EP1535822A2 - Prozessanschaltung für das sichere Betreiben von sicherungstechnischen Einrichtungen - Google Patents

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EP1535822A2
EP1535822A2 EP04090433A EP04090433A EP1535822A2 EP 1535822 A2 EP1535822 A2 EP 1535822A2 EP 04090433 A EP04090433 A EP 04090433A EP 04090433 A EP04090433 A EP 04090433A EP 1535822 A2 EP1535822 A2 EP 1535822A2
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EP
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function modules
communication
computer
secure computer
prozessanschaltung
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EP04090433A
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Rudolf Temming
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Siemens AG
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Siemens AG
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B61—RAILWAYS
    • B61L—GUIDING RAILWAY TRAFFIC; ENSURING THE SAFETY OF RAILWAY TRAFFIC
    • B61L19/00—Arrangements for interlocking between points and signals by means of a single interlocking device, e.g. central control
    • B61L19/06—Interlocking devices having electrical operation
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B61—RAILWAYS
    • B61L—GUIDING RAILWAY TRAFFIC; ENSURING THE SAFETY OF RAILWAY TRAFFIC
    • B61L21/00—Station blocking between signal boxes in one yard
    • B61L21/04—Electrical locking and release of the route; Electrical repeat locks

Definitions

  • the invention relates to a process connection for the safe Operating safety equipment according to the preamble of claim 1.
  • Process connections are as control elements of electronic Interlockings known, the actuators are the components of Control indoor and outdoor facilities of the signal box and monitor. These are the components with a safe Computer, which is done via separate connections, the dedicated separate inputs of the secure Computers are connected.
  • This type of connection will also referred to as a point-to-point connection (each trunk is each with a contact of the associated Input of the secure computer and the component connected).
  • the disadvantage here is the relatively large circuit complexity.
  • the invention is based on the object, the number of connecting lines to reduce.
  • the solution provides that combinable function modules are provided whose functionalities each different process connections are common, in particular the functionalities of test circuits, circuit breakers, Filters, digital inputs and outputs, computers and communication interfaces that at least one function module a secure computer is and that communication of the secure computer with the other function modules via a serial bus.
  • the communication with the functional modules includes the data exchange and the control as well the status query of the function modules.
  • the number of connecting lines can be significantly reduced, despite cost-effective customer-specific special solutions, if the process connection is designed as an actuating part, on which the secure computer is located, while the functional modules on the components to be monitored and controlled, For example, on the signals, points drives and like, are arranged.
  • Fig. 1 shows a schematic representation of a process connection in the form of a control part 1 - for the safe Operating safety equipment (not shown), in particular for the control of signal lamps, Turnout drives, axle counters, emergency signaling devices, speed measuring devices, Driving locks and for safe Contact queries - with a secure computer 2, with function modules 3a, 3b, 3c is connected.
  • the functional modules 3a, 3b, 3c have a plurality encapsulated Functionalities, each one different Process connections are common. This includes in particular the functionalities of test circuits, circuit breakers, Filters, digital inputs and outputs, communication interfaces and also computers.
  • the encapsulation leads to a significantly lower number of Function modules 3a, 3b, 3c, which provide the functionalities for similar purposes in a software controllable and summarize configurable function module type.
  • the control part 1 in Fig. 1 is made of different functional modules 3a, 3b, 3c assembled, wherein the secure computer. 2 is also designed as a functional module (in FIG. 1 not marked).
  • the function modules 3a, 3b, 3c it is a logic switch (module 3a), a Switch arrangement (module 3b) and a point machine (module 3c).
  • the actuator 1 on a module basis is characterized by shortened Production times, simplified testing, reduced Complexity, reduced care costs, reduced material costs and reduced space requirements. In particular, the Safety verification guide easier to carry out.
  • the secure computer 2 is two-channel with the independent Channels 4a, 4b constructed.
  • the communication between the computer 2 and each function module type done in the same way.
  • the functional modules 3a, 3b, 3c of the same type have communication software, firmly installed in the modules 3a, 3b, 3c and is part independent.
  • each channel 4a, 4b is divided into one Part-dependent application software and a part-independent Basic software.
  • the application software is in each case on the specific of the associated actuator 1 and tailored to the associated process activation.
  • the communication with the function modules 3a, 3b, 3c only by the base software, with all functional module types in an identical way.
  • the basic software is designed to handle the Function modules 3a, 3b, 3c cyclically controls and status queries cyclically.
  • serial bus 5 The communication of the secure computer 2 with the rest Function modules 3a, 3b, 3c take place via a serial bus 5, in the form of telegrams.
  • the serial bus 5 is made from several physical lines, usually a trunk group, to which a plurality of functional modules 3a, 3b, 3c are connectable. For communication via the serial Bus 5 are then each logical connections established.
  • FIG. 2 shows a process connection in FIG. 1 corresponding to FIG Form of a control part 1, as known from the prior art is known. Striking are the many point-to-point connections 6, which can be analog and digital.
  • the dashed line 7 includes the connections 6, respectively between the functional modules 3a, 3b, 3c and the channels 4a, 4b.
  • the functional module 3a has in Fig. 2 each seven connections 6 on.

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Prozessanschaltung für das sichere Betreiben von sicherungstechnischen Einrichtungen, insbesondere für die Ansteuerung von Signalen, Weichenantrieben, Achszählern, Freimeldeeinrichtungen, Geschwindigkeitsmesseinrichtungen, Fahrsperren und sichere Kontaktabfragen, die aus Komponenten gebildet sind, welche zumindest zum Steuern und Überwachen mit einem sicheren Rechner (2) verbunden sind. Um bei insgesamt weniger Prozessanschaltungen den Schaltungsaufwand für die Kommunikation zwischen dem sicheren Rechner und den Komponenten zu verringern, wird vorgeschlagen, dass miteinander kombinierbare Funktions-Module (3a, 3b, 3c) vorgesehen sind, deren Funktionalitäten jeweils unterschiedlichen Prozessanschaltungen gemeinsam sind, insbesondere die Funktionalitäten von Prüfschaltungen, Leistungsschaltern, Filtern, digitalen Ein- und Ausgängen, Rechnern (2) und Kommunikationsschnittstellen, dass zumindest ein Funktions-Modul (3a,3b, 3c) ein sicherer Rechner (2) ist und dass die Kommunikation des sicheren Rechners (2) mit den übrigen Funktions-Modulen über einen seriellen Bus (5) erfolgt. <IMAGE>

Description

Die Erfindung betrifft eine Prozessanschaltung für das sichere Betreiben von sicherungstechnischen Einrichtungen gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
Prozessanschaltungen sind als Stellteile von elektronischen Stellwerken bekannt, wobei die Stellteile die Komponenten der Innenanlage und der Außenanlage des Stellwerks steuern und überwachen. Dazu sind die Komponenten mit einem sicheren Rechner verbunden, was über separate Verbindungen erfolgt, die an dafür vorgesehenen separaten Eingängen des sicheren Rechners angeschlossen sind. Diese Art der Verbindung wird auch als Punkt-zu-Punkt-Verbindung bezeichnet (jede Verbindungsleitung ist jeweils mit einem Kontakt des zugehörigen Eingangs des sicheren Rechners und der Komponente verbunden). Nachteilig ist dabei der relativ große Schaltungsaufwand.
Zur Herstellung der Stellteile ist heute eine große Anzahl spezifischer Stellteilbaugruppen erforderlich. Dabei wächst die Anzahl der Stellteile stetig, da häufig kundenabhängige Speziallösungen erforderlich sind, wobei auch kleinere Änderungen der vorhandenen Stellteile immer noch einen erheblichen Aufwand erfordern, insbesondere da stets eine neue Sicherheitsnachweisführung erfolgen muss.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Zahl der Verbindungsleitungen zu verringern.
Die Lösung dieser Aufgabe wird durch die im Anspruch 1 angegebenen Merkmale gegeben. Durch die kennzeichnenden Merkmale der Unteransprüche ist die Prozessanschaltung in vorteilhafter Weise weiter ausgestaltet.
Die Lösung sieht vor, dass miteinander kombinierbare Funktions-Module vorgesehen sind, deren Funktionalitäten jeweils unterschiedlichen Prozessanschaltungen gemeinsam sind, insbesondere die Funktionalitäten von Prüfschaltungen, Leistungsschaltern, Filtern, digitalen Ein- und Ausgängen, Rechnern und Kommunikationsschnittstellen, dass zumindest ein Funktions-Modul ein sicherer Rechner ist und dass die Kommunikation des sicheren Rechners mit den übrigen Funktions-Modulen über einen seriellen Bus erfolgt.
Technisch einfach ist es, wenn die Kommunikation zwischen dem Rechner und den Funktions-Modulen über den seriellen Bus in Form von Telegrammen erfolgt.
Vorteilhafterweise umfasst die Kommunikation mit den Funktions-Modulen den Datenaustausch und die Ansteuerung sowie die Statusabfrage der Funktions-Module.
Zur Erzielung der gewünschten Sicherheit ist der sichere Rechner zweikanalig aufgebaut.
Die Zahl der Verbindungsleitungen lässt sich deutlich verringern, trotz kostengünstiger kundenabhängiger Speziallösungen, wenn die Prozessanschaltung als Stellteil ausgebildet ist, auf dem sich der sichere Rechner befindet, während die Funktions-Module an den zu überwachenden und zu steuernden Komponenten, beispielsweise an den Signalen, Weichenantrieben und dergleichen, angeordnet sind.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand einer Zeichnung näher beschrieben. Es zeigen:
Fig. 1
ein erfindungsgemäßes Stellteil in einer schematischen Darstellung und
Fig. 2
ein aus dem Stand der Technik bekanntes Stellteil.
Fig. 1 zeigt in einer schematischen Darstellung eine Prozessanschaltung in Form eines Stellteils 1 - für das sichere Betreiben von sicherungstechnischen Einrichtungen (nicht gezeigt), insbesondere für die Ansteuerung von Signallampen, Weichenantrieben, Achszählern, Freimeldeeinrichtungen, Geschwindigkeitsmesseinrichtungen, Fahrsperren und für sichere Kontaktabfragen - mit einem sicheren Rechner 2, der mit Funktions-Modulen 3a, 3b, 3c verbunden ist.
Die Funktions-Module 3a, 3b, 3c weisen eine Vielzahl gekapselter Funktionalitäten auf, die jeweils unterschiedlichen Prozessanschaltungen gemeinsam sind. Dazu gehören insbesondere die Funktionalitäten von Prüfschaltungen, Leistungsschaltern, Filtern, digitalen Ein- und Ausgängen, Kommunikationsschnittstellen und auch Rechnern.
Die Kapselung führt zu einer deutlich geringeren Anzahl von Funktions-Modulen 3a, 3b, 3c, welche die Funktionalitäten für ähnliche Zwecke in einem durch Software ansteuerbaren und konfigurierbaren Funktions-Modul-Typ zusammenfassen.
Das Stellteil 1 in Fig. 1 ist aus verschiedenen Funktions-Modulen 3a, 3b, 3c zusammengesetzt, wobei der sichere Rechner 2 ebenfalls als Funktions-Modul ausgebildet ist (in Fig. 1 nicht gekennzeichnet). Bei den Funktions-Modulen 3a, 3b, 3c handelt es sich um einen Logikschalter (Modul 3a), eine Schalter-Anordnung (Modul 3b) und einen Weichenantrieb (Modul 3c). Das Stellteil 1 auf Modulbasis zeichnet sich durch verkürzte Fertigungszeiten, vereinfachte Prüfung, verringerte Komplexität, verringerten Pflegeaufwand, reduzierte Materialkosten und verringerten Raumbedarf aus. Insbesondere ist die Sicherheitsnachweisführung einfacher durchführbar.
Der sichere Rechner 2 ist zweikanalig mit den unabhängigen Kanälen 4a, 4b aufgebaut.
Die Kommunikation zwischen dem Rechner 2 und jedem Funktions-Modul-Typ erfolgt auf die gleiche Art und Weise. Die Funktions-Module 3a, 3b, 3c desselben Typs verfügen über Kommunikationssoftware, die fest in den Modulen 3a, 3b, 3c installiert und stellteilunabhängig ist.
Die Software jedes Kanals 4a, 4b ist unterteilt in eine stellteilabhängige Anwendungssoftware und eine stellteilunabhängige Basissoftware. Die Anwendungssoftware ist dabei jeweils auf das Spezifische des zugehörigen Stellteils 1 bzw. die zugehörige Prozessanschaltung zugeschnitten. Demgegenüber erfolgt die Kommunikation mit den Funktions-Modulen 3a, 3b, 3c allein durch die Basissoftware, und zwar mit allen Funktions-Modul-Typen auf identische Art und Weise. Zur Kommunikation gehört der Datenaustausch und die Ansteuerung sowie die Statusabfrage der Funktions-Module 3a, 3b, 3c. Hierzu ist die Basissoftware softwaremäßig bezüglich der angeschlossenen Funktions-Module 3a, 3b, 3c und deren Teilnehmernummern konfigurierbar. Die Basissoftware ist so ausgelegt, dass sie die Funktions-Module 3a, 3b, 3c zyklisch ansteuert und Statusabfragen zyklisch durchführt.
Die Kommunikation des sicheren Rechners 2 mit den übrigen Funktions-Modulen 3a, 3b, 3c erfolgt über einen seriellen Bus 5, und zwar in Form von Telegrammen. Der serielle Bus 5 besteht aus mehreren physischen Leitungen, meist ein Leitungsbündel, an welche eine Vielzahl von Funktions-Modulen 3a, 3b, 3c anschließbar sind. Zur Kommunikation über den seriellen Bus 5 werden dann jeweils logische Verbindungen aufgebaut.
Fig. 2 zeigt eine Fig. 1 entsprechende Prozessanschaltung in Form eines Stellteils 1, wie sie aus dem Stand der Technik bekannt ist. Auffallend sind die vielen Punkt-zu-Punkt-Verbindungen 6, die analog und digital ausgebildet sein können. Die gestichelte Linie 7 umfasst jeweils die Verbindungen 6 zwischen den Funktions-Modulen 3a, 3b, 3c und den Kanälen 4a, 4b. Das Funktions-Modul 3a weist in Fig. 2 je sieben Verbindungen 6 auf.

Claims (5)

  1. Prozessanschaltung für das sichere Betreiben von sicherungstechnischen Einrichtungen, insbesondere für die Ansteuerung von Signalen, Weichenantrieben, Achszählern, Freimeldeeinrichtungen, Geschwindigkeitsmesseinrichtungen, Fahrsperren und sichere Kontaktabfragen, die aus Komponenten gebildet sind, welche zumindest zum Steuern und Überwachen mit einem sicheren Rechner (2) verbunden sind,
    dadurch gekennzeichnet, dass miteinander kombinierbare Funktions-Module (3a, 3b, 3c) vorgesehen sind, deren Funktionalitäten jeweils unterschiedlichen Prozessanschaltungen gemeinsam sind, insbesondere die Funktionalitäten von Prüfschaltungen, Leistungsschaltern, Filtern, digitalen Ein- und Ausgängen, Rechnern (2) und Kommunikationsschnittstellen, dass zumindest ein Funktions-Modul (3a,3b, 3c) ein sicherer Rechner (2) ist und
    dass die Kommunikation des sicheren Rechners (2) mit den übrigen Funktions-Modulen über einen seriellen Bus (5) erfolgt.
  2. Prozessanschaltung,
    dadurch gekennzeichnet, dass die Kommunikation zwischen dem Rechner und den Funktions-Modulen über den seriellen Bus in Form von Telegrammen erfolgt.
  3. Prozessanschaltung,
    dadurch gekennzeichnet, dass die Kommunikation mit den Funktions-Modulen den Datenaustausch und die Ansteuerung sowie die Statusabfrage der Funktions-Module umfasst.
  4. Prozessanschaltung,
    dadurch gekennzeichnet, dass der sichere Rechner zweikanalig aufgebaut ist.
  5. Prozessanschaltung,
    dadurch gekennzeichnet, dass die Prozessanschaltung als Stellteil ausgebildet ist, auf dem sich der sichere Rechner befindet.
EP04090433A 2003-11-25 2004-11-15 Prozessanschaltung für das sichere Betreiben von sicherungstechnischen Einrichtungen Withdrawn EP1535822A3 (de)

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