NO143138B - Sikkerhetsanordning ved et styreanlegg for jernbanedrift - Google Patents

Description

— Foreliggende oppfinnelse vedrører en sikkerhetsanordning ved

et styreanlegg for jernbanedrift i overensstemmelse med ingressen i det etterfølgende hovedkrav.

Sikkerhetsanordninger av det innledningsvis nevnte slag er tidligere kjent, f.eks. fra svensk patentskrift nr. 362041, i hvilket en datamaskin i et styreanlegg gir til sikkerhetsanordningen to instruksjoner med lik betydning, men med forskjellig form. Andre styreanlegg er kjent, hvilke inneholder to datamaskiner som er programmert til å gi to like in-

struksjoner til sikkerhetsanordningen. Tolkningen av instruksjonene til sikkerhetsanordningen er opprinnelig blitt utført med dekodere, som har vært bygget opp av reléer. Når dekodernes reléer skal erstattes med elektroniske kretser har man fryktet at graden av sikkerhet hos sikkerhetsanordningen skulle minskes dersom ikke spesielle forholdsregler ble tatt.

Sikkerhetsanordningen ifølge oppfinnelsen har de spesielle kjennetegn som fremgår av hovedkravets kjennetegnende del.

Med sikkerhetsanordningen ifølge oppfinnelsen oppnås at sikker-heten for at et apparat som styrer jernbanedriften omstilles etter riktig instruksjon, betydeligøkes, ved at relé-

kontakter med sine anerkjente gode isolasjonsevner anvendes for å holde strømkretser brutt som skal være brutt, mens tyristorer med sin evne til å bryte strøm uten å slites overtar den for relékontaktene krevende oppgave å

bryte strømmen i strømkretsene.

Det er videre et formål med oppfinnelsen at indikering

gis fra sikkerhetsanordningen om hver påbegynt omstilling

av et styrende apparat og at omstillingen hindres om den er av 'feilaktig slag og at den hindres før den er blitt satt i gang.

Det er dessuten et formål med oppfinnelsen at det skal være mulig å kontrollere instruksjonsmottageres riktige funksjon som inngår i sikkerhetsanordningen, ved at nevnte instruksjonsmottagere manøvreres under så kort varighet at det styrende apparatet ikke påvirkes, også til andre kombinasjoner enn dem som skal igangsette omstilling av det styrende apparatet.

I det følgende beskrives et eksempel på en sikkerhetsanordning ifølge oppfinnelsen ved et styreanlegg for jernbanedrift, idet det henvises til etterfølgende tegninger, hvor Fig. 1 viser en sikkerhetsanordning i samvirke med et lyssignal, ogFig.'2 viser en sikkerhetsanordning i samvirke med en pensdrivanordning.

Sikkerhetsanordningen 1 i fig. 1 ved et styreanlegg for jernbanedrift er sammenkoblet med et lyssignal 2 forsynt med to signallamper 2a, 2b for grønt lys og en signallampe 2c for rødt lys.

I sikkerhetsanordningen 1 inngår videre tre instruksjonsmottagere 3a, 3b, 3c. Med en ledning for digital datakommunikasjon 4 er instruksjonsmottagerne forbundet med et indikeringsbehandlende organ 5 i et sentralt styreanlegg 6.

To av instruksjonsmottagerne 3a og 3b er hver forsynt med en dekoder 7a og 7b for dekoding av mottatte dataord. Dekoderne er tilknyttet hvert sitt relé 8a, 8b som er forsynt med hver sin normalt sluttede kontakt 9a, 9b, parallellkoblet og tilkoblet til signallampen 2c for rødt lys, og hver sin normalt åpne kontakt 10a, 10b, seriekoblet og tilkoblet til de to parallellkoblede signallampene 2a, 2b for grønt lys.

Sikkerhetsanordningen 1 er videre forsynt med en tredje instruk-sjonsmottager 3c, i hvilken inngår ehdekoder 7c og to om-:koblere 20a og 20b som er forbundet med dekoderen, hvilke om- jkoblere er.innkoblet i hver sin av kretsene for de grønne signal-1 lampene 2a, 2b. Dekoderne 7a, b, c er oppbygget av elektroniske logiske kretser, og omkoblerne utgjøres av tyristorer.

Sikkerhetsanordningen er matet med vekselstrøm for drift av de tre lyssignalene over tre adskilte transformatorer 19a, 19b, 19c.

I sikkerhetsanlegget 1 inngår videre indikeringsinretninger i form av spenningsavfølere 12 i kretsen for signallampen 2c for rødt lys og 13 i den samme kretsen for mating av signallampene 2a, 2b for grønt lys. Videre er spenningsavfølere 14 og 15 anordnet i hver av kretsene for signallampene for grønt lys. Indikeringsinnretninger i form av en strømavføler 16 er innkoblet i kretsen for den røde signallampen og en strømavføler

17, 18 i hver av kretsene for de grønne signallampene. Indi-keringer fra indikeringsinnretningene sendes med ledningen 4 tilbake til det indikeringsbehandlende organet 5 i det sentrale styreanlegg 6, skjønt separate ledninger for dette formål ikke er vist i fig. 1.

Normalt lyser signallampen 2c for rødt lys, stoppsignal, så lenge instruksjon om tenning av et kjøresignal med grønt lys ikke er blitt mottatt i sikkerhetsanordningen 1. De to instruksjonsmottagerne 7a, 7b er på kjent måte anordnet for å motta hver

sin instruksjon med samme betydning, dvs. at signallampen for rødt lys skal slukkes og minst én av signallampene for grønt lys skal tennes, men instruksjonene til hver enkelt av instruksjonsmottagerne kan være kodet med forskjellig form. Dekoderne i instruksjonsmottagerne er anordnet for ved mottagning av det bestemte kodeordet å sende strøm til tilhørende reléspole 8a,

8b, hvorved reléets kontakter slår om. Ettersom de normalt koblede kontaktene 9a, 9b til signallampen for rødt lys er parallellkoblet og de normalt åpne kontaktene 10a, 10b til signallampene for grønt lys er seriekoblet, kommer veksling mellom rødt og grønt lys i stand bare ved felles omslag av begge reléene 8a og 8b. De to instruksjonene til instruksjonsmottagerne ble sammenstilt uavhengig av hverandre og på for-skjellige tidspunkter i en reguleringsdatamaskin som er plassert i det sentrale styreanlegg 6. Instruksjonene sendes som digitale

I

I

^meddelelser i serieform med kommunikasjonsledningene 4 og er i

kodet for å mottas av bestemte instruksjonsmottagere, i dette tilfelle av begge instruks jonsmottagerne 7a resp. 7b..

Bare hvis begge instruksjonene har blitt mottatt riktig og releene er blitt innkoblet på grunn av instruksjonene, igangsettes omstillingen av lyssignalene.

Den tredje instruksjonsmottageren 3c i sikkerhetsanordningen er anordnet for å motta en tredje instruksjon som angir type av omstilling av lyssignalene, dvs. om en eller to signallamper med grønt lys skal tennes. Strømmen til lampene sluttes av en av eller begge tyristorene 19a, 19b, som er styrt fra den tredje dekoderen 7c.

Så snart omstilling av signalbilde er blitt igangsatt av instruks jonsmottagerne 3a. og 3b, og typen av signalbilde; er blitt bestemt av instruksjonsmottageren 3c, rapporteres manøverens . resultat tilbake til indikeringsanordningen 5 i det sentrale styreanlegget 6 ved hjelp av indikeringsorgan, nemlig av de fire indikatorene for spenning 12-15, de tre indikatorene for strøm 16-18 og signalkontaktene lia, 11b på releene. I styre-datamaskinen i det sentrale styreanlegget bestemmes med to adskilte, uavhengige fremgangsmåter om den beregnede omstillingen av signalbilder er blitt utført riktig eller galt. Hvis derved minst en av prøvene gir som resultat at omstillingen er feil gis straks en instruksjon til tilhørende instruksjonsmottagere at deres relé skal kobles fra. Lyssignalet går derved tilbake til å vise rødt lys.

Sikkerhetsanordningen 1 og det samvirkende sentrale styreanlegg

6 er anordnet slik at den påbegynte omstillingen av signalbilde

ved feilaktig manøvrering avbrytes og tilbakegang skjer til rødt lys etter en tid på høyst 1/20 sek. Denne tid er så kort at signallampene for grønt lys ikke rekker å tennes og avgi noe grønt lys; en feilaktig og farlig informasjon kan derfor ikke gis ut fra lyssignalet.

Sikkerhetsanordningen ifølge oppfinnelsen er videre anordnet på en slik måte at betingelsen for om lyssignalet skal vise ett eller to grønne lys er at instruksjon om visning av slikt lys skal

i

mottas i sikkerhetsanordningen ca. 100 ganger/sek. Skulle instruksjoner om grønt lys utebli i mer enn ca. 1/20 sek., så faller reléet i i det minste noen av instruksjonsmottagerne 3a, 3b og signalet går over til å vise rødt lys.

At sikkerhetsanordningen er anordnet for å hindre den påbegynte omstillingen ca. 1/20 sek. etter mottagningen av instruksjonene om igangsettingen åv omstillingen, mens intervallet mellom instruksjonene er bare ca. 1/100 sek. og således betydelig kortere, forklares av at det kreves et antall på hverandre følgende instruksjoner, tre til fem instruksjoner, for at instruksjonsmottagernes reléer skal komme frem til tilslags-stillingen.

De innlagte indikatorene for spenning og strøm tillater at den riktige funksjonen hos komponentene i sikkerhetsanordningen og i det styrende apparatet som er tilknyttet denne, kan kontrolleres ved spesielle kontrollprogram som er innlagt i det sentrale styreanleggets styredatamaskin. Det antas f.eks. at lyssignalet i en tidsperiode er innstilt for å vise bare ett eneste grønt lys. Kontrollprogrammet kan da dirigere instruksjonsmottageren 3a til å bryte strømmen til sitt relé la og dirigere instruksjonsmottageren 3c til å koble inn. strøm til begge signallampene for grønt lys. Hvis derved bl.a. spenningsindikatoren 13 fremdeles indikerer spenning, så må dette tolkes som at relékontakten 10a i indikeringsmottageren 3a er blitt sittende fast i sluttet stilling. Hvis samtidig strømindikatoren 17 indikerer at strøm går til den ene av lampene 2a for grønt lys og strømindikatoren 18 indikerer at strøm ikke går til den andre lampen 2b, skjønt indikeringsmottageren 3c er innstilt for å gi strøm til begge lampene, så kan det derav trekkes den slutning at den andre lampen 2b er blitt avbrutt i sin gløde-tråd.

Den spesielle kontrollmanøvreringen har som nevnt så kort. varighet at noen endring av lampesignalet ikke er synlig. Kontrollmanøvreringen utføres bare så ofte som det bedømmes å være nødvendig for at sannsynligheten for komponentenes riktige funksjon skal anses å være tilstrekkelig høy.

'Den beskrevne sikkerhetsanordningen er anordnet for å vise kun I to adskilte kjøresignaler. Den kan i andre tilfeller være anordnet for å vise flere enn to kjøresignaler, et signal kan f.eks. være blinkende. I så tilfelle er den tredje instruksjonsmottageren 3c forsynt med flere enn to tyristorer for innkobling av utvalgt signalbilde.

Et annet eksempel på en sikkerhetsanordning som er tilknyttet

til et styrende apparat i form av en pensdrivanordning for omlegging av en pens, vises i fig. 2. Derved er en sikkerhetsanordning 31 av stort sett samme slag som den tidligere beskrevne tilknyttet en pensdrivanordning 32 og forsynt med- tre instruksjonsmottagere 33a, 33b, 33c. Disse er som før tilknyttet over ledningen 4 for digital datakommunikasjon til det indike-ringsbehandlénde organet 5 i den sentrale styreanordningen 6.

Indikeringsmottagerne er alle forsynt med dekodere for de mottatte meddelelsene, og i to av indikeringsmottagerne 33a, 33b er kodemottagerne koblet til reléspoler 38a, 38b, som i sin tur påvirker hver sin normalt åpne kontakt 39a, 39b for å

slutte strømmen til pensdrivanordningen 32 og hver sin normalt sluttede kontakt 40a, 40b for indikering av releenes stilling.

Pensdrivanordningens motor 32 er en likestrømsmotor med et

anker 4 3 og magnetiseringsviklinger 44A og 44B, hvorav den ene 44A innkobles i serie med ankeret ved omlegging av pensen til høyre og den andre 44B innkobles ved omlegging til venstre.

En grensebryter 46A bryter strømmen til motoren når omleggingen til høyre er fullført og en andre grensebryter 46B bryter strømmen etter omlegging til venstre. Pensdrivanordningens motor mates med likestrøm fra to adskilte likerettere 47A og 47B, en for hver omleggingsretning.

Den tredje indikeringsmottageren 33c er anordnet med to par omkoblere 48A, 48B, tilknyttet til dekoderen 37c for å koble inn vekselstrøm til beregnet vikling hos pensdrivanordningens motor, hvilken strøm likerettes av de nevnte likeretterne 47A, 47B. Omkoblerne utgjøres i dette tilfelle av tyristorer.

I sikkerhetsanordningen 31 inngår videre, som tidligere beskrevet,jindikeringsorgan, i dette tilfelle tre indikatorer for spenning 50, 51A og 51B. Indikatoren 50 avføler spenning etter relékontaktene hos begge de første instruksjonsmottagerne 33a, b, de øvrige avføler spenning til hver enkelt motorvikling etter tyristorene i den tredje instruksjonsmottageren 33c.

Pensdrivanordningen 32 er videre utrustet med to par signalkontakter 53A og 53B, hvilke er koblet til en likeretter 54 og anordnet for å sluttes samtidig som tilsvarende grensebryter 46A resp. 46B brytes ved fullført omlegging. Signalkontaktene er anordnet for å gi en likespenning med forskjellig polaritet i den ene og i den andre grensestillingen. Signalkontaktene er koblet til et lavpassfilter 55 i sikkerhetsanordningen 31, og filteret i sin tur til indikatorer 56A og 56B for indikering til det sentrale styreanlegget 6 av signalspenningens polaritet.

En relékontakt i et prøverelé 61 er innkoblet i kretsen mellom signalkontaktene 53A, B og filteret 55 for anvendelse ved prøvning av selve indikeringsanordningen.

De nevnte indikeringsanordningene 50-52 og 56A, B er koblet til ledningsnettet 4 for digital kommunikasjon, men separate ledninger for dette formål er ikke spesielt inntegnet på fig. 2.

Sikkerhetsanordningen 31 på pensdrivanordningen 32 er anordnet

i prinsippet lik sikkerhetsanordningen 1 på lyssignalene, dvs. at de to indikeringsmottagerne 33a, 33b dekoder de mottatte instruksjonene, og når det fremkommer at instruksjonene til begge instruksjonsmottagerne har den betydning at pensdrivanordningen skal legges om, selv om instruksjonene kan ha forskjellig form, sluttes relékontaktene 39a, 39b. Den tredje instruksjonsmottageren 33c dekoder ytterligere en instruksjon som meddeler i hvilken retning pensdrivanordningen skal startes og slutter strøm til beregnet motorvikling ved hjelp av en av de topolet koblede tyristorene 48A, 48B.

Slik som i det tidligere beskrevne tilfellet indikeres, tilbake til den sentrale styreanordningen ved hjelp av spennings-indikatorene 50-52 og relékontaktene 40a, 4 0b, hvilken manøver som er på vei til å startes. Skulle man ved kontroll i det

-sentrale styreanlegget finne at en feil manøver er på vei

[til å utføres, sendes instruksjon til i det minste en av de to instruksjonsmottagerne 33a, 33b, slik.at minst ett relé kobler fra strømmen til pensdrivanordningen og avbryter den påbegynte omstillingen. Sikkerhetsanordningen 31 er også i dette tilfelle anordnet for å hindre den påbegynte omstillingen høyst 1/20 sek. etter mottagelsen av instruksjonene om at omstillingen •av pensdrivanordningen skal startes, hvilket har til følge at fortsatt omlegging av pensdrivanordningen hindres allerede

.før den har begynt å bevege seg.

Instruksjonsmottagerne 33a, 33b og 33c er anordnet for gjentatt å motta instruksjonene om omstilling av pensdrivanordningen ca. 100 ganger/sek. Skulle et antall av instruksjonene utebli mens omleggingen pågår, faller i det minste noen av reléene 38a, b, og omleggingen av pensdrivanordningen avbrytes.

Med pensdrivanordningens kontakter 53A, B og indikeringsanordningene 56A, B indikeres til den sentrale styreanordningen at pensdrivanordningen og den styrte pensen har stanset i en endestilling, og hvilken endestilling dette ér.

I sikkerhetsanordningen 31 for pensdrivanordningen inngår et relé 61 med en brytekontakt i kretsen fra pensdrivanordningens signalkontakter 53A, B. Relékontakten i prøvereléet 61 anvendes for å bryte signalspenningen når pensdrivanordningen står i en endestilling og kontinuerlig gir likespenning. Derved kontrolleres at indikeringsorganene 56A og 56B er i stand til å skille hvorvidt signalspenning forekommer eller ikke.

Sikkerhetsanordninger av den her beskrevne utførelse kan anordnes og tilknyttes også til andre apparater for styring av jernbanedrift enn de her beskrevne lyssignalene og pensdriv-anordningene.

Claims (3)

1. Sikkerhetsanordning ved et styreanlegg for jernbanedrift, anordnet med to instruksjonsmottagere (3a, b; 33a, b) for mottagning av hver sin likbetydende instruksjon fra en sentral styreanordning (6) og felles innkobling for muliggjøring av en av en gruppe av innstillinger av et til sikkerhetsanordningen (1, 31) tilknyttet apparat (2, 32) som styrer jernbane- - trafikken, f.eks. tenning av et ikke nærmere bestemt antall grønne signallamper (2a, b), idet sikkerhetsanordningen inneholder dels organ (8a, b; 38a, b) for tilveiebringelse av den nevnte innkoblingen, dels ytterligere en tredje instruksjons-mottager (3c, 33c) for styring av omkoblere (20a, b; 48a, b) til innstilling av det styrende apparatet (2, 32) i en viss av de muliggjorte innstillingene, f.eks. tenning av to grønne signallamper (2a, b),karakterisert vedindikeringsorgan (11-18; 50-53) i sikkerhetsanordningen (1, 31) for sending til organ (5) i den sentrale styreanordningen (6) av indikering om den påbegynte innstillingens art, og av at hver av de to førstnevnte instruksjonsmottagerne (3a, b; 33a, b) er anordnet for å gå tilbake til utkoblet stilling og derved avbryte den påbegynte innstillingen, ved mottagning i en av disse om instruksjon derom fra det nevnte organet (5), hvilket er anordnet for å avgi slike instruksjoner ved fast-settelse på grunnlag av den mottatte indikeringen av at den påbegynte innstillingens art er feilaktig.

2. Sikkerhetsanordning ifølge patentkrav 1,karakterisert«ved at den er anordnet for å avbryte den påbegynte innstillingen innenfor så kort tid etter mottagningen av instruksjonene om innstillingen at det apparat (2, 32) som styrer jernbanetrafikken ikke rekker å bli påvirket av innstillingen .

3. Sikkerhetsanordning ifølge patentkrav 1,karakterisert vedat instruksjonsmottagerne (3, 33) er anordnet for, under så kort varighet at det styrende apparatet (2, 32) ikke påvirkes, å kunne manøvreres også til andre kombinasjoner av stillinger enn til dem som skal medføre innstilling jav det styrende apparet, for kontroll av instruksjonsmottagernes<!>(3, 33) riktige funksjon.