KR20050089751A - 에스에스알 모듈을 이용한 철도 신호기기 제어용 전용카드 - Google Patents

에스에스알 모듈을 이용한 철도 신호기기 제어용 전용카드 Download PDF

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Abstract

본 발명은 SSR 모듈을 이용한 철도 신호기기 제어용 전용카드에 관한 것으로, 전원용 릴레이 대신에 무접점 릴레이인 SSR을 전용 모듈의 내부 회로에 구성하고, VME 버스 방식을 통해 버스에서 입력된 데이터를 디코더 회로를 통해 출력위치를 지정하고, 무전류상태에서 F/S 릴레이를 구동하고, SSR 모듈을 동작시켜 AC 60V 또는 AC 110V, DC 24V의 전원을 철로 신호기기에 인가함으로써, 스파크에 의한 산화막의 생성을 방지할 수 있도록 한 SSR 모듈을 이용한 철도 신호기기 제어용 전용카드를 제공함에 그 목적이 있다.
본 발명은 선별등 및 차단기 등의 철도용 신호기기에 전원을 투입하는 장치에 있어서, 그 내부에 VME 버스 방식을 채택하고, VME 버스로부터 입력된 데이터를 인가받아 해당 데이터를 디코딩하여, 신호 출력위치를 지정하는 디코더가 구비되며, 상기 디코더의 출력단자에 각각 신호선으로 연결되어 무접점 스위칭을 행하는 SSR 모듈이 접속되어져 있으며, 그 SSR 모듈과 신호선으로 연결된 F/S 릴레이가 구비되어 디코더로 인가된 원격의 제어신호에 따라 SSR 모듈이 스위칭되게 구비됨으로써 상기 철도 신호기기에 전원 투입/차단을 스위칭하는 것을 특징으로 한다.
본 발명을 적용하면, 종래기술의 문제점인 기존의 전원용 릴레이 방식을 사용하지 않으면서, 무접점 릴레이인 SSR 모듈을 내부 회로로 구성하여 철도 신호기기에 대한 전원 인가시 발생되는 스파크에 의한 산화막 생성이 없으므로 접점 불량에 따른 기기의 고장이 발생되지 않으며, 전체 신호기기의 구동회로를 간략화할 수 있다는 잇점이 있다.

Description

에스에스알 모듈을 이용한 철도 신호기기 제어용 전용카드{CONTROL CARD FOR A SIGNAL DEVICE USING OF A SSR MODULE}
본 발명은 SSR 모듈을 이용한 철도 신호기기 제어용 전용카드에 관한 것으로, 보다 상세하게 전원용 릴레이 대신에 무접점 릴레이인 SSR을 전용 모듈의 내부 회로에 구성하고, VME 버스 방식을 통해 버스에서 입력된 데이터를 디코더 회로를 통해 출력위치를 지정하고, 무전류상태에서 F/S 릴레이를 구동하고, SSR 모듈을 동작시켜 AC 60V 또는 AC 110V, DC 24V의 전원을 철로 신호기기에 인가함으로써, 스파크에 의한 산화막의 생성을 방지할 수 있도록 한 SSR 모듈을 이용한 철도 신호기기 제어용 전용카드에 관한 것이다.
주지된 바와 같이, 일반적으로 철도 신호기기는 위험을 방지하고 한정된 선로 상에 보다 많은 열차를 운행시키려는 목적으로 설치되는 것으로서, 기관사에게 차단신호 및 선별 신호 등의 각종 신호뿐만 아니라 각종 운전조건을 지시하는 장치이다.
이러한 철도 신호기기는 역 구내나 선로를 따라 설치되어 기관사가 눈으로 확인할 수 있는 차단기와, 선별등의 신호기기가 존재한다.
이를 좀 더 구체적으로 설명하면, 도 1에 도시된 바와 같이 철도역의 신호 기계실(미도시)에는 연동 장치부(미도시)와 연동장치부로부터의 철도신호기 및 선별등과 차단기 등의 신호기기(12), 선로전환기(미도시)에 대한 제어 신호를 전기적으로 송수신하는 입출력장치 랙이 다수개 구비되어져 있다.
각 입출력장치 랙은 그 내부에 각각의 입력데이터를 제어하고 다수의 신호기, 철도 신호기기(12), 선로전환기(미도시)에 전원을 투입하기 위한 전원용 릴레이가 다수개 구비되어져 있는 바, 그 중 철도 신호기기(12)의 스위칭제어를 행하는 제어회로(2)에 대해 기술하기로 한다.
먼저, 철도 신호기기(12)에 대한 스위칭제어를 행하는 제어회로(2)에는 마찬가지로 전원용 릴레이(10)가 철도 신호기기별로 다수개 구비되어져 있으며, 그 전원용 릴레이(10)를 구동하기 위한 AC 60V, DC 24V, AC110V의 전원을 인가하고, DC 24V용 입/출력 카드(6)(8)로 동작전원을 인가하여 그 전원용 릴레이(10)를 동작시킴으로써 인가된 AC 전원을 이용하여 철도 신호기기(12)의 내부에 구비된 전구 또는 LED(미도시)를 동작시키는 방식으로 이루어져 있다.
하지만, 이러한 종래의 철도 신호기기 동작방식은 전원이 인가된 상태에서 상기 전원용 릴레이(10)가 동작함으로써 각 접점이 구성되는 과정중에 접점사이에 스파크가 발생하고, 그 스파크 발생에 의해 생성된 산화막에 의해 접점구성에 불량이 빈번하게 발생하여 실제 출력이 상기 철도 신호기기(12)로 도달하지 않거나, 전류의 양이 적어 철도신호기(12)의 내부 전구 또는 LED(미도시)가 동작하지 않는 등의 문제점이 있었다.
미설명부호 4는 VME버스를 나타내는 바, 그 VME버스는 철도용 신호전송을 위한 버스로서, VME 버스규격(VME bus revision D 이전규격)의 마스터/슬레이브 오퍼레이션을 지원하며, VME 버스 규격을 만족하면서 각 보드를 통해 각종 철도신호기기, 철도 신호기, 선로전환기에 대해 데이터 인터페이스를 행한다.
본 발명은 상기한 종래 기술의 사정을 감안하여 이루어진 것으로, 전원용 릴레이 대신에 무접점 릴레이인 SSR을 전용 모듈의 내부 회로에 구성하고, VME 버스 방식을 통해 버스에서 입력된 데이터를 디코더 회로를 통해 출력위치를 지정하고, 무전류상태에서 F/S 릴레이를 구동하고, SSR 모듈을 동작시켜 AC 60V 또는 AC 110V, DC 24V의 전원을 철로 신호기기에 인가함으로써, 스파크에 의한 산화막의 생성을 방지할 수 있도록 한 SSR 모듈을 이용한 철도 신호기기 제어용 전용카드를 제공함에 그 목적이 있다.
상기한 목적을 달성하기 위해, 본 발명의 바람직한 실시예에 따르면 선별등 및 차단기 등의 철도용 신호기기에 전원을 투입하는 장치에 있어서, 그 내부에 VME 버스 방식을 채택하고, VME 버스로부터 입력된 데이터를 인가받아 해당 데이터를 디코딩하여, 신호 출력위치를 지정하는 디코더가 구비되며, 상기 디코더의 출력단자에 각각 신호선으로 연결되어 무접점 스위칭을 행하는 SSR 모듈이 접속되어져 있으며, 그 SSR 모듈과 신호선으로 연결된 F/S 릴레이가 구비되어 디코더로 인가된 원격의 제어신호에 따라 SSR 모듈이 스위칭되게 구비됨으로써 상기 철도 신호기기에 전원 투입/차단을 스위칭하는 것을 특징으로 하는 SSR 모듈을 이용한 철도 신호기기 제어용 전용카드가 제공된다.
바람직하게, 상기 SSR 모듈의 입력단자에는 디코더의 출력단자가 접속되고, 상기 SSR모듈의 구동단자에는 교류전원이 인가되는 전원단자에 접점의 충격을 완화하기 위해 바리스터와 병렬로 접속되며, 구동단자는 F/S 릴레이의 구동에 따라서 철도신호기기로 접속되며, 철도신호기기 입력단자에 접속된 F/S 릴레이의 스위치는 디코더를 통한 원격의 제어신호에 따라 동작되어 철도 신호기기에 교류전원이 공급되며, 철도신호기기 입력단자에 접속된 릴레이의 스위치와 SSR모듈의 구동단자 사이에는 전류센서가 분기된 회로구성을 갖는 것을 특징으로 하는 SSR 모듈을 이용한 철도 신호기기 제어용 전용카드가 제공된다.
이하, 본 발명에 대해 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 SSR 모듈을 이용한 철도 신호기기 제어용 전용카드를 도시한 도면이며, 도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 SSR 모듈을 이용한 철도 신호기기 제어용 전용카드의 내부 구성을 도시한 블록구성도이다.
이를 참조하면, 본 발명의 일실시예에 따른 SSR 모듈을 이용한 철도 신호기기 제어용 전용카드(22)가 구비된 제어수단(20)은 마찬가지로 VME 버스(4)의 규격하에서 설계되는 바, VME 버스규격(VME bus revision D 이전규격)의 마스터/슬레이브 오퍼레이션을 지원하며, VME 버스 규격을 만족하면서 각 보드를 통해 각종 신호기, 선별등, 선로전환기에 대해 데이터 인터페이스를 행하도록 되어져 있다.
한편, 본 발명의 일실시예에 따른 SSR 모듈을 이용한 철도 신호기기 제어용 전용카드(22)는 전원용 릴레이 대신에 무접점 릴레이인 SSR을 전용 모듈의 내부 회로에 구성하고, VME 버스 방식을 통해 버스에서 입력된 데이터를 디코더 회로를 통해 출력위치를 지정하고, 무전류상태에서 F/S 릴레이를 구동하고, SSR 모듈을 동작시켜 AC 60V 또는 AC 110V, DC 24V의 전원을 철로 신호기기에 인가함으로써, 스파크에 의한 산화막의 생성을 방지할 수 있도록 한 SSR 모듈을 이용한 철도 신호기기 제어용 전용카드이다.
보다 상세하게, 본 발명의 일실시예에 따른 SSR 모듈을 이용한 철도 신호기기 제어용 전용카드(22)는 그 내부에 VME 버스 방식을 채택하고, 상기 VME 버스(4)로부터 입력된 데이터를 인가받아 해당 데이터를 디코딩하여, 신호 출력위치를 지정하는 디코더(24)가 구비되어져 있다.
상기 디코더(24)에는 각각 신호선으로 연결된 SSR 모듈 1∼N(26a∼26d)이 접속되어져 있으며, 그 SSR 모듈 1∼N(26a∼26d)과 신호선으로 연결된 F/S 릴레이(28a∼28d)가 접속되어져 있다.
따라서, 본 발명의 일실시예에 따른 SSR 모듈을 이용한 철도 신호기기 제어용 전용카드(22)는 종래기술의 문제점인 기존의 전원용 릴레이 방식을 사용하지 않으면서, 무접점 릴레이인 SSR 모듈 1∼N(26a∼26d)을 내부 회로로 구성하여 접점 불량에 따라 기기 제어의 불량요소를 제거하도록 한다.
즉, 상기 디코더(24)를 통해 출력위치를 지정하고, 무전류 상태에서 상기 F/S 릴레이(28a∼28d)의 회로를 구동한 후, 상기 SSR 모듈 1∼N(26a∼26d)에 동작신호를 인가하여 AC 60V 또는 AC 110V, DC 24V중 어느 한 전원을 인가하고, 상기 철도 신호기기 제어용 전용카드(22)에 DC 24V의 동작전원을 이용하여 상기 철도 신호기기(12)를 구동시키도록 한다.
이를 통해, 상기 철도 신호기기(12)를 구동시키기 위한 회로 구성이 간략화될 수 있으며, 스파크에 의한 산화막의 생성을 방지할 수 있으므로 접점 장애가 일어나지 않게 된다.
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 SSR 모듈을 이용한 철도 신호기기 제어용 전용카드의 회로 구성을 도시한 회로도이다.
이를 참조하면, 본 발명의 일실시예에 따른 SSR 모듈을 이용한 철도 신호기기 제어용 전용카드(22)의 회로는 도 4에 도시된 바와 같다.
즉, 디코더(24)의 구동신호출력단자가 무접점릴레이(Solid State Relay)(SSR1)의 입력단자(IN2)에 접속되고, 무접점릴레이(SSR1)의 구동단자(DR1)에는 교류전원(AC)이 인가되는 전원단자(R1)가 바리스터(D1)를 통해 병렬로 접속되며, 구동단자(DR2)는 철도 신호기기(12a, 주심)를 통해 접속되는 한편, 철도 신호기기 입력단자에 접속된 릴레이(RL1)의 스위치(RL11)와 직렬로 접속되어 구성된 것으로, 도면의 설명중 미설명부호 Vcc는 전원단자이다.
이때, 구동단자(DR2)는 철도 신호기기(12a, 주심)의 사이에는 전류센서(29a)가 구비되어져 있으며, 그 전류센서(29a)의 다른 단자에는 검지회로(32a)가 접속되어져 다시 상기 무접점릴레이(SSR1)로 검지신호를 인가하도록 접속되어져 있다.
또한, 철도신호기기(13a, 부심)에도 역시 전류센서(29b)가 구비되어져 있으며,그 전류센서(29b)의 한 단자는 상기 무접점릴레이(SSR1)와 접속되어져 있으며, 그 전류센서(29b)의 다른 단자에는 검지회로(32b)가 접속되어져 있고, 그 검지회로(32b)는 상위의 회로와 접속되어져 있다. 여기서 상위 회로란 제어회로를 내장한 싱글보드 컴퓨터이다. 따라서, 관제실에서는 해당 철도신호기기(12a, 13a)의 동작여부에 대해 신호 인가받게 된다.
이와 같이 구성된 본 발명의 일실시예에 따른 SSR 모듈을 이용한 철도 신호기기 제어용 전용카드(22)는 전원단자(Vcc)에 전원이 인가되고, 교류전원(AC)이 인가된 상태에서 상기 디코더(24)를 통해 구동신호 출력단자로 구동신호가 입력되면, 그 구동신호는 무접점릴레이(SSR1)의 입력단자(IN2)에 입력되므로 무접점릴레이(SSR1)가 구동되어 그의 구동단자(DR1,DR2)가 상호 접속된다.
또한, 상기 무접점릴레이(SSR1)의 어느 한 구동단자(DR2)와, 릴레이(RL1)의 스위치(RL11)의 사이에는 도시된 바와 같이 전류센서(29)가 분기되어 구성됨으로써 상기 철도신호기기(12a)에 유입되는 전류를 검지하게 된다.
먼저, F/S 릴레이 입력단자(CS1)로 저전위의 제어신호가 입력되어 릴레이(RL1)가 구동되면, 릴레이(RL1)의 스위치(RL11)가 접속되고, 무접점 릴레이(SSR1)가 구동되면, 전원단자(R1)의 교류전원(AC)이 릴레이(RL1)의 스위치(RL11), 무접점릴레이(SSR1)의 구동단자(DR1,DR2) 및 철도 신호기기(12a)를 통해 전원단자(B1)로 흐르게 되고, 이에 따라 철도 신호기기(12a)는 교류전원(AC)이 인가되어 해당 전원에 의해 점등되게 된다.
그리고, 철도 신호기기(12a)로 전류가 흘러 전류센서(29)가 동작하게 되면, 검지회로를 통해 철도신호기기가 정상 동작하고 있음을 출력포트를 통해 상위로 전달하고, 철도 신호기기(12a)의 이상으로 전류센서(29)가 동작하지 않으면, 검지회로를 통해 철도신호기기(12a)의 이상으로 판단하여 검지회로에서는 다른 릴레이 회로를 구동시켜 위와 같은 형태의 동작으로 철도신호기기(13a)에 전원단자(A1)의 교류전원(AC)이 인가되어 철도신호기기(13a, 부심)를 점등시키게 된다.
스위치(RL11)는 철도신호기기(12a, 주심)와 접속되고, 스위치(RL12)는 철도신호기(13a, 부심)와 접속되어 있다.
한편, 본 발명의 실시예에 따른 SSR 모듈을 이용한 철도 신호기기 제어용 전용카드는 단지 상기한 실시예에 한정되는 것이 아니라 그 기술적 요지를 이탈하지 않는 범위내에서 다양한 변경이 가능하다.
상기한 바와 같이, 본 발명에 따른 SSR 모듈을 이용한 철도 신호기기 제어용 전용카드는 종래기술의 문제점인 기존의 전원용 릴레이 방식을 사용하지 않으면서, 무접점 릴레이인 SSR 모듈을 내부 회로로 구성하여 철도 신호기기에 대한 전원 인가시 발생되는 스파크에 의한 산화막 생성이 없으므로 접점 불량에 따른 기기의 고장이 발생되지 않으며, 전체 신호기기의 구동회로를 간략화할 수 있다는 잇점이 있다.
도 1은 종래의 실시예에 따른 철도 신호기기 제어방식을 도시한 회로구성도,
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 SSR 모듈을 이용한 철도 신호기기 제어용 전용카드를 도시한 도면,
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 SSR 모듈을 이용한 철도 신호기기 제어용 전용카드의 내부 구성을 도시한 블록구성도,
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 SSR 모듈을 이용한 철도 신호기기 제어용 전용카드의 회로 구성을 도시한 회로도이다.
*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명*
4:VME버스, 6:DC24V용 출력카드,
8:DC24V용 입력카드, 10:전류검지릴레이,
12:철도신호기기, 24:디코더,
26:SSR모듈, 28:F/S릴레이.

Claims (2)

  1. 선별등 및 차단기 등의 철도용 신호기기에 전원을 투입하는 장치에 있어서,
    그 내부에 VME 버스 방식을 채택하고, VME 버스로부터 입력된 데이터를 인가받아 해당 데이터를 디코딩하여, 신호 출력위치를 지정하는 디코더가 구비되며, 상기 디코더의 출력단자에 각각 신호선으로 연결되어 무접점 스위칭을 행하는 SSR 모듈이 접속되어져 있으며, 그 SSR 모듈과 신호선으로 연결된 F/S 릴레이가 구비되어 디코더로 인가된 원격의 제어신호에 따라 SSR 모듈이 스위칭되게 구비됨으로써 상기 철도 신호기기에 전원 투입/차단을 스위칭하는 것을 특징으로 하는 SSR 모듈을 이용한 철도 신호기기 제어용 전용카드.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 SSR 모듈의 입력단자에는 디코더의 출력단자가 접속되고, 상기 SSR모듈의 구동단자에는 교류전원이 인가되는 전원단자에 접점의 충격을 완화하기 위해 바리스터와 병렬로 접속되며, 구동단자는 F/S 릴레이의 구동에 따라서 철도신호기기로 접속되며, 철도신호기기 입력단자에 접속된 F/S 릴레이의 스위치는 디코더를 통한 원격의 제어신호에 따라 동작되어 철도 신호기기에 교류전원이 공급되며, 철도신호기기 입력단자에 접속된 릴레이의 스위치와 SSR모듈의 구동단자 사이에는 전류센서가 분기된 회로구성을 갖는 것을 특징으로 하는 SSR 모듈을 이용한 철도 신호기기 제어용 전용카드.
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