RU37496U1 - Устройство электрической централизации стрелок и сигналов - Google Patents

Abstract

Устройство электрической централизации стрелок и сигналов, содержащее блок выработки команд, блоки памяти для основной и контрольной программ, блок контроля выработки команд, дешифратор, блоки совпадения сигналов, блоки накопления энергии сигналов, блок исполнительных узлов, при этом блоки памяти соединены с блоком выработки команд, к одному из выходов и одному из входов которого подключен блок контроля выработки команд, а к другому выходу и другому входу подключен дешифратор, с которым соединены блоки совпадения сигналов, имеющие два входа, для основной и контрольной программ, и соединенные с блоком исполнительных узлов через блоки накопления энергии сигналов, отличающееся тем, что дополнительно введен блок выработки команд, причем один из выходов и один из входов каждого из блоков выработки команд подсоединены к соответствующему блоку памяти, кроме того, блоки выработки команд соединены между собой другим входом и выходом, выход команд управления каждого из блоков выработки команд подсоединен к одному из двух входов блока дешифратора, а выход контрольных сигналов подсоединен к одному из двух входов управления блока контроля выработки команд, первый выход которого подсоединен одновременно к входам подачи питающего напряжения на выходные ключи команд управления, а второй выход подсоединен также одновременно к входам подачи питающего напряжения на выходные ключи контрольных сигналов обоих блоков выработки команд, вход информационных сигналов каждого из блоков выработки команд подсоединен к одному из выходов блока дешифратора, соединенного другими своими выходами с блоками совпадения сигналов, ка

Description

I ,s i; а )

Устройство электрической централизации стрелок и сигналов.

Полезная модель относится к железнодорожной автоматике и телемеханике, а именно, к устройствам блокировки и унравления сигналами на станции, и может быть иснользована в различных системах электрической централизации, в том числе, в унравляющем вычислительном комнлексе систем микроцроцессорной централизации стрелок и сигналов, нредназначенных для малых, средних и крунных железнодорожных станций.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому эффекту к заявляемой полезной модели является «Устройство электрической централизации стрелок и сигналов (авторское свидетельство № 713743 В 61 L 19/14, приоритет 15.02.78, опубл.05.02.80 Бюл.№ 5), содержащее блоки памяти, соединенные с блоком выработки команд, к которому подключены блок контроля выработки команд и дещифратор, с которым соединены блоки совпадения сигналов, имеющие по два входа - для основной и контрольной программ, и соединенные с блоком исполнительных узлов через блоки накопления энергии сигналов.

Преимуществом таких решений является достижение необходимого уровня помехоустойчивости устройства за счет использования блоков накопления энергии сигналов и блока контроля выработки команд, вход и выход которого соединены соответственно с выходом и входом блока вьфаботки команд.

Недостатком устройства является одновременное использование блока контроля выработки команд для контроля длительности выполнения команд

блоком выработки команд по каждой из программ, для проверки исправности узлов блока выработки команд, для отключения неисправных уз нов в блоке выработки команд, что при возникновении неисправности в блоке контроля выработки команд, опережающей возникновение неисправности в блоке выработки команд, может приводить к накапливанию неисправностей в блоке выработки команд и опасным отказам.

Кроме того, нри использовании в блоке выработки команд одного процессора, предназначенного для решения задач как по основг.ой, так и по контрольной программам, в процессоре может возникнуть такого рода неисправность, например, неправильное вьшолнение логической команды, которая новлечет за собой неверное решение как по основной, так и по контрольной программам, но при этом результаты вьиислений будут равны, что также может привести к ситуации опасного отказа.

Задачей, на решение которой направлена заявляемая полезная модель, является повышение безопасности движения поездов.

Технический результат, который может быть получен при использовании полезной модели, заключается в возможности обеспечения достаточного уровня безопасности всего устройства при сохранении высокой надежности работы путем дублирования блоков выработки команд, осуществления в тих же блоках функции контроля результатов вычислений, применения в качестве блока контроля выработки команд специализированного импульсного источника питания, основу которого составляет схема с гальваническим разделением и преобразованием сигналов, что позволяет рассматривать этот блок как устройство с одним типом отказов.

Поставленная задача решается за счет того, что в устройство электрической централизации стрелок и сигналов, содержащее блок выработки

команд, блоки намяти для основной и контрольной црограмм, блок контроля

выработки команд, дешифратор, блоки совпадения сигналов, блоки накопления энергии сигналов, блок исполнительных узлов, при этом блоки памяти соединены с блоком выработки команд, к одному из выходов и одному из входов которого подключен блок контроля выработки команд, а к другому выходу и другому входу подключен дешифратор, с которым соединены блоки совпадения сигналов, имеюш,ие два входа - для основной и контрольной программ, и соединенные с блоком исполнительных узлов через блоки накопления энергии сигналов, дополнительно введен блок выработки команд. Причем один из выходов и один из входов каждого из блоков выработки команд подсоединены к соответствующему блоку памяти. Блоки выработки команд соединены между собой другими входами и выходами. Вьгход команд управления каждого из блоков выработки команд подсоединен к одному из двух входов блока дешифратора, а выход контрольных сигналов подсоединен к одному из двух входов управления блока контроля выработки команд, выполненном в виде импульсного источника питания, первый выход которого подсоединен одновременно к входам подачи питающего напряжения на выходные ключи команд управления, а второй выход - подсоединен также одновременно к входам подачи питающего напряжения на выходные ключи контрольных сигналов обоих блоков выработки команд. Вход информационных сигналов каждого из блоков выработки команд подсоединен к одному из выходов блока дешифратора, соединенного другими своими выходами с блоками совпадения сигналов, каждый из которых своим выходом подсоединен к входу соответствующего блока

f , накопления энергии, выход каждого из которых подсоединен к одному из входов блока исполнительных узлов, каждый выход которого соединен с соответствующей парой входов блока дешифратора.

Таким образом, дополнительно введен блок выработки команд и установлены новые взаимосвязи между двумя блоками выработки команд, а связи блока памяти для контрольной программы переориентированы на связь с дополнительным блоком выработки команд. Причем два блока выработки команд с соответствующими блоками памяти для основной и контрольн )й программ и блок контроля выработки команд образуют блок локального контроллера. Взаимные связи между блоками выработки команд осуществляются с целью контроля результатов вычислений.

Таким образом, возможность обеспечения достаточного уровня безопасности при сохранении высокой надежности работы достигается за счет использования в схеме устройства дополнительных блоков и новых связей.

Сущность изобретения поясняется чертежом. На фиг.1 представлена структурная схема устройства.

В состав устройства входят:

Блок памяти для выполнения основной программы - 1; Блок памяти для выполнения контрольной программы - 2; Блоки выработки команд - 3; при этом

«in - информационные входы;

«com и «contr - выходы команд и контрольных сигналов соответственно;

«и com и «и contr - входы подачи питающих напряжений на выходные ключи команд управления и контрольных сигналов соответственно; Блок контроля выработки команд - 4;

Блок дешифратора - 5;

Блоки совпадения сигналов - 6,

при этом «а - входы для основной программы; «Ь -входы для

контрольной программы; Блоки накопления энергии сигналов - 7; Блок исполнительных узлов - 8

при этом «с -входы для основной программы; «d - входы для

контрольной программы; Блок локального контроллера - 9;

Блоки памяти 1 и 2, блоки выработки команд 3, блоки совпадения сигналов 6, блоки накопления энергии сигналов 7 идентичны по работе и по построению. Блок локального контроллера 9 работает циклически по двум программам основной и контрольной.

Необходимые для выработки управляющих команд вьиисления по каждой из программ в блоке локального контроллера 9 производятся независимо и практически синхронно. Независимость вычислительных процессов достигается за счет дублирования блоков выработки команд 3, применения двух идентичных блоков памяти, каждый из которых предназначен для работы только с одним из блоков 3, а также за счет дублирования связей по входным данным, а именно, для входных данных, поступающих в блок выработки команд 3, связанный с блоком памяти 1, в блоке дешифратора 5 используются входы «с, а для другого блока выработки команд 3 - входы «d. Необходимый уровень синхронизации процессов вьиисления и контроля результатов обеспечивается за счет взаимного обмена данными между блоками 3, то есть за счет использования программной синхронизации.

в качестве блока контроля выработки команд 4 иснользуется блок импульсного источника питания, содержащий устройство запуска и два устройства питания, вырабатываемые напряжения которых используются в обоих блоках выработки команд 3 для питания выходных ключей соответственно «com и «contr.

Работа устройства осуществляется следующим образом.

После подачи питания на блок локального контроллера 9 блоки выработки команд 3 переходят к работе по следующему алгоритму: синхронизация путем взаимного обмена соответствующими кодами, сбор данных о состоянии блока исполнительных узлов 8, взаимный обмен данными о текущем состоянии блока исполнительных узлов 8 и синхронизация, сравнение входных данных и их программное «выравнивание, вычисление кодов команд управления на основе «выровненных входных данных, обмен результатами вычислений и синхронизация, контроль результатов вычислений методом сравнения с результатами вьиислений, принятыми от другого блока выработки команд 3, вьщача команд управления через ключи «com.

Но команды управления не поступают в блок дещифратора 5 до тех пор, пока не нажата кнопка запуска или не вьщан дистанционный сигнал запуска на блок контроля выработки команд 4. После нажатия на кнопку запуска или подачи дистанционного сигнала включения первым устройством питания на время, несколько больщее, чем время выполнения двух рабочих циклов, формируется напряжение питания, которое поступает на выходные ключи «contr обоих блоков выработки команд 3.

Каждый из блоков выработки команд 3 при положительном со своей стороны исходе контроля результирующих команд управления выставляет сигнал

«contr. Если положительный результат контроля достигнут в обоих блоках выработки команд 3, то есть сигналы установлены на обоих входах блока контроля выработки команд 4, вторым устройством питания, входящим в блок контроля выработки команд 4, на время, достаточное для срабатывания блоков 5, 6 и 7, формируется питающее напряжение, поступающее в оба блока выработки команд 3 на выходные ключи «com, предназначенные для выдачи команд управления в блок дешифратора 5, а первым устройством питания поддерживается процесс формирования напряжения на выходных ключах «contr.

Наличие сигналов на входах «а и «Ь соответствующих блоков 6.1, 6.2 ... 6.П совпадения приводят к появлению сигналов на входах соответствующих блоков накопления энергии сигналов 7. После нескольких циклов проработки блоков 3, 6 и дешифратора 5 в соответствующих блоках 7 происходит накопление энергии до заданного уровня, что приводит к появлению и поддержанию в дальнейшем сигналов управления на соответствующих входах блока исполнительных узлов 8.

При отрицательном со своей стороны исходе контроля результирующих команд управления сигнал «contr блоком выработки команд 3 не устанавливается, а, следовательно, отсутствуют условия для формирования напряжения на ключах «com. Тем не менее, блоки накопления энергии сигналов 7, по которым ранее была проведена проработка управляющих команд, способны поддерживать на своем выходе управляющее напряжение в течение времени, ограниченном примерно тремя рабочими циклами блоков выработки команд 3.

При появлении в следующем рабочем цикле идентичной, установленной средствами контроля любого из блоков 3, ошибки вновь создается ситуация, при которой отсутствуют условия формирования напряжения на выходных ключах

«com, и которая квалифицируется как отказ одного из блоков 3, что влечет за собой выключение первого устройства питания и снятие напряжения с выходных ключей «contr. Таким образом, блок локального контроллера 9 переходит в так называемое безопасное необратимое состояние. Следует отмети ъ, что снятие питающего напряжения, формируемого первым устройством питания, может использоваться как сигнал подключения резервного блока локального контроллера 9.

Claims (1)

1. Устройство электрической централизации стрелок и сигналов, содержащее блок выработки команд, блоки памяти для основной и контрольной программ, блок контроля выработки команд, дешифратор, блоки совпадения сигналов, блоки накопления энергии сигналов, блок исполнительных узлов, при этом блоки памяти соединены с блоком выработки команд, к одному из выходов и одному из входов которого подключен блок контроля выработки команд, а к другому выходу и другому входу подключен дешифратор, с которым соединены блоки совпадения сигналов, имеющие два входа, для основной и контрольной программ, и соединенные с блоком исполнительных узлов через блоки накопления энергии сигналов, отличающееся тем, что дополнительно введен блок выработки команд, причем один из выходов и один из входов каждого из блоков выработки команд подсоединены к соответствующему блоку памяти, кроме того, блоки выработки команд соединены между собой другим входом и выходом, выход команд управления каждого из блоков выработки команд подсоединен к одному из двух входов блока дешифратора, а выход контрольных сигналов подсоединен к одному из двух входов управления блока контроля выработки команд, первый выход которого подсоединен одновременно к входам подачи питающего напряжения на выходные ключи команд управления, а второй выход подсоединен также одновременно к входам подачи питающего напряжения на выходные ключи контрольных сигналов обоих блоков выработки команд, вход информационных сигналов каждого из блоков выработки команд подсоединен к одному из выходов блока дешифратора, соединенного другими своими выходами с блоками совпадения сигналов, каждый из которых своим выходом подсоединен к входу соответствующего блока накопления энергии, выход каждого из которых подсоединен к одному из входов блока исполнительных узлов, каждый выход которого соединен с соответствующей парой входов блока дешифратора, кроме того, блоки памяти, блоки выработки команд и блок контроля выработки команд образуют блок локального контроллера.