen von Hilfsbedienungen, die durch die Stellwerks
logik nicht geprüft werden, muß der Bediener die Kommando
freigabetaste KFT1 betätigen. Hierzu hat er sich ebenfalls
durch Augenschein von der Richtigkeit der zur Ausführung an
stehenden Bedienungshandlung (Vergleich der SG-Anzeige und KA-
Anzeige) zu überzeugen, wobei die Darstellung des zur Ausfüh
rung anstehenden Kommandosin voneinander unabhängiger Art und
Weise beispielsweise am Sichtgerät und einem gesonderten An
zeiger zu erfolgen hat. Bei Betätigung der Kommandofreigabe
taste wird die hierdurch autorisierte Bedienungshandlung zu
Kontrollzwecken protokolliert. Der Bedienplatz BP1 steht für
eine beliebige Anzahl derartiger Bedienplätze, die, sich gegen
seitig ausschließend, auf die Tastenrelais des Stellwerkes zu
greifen können.
Der Zugriff von den einzelnen Bedienplätzen auf die Tasten
relais des Stellwerkes erfolgt über ein aus zwei Mikrocomputern
MC1 und MC2 bestehendes Rechnersystem. Hierzu ist die Eingabe
tastatur ET z. B. des Bedienplatzes BP1 mit den Eingängen des
Mikrocomputers MC1 verbunden, der dazu dient, den aus der
jeweils vorgenommenen Bedienungshandlung abgeleiteten Prozeß
steuerauftrag in Kommandodaten für die Anschaltung der Tasten
relais des Stellwerkes umzusetzen. Die Tastenrelais E1 bis En
dienen der Ausführung von Regelbedienungen, die Tastenrelais G1
bis Gn der Ausführung von Hilfsbedienungen. Der Mikrocomputer
MC1 veranlaßt jedoch noch nicht die Anschaltung der durch den
Prozeßsteuerauftrag bezeichneten Tastenrelais, sondern er dient
zunächst nur zum Einstellen von den einzelnen Tastenrelais vor
geschalteten Treibern TE bzw. TG. Der Schaltzustand der Treiber
wird von beiden Mikrocomputern MC1 u. MC2 zyklisch zurückge
lesen. Beide Mikrocomputer MC1 und MC2 bewirken z. B. über ihre
Anzeigeeinrichtung (MC1 - Sichtgerät (SG), MC2 - Anzeiger
(KA)) eine gesicherte Information - durch Vergleich des Bedie
ners - über die eingegebene Bedienung. Sie erteilen unabhängig
voneinander ihre Zustimmung zur Ausführung des Kommandos, wenn
und solange der Zustand der Treiber sich nicht ändert, d. h.
stabil ist. Ändert sich der Zustand mindestens eines der
Treiber, so zieht der Mikrocomputer, der dies feststellt, seine
Erlaubnis zur Ausgabe des Kommandos sofort zurück. Die Zustim
mung der Mikrocomputer zur Ausführung eines Kommandos erfolgt
über in Reihe geschaltete Kontakte von Freigaberelais im
Stromkreis der Tastenrelais. Solange der Mikrocomputer MC1
durch Rücklesen der Treiberzustände erkennt, daß das zur
Ausführung anstehende Kommando stabil ist, stellt er über einen
Treiber ein ihm zugeordnetes Freigaberelais FM1 ein, das
daraufhin seinen Kontakt FM1/1 im Anschaltstromkreis der
Tastenrelais schließt. Der Mikrocomputer MC2 bewertet ebenfalls
den Schaltzustand der Treiber TE und TG und aktiviert bei
stabilem Ausgang dieser Treiber jeweils eines von zwei ihm
zugeordneten Freigaberelais FM2.1 oder FM2.2. Bei einem aus
einer Regelbedienung abgeleiteten Kommando aktiviert der
Mikrocomputer MC2 über einen Treiber T das Freigaberelais
FM2.1, bei einem aus einer Hilfsbedienung abgeleiteten Kommando
über den Treiber T das Freigaberelais FM2.2. Kontakte FM2.1/1
und FM2.2/1 dieser Relais sind jeweils mit den den Regelbe
dienungen bzw. den Hilfsbedienungen zugeordneten Tastenrelais
E1 bis En bzw. G1 bis Gn in Reihe geschaltet. Die Ausgabe eines
aus einer Hilfsbedienung abgeleiteten Kommandos ist außer von
der Zustimmung der beiden Mikrocomputer noch abhängig gemacht
von der Betätigung der Kommandofreigabetaste durch einen Be
diener. Ein Kontakt KFT1/1 dieser Freigabetaste liegt in Reihe
mit den beim Durchführen von Hilfsbedienungen anschaltbaren
Tastenrelais Gl bis Gn. Bei einer Regelbedienung veranlaßt der
Bediener die Ausgabe des daraus abgeleiteten Kommandos durch
Betätigen einer Kommandoausgabetaste KAT1; ein Schaltkontakt
KAT1/1 dieser Taste liegt im Stromkreis der bei Regelbedie
nungen ansteuerbaren Tastenrelais E1 bis En.
Mit den Kontakten der von den beiden Mikrocomputern gesteuer
ten Freigaberelais und den vom Bediener betätigbaren Tasten
KAT1 und KFT1 ist ein weiterer Kontakt FS/1 in Reihe geschal
tet, der vom Stellwerk betätigbar ist und in geschlossenem
Zustand die Zustimmung des Stellwerkes zur Kommandoausführung
anzeigt. Diese Zustimmung seitens des Stellwerkes erfolgt, so
bald der Mikrocomputer MC1 von einem Bedienplatz aus einen Pro
zeßsteuerauftrag übernommen hat. Er meldet sich dann beim Stell
werk mit einer entsprechenden Anforderung ZE auf Zustimmung.
Dies geschieht, um zu verhindern, daß von mehreren Bedienplät
zen aus gleichzeitig auf das Stellwerk eingewirkt wird. Nachdem
das Stellwerk Kenntnis beispielsweise von der Bedienungsan
forderung des Bedienplatzes BP1 genommen hat, sperrt es zu
nächst über den Ausschlußkontakt SS2/1 und entsprechende Kon
takte in den Ausgangsleitungen aller übrigen Bedienplätze
deren Zugriff auf die Mikrocomputer und schließt dann seinen
Zustimmungkontakt FS/1 im Stromkreis der Anschaltrelais.
Über die vorgenannten Ausschlußkontakte verhindert das Stell
werk auch den Zugriff der Bedienplätze auf seine Tastenrelais,
wenn an der Stelltafel selbst Bedienungshandlungen vorgenommen
werden.
Wenn nicht nur von abgesetzten Bedienplätzen aus auf das
Stellwerk zugegriffen werden soll, sondern wenn dies auch durch
eine Fernsteuerung und/oder eine Automatik, wie z. B. die Zug
lenkung, geschehen soll, so geschieht dies in gleicher Weise
wie bei der Steuerung über die Bedienplätze dadurch, daß dem
Mikrocomputer MC1 der jeweilige Auftrag zugeführt wird. Der
Mikrocomputer setzt den ihm zugeführten Prozeßsteuerauftrag in
Kommandodaten um und steuert damit die ihm zugeordneten Treiber
TE bzw. TG an. Durch Zurücklesen der Treiberzustände in die
beiden Mikrocomputer und die Freigabe durch beide Mikrocom
puter wird die Anschaltung der durch den Auftrag jeweils
bezeichneten Tastenrelais des Stellwerkes bewirkt. Da die
Automatiken nur Regelbedienungen beinhalten dürfen, die Zustim
mung eines Bedieners also nicht erforderlich ist, ist dem
Kontakt KAT1/1 der Kommandoausgabetaste des Bedienplatzes BP1
ein Kontakt ZL/1 eines Schalters parallel geschaltet, der bei
Anforderung einer Bedienung über die Zuglenkung schließt.
Während des Zugriffes der Automatik auf die Tastenrelais ist
der Zugriff der Bedienplätze zu den Tastenrelais über einen
Kontakt ZL/2 unterbunden. Der Zugriff der Zuglenkung ZL auf die
Tastenrelais des Stellwerkes wird vom Stellwerk her über den
Ausschlußkontakt SS1/4 solange unterbunden, wie von dem jewei
ligen Bedienplatz aus Zugriff auf die Tastenrelais besteht.
Den in der Zeichnung dargestellten Arbeitskontakten KFT1/1 und
KAT1/1 der vom Bediener des Bedienplatzes BP1 betätigbaren Zu
stimmungstasten sind entsprechend Kontakte aller weiteren Be
dienplätze parallel zu schalten. Durch vom Stellwerk gesteuerte
Ausschlußkontakte SS1/2 und SS1/3 ist sichergestellt, daß die
von einem Bediener vorzunehmende Zustimmung zur Ausführung
eines Stellauftrages auch tatsächlich von demjenigen Bediener
stammt, der die betreffende Bedienungshandlung vorgenommen hat.
Sind einzelne Tastenrelais des Stellwerkes gegen ungewolltes
Anschalten zu sperren, so werden entsprechene Angaben in den
beiden Mikrocomputern MC1 und MC2 hinterlegt. Dies kann über
die Bedieneinrichtung des Stellwerkes oder die Eingabetasta
tur eines Bedienplatzes erfolgen. Die Mikrocomputer unter
suchen jedes an den Treibern anstehende Kommando daraufhin, ob
in ihren Speichern für die über die Treiber und die zugehörigen
Ausgaberelais anschaltbaren Tastenrelais des Stellwerkes ein
Sperrvermerk hinterlegt ist. Ihre Zustimmung zum Ausführen des
jeweils anliegenden Kommandos machen die beiden Mikrocomputer
unabhängig voneinander abhängig vom Nichtvorhandensein eines
derartigen Sperrvermerkes. Stellt auch nur einer der Mikrocom
puter fest, daß in seinen Speichern für das jeweils anzu
schaltende Tastenrelais ein Sperrvermerk hinterlegt ist, so
verweigert er seine Zustimmung zur Ausführung des Auftrages.
Die in den Mikrocomputern jeweils hinterlegten Sperrvermerke
sind an den Bedienplätzen in vorteilhafter Weise durch Be
zeichnung der zugehörigen Bedienelemente des Bedienplatzes
anzuzeigen, um dem Bediener jederzeit einen Überblick über die
gesperrten Tastenrelais zu geben.
Claims (5)
1. Einrichtung zum Steuern eines Stellwerkes von mindestens
einem abgesetzten Bedienplatz aus und/oder mittels einer
Automatik oder einer Fernsteuerung unter Verwendung von
zwei Mikrocomputern zur Kommandoausgabe an das Stellwerk,
welche die aus Prozeßsteueraufträgen abgeleiteten Kommandos in
zugehörigen Ausgabeschaltmitteln zwischenspeichern und vor
ihrer Ausgabe an das Stellwerk zurücklesen und bewerten,
dadurch gekennzeichnet,
- - daß die Ausgabeschaltmittel als Treiber (TG, TE) mit nachge schalteten Ausgaberelais (G1 bis Gn, E1 bis En) ausgebildet sind,
- - von denen die Treiber durch einen (MC1) der Mikrocomputer (MC1, MC2) nach Maßgabe des jeweils vorliegenden Steuerauf trages individuell einstellbar sind,
- - während die Anschaltung der Ausgaberelais zusätzlich von der Zustimmung beider Mikrocomputer abhängig gemacht ist,
- - wozu der die Treiber steuernde Mikrocomputer (MC1) einen Schalter (FM1/1) im Anschaltstromkreis der Ausgaberelais schließt, wenn und solange sich der Zustand der Treiber nicht ändert und
- - wozu der andere Mikrocomputer (MC2) abhängig davon, ob es sich um einen aus einer Regel- oder einerHilfsbedienung abge leiteten Steuerauftrag handelt, jeweils einen von zwei diesen beiden Bedienungsarten zugeordneten und mit dem vom anderen Mikrocomputer (MC1) gesteuerten Schalter (FM1/1) in Reihe lie genden Schaltern (FM2.1/1, FM2.2/1) im Anschaltstromkreis der Ausgaberelais (E1 bis En bzw. G1 bis Gn) schließt, wenn und solange sich der Zustand der Treiber nicht ändert,
- - daß die Mikrocomputer über die Bedieneinrichtungen der Bedienplätze und/oder Ober die Bedieneinrichtung des Stell werkes einstellbare Speicher zum Markieren solcher Eingabe schaltmittel des Stellwerkes aufweisen, zu denen der Zu griff dauernd oder vorübergehend zu sperren ist,
- - daß die Mikrocomputer jedes an den Treibern (TG, TE) an stehende Kommando daraufhin untersuchen, ob in ihren Speichern für die über die Treiber und die zugehörigen Ausgaberelais anschaltbaren Eingabeschaltmittel des Stellwerkes ein Sperr vermerk hinterlegt ist
- - und daß sie die Anschaltung der Ausgaberelais zur Ausgabe eines Kommandos an das Stellwerk vom Nichtvorhandensein eines derartigen Sperrvermerkes abhängig machen.
2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekenn
zeichnet, daß die Anschaltung der Ausgaberelais (E1 bis
En, G1 bis Gn) ferner abhängig gemacht ist von einer Zustimmung
des Stellwerkes (FS/1), mit der dieses für die Dauer der Bean
spruchung durch eine anstehende Bedienungshandlung den Zugriff
anderer Eingaben auf ihre Eingabeschaltmittel sperrt.
3. Einrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekenn
zeichnet,
daß einer der Mikrocomputer (MC2) mindestens bei jeder als zulässig erkannten Bedienungshandlung eine Anforderung (ZE) an das Stellwerk auf Zugriff zu dessen Eingabeschaltmitteln stellt und dem Stellwerk mitteilt, von wem die Anforderung stammt und
daß das Stellwerk bei Zuteilung der Zugriffserlaubnis einen mit den von den Mikrocomputern (MC1, MC2) gesteuerten Schaltern (FM1/1, FM2.1/1, FM2.2/1) in Reihe liegenden Schalter (FS/1) im Anschaltstromkreis der Ausgaberelais (G1 bis Gn, E1 bis En) schließt und für die Dauer der Bedienungshandlung den Zugriff anderer Eingaben auf die Eingabeschaltmittel des Stellwerkes sperrt.
daß einer der Mikrocomputer (MC2) mindestens bei jeder als zulässig erkannten Bedienungshandlung eine Anforderung (ZE) an das Stellwerk auf Zugriff zu dessen Eingabeschaltmitteln stellt und dem Stellwerk mitteilt, von wem die Anforderung stammt und
daß das Stellwerk bei Zuteilung der Zugriffserlaubnis einen mit den von den Mikrocomputern (MC1, MC2) gesteuerten Schaltern (FM1/1, FM2.1/1, FM2.2/1) in Reihe liegenden Schalter (FS/1) im Anschaltstromkreis der Ausgaberelais (G1 bis Gn, E1 bis En) schließt und für die Dauer der Bedienungshandlung den Zugriff anderer Eingaben auf die Eingabeschaltmittel des Stellwerkes sperrt.
4. Einrichtung nach Anspruch 1 und 2 oder 3, dadurch
gekennzeichnet, daß die Anschaltung der bei
Hilfsbedienungen ansteuerbaren Ausgaberelais (G1 bis Gn) ferner
abhängig gemacht ist von der Betätigung einer gesonderten Frei
gabetaste (KFT1) an demjenigen Bedienplatz (BP1), an dem die
Bedienungshandlung vorgenommen wurde und daß die Mikrocomputer
die auszuführende Hilfsbedienung aus dem an den Ausgabeschalt
mitteln (TG) für diese Relais (G1 bis Gn) jeweils anstehenden
Kommando zurücklesen und auf einer sicheren Anzeige (SG) des
Bedienplatzes, an dem die Bedienungshandlung vorgenommen wurde,
zur Darstellung bringen.
5. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekenn
zeichnet, daß mindestens einer der Mikrocomputer (MC2)
die jeweils gesperrten Eingabeschaltmittel des Stellwerkes auf
einer Anzeige (KA) des oder der Bedienplätze zur Darstellung
bringt.
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