SK288898B6 - Zariadenie na bezpečnú komparáciu dvoch počítačových systémov - Google Patents

Abstract

Vynález sa týka zariadenia na bezpečnú komparáciu dvoch počítačových systémov, ktoré obsahuje zdroj (1) napätia, ku ktorému je pripojená nábojová pumpa (6), ktorej výstup je privedený na cievku relé (7) typu N, pričom vstup nábojovej pumpy (6) je ďalej spriahnutý s výstupmi diferenciálneho člena (5), ktorý je svojimi vstupmi napojený na dva nezávislé počítačové systémy (3) a (4). Medzi zdrojom (1) napätia a nábojovou pumpou (6) je zaradený RC člen (2) s kondenzátorom (20) a odporom (R), pričom integrál energie plynulého nabíjania kondenzátora (20) zo zdroja (1) napätia zodpovedá integrálu energie impulzného vybíjania kondenzátora (20) činnosťou nábojovej pumpy (6), ktorej parametre sú dané vlastnosťami cievky pripojeného relé (7) typu N.

Description

Oblasť techniky

Vynález sa týka zariadenia na bezpečnú komparáciu dvoch počítačových systémov, ktoré obsahuje zdroj napätia, ku ktorému je pripojená nábojová pumpa, ktorej výstup je privedený na cievku relé typu N, pričom vstup nábojovej pumpy je ďalej spriahnutý s výstupmi diferenciálneho člena, ktoiý je svojimi vstupmi napojený na dva nezávislé počítačové systémy.

Doterajší stav techniky

V zabezpečovacích systémoch so zloženou bezpečnosťou sa využívajú sústavy relé. Pritom je na bezpečnú funkciu systému potrebné zabezpečiť bezpečné vybudenie a odbudenie ovládacieho relé, lebo pri činnosti systému môže dôjsť k celému radu stavov, ktoré môžu ohroziť bezpečné vybudenie a odbudenie relé. Takými stavmi typicky sú nesplnenie vstupných podmienok na vybudenie alebo odbudenie relé, nestabilita relé spôsobená napr. kmitaním kontaktov, medzipolohou kontaktov atď.

Na bezpečné riadenie vybudenia a odbudenia relé sa používajú komparátory, t. j. zariadenia na bezpečnú komparáciu dvoch počítačových systémov.

Doteraz používaný komparátor je riešený na princípe transformátora s toroidným jadrom s pravouhlou hysteréznou charakteristikou. Na primáme vinutie transformátora sú privedené vzájomne synchronizované impulzy z dvoch počítačových systémov a napätie zo sekundárneho vinutia transformátora je usmernené a privedené na budiacu cievku relé typu N. Ukázalo sa však, že najmä pri jednočinnom budení vstupov nespĺňal tento komparátor deklarovanú bezpečnú funkciu.

Je známe použitie tzv. nábojovej pumpy, pričom zariadenie na bezpečnú komparáciu dvoch počítačových systémov s nábojovou pumpou obsahuje zdroj napätia, ku ktorému je pripojená nábojová pumpa. Na ďalšie dva vstupy nábojovej pumpy je na každý z nich napojený jeden výstup diferenciálneho člena, pričom na vstupy diferenciálneho člena sú napojené výstupy dvoch nezávislých počítačových systémov, ktoré sa vzájomne porovnávajú (komparujú). Z dvoch nezávislých počítačových systémov sa do diferenciálneho člena zavádzajú riadiace impulzy, pričom diferenciálny člen prepustí na vstup nábojovej pumpy iba invertované signály. Nábojová pumpa je svojím výstupom napojená na budiaci vstup cievky ovládaného relé typu N a ovláda vybudenie a odbudenie tohto relé typu N.

Nevýhodou tohto riešenia však je, že pri tomto uskutočnení nie je možné úplne bezpečne zaručiť, že nebude pracovať aj pri jednočinnom budení, napr. keď v tejto nábojovej pumpe dôjde k prerazeniu budiaceho tranzistora.

Cieľom vynálezu je odstrániť alebo aspoň zmierniť nevýhody doterajšieho stavu techniky, najmä zvýšiť zamčenú bezpečnosť komparátora ako zariadenia na bezpečnú komparáciu dvoch počítačových systémov.

Podstata vynálezu

Cieľ vynálezu je dosiahnutý zariadením na bezpečnú komparáciu dvoch počítačových systémov, ktorého podstata spočíva v tom, že medzi zdrojom napätia a nábojovou pumpou je zaradený RC člen s kondenzátorom a odporom, pričom integrál energie plynulého nabíjania kondenzátora zo zdroja napätia zodpovedá integrálu energie impulzného vybíjania kondenzátora činnosťou nábojovej pumpy parametrizovanej vlastnosťami cievky pripojeného relé typu N.

Toto riešenie umožňuje bezpečné odbudenie kotvy relé typu N pri poruche akéhokoľvek prvku nábojovej pumpy, a tým umožňuje zaručene bezpečnú prevádzku celého komparátora.

Prehľad obrázkov na výkresoch

Vynález je schematicky znázornený na výkrese.

Príklady uskutočnenia vynálezu

Zariadenie na bezpečnú komparáciu dvoch počítačových systémov bude opísané na uskutočnení, ktoré obsahuje zdroj 1 napätia, ku ktorému je svojím vstupom pripojený RC člen 2. Výstup RC člena 2 je napojený na jeden vstup nábojovej pumpy 6. Na ďalšie dva vstupy nábojovej pumpy 6 je na každý z nich napojený jeden výstup diferenciálneho člena 5, pričom na vstupy diferenciálneho člena 5 sú napojené výstupy dvoch nezávislých počítačových systémov 3 a 4, ktoré sa vzájomne porovnávajú (komparujú), pričom počítačové sys2 témy 3 a 4, navrhované podľa požiadaviek ČSN EN 50126-1, ČSN EN 50128 a ČSN EN 50129, sú určené na dráhové zabezpečovacie zariadenia. Výstup nábojovej pumpy 6 je napojený na budiaci vstup cievky ovládaného relé 7 typu N.

RC člen 2 je vybavený kondenzátorom 20, ktorý sa pozvoľna nabíja cez veľký odpor R z pripojeného zdroja 1 napätia. Kondenzátor 20 sa impulzné vybíja činnosťou nábojovej pumpy 6 do jej vstupu. Nábojová pumpa 6 túto energiu prenesie do cievky ovládaného relé 7 typu N.

Aby bolo možné počas prevádzkovania zariadenia bezpečne delegovať poruchy všetkých prvkov nábojovej pumpy 6, a tým deklarovať bezpečnú funkciu celého komparátora, majú kondenzátor 20, odpor R a ostatné prvky nábojovej pumpy 6 v nadväznosti na napájame zo zdroja 1 napätia a na výstup z diferenciálneho člena 5 také parametre, že integrál energie pozvoľného nabíjania kondenzátora 20 cez odpor R zo zdroja 1 napätia zodpovedá integrálu energie impulzného vybíjania kondenzátora 20, pričom impulzné vybíjame kondenzátora 20, a teda aj pozvoľné nabíjame kondenzátora 20, je parametrizované vlastnosťami cievky pripojeného relé 7 typu N. V konkrétnom príklade uskutočnenia s relé typu NMŠ 1-2000 sú hodnoty použitých súčiastok nasledujúce: R = 1 500 Ώ (odpor R) a C = 680 pF (kondenzátor 20).

Zariadenie podľa vynálezu pracuje tak, že z dvoch nezávislých počítačových systémov 3 a 4 prichádzajú na vstupy diferenciálneho člena 5 riadiace impulzy na vybudenie kotvy relé 7 typu N, pričom ide o obdĺžnikové impulzy vzájomne fázovo posunuté o 180 stupňov. Diferenciálny člen 5 prepustí na vstup nábojovej pumpy 6 iba vzájomne invertované impulzy. Napájame nábojovej pumpy 6 zabezpečuje energia z kondenzátora 20 v RC člene 2, ktorý je pripojený na zdroj 1 napätia. Pokiaľ dôjde v nábojovej pumpe 6 k poruche jej prvkov, napr. vplyvom prierazu budiaceho tranzistora, dôjde tým aj k uvedenému impulznému vybitiu kondenzátora 20 RC člena 2, čím dôjde k bezpečnému odbudeniu kotvy relé 7.

Priemyselná využiteľnosť

Zariadenie na bezpečnú komparáciu dvoch počítačových systémov je využiteľné v zabezpečovacích systémoch, napr. zabezpečovacích systémoch dopravných ciest, ako sú železnice atď.

Claims (1)

1. PATENTOVÉ NÁROKY

   Zariadenie na bezpečnú komparáciu dvoch počítačových systémov, ktoré obsahuje zdroj (1) napätia, ku ktorému je pripojená nábojová pumpa (6), ktorej výstup je privedený na cievku relé (7) typu N, pričom 5 vstup nábojovej pumpy (6) je ďalej spriahnutý s výstupmi diferenciálneho člena (5), ktoiý je svojimi vstupmi napojený na dva nezávislé počítačové systémy (3) a (4), vyznačujúce sa tým, že medzi zdrojom (1) napätia a nábojovou pumpou (6) je zaradený RC člen (2) s kondenzátorom (20) a odporom (R), pričom integrál energie plynulého nabíjania kondenzátora (20) zo zdroja (1) napätia zodpovedá integrálu energie impulzného vybíjania kondenzátora (20) činnosťou nábojovej pumpy (6) parametrizovanej vlastnosťami 10 cievky pripojeného relé (7) typu N.