KR20050036034A - Circuit for controlling a relay of the railroad signal and method thereof - Google Patents
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Abstract
본 발명은 다중계 처리모듈을 구성하고 트랜스포머를 통해 계전기를 제어하여 단일결함을 허용하여 계전기의 가용도를 높게한 철도신호 계전기 제어회로 및 그 제어방법에 관한 것으로, 3개의 처리모듈(10,20,30)과; 상기 3개의 처리모듈 (10,20,30)에서 출력되는 전류가 그 1차측에 직렬로 연결되는 트랜스포머(40)와; 상기 트랜스포머(40)의 2차측 전류에 의해 동작하는 릴레이(50)로 구성되어 다중계의 모듈에서 발생하는 단일결함을 허용하여 계전기를 가용도 높게 제어할 수 있고, 단일모듈의 고장에 의한 잘못된 출력을 역바이어스를 걸어 상쇄시켜 계전기를 정상적으로 제어할 수 있는 효과가 있다.The present invention relates to a railway signal relay control circuit and a method of controlling the same, comprising a multi-system processing module and controlling a relay through a transformer to allow a single defect to increase the availability of the relay. , 30); A transformer 40 in which currents output from the three processing modules 10, 20, 30 are connected in series to a primary side thereof; It is composed of a relay 50 that operates by the secondary side current of the transformer 40 to allow a single fault occurring in a multi-system module to control the relay to a high degree of availability, and an incorrect output due to a failure of a single module. The reverse bias is applied to offset the relay, thereby effectively controlling the relay.
Description
본 발명은 철도신호 계전기 제어회로 및 그 제어방법에 관한 것으로, 특히 다중계 처리모듈을 구성하고 트랜스포머를 통해 계전기를 제어하여 단일결함을 허용하여 계전기의 가용도를 높게 한 철도신호 계전기 제어회로 및 그 제어방법에 관한 것이다.The present invention relates to a railroad signal relay control circuit and a control method thereof, and more particularly, to a rail signal relay control circuit comprising a multi-system processing module and controlling a relay through a transformer to allow a single fault to increase the availability of the relay, and It relates to a control method.
철도신호분야에서는 낙뢰 또는 외부의 노이즈로부터 시스템을 보호하고, 시스템의 신뢰성 및 안전성을 향상시키기 위해 물리적으로 안전측 동작이 확보된 계전기를 사용하여 현장의 많은 설비를 제어하고 있다. 또한 높은 신뢰도 및 가용도를 위해 다중계 구조의 전자화된 마이크로프로세서 시스템을 사용하여 계전기를 제어하고 있다.In the railroad signal field, many facilities in the field are controlled by using relays with physically safe relays to protect the system from lightning or external noise and to improve the reliability and safety of the system. In addition, relays are controlled using a multi-system electronic microprocessor system for high reliability and availability.
비교적 노이즈에 민감한 낮은 전압(DC 5V 또는 DC 3.3V)으로 동작하는 마이크로프로세서를 사용하여 계전기를 제어하기 위해 일반적으로 소형계전기, 전자 접점계전기(SSR), 광 변환소자(Opto-Isolator)를 사용하여 구성한다.To control relays using microprocessors operating at relatively low noise sensitive voltages (DC 5V or DC 3.3V), small relays, electronic contact relays (SSRs), and opto-isolators are commonly used. Configure.
도1에 종래의 철도신호계전기 제어용 다중계 시스템이 도시된다.1 shows a conventional multi-system for railway signal relay control.
입력신호와 궤환신호를 입력받아 처리하여 스위칭 제어신호를 출력하는 제1,2,3 처리모듈(1,2,3)과; 상기 제1,2,3 처리모듈(1,2,3)에서 출력되는 스위칭 제어신호에 따라 스위칭되고 서로 직렬로 연결된 제1,2,3 스위칭 소자(4,5,6)와; 상기 제1,2,3 스위칭 소자(4,5,6)가 동시에 온 상태일 때 동작하는 계전기(7)로 구성된다.First, second and third processing modules (1, 2 and 3) for receiving and processing an input signal and a feedback signal to output a switching control signal; First, second, and third switching elements (4,5,6) that are switched according to switching control signals output from the first, second, and third processing modules (1,2,3) and connected in series with each other; It consists of a relay 7 which operates when the first, second and third switching elements 4, 5 and 6 are on simultaneously.
이러한 종래의 철도신호 계전기 제어용 다중계 시스템은 스위칭 소자의 출력을 직렬로 연결하여 모든 프로세서 모듈이 동일한 출력을 발생하고, 모든 스위칭 소자가 정상적으로 동작해야만 계전기가 안전측이 아닌 상태의 출력을 발생하는 원리로 구성한다.In this conventional multi-rail system for railway signal relay control, the output of switching elements is connected in series so that all the processor modules generate the same output, and the relay generates the output of the non-safety state only when all switching elements operate normally. It consists of.
그러나, 스위칭 소자의 특성상 직렬구조의 구동회로는 다중시스템에서 단일결함이 발생하는 경우에 계전기가 안전측으로 동작하게 구현됨으로써, 시스템의 안전성은 높게 하지만 가용도가 저하된다는 문제가 있다.However, due to the characteristics of the switching element, the series driving circuit has a problem in that the safety of the system is high but the availability is lowered because the relay is operated to the safety side when a single fault occurs in multiple systems.
철도신호제어분야에서 계전기의 사용은 외부로부터 유입되는 노이즈 또는 낙뢰에 대하여 시스템을 보호하고, 계전기 자체의 물리적인 안전측 동작에 대한 안전성을 기대하기 위해 바이탈한 분야에 많이 사용되고 있다.The use of relays in the field of railway signal control is widely used in vital fields in order to protect the system against noise or lightning coming from outside and to expect the safety of the physical safety side operation of the relay itself.
따라서, 다중계 구조의 계전기 제어회로는 스위칭 소자의 고장에 대하여 계전기가 안전측으로 동작할 수 있도록 도1과 같이 스위칭 소자의 출력을 직렬로 연결하여 모든 프로세서모듈이 동일한 출력을 발생하고, 모든 스위칭 소자가 정상적으로 동작해야만 계전기가 안전측이 아닌 상태의 출력을 발생하는 원리로 구성되어 있다.Therefore, the relay control circuit of the multi-system structure connects the outputs of the switching elements in series as shown in FIG. 1 so that the relay can operate on the safety side against the failure of the switching elements, and all the processor modules generate the same outputs. It is composed of the principle that the relay generates the output of the state that is not the safety side only when it operates normally.
이와 같은 설계는 시스템의 안전성을 높이기 위한 설계이지만, 직렬로 연결된 스위칭 소자 중 하나에서 결함이 발생해도 계전기는 안전측 상태로 고정되어, 유지보수가 수행되기 이전에는 동작하지 않는다.Such a design is designed to increase the safety of the system, but even if a fault occurs in one of the switching elements connected in series, the relay is fixed in a safe state and does not operate until maintenance is performed.
따라서 다중계 구성으로 인한 시스템의 위험측 고장에 대한 안전성은 향상되지만, 시스템의 가용도가 저하되는 문제점을 가지고 있다.Therefore, the safety of the dangerous side failure of the system due to the multi-system configuration is improved, but the availability of the system has a problem.
따라서 본 발명에서는 높은 신뢰성을 요구하는 철도신호분야 계전기 제어회로를 트랜스포머를 통한 유도자기장을 사용하여, 회로의 결함을 허용하고 높은 가용도를 제공할 수 있는 구조의 제어회로를 제안한다.Accordingly, the present invention proposes a control circuit having a structure capable of allowing a defect in the circuit and providing high availability by using an induction magnetic field through a transformer in a railway signal field relay control circuit requiring high reliability.
본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위해 제안된 것으로, 그 목적은 계전기구동을 위한 전류를 감시하여 다중계의 모듈에서 발생하는 단일결함을 허용하여 계전기를 가용도 높게 제어하도록 한 철도신호 계전기 제어회로 및 그 제어방법을 제공하는 것이다.The present invention has been proposed to solve the above problems, the object of which is to monitor the current for relay operation to allow a single fault occurring in the module of the multi-system railroad signal relay control circuit to control the relay highly available And a control method thereof.
본 발명의 다른 목적은 계전기를 제어하기 위해 유도자기장을 사용하여 다중계를 구성함으로써 단일모듈의 고장에 의한 잘못된 출력을 역바이어스를 걸어 상쇄시켜 계전기를 정상적으로 제어할 수 있는 철도신호 계전기 제어회로 및 그 제어방법을 제공하는 것이다. Another object of the present invention is to construct a multi-system using an induction magnetic field to control the relay to the rail signal relay control circuit that can normally control the relay by offsetting the wrong output caused by the failure of a single module by the reverse bias and its It is to provide a control method.
상기한 본 발명의 목적을 달성하기 위해서, 본 발명의 철도신호 계전기 제어회로는, 제어신호에 따라 전류를 출력하는 전류제어부와, 제어신호에 따라 상기 전류제어부에서 출력되는 전류를 차단하는 차단부와, 계전기에서 피드백되는 전류를 감지하는 전류센서부와, 입력신호와 상기 전류센서부의 감지신호에 따라 상기 전류제어부를 제어하여 전류량을 변화시켜 출력하는 마이크로프로세서로 구성된 3개의 처리모듈과; 상기 3개의 처리모듈에서 출력되는 전류가 그 1차측에 직렬로 연결되는 트랜스포머와; 상기 트랜스포머의 2차측 전류에 의해 동작하는 릴레이로 구성되는 것을 특징으로 한다.In order to achieve the above object of the present invention, the railway signal relay control circuit of the present invention, the current control unit for outputting a current in accordance with the control signal, and a blocking unit for blocking the current output from the current control unit in accordance with the control signal; And three processing modules comprising a current sensor unit for sensing a current fed back from the relay, a microprocessor for controlling the current controller according to an input signal and a detection signal of the current sensor unit, and varying and outputting a current amount; A transformer in which currents output from the three processing modules are connected in series to a primary side thereof; Characterized in that the relay is configured to operate by the secondary side current of the transformer.
본 발명에 따른 상기 3개의 처리모듈 각각은 제어신호에 따라 전류를 출력하는 전류제어부와; 제어신호에 따라 상기 전류제어부에서 출력되는 전류를 차단하는 차단부와; 계전기에서 피드백되는 전류를 감지하는 전류센서부와; 입력신호와 상기 전류센서부의 감지신호에 따라 상기 전류제어부를 제어하여 전류량을 변화시켜 출력하는 마이크로프로세서로 이루어진 것을 특징으로 한다.Each of the three processing modules according to the present invention includes a current control unit for outputting a current in accordance with a control signal; A blocking unit for blocking a current output from the current control unit according to a control signal; A current sensor unit for sensing a current fed back from the relay; It characterized in that it consists of a microprocessor for controlling the current control unit in accordance with the input signal and the detection signal of the current sensor unit to change the amount of current output.
본 발명에 따른 철도신호 계전기의 제어방법은,The control method of the railway signal relay according to the present invention,
(a) 초기화 및 자기검사를 실시하고, 3개의 처리모듈의 각각은 계전기 제어신호를 출력하여 각각 ⅓A의 전류를 트랜스포머의 1차측에 공급하는 단계와;(a) performing initialization and self-testing, each of the three processing modules outputting a relay control signal and supplying a current of #A to the primary side of the transformer, respectively;
(b) 계전기가 출력하는 궤환 전류신호를 전류센서부로 감지하고, 상기 전류센서부가 감지한 궤환전류가 소정값으로 정상인지를 판단하는 단계와;(b) detecting a feedback current signal output from the relay by a current sensor unit and determining whether the feedback current detected by the current sensor unit is normal to a predetermined value;
(c) 정상인 경우 상기 단계 (a)와 (b)의 과정을 계속 반복하고, 정상이 아닌 경우 전류센서부가 감지한 궤환전류가 1A미만인지를 판단하는 단계와;(c) repeating the processes of steps (a) and (b) if normal, and if not, determining whether the feedback current sensed by the current sensor unit is less than 1 A;
(d) 궤환전류가 1A미만인 경우 (1-궤환전류)/2 만큼 전류공급을 증가시키는 단계와;(d) increasing the current supply by (1-feedback current) / 2 when the feedback current is less than 1A;
(e) 해당 처리모듈의 차단부를 동작시켜 처리모듈로부터 출력되는 전류를 차단하고, 나머지 처리모듈에 의해 계전기로 전류를 공급하는 단계와;(e) operating the blocking unit of the processing module to cut off the current output from the processing module, and supplying current to the relay by the remaining processing module;
(f) 상기 단계 (c)의 판단에서 궤환전류가 1A미만이 아닌 경우, 처리모듈이 (궤환전류-1)/2 만큼 역방향 전류공급을 증가시켜 1A를 초과하는 전류를 상쇄시켜 1A의 전류가 공급되게 하는 단계와;(f) If the feedback current is not less than 1A in the judgment of step (c), the processing module increases the reverse current supply by (feedback current-1) / 2 to cancel the current exceeding 1A so that the current of 1A Causing it to be supplied;
(g) 해당 처리모듈의 차단부를 동작시켜 처리모듈로부터 전류가 공급되지 않도록 하여 나머지 처리모듈에 의해 계전기로 전류를 공급하여 동작시키게 하는 단계로 구성된다.(g) operating the blocking unit of the processing module so that no current is supplied from the processing module so that the current is supplied to the relay and operated by the remaining processing module.
본 발명에 따른 철도신호 계전기의 제어방법은 계전기 제어입력이 "온" 및 "오프" 상태인지를 판단하여 그 상태에 따라 계전기를 제어하는 것을 특징으로 한다.The control method of the railroad signal relay according to the present invention is characterized by determining whether the relay control inputs are "on" and "off" and controlling the relay according to the state.
본 발명에 따른 철도신호 계전기의 제어방법은,The control method of the railway signal relay according to the present invention,
상기 계전기 제어입력이 "온" 상태인 경우, (a) 초기화 및 자기검사를 실시하고, 3개의 처리모듈의 각각은 계전기 제어신호를 출력하여 각각 ⅓A의 전류를 트랜스포머의 1차측에 공급하는 단계와;When the relay control input is in the "on" state, (a) performing initialization and self-test, and each of the three processing modules outputs a relay control signal to supply a current of ⅓A to the primary side of the transformer; ;
(b) 계전기가 출력하는 궤환 전류신호를 전류센서부로 감지하고, 상기 전류센서부가 감지한 궤환전류가 소정값으로 정상인지를 판단하는 단계와;(b) detecting a feedback current signal output from the relay by a current sensor unit and determining whether the feedback current detected by the current sensor unit is normal to a predetermined value;
(c) 정상인 경우 상기 단계 (a)와 (b)의 과정을 계속 반복하고, 정상이 아닌 경우 전류센서부가 감지한 궤환전류가 1A미만인지를 판단하는 단계와;(c) repeating the processes of steps (a) and (b) if normal, and if not, determining whether the feedback current sensed by the current sensor unit is less than 1 A;
(d) 궤환전류가 1A미만인 경우 (1-궤환전류)/2 만큼 전류공급을 증가시키는 단계와;(d) increasing the current supply by (1-feedback current) / 2 when the feedback current is less than 1A;
(e) 해당 처리모듈의 차단부를 동작시켜 처리모듈로부터 출력되는 전류를 차단하고, 나머지 처리모듈에 의해 계전기로 전류를 공급하는 단계와;(e) operating the blocking unit of the processing module to cut off the current output from the processing module, and supplying current to the relay by the remaining processing module;
(f) 상기 단계 (c)의 판단에서 궤환전류가 1A미만이 아닌 경우, 처리모듈이 (궤환전류-1)/2 만큼 역방향 전류공급을 증가시켜 1A를 초과하는 전류를 상쇄시켜 1A의 전류가 공급되게 하는 단계와;(f) If the feedback current is not less than 1A in the judgment of step (c), the processing module increases the reverse current supply by (feedback current-1) / 2 to cancel the current exceeding 1A so that the current of 1A Causing it to be supplied;
(g) 해당 처리모듈의 차단부를 동작시켜 처리모듈로부터 전류가 공급되지 않도록 하여 나머지 처리모듈에 의해 계전기로 전류를 공급하여 동작시키게 하는 단계로 구성되어 제어하고,(g) controlling the control unit by operating the blocking unit of the processing module so that no current is supplied from the processing module, and supplying the current to the relay by the remaining processing module to operate the control unit.
"오프" 상태인 경우, (a) 전류센서부가 0 A미만의 궤환전류를 감지했는지를 판단하는 단계와;In the "off" state, (a) determining whether the current sensor unit detects a feedback current of less than 0 A;
(b) 상기 전류센서부가 0 A미만의 궤환전류를 감지한 경우, (0-궤환전류)/2 만큼 전류공급을 증가시켜 계전기에 공급되는 전류를 정상적인 방향으로 공급하는 단계와;(b) when the current sensor detects a feedback current of less than 0 A, increasing the current supply by (0-feedback current) / 2 to supply a current supplied to the relay in a normal direction;
(c) 해당 처리모듈의 차단부를 동작시켜 해당 처리모듈로부터 전류가 공급되지 않도록 하고, 나머지 처리모듈에 의해 계전기로 전류를 공급하는 단계와;(c) operating the blocking unit of the processing module so that no current is supplied from the processing module, and supplying current to the relay by the remaining processing module;
(d) 상기 단계(a)의 판단에서 전류센서부가 0 A미만의 궤환전류를 감지하지 못한 경우, (궤환전류-1)/2 만큼 역방향 전류공급을 증가시키는 단계와;(d) increasing the reverse current supply by (feed current-1) / 2 if the current sensor unit does not detect a feedback current less than 0 A in the determination of step (a);
(e) 해당 처리모듈의 차단부를 동작시켜 해당 처리모듈로부터 전류가 공급되지 않도록 하여 나머지 처리모듈에 의해 계전기로 전류를 공급하여 동작시키는 단계로 구성되어 제어하는 것을 특징으로 한다.(e) operating the cut-off part of the processing module so that no current is supplied from the processing module, and supplying and operating the current to the relay by the remaining processing module.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명한다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings, preferred embodiments of the present invention will be described in detail.
도 2는 본 발명에 따른 철도신호 계전기 제어회로를 나타내는 구성도이다.2 is a block diagram showing a railway signal relay control circuit according to the present invention.
도 2를 참조하면, 본 발명에 따른 철도신호 계전기 제어회로는 3개의 처리모듈(10,20,30)과; 상기 3개의 처리모듈(10,20,30)에서 출력되는 전류가 그 1차측에 직렬로 연결되는 트랜스포머(40)와; 상기 트랜스포머(40)의 2차측 전류에 의해 동작하는 릴레이(50)로 구성된다.2, the railway signal relay control circuit according to the present invention includes three processing modules (10, 20, 30); A transformer 40 in which currents output from the three processing modules 10, 20, and 30 are connected in series to a primary side thereof; And a relay 50 operated by the secondary side current of the transformer 40.
본 발명에 따른 철도신호 계전기 제어회로는 3개의 처리모듈(10,20,30)에 의해 3중화 시스템을 구성하여 트랜스포머(40)에 공급되는 여자전류를 제어하여 계전기(50)의 스위칭 동작을 제어한다.The railroad signal relay control circuit according to the present invention forms a triple system by three processing modules (10, 20, 30) to control the excitation current supplied to the transformer 40 to control the switching operation of the relay (50). do.
트랜스포머(40)는 1차측 권선의 감은수 n1과 2차측 권선의 감은수 n2라 하고 1차에 가하는 전압을 V1, 2차에서 얻어지는 전압을 V2라 하면, 다음식(1)과 같이If the transformer 40 is the winding number n 1 of the primary winding and the winding number n 2 of the secondary winding, and the voltage applied to the primary is V 1 and the voltage obtained at the secondary is V 2 , the following equation (1) is used.
........(1), 여기서 a는 권선수비(捲線數比) ........ (1), where a is the number of turns (捲 線 數 比)
인 관계가 성립한다.Relationship is established.
또 1차 및 2차권선의 전류를 I1 및 I2라고 하면, 다음식(2)와 같이If the currents of the primary and secondary windings are I 1 and I 2 ,
...........(2) ...........(2)
의 관계가 성립한다. 그러므로 대략 V1×I1= V2×I2로 된다.The relationship is established. Therefore, approximately V 1 × I 1 = V 2 × I 2 .
도2에서 트랜스포머(40)의 1차측 권선은 3개의 처리모듈(10,20,30)의 권선이 직렬로 연결되어 있으므로, 1차측 권선의 감은수 n1은 3개의 처리모듈(10,20,30)의 권선수의 합계가 된다.In FIG. 2, since the windings of the three processing modules 10, 20, and 30 are connected in series with the primary winding of the transformer 40, the winding number n 1 of the primary winding is three processing modules 10, 20, and 30. ) Is the total number of turns.
따라서, 제1처리모듈(10)의 권선수 n11과 제2처리모듈(20)의 권선수 n12 및 제3처리모듈(30)의 권선수 n13의 합계가 1차측 권선의 감은수 n1이 되며, 다음식 (3)과 같이 나타낼 수 있다.Therefore, the sum of the number of turns n 11 of the first processing module 10 and the number of turns n 12 of the second processing module 20 and the number of turns n 13 of the third processing module 30 is the number of turns n 1 of the primary winding. This can be expressed as the following equation (3).
.................(3) ....... (3)
3개의 처리모듈(10,20,30)의 권선수 n11, n12, n13와 트랜스포머(40)의 2차 권선수 n2가 모두 동일한 권선수 n이라고 할 때, 트랜스포머(40)의 1차 권선수 n1=3n이 되고, 2차 권선수 n2=n이므로, 2차측 전류 I2는 식(2)로부터 다음식(4)와 같이 1차측 전류 I1의 3배가 됨을 알 수 있다.When the number of turns n 11 , n 12 , n 13 of the three processing modules 10 , 20 , and 30 and the number of turns of the secondary winding n 2 of the transformer 40 are all the same number of turns n, 1 of the transformer 40 is determined. it can be seen that the primary number of turns n 1 = 3n is, the second number of turns n 2 = n, so, the secondary current I 2 is doubled primary side 3 of the current I 1 as the food 4 from the expression (2) .
.................(4) .................(4)
3개의 처리모듈(10,20,30)에 결함이 발생하지 않은 상태에서는 3개의 처리모듈(10,20,30) 각각이 2차측 전류의 ⅓씩을 공급한다.In a state where a defect does not occur in the three processing modules 10, 20, and 30, each of the three processing modules 10, 20, and 30 supplies a second of the secondary current.
3개의 처리모듈(10,20,30) 중 어느 하나라도 고장이 나면 궤환되는 전류량에 의해 결함 발생이 검출되고, 고장난 모듈은 전류공급을 중단한다. 이 경우에 계전기(50)는 계전기 구동에 필요한 전류의 ⅓을 잃게 된다. 따라서, 계전기(50)를 구동에 필요한 전류를 공급하기 위해 남아있는 두 모듈의 전류 출력을 증가시켜 계전기의 상태를 유지시킨다.If any one of the three processing modules 10, 20, 30 fails, a fault is detected by the amount of current fed back, and the failed module stops supplying current. In this case, the relay 50 loses the power of the current necessary for driving the relay. Therefore, the current output of the two remaining modules is increased to supply the current required to drive the relay 50 to maintain the state of the relay.
도 3에 본 발명에 따른 처리모듈의 구성을 나타내는 블록도가 도시된다.3 is a block diagram showing a configuration of a processing module according to the present invention.
본 발명에 따른 처리모듈(10,20,30) 각각은 제어신호에 따라 전류를 출력하는 전류제어부(31)와; 제어신호에 따라 상기 전류제어부(31)에서 출력되는 전류를 차단하는 차단부(32)와; 계전기(50)에서 피드백되는 전류를 감지하는 전류센서부 (33)와; 및 입력신호와 상기 전류센서부(33)의 감지신호에 따라 상기 전류제어부 (31)를 제어하여 전류량을 변화시켜 출력하는 마이크로프로세서(34)로 구성된다.Each of the processing modules 10, 20, and 30 according to the present invention includes a current control unit 31 for outputting a current according to a control signal; A blocking unit 32 for blocking a current output from the current control unit 31 according to a control signal; A current sensor unit 33 for sensing a current fed back from the relay 50; And a microprocessor 34 which controls the current control unit 31 according to an input signal and a detection signal of the current sensor unit 33 to change the amount of current and output the variable amount of current.
3개의 처리모듈(10,20,30) 중 제1처리모듈(10)이 고장이라면, 제1처리모듈 (10)은 자체적으로 차단부(32)를 동작시켜 전류제어부(31)에서 출력되는 전류를 차단하기 때문에 제1처리모듈(10)에서 트랜스포머(40)로 전류가 공급되지 못하므로, 나머지 제2처리모듈(20)과 제3처리모듈(30)이 전류를 공급하게 된다.If the first processing module 10 of the three processing modules 10, 20, 30 is faulty, the first processing module 10 operates the blocking unit 32 by itself to output the current output from the current control unit 31. Since the current is not supplied from the first processing module 10 to the transformer 40 because it cuts off, the remaining second processing module 20 and the third processing module 30 supply current.
트랜스포머(40)의 1차측 권선수는 제2처리모듈(20)의 권선수 n12와 제3처리모듈(30)의 권선수 n13의 합이 되어 트랜스포머(40)의 1차측 권선수와 2차측 권선수의 비는 2:1이므로, 상기 (2)식에 의해 2차측 전류 I2는 1차측 전류의 2배인 2I1이 된다.The number of turns of the primary side of the transformer 40 is the sum of the number of turns n 12 of the second processing module 20 and the number of turns n 13 of the third processing module 30, so that the number of turns of the primary side of the transformer 40 and 2 Since the ratio of the number of turns of the secondary side is 2: 1, the secondary side current I 2 becomes 2I 1 which is twice the primary side current by the above formula (2).
트랜스포머(40)로부터 2I1의 전류를 공급받은 계전기(50)는 그에 해당하는 궤환신호를 3개의 처리모듈(10,20,30)에 출력한다. 계전기(50)에로의 전류 공급이 부족함을 감지한 제2처리모듈(20)과 제3처리모듈(30)은 고장 이전 전류의 1.5배에 해당하는 전류를 공급함으로써 고장 이전과 같이 계전기(50)에 3I1에 해당하는 전류를 공급한다.The relay 50 supplied with the current 2I 1 from the transformer 40 outputs the corresponding feedback signals to the three processing modules 10, 20, and 30. The second processing module 20 and the third processing module 30 that detect the lack of current supply to the relay 50 supply the current corresponding to 1.5 times the current before the failure, thereby providing the relay 50 as before the failure. Supply the current corresponding to 3I 1 .
도 4에 본 발명에 따른 철도신호 계전기 제어회로를 제어하는 방법을 나타내는 플로우차트가 도시된다.4 is a flowchart showing a method of controlling the railway signal relay control circuit according to the present invention.
계전기는 "온(ON)" 또는 "오프(OFF)" 상태로 동작하는 개폐장치로서, "온 (ON)"상태에서의 동작과 "오프(OFF)" 상태에서의 동작을 구분하여 제어한다.The relay is an open / close device that operates in an “ON” or “OFF” state and controls the operation in the “ON” state and the operation in the “OFF” state separately.
본 발명에 따른 철도신호 계전기 제어회로에 전원이 인가되면 초기화 및 자기검사를 실시하고(단계 S1), 계전기 제어입력이 "온(ON)" 또는 "오프(OFF)" 상태인지를 판단한다(단계 S2).When power is applied to the railway signal relay control circuit according to the present invention, initialization and self-test are performed (step S1), and it is determined whether the relay control input is in the "ON" or "OFF" state (step S2).
계전기 제어입력이 "온" 상태인 경우, 3개의 처리모듈(10,20,30)의 각 마이크로프로세서(34)는 계전기 제어신호를 출력하여 각각 ⅓A의 전류를 트랜스포머 (40)의 1차측에 공급한다(단계 S3).When the relay control input is in the "on" state, each of the microprocessors 34 of the three processing modules 10, 20, and 30 outputs a relay control signal to supply the current of A to the primary side of the transformer 40, respectively. (Step S3).
3개의 처리모듈(10,20,30)로부터 ⅓A의 전류가 공급되어 합계 1A의 전류가 트랜스포머(40)를 통해 계전기(50)에 1A의 전류가 공급되고, 계전기(50)는 1A의 궤환 전류신호를 전류센서부(33)로 출력한다. 이때 마이크로프로세서(34)는 전류센서부(33)가 1A의 궤환전류를 감지했는지를 판단한다(단계 S4).A current of ⅓A is supplied from the three processing modules 10, 20, and 30 so that a total of 1A current is supplied to the relay 50 through the transformer 40, and the relay 50 has a feedback current of 1A. The signal is output to the current sensor unit 33. At this time, the microprocessor 34 determines whether the current sensor unit 33 detects a feedback current of 1A (step S4).
전류센서부(33)가 1A의 궤환전류를 감지한 경우, 단계 S2로 되돌아가서 그 이하의 단계 S4까지의 과정을 반복하여 고장이 발생했는지를 검사한다. 전류센서부 (33)가 1A의 궤환전류를 감지하지 못한 경우, 전류센서부(33)가 1A미만의 궤환전류를 감지했는지 아니면 1A이상의 전류를 감지했는지를 판단한다(단계 S5). 여기서는 전류센서부(33)가 감지한 궤환전류가 1A미만인가 아닌가에 따라 1A미만 또는 1A이상인지를 판단한다.When the current sensor unit 33 detects the feedback current of 1A, the process returns to step S2 and repeats the steps up to step S4 thereafter to check whether a failure has occurred. If the current sensor unit 33 does not detect the feedback current of 1A, it is determined whether the current sensor unit 33 detects the feedback current of less than 1A or more than 1A (step S5). Here, it is determined whether the feedback current sensed by the current sensor unit 33 is less than 1A or more than 1A.
전류센서부(33)가 1A미만의 궤환전류를 감지한 경우, (1-궤환전류)/2 만큼 전류공급을 증가시키고, 카운터 A의 값을 1증가시킨다(단계 S6). 여기서, 3개의 처리모듈(10,20,30) 중 제1처리모듈(10)이 고장나서 전류를 공급하지 못하고 있는 경우, 상기 단계 S6이 정상적으로 실행되지 못하므로, 고장난 제1처리모듈(10)에 의한 (1-궤환전류)/2 만큼 전류공급이 증가되지 않고, 나머지 처리모듈(20,30)에 의해 (1-궤환전류)/2 만큼 전류공급이 증가되어 결국 1A의 전류가 계전기(50)에 공급된다.When the current sensor unit 33 detects a feedback current of less than 1A, the current supply is increased by (1-feedback current) / 2, and the value of the counter A is increased by one (step S6). Here, when the first processing module 10 of the three processing modules 10, 20, and 30 fails and cannot supply current, the step S6 cannot be executed normally, so that the failed first processing module 10 The current supply is not increased by (1-feedback current) / 2 by, and the current supply is increased by (1-feedback current) / 2 by the remaining processing modules 20 and 30 so that a current of 1A is relayed (50). Is supplied.
이후 카운터 A의 값이 2이상인지를 판단하여(단계 S7), 2이상이 아닌 경우 단계 S2로 되돌아가서 그 이하의 과정을 반복한다.Thereafter, it is determined whether the value of the counter A is 2 or more (step S7), and if it is not 2 or more, the process returns to step S2 and the following steps are repeated.
카운터 A의 값이 2이상인 경우, 단계 S2 내지 단계 S6의 과정을 2회 반복하여 1A미만의 궤환전류를 2회이상 감지한 것이므로, 해당 처리모듈, 예를 들면 제1처리모듈(10)이 고장난 것이므로, 차단부(32)를 동작시켜 제1처리모듈(10)로부터 전류가 공급되지 않도록 하고, 나머지 제2,3 처리모듈(20,30)에 의해 계전기(50)로 전류를 공급한다(단계 S8).If the value of the counter A is 2 or more, the process of steps S2 to S6 is repeated twice so that the feedback current of less than 1A is detected twice or more, so that the corresponding processing module, for example, the first processing module 10 is broken. In order to prevent the current from being supplied from the first processing module 10 by operating the blocking unit 32, the current is supplied to the relay 50 by the remaining second and third processing modules 20 and 30 (step S8). ).
한편, 상기 단계 S5의 판단에서 궤환전류가 1A미만이 아닌 경우, 3개의 처리모듈(10,20,30) 중 하나의 처리모듈의 고장으로 그 처리모듈로부터 최대전류가 공급되고 있는 것이므로, 나머지 2개의 처리모듈이 (궤환전류-1)/2 만큼 역방향 전류공급을 증가시켜 1A를 초과하는 전류를 상쇄시켜 1A의 전류가 공급되게 하고, 카운터 B의 값을 1증가시킨 후(단계 S9), 카운터 B의 값이 2이상인지를 판단하여(단계 S10), 2이상이 아닌 경우 단계 S2로 되돌아가서 그 이하의 과정을 반복한다.On the other hand, if the feedback current is less than 1A in the determination of step S5, the maximum current is supplied from the processing module due to the failure of one of the three processing modules 10, 20, 30, the remaining 2 Processing modules increase the reverse current supply by (feedback current-1) / 2 to cancel the current exceeding 1A so that 1A of current is supplied, and the value of counter B is increased by 1 (step S9). It is determined whether the value of B is 2 or more (step S10), and if it is not 2 or more, the process returns to step S2 and the following process is repeated.
카운터 B의 값이 2이상인 경우, 단계 S2 내지 단계 S5와 단계 S9의 과정을 2회 반복하여 1A이상의 궤환전류를 2회이상 감지한 것이므로, 해당 처리모듈, 예를 들면 제1처리모듈(10)이 고장난 것이므로, 차단부(32)를 동작시켜 처리모듈(10)로부터 전류가 공급되지 않도록 하여 나머지 제2,3 처리모듈(20,30)에 의해 계전기 (50)로 전류를 공급하여 동작시키게 한다(단계 S11).If the value of the counter B is 2 or more, the process of steps S2 to S5 and S9 is repeated twice to detect the feedback current of 1A or more twice or more, so that the corresponding processing module, for example, the first processing module 10 Since it is a failure, the breaker 32 is operated so that no current is supplied from the processing module 10 so that the current is supplied to the relay 50 by the remaining second and third processing modules 20 and 30 to operate. Step S11).
또한, 상기 단계 S2의 판단에서 계전기 제어입력이 "온(ON)" 상태가 아닌 경우, 전류센서부(33)가 0 A미만의 궤환전류를 감지했는지를 판단한다(단계 S12).In addition, when the relay control input is not in the "ON" state in the determination of step S2, it is determined whether the current sensor unit 33 detects a feedback current of less than 0A (step S12).
전류센서부(33)가 0 A미만의 궤환전류를 감지한 경우, 계전기(50)로 역방향 전류가 공급되고 있는 것이므로, (0-궤환전류)/2 만큼 전류공급을 증가시켜 계전기 (50)에 공급되는 전류를 정상적인 방향으로 공급하고, 카운터 A의 값을 1증가시킨다(단계 S13).When the current sensor unit 33 detects a feedback current of less than 0 A, since the reverse current is being supplied to the relay 50, the current supply is increased by (0- feedback current) / 2 to the relay 50. The supplied current is supplied in the normal direction, and the value of the counter A is increased by one (step S13).
여기서, 3개의 처리모듈(10,20,30) 중 제1처리모듈(10)이 고장나서 전류를 공급하지 못하고 있는 경우, 제1처리모듈(10)은 상기 단계 S10을 정상적으로 실행하지 못하므로, 고장난 제1처리모듈(10)에 의한 (0-궤환전류)/2 만큼 전류공급이 증가되지 않고, 나머지 제2,3 처리모듈(20,30)에 의해 (1-궤환전류)/2 만큼 전류공급이 증가되어 1A의 전류 공급이 이루어진다.Here, when the first processing module 10 of the three processing modules 10, 20, 30 fails and cannot supply current, the first processing module 10 may not execute the step S10 normally, Current supply is not increased by (0-feedback current) / 2 by the failed first processing module 10, and current is increased by (1-feedback current) / 2 by the remaining second and third processing modules 20 and 30. The supply is increased to provide a current supply of 1 A.
이후 카운터 A의 값이 2이상인지를 판단하여(단계 S14), 2이상이 아닌 경우 단계 S2로 되돌아가서 그 이하의 과정을 반복한다.Thereafter, it is determined whether the value of the counter A is 2 or more (step S14), and if it is not 2 or more, the process returns to step S2 and the following steps are repeated.
카운터 A의 값이 2이상인 경우, 단계 S2, S12 ,S13 및 S14의 과정을 2회 반복하여 0 A미만의 궤환전류를 2회이상 감지한 것이므로, 해당 처리모듈, 예를 들면 제1처리모듈(10)이 고장난 것이므로, 차단부(32)를 동작시켜 제1처리모듈(10)로부터 전류가 공급되지 않도록 하고, 나머지 제2,3 처리모듈(20,30)에 의해 계전기 (50)로 전류를 공급한다(단계 S16).If the value of the counter A is 2 or more, the process of steps S2, S12, S13, and S14 is repeated twice to detect a feedback current of less than 0 A two or more times, and thus the corresponding processing module, for example, the first processing module 10 ), The breaker 32 is operated so that no current is supplied from the first processing module 10, and the current is supplied to the relay 50 by the remaining second and third processing modules 20 and 30. (Step S16).
또한, 상기 단계 S12의 판단에서 전류센서부(33)가 0 A미만의 궤환전류를 감지하지 못한 경우, 3개의 처리모듈(10,20,30) 중 하나의 처리모듈의 고장으로 그 처리모듈로부터 최대전류가 공급되고 있는 것이므로, 나머지 2개의 처리모듈이 (궤환전류-1)/2 만큼 역방향 전류공급을 증가시켜 1A를 초과하는 전류를 상쇄시켜 1A의 전류가 공급되게 하고, 카운터 B의 값을 1증가시킨 후(단계 S16), 카운터 B의 값이 2이상인지를 판단하여(단계 S17), 2이상이 아닌 경우 단계 S2로 되돌아가서 그 이하의 과정을 반복한다.In addition, when the current sensor unit 33 does not detect a feedback current of less than 0 A in the determination of step S12, one of the three processing modules 10, 20, and 30 may cause a failure of the processing module. Since the maximum current is being supplied, the remaining two processing modules increase the reverse current supply by (feedback current-1) / 2 to offset the current exceeding 1A so that the current of 1A is supplied and the value of the counter B is adjusted. After increasing by one (step S16), it is determined whether the value of the counter B is two or more (step S17), and if it is not two or more, the process returns to step S2 and the following steps are repeated.
카운터 B의 값이 2이상인 경우, 단계 S2, S12, S16 및 단계 S17의 과정을 2회 반복하여 1A이상의 궤환전류를 2회이상 감지한 것이므로, 해당 처리모듈, 예를 들면 처리모듈(10)이 고장난 것이므로, 차단부(32)를 동작시켜 제1처리모듈(10)로부터 전류가 공급되지 않도록 하여 나머지 제2,3 처리모듈(20,30)에 의해 계전기 (50)로 전류를 공급하여 동작시키게 한다(단계 S18).If the value of the counter B is 2 or more, the process of step S2, S12, S16 and step S17 is repeated twice to detect the feedback current of 1A or more twice or more, so that the corresponding processing module, for example, the processing module 10 has failed. Therefore, the blocking unit 32 is operated so that no current is supplied from the first processing module 10 so that the current is supplied to the relay 50 by the remaining second and third processing modules 20 and 30 to operate. (Step S18).
상술한 바와 같은 본 발명에 따르면, 유도자기장을 사용하여 다중계를 구성함으로써 다중계의 모듈에서 발생하는 단일결함을 허용하여 계전기를 가용도 높게 제어할 수 있고, 단일모듈의 고장에 의한 잘못된 출력을 역바이어스를 걸어 상쇄시켜 계전기를 정상적으로 제어할 수 있는 효과가 있다. According to the present invention as described above, by configuring a multi-system using an induction magnetic field to allow a single fault occurring in the multi-system module can be used to control the relay to a higher degree of availability, it is possible to control the wrong output by the failure of a single module The reverse bias can be offset to offset the normal control of the relay.
이상의 설명은 본 발명의 구체적인 실시예에 대한 설명에 불과하고, 본 발명은 이러한 구체적인 실시예에 한정되지 않으며, 또한 본 발명에 대한 상술한 구체적인 실시예로부터 그 구성의 다양한 변경 및 개조가 가능하다는 것을 본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자는 쉽게 알 수 있다.The above description is only a description of specific embodiments of the present invention, and the present invention is not limited to these specific embodiments, and furthermore, various changes and modifications of the configuration are possible from the above-described specific embodiments of the present invention. Those skilled in the art will readily appreciate.
도 1은 종래의 철도신호계전기 제어용 다중계 시스템,1 is a conventional multi-system for railway signal relay control,
도 2는 본 발명에 따른 철도신호 계전기 제어회로를 나타내는 구성도,2 is a block diagram showing a railway signal relay control circuit according to the present invention;
도 3에 본 발명에 따른 처리모듈의 구성을 나타내는 블록도,3 is a block diagram showing a configuration of a processing module according to the present invention;
도 4에 본 발명에 따른 철도신호 계전기 제어회로를 제어하는 방법을 나타내는 플로우차트이다.4 is a flowchart showing a method of controlling the railway signal relay control circuit according to the present invention.
< 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 ><Description of Symbols for Main Parts of Drawings>
10,20,30 : 제1, 2, 3 처리모듈 40 : 트랜스포머10,20,30: 1st, 2nd, 3rd processing module 40: transformer
50 : 계전기50: relay
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