EP0052759B1 - Device by an electronic signal box for the power supply and telecontrol of switch drives - Google Patents

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EP0052759B1
EP0052759B1 EP81108599A EP81108599A EP0052759B1 EP 0052759 B1 EP0052759 B1 EP 0052759B1 EP 81108599 A EP81108599 A EP 81108599A EP 81108599 A EP81108599 A EP 81108599A EP 0052759 B1 EP0052759 B1 EP 0052759B1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
switch
drive
wss
phase
control
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired
Application number
EP81108599A
Other languages
German (de)
French (fr)
Other versions
EP0052759A2 (en
EP0052759A3 (en
Inventor
Heinrich Dipl.-Ing. Köhnecke
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Siemens AG
Original Assignee
Siemens AG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Siemens AG filed Critical Siemens AG
Priority to AT81108599T priority Critical patent/ATE18745T1/en
Publication of EP0052759A2 publication Critical patent/EP0052759A2/en
Publication of EP0052759A3 publication Critical patent/EP0052759A3/en
Application granted granted Critical
Publication of EP0052759B1 publication Critical patent/EP0052759B1/en
Expired legal-status Critical Current

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Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B61—RAILWAYS
    • B61L—GUIDING RAILWAY TRAFFIC; ENSURING THE SAFETY OF RAILWAY TRAFFIC
    • B61L5/00—Local operating mechanisms for points or track-mounted scotch-blocks; Visible or audible signals; Local operating mechanisms for visible or audible signals
    • B61L5/10—Locking mechanisms for points; Means for indicating the setting of points
    • B61L5/107—Locking mechanisms for points; Means for indicating the setting of points electrical control of points position
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B61—RAILWAYS
    • B61L—GUIDING RAILWAY TRAFFIC; ENSURING THE SAFETY OF RAILWAY TRAFFIC
    • B61L5/00—Local operating mechanisms for points or track-mounted scotch-blocks; Visible or audible signals; Local operating mechanisms for visible or audible signals
    • B61L5/06—Electric devices for operating points or scotch-blocks, e.g. using electromotive driving means
    • B61L5/062—Wiring diagrams

Definitions

  • the invention relates to a device in an electronic signal box for feeding and remote monitoring of three-phase turnout drives operated with four lines, with end position contacts arranged in the star point connections of the motor windings, via which the motor-controlled end position contacts, via which the motor windings can be connected when the switch contacts are closed, and via which After the drive has rotated and the new end position has been reached, a monitoring circuit for a dc-operated switch monitor, which is conducted via the four lines and the three windings of the drive, closes, the motor windings being fed asymmetrically at least during the run-down phase, but symmetrically during the rotation phase and in which a monitor controlled by the actuating current is provided, which, in the actuating current flowing in the run-down phase of the drive, has a control switch for the Ans set when a reversal process is initiated switch contacts resets.
  • a relay is used to switch off the drive after the circulation, which is connected to both the central conductor and one of the outer conductors of the supply circuit and reacts to the phase equality of the currents flowing there; this phase equality only occurs in the run-down phase of the drive, i.e. shortly before the switch-off time.
  • Control commands must be transmitted in one direction and monitoring messages in the other direction via the interface between the logic circuits of the electronic signal box and the power range of a point machine.
  • a phase changer e.g. B. a relay
  • the direction of the drive selected and then with a circuit breaker, for. B. a contactor, the mains voltage connected to the drive. If this switch switches at the wrong time, a corresponding message must be issued immediately.
  • the monitoring must also include the end position monitoring and the testing of all four control wires leading to the actuator.
  • an absolute potential separation between logic and power range must be guaranteed both in the message and in the command direction.
  • the object of the present invention is to provide a device of the type specified in the preamble of patent claim 1, which uses only electronic switching means for monitoring the drive and meets the aforementioned requirements without decentralized dependent circuits.
  • a further development of the invention should allow the marking of the switch position taken in each case;
  • Another development is to include the respective switching position of the phase changer in the monitoring process, d. H.
  • the respective monitoring result should include a comparison of the target and actual position of the point machine.
  • the object underlying the invention is achieved in a device according to the preamble of claim 1 in that the monitor is designed as a switch connected to the center conductor of the supply circuit, which in its de-energized state during the rotation phase of the drive outputs a control signal for switching on the causes the first switch connected in parallel and that the further switch resets the previously set control switch when it responds during the phase-out phase and clears the control signal.
  • the reliability of a monitoring message and thus the security of the process control through an electronic signal box depends largely on the functionality of the decentralized monitoring modules.
  • no separate switching means should be required for the functional test of the monitors, but rather the same switching means should be used as are already available for the control of the drive.
  • FIGS. 1 to 6 show the actuating and monitoring circuit of a point machine in different operating phases together with the monitoring circuit means provided according to the invention and the monitoring indicators given by them;
  • FIG. 7 shows a preferred embodiment of the device according to the invention for feeding and monitoring a point machine.
  • FIGS. 1 to 6 the actuating and monitoring circuits that are formed are highlighted by thick solid lines.
  • a switch drive A is shown schematically in FIG. 1, which is fed via four lines L1 to L4 and can be controlled and monitored from an interlocking.
  • the drive has a three-phase motor with the windings W1 to W3, which are connected in a known manner via end position contacts AK1 to AK4.
  • a three-phase three-phase network with phases R, S, T and the common neutral conductor Mp serves as the power supply device for reversing the drive.
  • Contacts WSS / 1 to WSS / 4 of a control switch are in the outer conductors L1 to L3 and in the middle conductor L4 ( WSS in Figure 7) switched, which are temporarily closed by the control switch for reversing the drive from one position to the other.
  • contacts WLR / 1 to WLR / 4 of a turnout direction selector are connected in or between two of the three outer conductors, via which the phase position of the currents flowing on the outer conductors L1 and L2 for the right-hand and left-hand rotation of the drive is interchangeable.
  • the monitoring circuit is operated potential-free in order to keep the monitors free from disturbing driving current influences.
  • a potential-free DC voltage source Up R serves as the power supply for the monitoring circuit.
  • the monitoring current flowing causes the monitors Ü1 and Ü2 to deliver the corresponding data to the downstream control computer (the monitor Ü4 is not influenced by the monitoring current; it responds during the start-up and shutdown phase of the drive).
  • the current-carrying state of the monitor U1, together with a monitoring indicator of one of the monitors U2 and U3, serves to identify the end position of the drive; Without these monitoring indicators, the current-carrying state of the supervisor Ü1 signals a switch opening message.
  • the de-energized state occurs due to operational reasons when the drive is converted.
  • the monitor Ü2 is used as a switch position monitor, for example for the plus position of the switch.
  • the turnout position monitor Ü3 is short-circuited for the minus position of the turnout by a diode D3.
  • the switch position monitor Ü2 for the positive position of the switch is short-circuited by a diode D2 connected in parallel to its inputs when the drive assumes the other end position.
  • the positioning computer determines the turnout position of the turnout controlled by the drive according to a logic that is memorized to it, and stores a corresponding identifier for call-up and further processing, if necessary, in assigned memory switching means.
  • the control current flowing through the center conductor L4 in the start-up phase influences the monitor U4 provided according to the invention and thus leads to a corresponding H potential being tapped at the output A4 of the monitor.
  • L potential is present at outputs A1 to A3 of monitors Ü1 to Ü3.
  • the control switch (WSS in FIG. 7) previously set for reversing the drive is reset to the starting position in a manner still to be explained.
  • the contacts WSS / 1 to WSS / 8 controlled by him change into the switch position shown in FIG.
  • the contacts WSS / 1 to WSS / 4 interrupt the supply circuit for the drive motor;
  • the contacts WSS / 5 to WSS / 8 enable the formation of the monitoring circuit as it is visually highlighted in the figure.
  • FIGS. 1 to 6 show where monitors are to be provided in the device according to the invention for feeding and remotely monitoring turnout drives, the purpose for which these monitors are used and what messages they give to a downstream control computer.
  • the technical training of the supervisors is in principle of no importance.
  • the monitors are particularly advantageous as optocouplers because they enable absolute potential separation between the power circuit and the evaluation logic.
  • optocouplers are not safety-related components in which, in the event of a defect, it must be expected that they will not work in a recognizable manner. For this reason, in order to achieve the same level of safety as with monitors implemented in relay technology, it must be ensured that at least those monitors designed as optocouplers can be checked for correct functioning, the output signals of which indicate the correct operating state of the drive.
  • a defect in an optocoupler can have two effects, firstly, the optocoupler continuously emits a signal at its output, regardless of its input data, or it is no longer able to emit a signal. Only the first error can be dangerous because the downstream control computer only derives indicators of a safe condition from the H potential.
  • the test takes place in that the optocouplers are sporadically or preferably cyclically reversed briefly between the individual changeover phases of the point machine. They must switch to the other switching state if the operating behavior is correct. This change can be monitored in a suitable manner in the downstream control computer, which expediently also issues the commands for reversing the optocouplers. In this way, a very short fault disclosure time can be achieved, which gives the device according to the invention the same security as a corresponding device implemented in relay technology.
  • the end position monitor Ü1 which is also used to determine the opening of a switch, and one of the monitors Ü2 and Ü3 in series with it for the position identification of the switch drive.
  • the function of the connected monitors is over to switch off. This can be done by applying control potential to the input of a switch T1. Until the switch T1 is reopened, none of the monitors may have H potential on the output assigned to it. If H potential can still be tapped at one of the outputs during this time, the control computer recognizes this and causes a fault message to be output for the switch in question. After opening switch T1, two of the three monitors in question must again have H potential at their output so that the positioning computer can work out a code for determining the end position of the drive.
  • the control switch WSS required to apply the supply voltage to the drive is usually de-energized. If the control logic of the control computer has developed a control command, it influences a safe output circuit for the command in a manner not specified.
  • This output circuit can be designed, for example, as a safe amplifier V, as it was developed for the railway industry.
  • the DC voltage occurring at the output of the output amplifier V serves as a supply voltage for the control switch WSS and, via a voltage divider comprising a resistor R and a thyristor Th1, also serves as a control voltage for a switch T2 located in the supply circuit of the control switch.
  • This switch has a low resistance when the thyristor is blocked, so that the control switch WSS can respond and its contacts can change to the position shown in FIG. 2, in which they on the one hand interrupt the monitoring circuit and on the other hand close the supply circuit for the drive motor.
  • a feed current usually flows through the center conductor L4.
  • a voltage is built up in the secondary winding of a current transformer W which, after rectification in a two-way rectifier G and smoothing on a capacitor C, temporarily sets a first switch K1.
  • This switch is designed as an optocoupler, the light-emitting diode of which is arranged parallel to the capacitor.
  • the switching transistor of the optocoupler is usually turned on for the duration of the start-up phase, that is to say the asymmetrical feeding of the motor windings; the switch is in any case high-resistance during the subsequent circulation phase of the drive.
  • This control signal switches the transistor T1, which is provided for the functional test of the monitors during the changeover pauses of the drive.
  • the transistor T1 which here acts as an intermediate switch, switches another switch K2 from one position to the other.
  • This switch is also designed as an optocoupler, with the light-emitting diode being connected to the emitter-collector circuit of the transistor T1.
  • the switching transistor of this optocoupler is in the control circuit of another optocoupler K3.
  • the opening of the further switch K2 initially has no effect on the switching state of the control switch WSS, because, according to the assumption, the intermediate switch T1 was only activated after the start-up phase of the drive and at this point the supply circuit via the center conductor L4 has already been opened again. However, when the run-down phase is reached after the drive has rotated, current flows through the center conductor L4.
  • the recurring supply voltage for the switches K1 and K2 has the effect that the third optocoupler K3 is now also effective.
  • the switching transistor of this optocoupler becomes conductive as soon as the threshold voltage of the associated light-emitting diode is reached and controls the thyristor Th1 connected downstream.
  • the voltage drop at the resistor R in series with the thyristor Th1 changes in the process.
  • control switch T2 This leads to the blocking of the switch T2 in the supply circuit of the control switch.
  • the control switch is thereby de-energized and controls its contacts again in the position shown in Figure 1, in which they interrupt the supply circuit for the motor windings of the drive and close the monitoring circuit via the four wires and the three windings of the drive.
  • the control computer registers via the output signal of the first switch K1 that the run-down phase of the drive has been reached and then switches the intermediate switch T1 back to the high-resistance state after the end of the run-down phase, which it had also assumed before the switch changeover began.
  • the control computer switches off the safe output amplifier V and thus causes the supply voltage for the control switch WSS to be switched off.
  • the circuit is thus again in the starting position assumed in FIG. 7.
  • the device specified in FIG. 7 makes it possible, in an electronic signal box, to determine the switch-off time for driving a switch very precisely and independently of the reaction time of the control elements required for data processing perform the shutdown.
  • the transistor T1 is advantageously used several times, namely once to briefly shed the monitors energized in the monitoring circuit of the drive during the changeover breaks and thus to subject them to a functional test and, on the other hand, to switch off the control switch as soon as the drive and its new one Has reached the end position.
  • the signal box switches off the safe output amplifier V and thus interrupts the power supply for the control switch that is still switched on ; in this way the still closed supply circuit for the drive in question is opened and the end position and switch position monitoring are prepared by closing the control switch break contacts.
  • the device according to the invention for feeding and remote monitoring of turnout drives not only works as intended when a turnout drive is to be changed over from one of its two end positions, but also when the drive has not reached its predetermined end position.
  • This case can e.g. B. occur when a foreign body, for. B. gravel, is jammed.
  • the start-up phase explained with reference to FIG. 2 is skipped during the changeover process of the drive and the drive motor is only excited symmetrically until the run-down phase is reached.
  • the first switch K1 remains unaffected during the changeover process; it causes the control signal e to be output, which then, in accordance with the intended purpose, disconnects the control circuit in the run-down phase of the drive.
  • the inclusion of the contacts WSS / 5 to WSS / 8 controlled by the control switch in the monitoring circuit ensures that when a monitoring circuit is established, the supply circuit for the drive is definitely interrupted.
  • the correct operating behavior of the direction-of-rotation selector whose contacts WLR / 1 to WLR / 4 determine the direction of rotation of the drive, was not monitored.
  • the functional behavior of this selector can be checked in a simple manner by making the response of the monitors U2 and U3 for the switch position identification dependent on the switching state of the direction selector.
  • the switch position monitor Ü2 for the positive position of the switch must be connected in series with a closed contact of the direction selector in the positive position of the switch or an open contact of the direction selector must be connected in parallel.
  • the functional behavior of the direction selector can also be monitored by connecting the monitor U1 with a contact of the direction selector in series and this series connection with the series connection of another monitor and an exclusion contact of the direction selector being connected in parallel.
  • the monitor U1 At one end position of the drive, the one who speaks - as long as the direction selector is working properly - and at the other end position the other monitor.
  • This end position identifies the target end position of the drive specified by the last actuating job executed;
  • the actual end position of the drive which is given by the position of the drive contacts AK1 to AK4, is displayed by monitors U2 and U3 for the switch position identification.

Abstract

1. A device in an electronic setting mechanism for feeding and remotely controlling switch drives (A) operated by a three-phase current fed via four lines (L1-L4) with limit position contacts (AK1-AK4) arranged in the star point connections of the motor windings (W1, W2, W3) and controlled by the drive, by which the motor windings can be connected to the three-phase mains when closing connecting contacts (WSS/1-WSS/4) and by which a monitoring circuit is closed across the four lines and the three windings (W1-W3) of the drive for a d.c. voltage-fed switch monitoring unit, after the rotation of the drive to reach the respective new limit position where the motor windings are asymmetrically fed at least during run-down, but are symmetrically fed during the rotating phase, and wherein is arranged a monitoring unit (Ü4) controlled by the setting current, which resets a control switch (WSS) for the connecting contacts (WSS/1-WSS/4) in the case of the setting current which flows in the rundown phase, set during the introduction of a reversing operation, characterised in that the monitoring unit (Ü4) is designed as a switch (K1 in Figure 7) inserted into the central conductor (L4) of the supply circuit and in its currentless state during the rotating phase of the drive causes a control signal (e) to be emitted for connecting a further switch (K2) connected parallel to the first switch (K1), and that upon its response during the run-down phase the further switch (K2) resets the previously set control switch (WSS) and cancels the control signal.

Description

Die Erfindung bezeiht sich auf eine Einrichtung bei einem elektronischen Stellwerk zum Speisen und Fernüberwachen von über vier Leitungen drehstrombetriebenen Weichenantrieben mit in den Sternpunktverbindungen der Motorwicklungen angeordneten, vom Antrieb gesteuerten Endlagenkontakten, über die die Motorwicklungen beim Schließen von Anschaltkontakten an das Drehstromnetz anschaltbar sind und über die sich nach dem Umlaufen des Antriebes und dem Erreichen der jeweils neuen Endlage ein über die vier Leitungen und die drei Wicklungen des Antriebs geführter Überwachungsstromkreis für einen gleichspannungsgespeisten Weichen-Überwacher schließt, wobei die Motorwicklungen mindestens während des Auslaufens asymmetrisch, während des Umlaufens dagegen symmetrisch gespeist sind und bei der ein vom Stellstrom gesteuerter Überwacher vorgesehen ist, der bei dem in der Auslaufphase des Antriebs fließenden Stellstrom einen beim Einleiten eines Umsteuervorganges eingestellten Steuerschalter für die Anschaltkontakte zurückstellt.The invention relates to a device in an electronic signal box for feeding and remote monitoring of three-phase turnout drives operated with four lines, with end position contacts arranged in the star point connections of the motor windings, via which the motor-controlled end position contacts, via which the motor windings can be connected when the switch contacts are closed, and via which After the drive has rotated and the new end position has been reached, a monitoring circuit for a dc-operated switch monitor, which is conducted via the four lines and the three windings of the drive, closes, the motor windings being fed asymmetrically at least during the run-down phase, but symmetrically during the rotation phase and in which a monitor controlled by the actuating current is provided, which, in the actuating current flowing in the run-down phase of the drive, has a control switch for the Ans set when a reversal process is initiated switch contacts resets.

Eine derartige Einrichtung ist beispielsweise aus der DE-B-1 099 570 bekannt. Zum Abschalten des Antriebs nach dem Umlaufen dient ein Relais, das transformatorisch sowohl an den Mittelleiter als auch einen der Außenleiter des Speisekreises angeschlossen ist und auf die Phasengleichheit der dort fließenden Ströme reagiert; diese Phasengleichheit stellt sich nur in der Auslaufphase des Antriebs, also kurz vor dem Abschaltzeitpunkt ein.Such a device is known for example from DE-B-1 099 570. A relay is used to switch off the drive after the circulation, which is connected to both the central conductor and one of the outer conductors of the supply circuit and reacts to the phase equality of the currents flowing there; this phase equality only occurs in the run-down phase of the drive, i.e. shortly before the switch-off time.

Bei allen in Relaistechnik ausgeführten Weichensteuerschaltungen des Eisenbahnwesens wird die dort geforderte Sicherheit einerseits erreicht durch schaltungstechnische Abhängigkeiten zwischen den Steuer-, Stell- und Überwachungsschaltmitteln eines stellwerksseitigen Steuerbausteines für die betreffende Weiche, der sogenannten Weichengruppe, und durch die konstruktive Ausbildung der verwendeten Relais, nämlich durch zwangsgeführte Kontakte und gegebenenfalls mechanischen Abstützung der einzelnen Kontaktsysteme. Jede Funktionsstörung einer Weiche oder eines der zum Steuern, Stellen und Überwachen der Weiche vorgesehenen Bauteile führt in der betreffenden Weichengruppe zu einer Störungskennzeichnung. Die Störungskennzeichnung erfolgt damit dezentral. Sie wird dadurch veranlaßt, daß innerhalb der Weichengruppe mindestens einer der dort vorgesehenen Relaiskontakte nicht die Lage einnimmt, die er bei ordnungsgerechtem Betriebszustand bzw. Betriebsverhalten einnehmen sollte, so daß ein funktionell bestimmter Stromkreis, z. B. ein Überwachungsstromkreis, nicht zustandekommt.With all switch control circuits of the railway system implemented in relay technology, the safety required there is achieved on the one hand by circuit-technical dependencies between the control, actuating and monitoring switching means of a signal box-side control module for the switch in question, the so-called switch group, and by the design of the relays used, namely by positively driven contacts and, if necessary, mechanical support of the individual contact systems. Every malfunction of a switch or one of the components intended to control, set and monitor the switch leads to a fault identification in the relevant switch group. The fault identification is thus decentralized. It is caused by the fact that at least one of the relay contacts provided there does not assume the position within the switch group, which it should assume in the correct operating state or operating behavior, so that a functionally determined circuit, for. B. a monitoring circuit, does not come about.

Bei einem elektronischen Stellwerk mit seiner zentralen Logik werden keine dezentralen Abhängigkeitsschaltungen benötigt. Demzufolge sind auch keine mechanisch aufwendigen Spezialrelais mehr erforderlich. Vielmehr bietet sich bei einem elektronischen Stellwerk als Schnittstelle zwischen Logik und Leistung der Einsatz elektronischer Schaltmittel an ; allerdings muß durch geeignete Maßnahmen dafür gesorgt sein, daß diese Schaltmittel genauso sicher arbeiten wie die bei einer dezentralen Steuerung verwendeten Relais.With an electronic signal box with its central logic, no decentralized dependency circuits are required. As a result, mechanically complex special relays are no longer required. Rather, the use of electronic switching means offers itself in an electronic signal box as an interface between logic and performance; however, suitable measures must be taken to ensure that these switching means work just as safely as the relays used in a decentralized control.

Über die Schnittstelle zwischen den Logikschaltkreisen des elektronischen Stellwerkes und dem Leistungsbereich eines Weichenantriebes müssen in der einen Richtung Stellbefehle und in der anderen Richtung Überwachungsmeldungen übertragen werden. Mit jedem Stellkommando wird zunächst durch einen Phasenwechsler, z. B. ein Relais, die Laufrichtung des Antriebes gewählt und dann mit einem Leistungsschalter, z. B. einem Schütz, die Netzspannung zum Antrieb durchgeschaltet. Wenn dieser Schalter zur Unzeit schaltet, ist sofort eine entsprechende Meldung auszugeben. Die Überwachung hat darüber hinaus die Endlagenüberwachung und die Prüfung aller vier zum Antrieb führenden Stelladern zu beinhalten. Ferner ist sowohl in Melde- als auch in Kommandorichtung eine absolute Potentialtrennung zwischen Logik und Leistungsbereich zu gewährleisten. Bei einem Stellvorgang ist dafür zu sorgen, daß der Antrieb beim Erreichen der Endlage abschaltet. Wenn die Endlage nicht erreicht wird soll der Antrieb nach einer maximal zulässigen Laufzeit abgeschaltet werden.Control commands must be transmitted in one direction and monitoring messages in the other direction via the interface between the logic circuits of the electronic signal box and the power range of a point machine. With each command, a phase changer, e.g. B. a relay, the direction of the drive selected and then with a circuit breaker, for. B. a contactor, the mains voltage connected to the drive. If this switch switches at the wrong time, a corresponding message must be issued immediately. The monitoring must also include the end position monitoring and the testing of all four control wires leading to the actuator. Furthermore, an absolute potential separation between logic and power range must be guaranteed both in the message and in the command direction. When making an adjustment, make sure that the drive switches off when the end position is reached. If the end position is not reached, the drive should be switched off after a maximum permissible runtime.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Einrichtung der im Oberbegriff des Patentanspruches 1 angegebenen Art zu schaffen, die für die Überwachung des Antriebs ausschließlich elektronische Schaltmittel verwendet und die vorgenannten Forderungen ohne dezentrale Abhängigkeitsschaltungen erfüllt.The object of the present invention is to provide a device of the type specified in the preamble of patent claim 1, which uses only electronic switching means for monitoring the drive and meets the aforementioned requirements without decentralized dependent circuits.

Eine Weiterbildung der Erfindung soll die Kennzeichnung der jeweils eingenommenen Weichenlage zulassen ; eine andere Weiterbildung soll die jeweilige Schaltstellung des Phasenwechslers in den Überwachungsvorgang einbeziehen, d. h. das jeweilige Überwachungsergebnis soll einen Vergleich der Soll- und der Ist-Lage des Weichenantriebes beinhalten.A further development of the invention should allow the marking of the switch position taken in each case; Another development is to include the respective switching position of the phase changer in the monitoring process, d. H. the respective monitoring result should include a comparison of the target and actual position of the point machine.

Die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe wird bei einer Einrichtung nach dem Oberbegriff des Patentanspruches 1 dadurch gelöst, daß der Überwacher als in den Mittelleiter des Speisekreises geschalteter Schalter ausgebildet ist, der in seinem stromlosen Zustand während der Umlaufphase des Antriebs das Ausgeben eines Steuersignals zum Anschalten eines dem ersten Schalter parallelgeschalteten weiteren Schalters veranlaßt und daß der weitere Schalter bei seinem Ansprechen während der Auslaufphase den zuvor eingestellten Steuerschalter zurückstellt und das Steuersignal löscht.The object underlying the invention is achieved in a device according to the preamble of claim 1 in that the monitor is designed as a switch connected to the center conductor of the supply circuit, which in its de-energized state during the rotation phase of the drive outputs a control signal for switching on the causes the first switch connected in parallel and that the further switch resets the previously set control switch when it responds during the phase-out phase and clears the control signal.

Die Zuverlässigkeit einer Überwachungsmeldung und damit die Sicherheit der Prozeßsteuerung durch ein elektronisches Stellwerk hängt maßgeblich von der Funktionsfähigkeit der dezentralen Überwachungsbausteine ab. Um die Funktionsfähigkeit der Überwachungsbausteine quasi ständig überprüfen zu können, ist nach einer vorteilhaften Ausbildung der Erfindung vorgesehen, den Überwachungsstromkreis des Antriebes in den Umstellpausen periodisch kurzzeitig aufzutrennen und die dabei von den Überwachern abgegebenen Meldungen auf Plausibilität zu prüfen. Dabei sollen nach einer besonders vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung für die Funktionsprüfung der Überwacher keine gesonderten Schaltmittel erforderlich sein sondern die gleichen Schaltmittel verwendet sein wie sie für die Steuerung des Antriebes ohnehin vorhanden sind.The reliability of a monitoring message and thus the security of the process control through an electronic signal box depends largely on the functionality of the decentralized monitoring modules. In order to be able to check the functionality of the monitoring modules almost continuously, it is provided according to an advantageous embodiment of the invention to periodically disconnect the monitoring circuit of the drive during the changeover breaks and to check the plausibility of the messages issued by the monitors. According to a particularly advantageous development of the invention, no separate switching means should be required for the functional test of the monitors, but rather the same switching means should be used as are already available for the control of the drive.

Die Erfindung ist nachstehend an Hand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispieles näher erläutert.The invention is explained below with reference to an embodiment shown in the drawing.

Die Figuren 1 bis 6 zeigen den Stell- und Überwachungsstromkreis eines Weichenantriebes in unterschiedlichen Betriebsphasen zusammen mit den nach der Erfindung vorgesehenen Überwachungsschaitmittein und von diesen abgegebenen Uberwachungskennzeichen; Figur 7 zeigt eine bevorzugte Ausführungsform der erfindungsgemäßen Einrichtung zum Speisen und Überwachen eines Weichenantriebes.FIGS. 1 to 6 show the actuating and monitoring circuit of a point machine in different operating phases together with the monitoring circuit means provided according to the invention and the monitoring indicators given by them; FIG. 7 shows a preferred embodiment of the device according to the invention for feeding and monitoring a point machine.

In den Figuren 1 bis 6 sind die sich jeweils ausbildenden Stell- und Überwachungsstromkreise durch dick ausgezogene Linien hervorgehoben worden.In FIGS. 1 to 6, the actuating and monitoring circuits that are formed are highlighted by thick solid lines.

In Figur 1 ist schematisch ein Weichenantrieb A dargestellt, der über vier Leitungen L1 bis L4 gespeist und von einem Stellwerk aus steuer- und überwachbar ist. Der Antrieb weist einen Drehstrommotor mit den Wicklungen W1 bis W3 auf, die in bekannter Weise über Endlagenkontakte AK1 bis AK4 verbunden sind. Als Stromversorgungseinrichtung für die Umsteuerung des Antriebs dient ein dreiphasiges Drehstromnetz mit den Phasen R, S, T sowie dem gemeinsamen Null-Leiter Mp. In die Außenleiter L1 bis L3 und in den Mittelleiter L4 sind Kontakte WSS/1 bis WSS/4 eines Steuerschalters (WSS in Figur 7) geschaltet, die zum Umsteuern des Antriebes aus der einen in die andere Lage vom Steuerschalter her vorübergehend geschlossen werden. Ferner sind in bzw. zwischen zwei der drei Außenleiter Kontakte WLR/1 bis WLR/4 eines nicht dargestellten Weichen-Laufrichtungs-Wählers geschaltet, über die die Phasenlage der auf den Außenleitern L1 und L2 fließenden Ströme für den Rechts- bzw. Linkslauf des Antriebs vertauschbar ist.A switch drive A is shown schematically in FIG. 1, which is fed via four lines L1 to L4 and can be controlled and monitored from an interlocking. The drive has a three-phase motor with the windings W1 to W3, which are connected in a known manner via end position contacts AK1 to AK4. A three-phase three-phase network with phases R, S, T and the common neutral conductor Mp serves as the power supply device for reversing the drive. Contacts WSS / 1 to WSS / 4 of a control switch are in the outer conductors L1 to L3 and in the middle conductor L4 ( WSS in Figure 7) switched, which are temporarily closed by the control switch for reversing the drive from one position to the other. Furthermore, contacts WLR / 1 to WLR / 4 of a turnout direction selector (not shown) are connected in or between two of the three outer conductors, via which the phase position of the currents flowing on the outer conductors L1 and L2 for the right-hand and left-hand rotation of the drive is interchangeable.

In Figur 1 ist angenommen, daß der Weichenantrieb eine seiner beiden Endlagen einnimmt. Dabei sind die Motorwicklungen durch die Kontakte WSS/1 bis WSS/4 vom Netz getrennt. Solange diese Kontakte geöffnet sind, sind die weiteren Kontakte WSS/5 bis WSS/8 des Steuerschalters geschlossen. Sie ermöglichen, daß sich ein Überwachungsstromkreis über die vier Speiseleitungen und die drei Motorwicklungen ausbilden kann. In den Überwachungsstromkreis sind mehrere stromgesteuerte Überwacher Ü1 bis Ü4 geschaltet, die an ihren Ausgängen A1 bis A4 Ausgangsdaten H (high), L (low) einem nicht dargestellten Stellrechner des elektronischen Stellwerkes zuführen, der aus diesen Ausgangsdaten den Zustand der betreffenden Weiche erkennt.In Figure 1 it is assumed that the point machine assumes one of its two end positions. The motor windings are separated from the mains by contacts WSS / 1 to WSS / 4. As long as these contacts are open, the other contacts WSS / 5 to WSS / 8 of the control switch are closed. They allow a monitoring circuit to be formed across the four feed lines and the three motor windings. A number of current-controlled monitors U1 to U4 are connected to the monitoring circuit and, at their outputs A1 to A4, feed output data H (high), L (low) to an actuating computer, not shown, of the electronic interlocking, which recognizes the state of the switch in question from these output data.

Um die Überwacher von störenden Triebstrom-Einflüssen freizuhalten, wird der Überwachungsstromkreis potentialfrei betrieben. Als Stromversorgung für den Überwachungsstromkreis dient eine potentialfreie Gleichspannungsquelle UpR. Bei der angenommenen Lage des Antriebs hat sich der in Figur 1 optisch hervorgehobene Überwachungsstromkreis gebildet. Der dabei fließende Überwachungsstrom veranlaßt die Überwacher Ü1 und Ü2 zur Abgabe entsprechender Daten an den nachgeschalteten Stellrechner (der Überwacher Ü4 wird durch den Überwachungsstrom nicht beeinflußt ; er spricht während der Anlauf- und der Auslaufphase des Antriebs an). Der stromführende Zustand des Überwachers Ü1 dient zusammen mit einem Überwachungskennzeichen eines der Überwacher Ü2 und Ü3 zur Endlagenkennzeichnung des Antriebes; ohne diese Überwachungskennzeichen signalisiert der stromführende Zustand des Überwachers Ü1 eine Weichenauffahrmeldung. Der stromlose Zustand tritt betriebsbedingt bei der Umstellung des Antriebes auf.The monitoring circuit is operated potential-free in order to keep the monitors free from disturbing driving current influences. A potential-free DC voltage source Up R serves as the power supply for the monitoring circuit. With the assumed position of the drive, the monitoring circuit highlighted in FIG. 1 has formed. The monitoring current flowing causes the monitors Ü1 and Ü2 to deliver the corresponding data to the downstream control computer (the monitor Ü4 is not influenced by the monitoring current; it responds during the start-up and shutdown phase of the drive). The current-carrying state of the monitor U1, together with a monitoring indicator of one of the monitors U2 and U3, serves to identify the end position of the drive; Without these monitoring indicators, the current-carrying state of the supervisor Ü1 signals a switch opening message. The de-energized state occurs due to operational reasons when the drive is converted.

Der Überwacher Ü2 ist als Weichenlageüberwacher beispielsweise für die Pluslage der Weiche eingesetzt. Bei der angenommenen Weichenlage ist der Weichenlageüberwacher Ü3 für die Minuslage der Weiche durch eine Diode D3 kurzgeschlossen. In entsprechender Weise wird der Weichenlageüberwacher Ü2 für die Pluslage der Weiche durch eine seinen Eingängen parallelgeschaltete Diode D2 kurzgeschlossen, wenn der Antrieb die andere Endlage einnimmt. Aus den an den Klemmen A1 bis A4 abgreifbaren Daten H, H, L, L bestimmt der Stellrechner nach einer ihm eingeprägten Logik die Weichenlage der vom Antrieb gesteuerten Weiche und speichert ein entsprechendes Kennzeichen zum bedarfsweisen Aufrufen und Weiterbehandeln in zugeordneten Speicherschaltmitteln ab.The monitor Ü2 is used as a switch position monitor, for example for the plus position of the switch. In the assumed turnout position, the turnout position monitor Ü3 is short-circuited for the minus position of the turnout by a diode D3. In a corresponding manner, the switch position monitor Ü2 for the positive position of the switch is short-circuited by a diode D2 connected in parallel to its inputs when the drive assumes the other end position. From the data H, H, L, L that can be tapped at terminals A1 to A4, the positioning computer determines the turnout position of the turnout controlled by the drive according to a logic that is memorized to it, and stores a corresponding identifier for call-up and further processing, if necessary, in assigned memory switching means.

In Figur 2 ist angenommen, daß der Stellrechner den Stellbefehl zum Umsteuern der Weiche ausgegeben und damit den Steuerschalter umgesteuert hat. Die dem Steuerschalter zugeordneten Kontakte WSS/1 bis WSS/8 nehmen dann die in Figur 2 dargestellte Lage ein. Dabei werden der bislang bestehende Überwachungsstromkreis durch das Öffnen der Kontakte WSS/5 bis WSS/8 unterbrochen und der Speisestromkreis für den Antriebsmotor durch die Kontakte WSS/1 bis WSS/4 geschlossen. Die Wicklung W1 des Antriebsmotors liegt an der Phasenspannung, die Wiklungen W2 und W3 an der verketteten Phasenspannung zwischen den Phasen S und T. Der Antriebsmotor beginnt umzulaufen, ohne daß jedoch zunächst die Endlagenkontakte AK1 bis AK4 wechseln.In Figure 2 it is assumed that the control computer has issued the control command for reversing the switch and thus reversed the control switch. The contacts WSS / 1 to WSS / 8 assigned to the control switch then assume the position shown in FIG. The previously existing monitoring circuit is interrupted by opening the contacts WSS / 5 to WSS / 8 and the supply circuit for the drive motor is closed by the contacts WSS / 1 to WSS / 4. The winding W1 of the drive motor lies on the phase voltage, the windings W2 and W3 on the chained phase voltage between phases S and T. The drive motor begins to rotate without first changing the end position contacts AK1 to AK4.

Der in der Anlaufphase über den Mittelleiter L4 fließende Stellstrom beeinflußt den nach der Erfindung vorgesehenen Überwacher Ü4 und führt damit dazu, daß am Ausgang A4 des Überwachers ein entsprechendes H-Potential abgreifbar ist. An den Ausgängen A1 bis A3 der Überwacher Ü1 bis Ü3 liegt zu diesem Zeitpunkt L-Potential an.The control current flowing through the center conductor L4 in the start-up phase influences the monitor U4 provided according to the invention and thus leads to a corresponding H potential being tapped at the output A4 of the monitor. At this time, L potential is present at outputs A1 to A3 of monitors Ü1 to Ü3.

In Figur 3 ist angenommen, daß der Weichenantrieb umläuft. In der Anlaufphase sind die vom Antrieb mechanisch gesteuerten Endlagenkontakte AK2 und AK4 umgesteuert worden. Die Motorwicklungen sind damit nach dem Anlaufen des Motors in Stern geschaltet. Alle vier Überwacher Ü1 bis Ü4 sind unbeeinflußt; an ihren Ausgängen A1 bis A4 stellen sie dem nachgeschalteten Stellrechner L-Potential zur Verfügung.In Figure 3 it is assumed that the point machine rotates. In the start-up phase, the mechanically controlled end position contacts AK2 and AK4 were reversed. The motor windings are thus connected in star after the motor has started. All four monitors Ü1 to Ü4 are unaffected; At their outputs A1 to A4, they provide the downstream control computer with L potential.

In Figur 4 sind die Speisestromkreise des Antriebs in der Auslaufphase kurz vor dem Abschalten des Antriebsmotors optisch hervorgehoben. In dieser Phase haben auch die vom Antrieb gesteuerten Endlagenkontakte AK1 und AK3 gewechselt und damit die Sternpunktverbindung der Motorwicklungen aufgetrennt. Der Motor wird nun asymmetrisch über die Phasenspannung und die verkettete Phasenspannung erregt, wobei über den Mittelleiter L4 für kurze Zeit ein Strom fließt, der den Überwacher Ü4 beeinflußt. Am Ausgang A4 dieses Überwachers liegt damit H-Potential, an den Ausgängen A1 bis A3 der übrigen Überwacher L-Potential.In Figure 4, the supply circuits of the drive in the phase-out phase are highlighted shortly before the drive motor is switched off. During this phase, the end position contacts AK1 and AK3, which are controlled by the drive, also changed, thus breaking the star point connection of the motor windings. The motor is now excited asymmetrically via the phase voltage and the chained phase voltage, a current flowing over the center conductor L4 for a short time, which influences the monitor U4. H-potential is therefore at output A4 of this monitor, and L-potential at outputs A1 to A3 of the other monitors.

In der Auslaufphase des Antriebs wird in noch zu erläuternder Weise der für die Umsteuerung des Antriebes zuvor eingestellte Steuerschalter (WSS in Figur 7) in die Ausgangsstellung zurückgestellt. Dabei wechseln die von ihm gesteuerten Kontakte WSS/1 bis WSS/8 in die in Figur 5 dargestellte Schaltstellung. Die Kontakte WSS/1 bis WSS/4 unterbrechen den Speisestromkreis für den Antriebsmotor; die Kontakte WSS/5 bis WSS/8 ermöglichen die Ausbildung des Überwachungsstromkreises wie er in Figur optisch hervorgehoben ist. Bei der neuen Endlage des Antriebs wird der Weichenlageüberwacher Ü3 für die Minuslage der Weiche beaufschlagt während der Weichenlageüberwacher Ü2 für die Pluslage unbeeinflußt bleibt. An den Ausgängen A1 und A3 der Überwacher Ü1 und Ü3 liegt H-Potential, an den Ausgängen A2 und A4 der Überwacher Ü2 und Ü4 L-Potential. Aus diesen Daten bestimmt der Stellrechner die neue Weichenlage, die für spätere Behandlungen des zugehörigen Fahrwegelementes in einem zugeordneten Speicher abgespeichert wird. Der Umstellvorgang ist damit abgeschlossen.In the run-down phase of the drive, the control switch (WSS in FIG. 7) previously set for reversing the drive is reset to the starting position in a manner still to be explained. The contacts WSS / 1 to WSS / 8 controlled by him change into the switch position shown in FIG. The contacts WSS / 1 to WSS / 4 interrupt the supply circuit for the drive motor; the contacts WSS / 5 to WSS / 8 enable the formation of the monitoring circuit as it is visually highlighted in the figure. With the new end position of the drive, the turnout position monitor Ü3 for the minus position of the turnout is acted upon while the turnout position monitor Ü2 for the plus position remains unaffected. There is high potential at the outputs A1 and A3 of the monitors Ü1 and Ü3, at the outputs A2 and A4 of the monitors Ü2 and Ü4 L potential. From this data, the control computer determines the new switch position, which is stored in an assigned memory for later treatments of the associated track element. The changeover process is now complete.

In Figur 6 ist angenommen, daß die Weiche aufgefahren wurde, d. h. von der stumpfen Seite her entgegen der durch den zuletzt ausgeführten Stellauftrag definierten Lage befahren wurde. Dabei haben die beiden Endlagenkontakte AK1 und AK3 gewechselt, die als letzte beim Umsteuern der Weiche in die Minuslage betätigt wurden. Infolge des Kontaktwechsels wurde der bislang bestehende Überwachungsstromkreis über den Mittelleiter L4 und den Außenleiter L2 unterbrochen und der in Figur optisch hervorgehobene Überwachungskreis geschlossen. Der nun fließende Überwachungsstrom beeinflußt ausschließlich den Überwacher Ü1, der im Zusammenwirken mit den nicht beeinflußten übrigen Überwachungseinrichtungen Ü2 bis Ü4 durch Aufschalten des H-Potentials auf den Ausgang A1 das Auffahren der Weiche kennzeichnet.In Figure 6 it is assumed that the switch has been opened, i. H. from the blunt side the vehicle was driven against the position defined by the last job executed. The two end position contacts AK1 and AK3 changed, which were the last to be actuated when the turnout was switched to the minus position. As a result of the change of contact, the previously existing monitoring circuit was interrupted via the center conductor L4 and the outer conductor L2, and the monitoring circuit, which is highlighted in the figure, was closed. The monitoring current now flowing only influences the monitor U1, which, in cooperation with the other monitoring devices Ü2 to Ü4 which are not influenced, characterizes the opening of the switch by applying the H potential to output A1.

Die Figuren 1 bis 6 zeigen, wo bei der erfindungsgemäßen Einrichtung zum Speisen und Fernüberwachen von Weichenantrieben Überwacher vorzusehen sind, welchem Zweck diese Überwacher dienen und welche Meldungen sie an einen nachgeschalteten Stellrechner geben. Die technische Ausbildung der Überwacher ist dabei prinzipiell ohne Bedeutung. Als besonders vorteilhaft sind die Überwacher als Optokoppler ausgebildet, weil diese eine absolute Potentialtrennung zwischen Leistungskreis und Auswertelogik ermöglichen. Optokoppler stellen jedoch nicht sicherungstechnische Bauelemente dar, bei denen im Defektfall damit gerechnet werden muß, daß sie nicht erkennbar fehlerhaft arbeiten. Aus diesem Grunde muß zum Erzielen der gleichen Sicherheit wie bei in Relaistechnik ausgeführten Überwachern dafür gesorgt werden, daß mindestens diejenigen als Optokoppier ausgeführten Überwacher auf ordnungsgerechtes Funktionsverhalten überprüfbar sind, deren Ausgangssignale den ordnungsgerechten Betriebszustand des Antriebes kennzeichnen.FIGS. 1 to 6 show where monitors are to be provided in the device according to the invention for feeding and remotely monitoring turnout drives, the purpose for which these monitors are used and what messages they give to a downstream control computer. The technical training of the supervisors is in principle of no importance. The monitors are particularly advantageous as optocouplers because they enable absolute potential separation between the power circuit and the evaluation logic. However, optocouplers are not safety-related components in which, in the event of a defect, it must be expected that they will not work in a recognizable manner. For this reason, in order to achieve the same level of safety as with monitors implemented in relay technology, it must be ensured that at least those monitors designed as optocouplers can be checked for correct functioning, the output signals of which indicate the correct operating state of the drive.

Ein Defekt an einem Optokoppler kann zwei Auswirkungen haben, nämlich erstens, der Optokoppler gibt ständig, unabhängig von seinen Eingangsdaten, an seinem Ausgang ein Signal ab oder aber er ist nicht mehr in der Lage, ein Signal abzugeben. Gefährlich kann nur der erste Fehler sein, weil der nachgeschaltete Stellrechner nur aus dem H-Potential Kennzeichen für einen ungefährlichen Zustand ableitet.A defect in an optocoupler can have two effects, firstly, the optocoupler continuously emits a signal at its output, regardless of its input data, or it is no longer able to emit a signal. Only the first error can be dangerous because the downstream control computer only derives indicators of a safe condition from the H potential.

Die Prüfung geschieht dadurch, daß die Optokoppler zwischen den einzelnen Umsteuerphasen des Weichenantriebes sporadisch oder vorzugsweise zyklisch kurzzeitig umgesteuert werden. Dabei müssen sie bei ordnungsgerechtem Betriebsverhalten in den jeweils anderen Schaltzustand wechseln. Dieser Wechsel läßt sich in dem nachgeordneten Stellrechner, der zweckmäßigerweise auch die Befehle zum Umsteuern der Optokoppler ausgibt, in geeigneter Weise überwachen. Auf diese Art und Weise wird eine sehr kurze Fehleroffenbarungszeit erreichbar, welche der erfindungsgemäßen Einrichtung die gleiche Sicherheit zukommen läßt wie einer in Relaistechnik ausgeführten entsprechenden Einrichtung.The test takes place in that the optocouplers are sporadically or preferably cyclically reversed briefly between the individual changeover phases of the point machine. They must switch to the other switching state if the operating behavior is correct. This change can be monitored in a suitable manner in the downstream control computer, which expediently also issues the commands for reversing the optocouplers. In this way, a very short fault disclosure time can be achieved, which gives the device according to the invention the same security as a corresponding device implemented in relay technology.

In der Endlage eines Weichenantriebes sind stets zwei Überwacher wirksam, nämlich der Endlagen-Überwacher Ü1, über den auch das Auffahren einer Weiche festgestellt werden soll, und einer der mit ihm in Reihe liegenden Überwacher Ü2 und Ü3 für die Lagekennzeichnung des Weichenantriebes. Zur Funktionsprüfung der angeschalteten Überwacher sind diese vorübergehend abzuschalten. Dies kann durch Aufschalten von Steuerpotential auf den Eingang eines Schalters T1 erfolgen. Bis zum Wiederöffnen des Schalters T1 darf keiner der Überwacher auf dem ihm zugeordneten Ausgang H-Potential führen. Ist während dieser Zeit dennoch an einem der Ausgänge H-Potential abgreifbar, so erkennt dies der Stellrechner und veranlaßt das Ausgeben einer Störungsmeldung für die betreffende Weiche. Nach dem Öffnen des Schalters T1 müssen jeweils wieder zwei der drei in Frage kommenden Überwacher an ihrem Ausgang H-Potential führen, damit der Stellrechner ein Kennzeichen für die Endlagenbestimmung des Antriebs erarbeiten kann.In the end position of a point machine, two monitors are always active, namely the end position monitor Ü1, which is also used to determine the opening of a switch, and one of the monitors Ü2 and Ü3 in series with it for the position identification of the switch drive. The function of the connected monitors is over to switch off. This can be done by applying control potential to the input of a switch T1. Until the switch T1 is reopened, none of the monitors may have H potential on the output assigned to it. If H potential can still be tapped at one of the outputs during this time, the control computer recognizes this and causes a fault message to be output for the switch in question. After opening switch T1, two of the three monitors in question must again have H potential at their output so that the positioning computer can work out a code for determining the end position of the drive.

Bei der Erläuterung der Figur 4 war angedeutet worden, daß aus dem Ansprechen des Überwachers Ü4 während der Auslaufphase ein Kennzeichen für das Umsteuern des Steuerschalters zum Auftrennen des Speisestromkreises für die Motorwicklungen abzuleiten ist. Ein derartiges Steuerkennzeichen ließe sich unschwer durch den Stellrechner bilden. Allerdings ist dann der tatsächliche Abschaltzeitpunkt bestimmt durch die endliche Bearbeitungszeit des Stellrechners zum Ausgeben des Umsteuerbefehles. Um von dieser Verzögerung der Steuerlogik unabhängig zu sein, ist nach der Erfindung vorgesehen, das Umsteuern des Steuerschalters hardwaremäßig zu realisieren. Diesem Zwecke dient die in Figur 7 dargestellte Einrichtung.In the explanation of FIG. 4, it had been indicated that a response to reversing the control switch for disconnecting the supply circuit for the motor windings can be derived from the response of the monitor U4 during the phase-out phase. Such a tax code could easily be formed by the control computer. However, the actual switch-off time is then determined by the finite processing time of the control computer for issuing the reversal command. In order to be independent of this delay in the control logic, it is provided according to the invention that the reversing of the control switch is implemented in terms of hardware. The device shown in FIG. 7 serves this purpose.

Der zum Aufschalten der Versorgungsspannung des Antriebs erforderliche Steuerschalter WSS ist üblicherweise stromlos. Hat die Steuerlogik des Stellrechners ein Stellkommando erarbeitet, so beeinflußt sie auf nicht näher angegebene Weise eine sichere Ausgabeschaltung für das Kommando. Diese Ausgabeschaltung kann beispielsweise als sicherer Verstärker V ausgebildet sein, wie er für das Eisenbahnwesen entwickelt wurde. Die am Ausgang des Ausgabeverstärkers V auftretende Gleichspannung dient als Versorgungsspannung für den Steuerschalter WSS und über einen Spannungsteiler aus einem Widerstand R und einem Thyristor Th1 gleichzeitig als Steuerspannung für einen im Speisekreis des Steuerschalters liegenden Schalter T2. Dieser Schalter ist bei gesperrtem Thyristor niederohmig, so daß der Steuerschalter WSS ansprechen und seine Kontakte in die in Figur 2 dargestellte Lage wechseln kann, in der diese einerseits den Überwachungsstromkreis unterbrechen und andererseits den Speisestromkreis für den Antriebsmotor schließen.The control switch WSS required to apply the supply voltage to the drive is usually de-energized. If the control logic of the control computer has developed a control command, it influences a safe output circuit for the command in a manner not specified. This output circuit can be designed, for example, as a safe amplifier V, as it was developed for the railway industry. The DC voltage occurring at the output of the output amplifier V serves as a supply voltage for the control switch WSS and, via a voltage divider comprising a resistor R and a thyristor Th1, also serves as a control voltage for a switch T2 located in the supply circuit of the control switch. This switch has a low resistance when the thyristor is blocked, so that the control switch WSS can respond and its contacts can change to the position shown in FIG. 2, in which they on the one hand interrupt the monitoring circuit and on the other hand close the supply circuit for the drive motor.

Während der Anlaufphase des Antriebes fließt üblicherweise ein Speisestrom über den Mittelleiter L4. Dabei wird in der Sekundärwicklung eines Stromwandlers W eine Spannung aufgebaut, die nach Gleichrichtung in einem Zweiweggleichrichter G und Glättung an einem Kondensator C einen ersten Schalter K1 vorübergehend einstellt. Dieser Schalter ist als Optokoppler ausgebildet, dessen Leuchtdiode parallel zum Kondensator angeordnet ist. Für die Dauer des Anlaufphase, also der asymmetrischen Speisung der Motorwicklungen ist der Schalttransistor des Optokopplers üblicherweise durchgesteuert ; während der anschließenden Umlaufphase des Antriebes ist der Schalter in jedem Fall hochohmig. Dabei gibt er ein Steuerkennzeichen e auf ein nachgeordnetes Schaltglied E, welches das Steuerkennzeichen umsetzt in ein länger anstehendes Steuersignal. Dieses Steuersignal schaltet den Transistor T1, der für die Funktionsprüfung der Überwacher während der Umstellpausen des Antriebes vorgesehen ist. Der Transistor T1, der hier die Funktion eines Zwischenschalters hat, steuert einen weiteren Schalter K2 aus der einen in die andere Stellung um. Dieser Schalter ist ebenfalls als Optokoppler ausgebildet, wobei die Leuchtdiode in den Emitter-Kollektorkreis des Transistors T1 geschaltet ist. Der Schalttransistor dieses Optokopplers liegt im Steuerstromkreis eines weiteren Optokopplers K3.During the start-up phase of the drive, a feed current usually flows through the center conductor L4. In this case, a voltage is built up in the secondary winding of a current transformer W which, after rectification in a two-way rectifier G and smoothing on a capacitor C, temporarily sets a first switch K1. This switch is designed as an optocoupler, the light-emitting diode of which is arranged parallel to the capacitor. The switching transistor of the optocoupler is usually turned on for the duration of the start-up phase, that is to say the asymmetrical feeding of the motor windings; the switch is in any case high-resistance during the subsequent circulation phase of the drive. He gives a control code e to a downstream switching element E, which converts the control code into a control signal that is present for a longer time. This control signal switches the transistor T1, which is provided for the functional test of the monitors during the changeover pauses of the drive. The transistor T1, which here acts as an intermediate switch, switches another switch K2 from one position to the other. This switch is also designed as an optocoupler, with the light-emitting diode being connected to the emitter-collector circuit of the transistor T1. The switching transistor of this optocoupler is in the control circuit of another optocoupler K3.

Das Durchsteuern des weiteren Schalters K2 hat zunächst keine Auswirkungen auf den Schaltzustand des Steuerschalters WSS, weil annahmegemäß der Zwischenschalter T1 erst nach Beendigung der Anlaufphase des Antriebes durchgesteuert wurde und zu diesem Zeitpunkt der Speisestromkreis über den Mittelleiter L4 bereits wieder aufgetrennt ist. Wenn jedoch nach dem Umlauf des Antriebes die Auslaufphase erreicht ist, fließt Strom über den Mittelleiter L4. Die dabei wiederkehrende Versorgungsspannung für die Schalter K1 und K2 bewirkt, daß nun auch der dritte Optokoppler K3 wirksam wird. Der Schalttransistor dieses Optokopplers wird leitend, sobald die Schwellspannung der zugehörigen Leuchtdiode erreicht ist und steuert den nachgeschalteten Thyristor Th1 durch. Dabei ändert sich der Spannungsabfall an dem mit dem Thyristor Th1 in Reihe liegenden Widerstand R. Dies führt zum Sperren des Schalters T2 im Speisekreis des Steuerschalters. Der Steuerschalter wird dadurch stromlos geschaltet und steuert seine Kontakte wieder in die in Figur 1 dargestellte Lage, in der sie den Speisestromkreis für die Motorwicklungen des Antriebs unterbrechen und den Überwachungsstromkreis über die vier Adern und die drei Wicklungen des Antriebs schließen.The opening of the further switch K2 initially has no effect on the switching state of the control switch WSS, because, according to the assumption, the intermediate switch T1 was only activated after the start-up phase of the drive and at this point the supply circuit via the center conductor L4 has already been opened again. However, when the run-down phase is reached after the drive has rotated, current flows through the center conductor L4. The recurring supply voltage for the switches K1 and K2 has the effect that the third optocoupler K3 is now also effective. The switching transistor of this optocoupler becomes conductive as soon as the threshold voltage of the associated light-emitting diode is reached and controls the thyristor Th1 connected downstream. The voltage drop at the resistor R in series with the thyristor Th1 changes in the process. This leads to the blocking of the switch T2 in the supply circuit of the control switch. The control switch is thereby de-energized and controls its contacts again in the position shown in Figure 1, in which they interrupt the supply circuit for the motor windings of the drive and close the monitoring circuit via the four wires and the three windings of the drive.

Der Stellrechner registriert über das Ausgangssignal des ersten Schalters K1, daß die Auslaufphase des Antriebs erreicht ist und schaltet daraufhin nach Beendigung der Auslaufphase den Zwischenschalter T1 wieder in den hochohmigen Zustand, den er auch vor Beginn der Weichenumstellung eingenommen hatte. Außerdem schaltet der Stellrechner den sicheren Ausgabeverstärker V ab und veranlaßt so das Abschalten der Versorgungsspannung für den Steuerschalter WSS. Damit befindet sich die Schaltung wieder in der in Figur 7 angenommenen Ausgangsstellung. Die in Figur 7 angegebene Einrichtung ermöglicht es, bei einem elektronischen Stellwerk den Ausschaltzeitpunkt für den Antrieb einer Weiche hochgenau und unabhängig von der Reaktionszeit der für die Datenverarbeitung erforderlichen Steuerelemente zu bestimmen und die Abschaltung durchzuführen. Dabei wird der Transistor T1 in vorteilhafter Weise mehrfach ausgenutzt, nämlich einmal dazu, während der Umstellpausen die im Überwachungsstromkreis des Antriebs erregten Überwacher kurzzeitig abzuwerfen und damit einer Funktionsprüfung zu unterziehen und zum anderen dazu, den Steuerschalter abzuschalten, sobald der Antrieb umgestellt ist und seine neue Endlage erreicht hat.The control computer registers via the output signal of the first switch K1 that the run-down phase of the drive has been reached and then switches the intermediate switch T1 back to the high-resistance state after the end of the run-down phase, which it had also assumed before the switch changeover began. In addition, the control computer switches off the safe output amplifier V and thus causes the supply voltage for the control switch WSS to be switched off. The circuit is thus again in the starting position assumed in FIG. 7. The device specified in FIG. 7 makes it possible, in an electronic signal box, to determine the switch-off time for driving a switch very precisely and independently of the reaction time of the control elements required for data processing perform the shutdown. The transistor T1 is advantageously used several times, namely once to briefly shed the monitors energized in the monitoring circuit of the drive during the changeover breaks and thus to subject them to a functional test and, on the other hand, to switch off the control switch as soon as the drive and its new one Has reached the end position.

Bei der Erläuterung der erfindungsgemäßen Einrichtung war stillschweigend angenommen worden, daß sich ein Weichenantrieb ordnungsgemäß umstellen ließ. Ist dies nicht der Fall, erreicht also ein Antrieb seine durch einen Stellauftrag vorgegebene neue Endlage nicht, so ist dafür Sorge zu tragen, daß der Stellstromkreis aufgetrennt wird sobald festgestellt ist, daß er seine neue Endlage offensichtlich nicht erreichen kann. Dies geschieht durch einen in der Zeichnung nicht weiter dargestellten Zeitschalter, der zu Beginn des Umsteuervorganges eingestellt wird und für eine vorgegebene Zeitspanne das betriebsmäßige Zurückstellen des Steuerschalters für die Anschaltkontakte ermöglicht und der beim Ausbleiben dieses Schaltvorganges die Zwangsabschaltung des Steuerschalters herbeiführt. Hierzu kann beispielsweise der in Figur 7 dargestellte Ausgabe-Verstärker V verwendet werden. Erreicht der Antrieb bei einem Umstellvorgang seine neue Endlage nicht innerhalb einer vorgebbaren Mindestzeit, die im wesentlichen durch die bei ordnungsgemäßem Betriebsverhalten des Antriebs bestimmte maximale Umlaufzeit gegeben ist, so schaltet das Stellwerk den sicheren Ausgabeverstärker V ab und unterbricht damit die Stromversorgung für den noch angeschalteten Steuerschalter ; hierdurch wird der noch geschlossene Speisestromkreis für den betreffenden Antrieb aufgetrennt und die Endlagen- und die Weichenlage- überwachung durch schließen der Steuerschalter-Ruhekontakte vorbereitet.When explaining the device according to the invention, it was tacitly assumed that a point machine could be switched properly. If this is not the case, ie if a drive does not reach its new end position specified by an actuating job, care must be taken to ensure that the actuating circuit is disconnected as soon as it is established that it obviously cannot reach its new end position. This is done by a time switch, not shown in the drawing, which is set at the beginning of the reversing process and which allows the control switch for the switch contacts to be reset for a predetermined period of time and which, if this switching process does not occur, causes the control switch to be automatically switched off. The output amplifier V shown in FIG. 7 can be used for this purpose, for example. If the drive does not reach its new end position during a changeover process within a predefinable minimum time, which is essentially due to the maximum circulation time determined when the drive is operating correctly, the signal box switches off the safe output amplifier V and thus interrupts the power supply for the control switch that is still switched on ; in this way the still closed supply circuit for the drive in question is opened and the end position and switch position monitoring are prepared by closing the control switch break contacts.

Die erfindungsgemäße Einrichtung zum Speisen und Fernüberwachen von Weichenantrieben arbeitet nicht nur dann bestimmungsgemäß, wenn ein Weichenantrieb aus einer seiner beiden Endlagen heraus umgestellt werden soll, sondern auch dann, wenn der Antrieb seine vorgegebene Endlage nicht erreicht hat. Dieser Fall kann z. B. eintreten, wenn zwischen den bei der betreffenden Weichenlage benachbarten Weichenzungen ein Fremdkörper, z. B. Schotter, eingeklemmt ist. In diesem Fall wird die an Hand der Figur 2 erläuterte Anlaufphase beim Umstellvorgang des Antriebs übersprungen und der Antriebsmotor wird bis zum Erreichen der Auslaufphase ausschließlich symmetrisch erregt. Dabei bleibt der erste Schalter K1 während des Umsteuervorganges unbeeinflußt ; er veranlaßt damit das Ausgeben des Steuersignals e, das dann bestimmungsgemäß in der Auslaufphase des Antriebs den Stellstromkreis auftrennt.The device according to the invention for feeding and remote monitoring of turnout drives not only works as intended when a turnout drive is to be changed over from one of its two end positions, but also when the drive has not reached its predetermined end position. This case can e.g. B. occur when a foreign body, for. B. gravel, is jammed. In this case, the start-up phase explained with reference to FIG. 2 is skipped during the changeover process of the drive and the drive motor is only excited symmetrically until the run-down phase is reached. The first switch K1 remains unaffected during the changeover process; it causes the control signal e to be output, which then, in accordance with the intended purpose, disconnects the control circuit in the run-down phase of the drive.

Durch das Einbeziehen der vom Steuerschalter gesteuerten Kontakte WSS/5 bis WSS/8 in den Überwachungsstromkreis ist sichergestellt, daß beim Zustandekommen eines Überwachungsstromkreises der Speisestromkreis für den Antrieb auf jeden Fall unterbrochen ist. Nicht überwacht wurde im dargestellten Ausführungsbeispiel das ordnungsgerechte Betriebsverhalten des Laufrichtungs-Wählers, dessen Kontakte WLR/1 bis WLR/4 die Laufrichtung des Antriebs bestimmen. Das Funktionsverhalten dieses Wählers läßt sich in einfacher Weise dadurch überprüfen, daß man das Ansprechen der Überwacher Ü2 und Ü3 für die Weichenlagekennzeichnung abhängig macht vom Schaltzustand des Laufrichtungs-Wählers. Dem Weichenlageüberwacher Ü2 für die Pluslage der Weiche ist dabei ein in Pluslage der Weiche geschlossener Kontakt des Laufrichtungs-Wählers in Reihe zu schalten bzw. ein geöffneter Kontakt des Laufrichtungs-Wählers parallelzuschalten. Entsprechend verhält es sich mit dem Weichenlageüberwacher für die Minuslage der Weiche. Ihm ist ein in Minuslage der Weiche geschlossener Kontakt des Laufrichtungs-Wählers in Reihe zu schalten bzw. ein geöffneter Kontakt dieses Laufrichtungs-Wählers parallelzuschalten. Diese Kontakte können die in der Zeichnung den Überwachern Ü2 und Ü3 parallel geschalteten Dioden D2 und D3 ersetzen.The inclusion of the contacts WSS / 5 to WSS / 8 controlled by the control switch in the monitoring circuit ensures that when a monitoring circuit is established, the supply circuit for the drive is definitely interrupted. In the exemplary embodiment shown, the correct operating behavior of the direction-of-rotation selector, whose contacts WLR / 1 to WLR / 4 determine the direction of rotation of the drive, was not monitored. The functional behavior of this selector can be checked in a simple manner by making the response of the monitors U2 and U3 for the switch position identification dependent on the switching state of the direction selector. The switch position monitor Ü2 for the positive position of the switch must be connected in series with a closed contact of the direction selector in the positive position of the switch or an open contact of the direction selector must be connected in parallel. The same applies to the switch position monitor for the negative position of the switch. A contact closed by the direction selector in the minus position of the switch must be connected in series or an open contact connected by this direction selector must be connected in parallel. These contacts can replace the diodes D2 and D3 connected in parallel to the monitors U2 and U3 in the drawing.

Das Funktionsverhalten des Laufrichtungs-Wählers läßt sich aber auch dadurch überwachen, daß dem Überwacher Ü1 ein Kontakt des Laufrichtungs-Wählers in Reihe geschaltet und dieser Reihenschaltung die Reihenschaltung aus einem weiteren Überwacher und einem Ausschlußkontakt des Laufrichtungs-Wählers parallel geschaltet wird. Bei der einen Endlage des Antriebes spricht dann - solange der Laufrichtungs-Wähler ordnungsgerecht arbeitet - der eine, bei der anderen Endlage der weitere Überwacher an. Diese Endlage kennzeichnet die durch den jeweils zuletzt ausgeführten Stellauftrage vorgegebene Soll-Endlage des Antriebes; die Ist-Endlage des Antriebes, die durch die Lage der Antriebskontakte AK1 bis AK4 gegeben ist, wird durch die Überwacher Ü2 und U3 für die Weichenlagekennzeichnung angezeigt. Durch Vergleich der jeweils angeschalteten Überwacher ist erkennbar, ob der Laufrichtungs-Wähler tatsächlich die durch den letzten Stellauftrag vorgegebene Schaltstellung einnimmt oder nicht; Störungen im Betriebsverhalten des Laufrichtungs-Wählers sind so bereits kurz nach ihrem Auftreten erkennbar. (Kurze Fehleroffenbarungszeit ; der Fehler wird erkannt und kann behoben werden bevor ein möglicherweise auftretender anderer Fehler hinzukommen und eine Fehlsteuerung des Antriebes veranlassen kann).However, the functional behavior of the direction selector can also be monitored by connecting the monitor U1 with a contact of the direction selector in series and this series connection with the series connection of another monitor and an exclusion contact of the direction selector being connected in parallel. At one end position of the drive, the one who speaks - as long as the direction selector is working properly - and at the other end position the other monitor. This end position identifies the target end position of the drive specified by the last actuating job executed; The actual end position of the drive, which is given by the position of the drive contacts AK1 to AK4, is displayed by monitors U2 and U3 for the switch position identification. By comparing the monitors that are currently switched on, it can be seen whether or not the direction selector actually takes the switching position specified by the last actuating job; Malfunctions in the operating behavior of the direction selector can thus be recognized shortly after they occur. (Short error reporting time; the error is recognized and can be remedied before another possible error occurs and can cause the drive to malfunction).

Claims (13)

1. A device in an electronic setting mechanism for feeding and remotely controlling switch drives (A) operated by a three-phase current fed via four lines (L1-L4) with limit position contacts (AK1-AK4) arranged in the star point connections of the motor windings (W1, W2, W3) and controlled by the drive, by which the motor windings can be connected to the three-phase mains when closing connecting contacts (WSS/1-WSS/4) and by which a monitoring circuit is closed across the four lines and the three windings (W1-W3) of the drive for a d. c. voltage-fed switch monitoring unit, after the rotation of the drive to reach the respective new limit position where the motor windings are asymmetrically fed at least during run-down, but are symmetrically fed during the rotating phase, and wherein is arranged a monitoring unit (U4) controlled by the setting current, which resets a control switch (WSS) for the connecting contacts (WSS/1-WSS/4) in the case of the setting current which flows in the run-down phase, set during the introduction of a reversing operation, characterised in that the monitoring unit (U4) is designed as a switch (K1 in Figure 7) inserted Into the central conductor (L4) of the supply circuit and in its currentless state during the rotating phase of the drive causes a control signal (e) to be emitted for connecting a further switch (K2) connected parallel to the first switch (K1), and that upon its response during the run-down phase the further switch (K2) resets the previously set control switch (WSS) and cancels the control signal.
2. A device as claimed in Claim 1, characterised in that the further switch (K2) consists of an opto-coupler whose switching transistor is connected to a supply voltage which controls the first switch (K1) and is derived from the supply current which flows in the central conductor (L4) of the supply circuit, and can be switched through by the assigned luminous diode, which can be indirectly connected by the first switch (K1) by the control signal (e).
3. A device as claimed in Claim 2, characterised in that a further opto-coupler (K3) is arranged in the control circuit of the control switch (WSS), controlled by the further switch (K2), by which the supply circuit of the control switch is decoupled from the control circuit.
4. A device as claimed in Claim 3, characterised in that a switch (T2) is arranged in the supply circuit of the control switch (WSS) for the connecting contacts, whose control input is connected to the tap of a voltage divider which consists of at least one resistor (R) and a switch (Th 1) controllable by the further opto-coupler (K3), and that the voltage divider is connected to the output voltage of an output amplifier (V) activated by the setting mechanism upon triggering of a setting instruction until the disconnection of the drive.
5. A device as claimed in Claim 4, characterised in that the connecting time of the output amplifier (V) is determined by the longest period of rotation of the drive which is to be expected when operating.
6. A device as claimed in one of Claims 1 to 4, characterised in that to control the further switch (K2) there is provided an intermediate switch (T1) controllable by the first switch (K1), whose current supply is effected from a d. c. source (UPR) provided for the monitoring of the drive.
7. A device as claimed in Claim 1, characterised in that the two poles of a d. c. source (UPR) provided for the monitoring of the drive are connected to the two outer conductors (L1, L3) of the three-phase mains (R, S, T), which are connected to one another by two of the limit position contacts (AK4, AK3) controlled by the drive during the rotating phase of the drive, and that a limit position monitoring unit (U1) is inserted into the control circuit outside the supply lines (L1 to L4).
8. A device as claimed in Claim 1, characterised in that the outer conductor (L2) which is respectively connected to one of the other conductors (L1, L3) by means of a limit position contact (AK4 or AK3) during the rotating phase of the drive, is connected to the central conductor (L4) of the three-phase mains for the switch position indication by means of monitoring units (Ü2, Ü3) which respond to different current directions.
9. A device as claimed in Claim 8, characterised in that the response of the monitoring units (Ü2, Ü3) for the switch position indication is dependent upon the switching state of a selector of movement direction for the respective switch, which can be reversed in each reversing operation.
10. A device as claimed in Claim 1, characterised in that there are provided two limit position monitoring units (U1) connected parallel to one another by locking contacts of a selector of movement direction which indicates the movement direction of the drive and the switching state of which limit position monitoring unit indicates the theoretical operating state of the switch drive.
11. A device as claimed in Claim 7 and at least one of Claims 8 to 10, characterised in that the circuit across the limit position monitoring unit (U1) and one of the switch position monitoring units (e. g. Ü2) can be temporarily opened for test purposes during the resetting pauses of the drive (A).
12. A device as claimed in Claim 6 and 11, characterised in that the intermediate switch (T1) is used for opening the control circuit for test purposes, when required.
13. A device as claimed in Claim 1 and 8, characterised in that the sole response of the limit position monitoring unit (U1) effects a switch opening message.
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