SK57498A3 - Fail safe validation system for digital message for railway traffic control - Google Patents
Fail safe validation system for digital message for railway traffic control Download PDFInfo
- Publication number
- SK57498A3 SK57498A3 SK574-98A SK57498A SK57498A3 SK 57498 A3 SK57498 A3 SK 57498A3 SK 57498 A SK57498 A SK 57498A SK 57498 A3 SK57498 A3 SK 57498A3
- Authority
- SK
- Slovakia
- Prior art keywords
- signal
- messages
- oscillator
- voltage
- digital
- Prior art date
Links
- 238000010200 validation analysis Methods 0.000 title claims abstract description 13
- 238000000034 method Methods 0.000 claims abstract description 7
- 238000012545 processing Methods 0.000 claims description 16
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 claims description 10
- 230000003068 static effect Effects 0.000 abstract description 5
- 239000003990 capacitor Substances 0.000 description 9
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 4
- 230000000295 complement effect Effects 0.000 description 3
- 230000007704 transition Effects 0.000 description 3
- 101100508840 Daucus carota INV3 gene Proteins 0.000 description 2
- 230000002452 interceptive effect Effects 0.000 description 2
- 238000012546 transfer Methods 0.000 description 2
- 101150110971 CIN7 gene Proteins 0.000 description 1
- 101100286980 Daucus carota INV2 gene Proteins 0.000 description 1
- 101150110298 INV1 gene Proteins 0.000 description 1
- 101100397044 Xenopus laevis invs-a gene Proteins 0.000 description 1
- 101100397045 Xenopus laevis invs-b gene Proteins 0.000 description 1
- 238000013459 approach Methods 0.000 description 1
- 230000015556 catabolic process Effects 0.000 description 1
- 230000003111 delayed effect Effects 0.000 description 1
- 238000011156 evaluation Methods 0.000 description 1
- 239000000284 extract Substances 0.000 description 1
- 238000009776 industrial production Methods 0.000 description 1
- 230000000977 initiatory effect Effects 0.000 description 1
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 1
- 238000002955 isolation Methods 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 230000000737 periodic effect Effects 0.000 description 1
- 230000033764 rhythmic process Effects 0.000 description 1
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 1
- 238000013518 transcription Methods 0.000 description 1
- 230000035897 transcription Effects 0.000 description 1
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
- H03K—PULSE TECHNIQUE
- H03K5/00—Manipulating of pulses not covered by one of the other main groups of this subclass
- H03K5/22—Circuits having more than one input and one output for comparing pulses or pulse trains with each other according to input signal characteristics, e.g. slope, integral
- H03K5/26—Circuits having more than one input and one output for comparing pulses or pulse trains with each other according to input signal characteristics, e.g. slope, integral the characteristic being duration, interval, position, frequency, or sequence
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B61—RAILWAYS
- B61L—GUIDING RAILWAY TRAFFIC; ENSURING THE SAFETY OF RAILWAY TRAFFIC
- B61L1/00—Devices along the route controlled by interaction with the vehicle or train
- B61L1/20—Safety arrangements for preventing or indicating malfunction of the device, e.g. by leakage current, by lightning
-
- G—PHYSICS
- G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
- G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
- G06F11/00—Error detection; Error correction; Monitoring
- G06F11/07—Responding to the occurrence of a fault, e.g. fault tolerance
- G06F11/0796—Safety measures, i.e. ensuring safe condition in the event of error, e.g. for controlling element
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Nonlinear Science (AREA)
- Automation & Control Theory (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Train Traffic Observation, Control, And Security (AREA)
- Safety Devices In Control Systems (AREA)
- Devices For Checking Fares Or Tickets At Control Points (AREA)
- Traffic Control Systems (AREA)
- Management, Administration, Business Operations System, And Electronic Commerce (AREA)
- Alarm Systems (AREA)
- Circuits Of Receivers In General (AREA)
- Optical Communication System (AREA)
- Electric Propulsion And Braking For Vehicles (AREA)
- Warehouses Or Storage Devices (AREA)
- Electronic Switches (AREA)
- Mobile Radio Communication Systems (AREA)
Description
Oblasť techniky
Vynález sa týka zariadenia na kontrolu platnosti digitálnych správ. Zariadenie je typom obvodu, ktorý vykonáva kontrolu absolútnej zhody a dynamického stavu dvoch digitálnych správ prenášaných paralelne dvoma spracovateľskými kanálmi, pričom táto kontrola prebieha pred tým, než výstupný zosilňovač spracuje bezpečnostný analógový signál „1“ alebo „0“ riadiaci funkciu výkonného člena.
Doterajší stav techniky
Všetky systémy, ktoré sú pri prevádzke vystavené nebezpečenstvu poruchy, hoci len hypotetickej, musia byť usporiadané tak, aby sa pri ich prípadných poruchách zabránilo vzniku situácií ohrozujúcich bezpečnosť osôb a materiálu, ktoré sú pod kontrolou týchto systémov.
Preto sú všetky automatizované zariadenia usporiadané tak, aby sa v prípade poruchy obmedzila ich aktuálne prebiehajúca činnosť (napr. spomalenie alebo zastavenie vozidla), alebo sa ukončila ich činnosť (napr. prerušením dodávky energie).
Doterajšia koncepcia zabezpečenia proti poruchám („fail safe“) v železničnej doprave je prevažne založená na využití iba jediného spracovateľského kanálu. Iný technický prístup sa uplatňuje v prípade digitálne riadených automatizovaných zariadení, ktoré môžu zaistiť vyššiu, avšak nie absolútnu bezpečnosť.
Digitálne systémy sa vzhľadom na svoj interpretačný výkon a správu využívajú stále častejšie a ich zavádzanie vyžaduje usporiadanie paralelného prenosu správ vo dvoch spracovateľských kanáloch, ktoré musia poskytnúť úplne zhodné výsledky.
Túto podmienku zaistí vnútorne zabezpečený obvod, ktorý kontroluje alebo rozhoduje o platnosti správ a vykonáva funkciu súč tového obvodu kontroly výsledkov z dvoch digitálnych spracovateľských kanálov, ktoré sa v ňom zbiehajú. Po kontrole absolútnej zhody a dynamického stavu oboch binárnych správ prichádzajúcich zo spracovateľských digitálnych kanálov, rozhoduje tento obvod o vyslaní príslušných signálov „1“ alebo „0“ k jednému alebo niekoľkým výkonným členom systému.
Treba poznamenať, že tieto správy sú periodické. Každú správu tvorí sled niekoľkých oktetov vysielaných v sérii kontinuálne „bit po bite“. Programové vybavenie spracovateľských digitálnych kanálov je usporiadané tak, aby vysielané správy neobsahovali nikdy viac než niekolko po sebe idúcich bitov (napr. tri) rovnakej binárnej hodnoty, čo umožní kontrolu ich dynamického stavu. Ak jedna alebo obe správy vysielané spracovateľskými kanálmi sú „stuhnuté“, musí systém reagovať ako poruchový a prejsť automaticky na bezpečnostný režim.
Doterajšou technikou na kontrolu zhody správ je obvod, ktorého usporiadanie je znázornené na obr. 1. Pre dve správy X a Y sú v obvode zapojené aspoň dva doplnkové invertory, dva logické členy AND a jeden logický člen OR. Na druhú funkciu kontroly platnosti, t.j. na kontrolu časovej zhodnosti správ, sa využíva obvod znázornený na obr. 2. V obvode sú zapojené aspoň tri logické členy AND a dva oneskorovacie členy.
Tieto obvody sú jednoduché, ale ich realizácia z hľadiska vnútorného zabezpečenia vyžaduje veľké množstvo súčiastok a v dôsledku toho'preplnenie dosky s plošnými spojmi.
Podstata vynálezu
Vynález do značnej miery odstraňuje uvedené nedostatky. Jeho podstatou je zariadenie na kontrolu platnosti digitálnych správ, ktoré sa vyznačuje tým, že je vybavené Wheatstonovým mostíkom s diódami, na ktorého striedavé vstupy prichádzajú obe príslušné správy, pričom pred vstupom do mostíka je jedna zo správ invertovaná. V jednosmernej diagonále mostíka je zaradený oscilátor, ktorého výstupom je signál kontroly zhody správ, ktorý cez bezkontaktné relé riadi výstupný zosilňovač.
Oscilátor teda môže pracovať len vtedy, ak sú obe digitálne správy úplne zhodné, teda za predpokladu, že obe správy sú bit po bite komplementárne, čo zaručí absolútnu istotu zhody.
Zariadenie podlá vynálezu je ďalej vybavené dvoma ovládacími obvodmi s prevodom napätia, do ktorých prichádzajú príslušné dve digitálne správy. Ovládacie obvody reagujú na zmeny stavu správ a cez logický člen OR odovzdávajú napätie potrebné na napájanie bezkontaktného relé.
Bezkontaktné relé tak môže riadiť výstupný zosilňovač iba vtedy, ak obe digitálne správy prichádzajúce zo spracovateľských kanálov sú súčasne zhodné, nie „stuhnuté“. Relé teda vykonáva funkciu súčtového obvodu oboch kontrol, teda kontroly zhody aj dynamického stavu oboch digitálnych správ.
Je vhodné zdôrazniť, že obe kontrolné funkcie vykonávané technikou podľa vynálezu môžu prebiehať na veľmi malej doske s plošnými spojmi bez toho, aby utrpela bezpečnosť týchto funkcií. Zariadenie podľa vynálezu možno umiestniť na dosku, ktorej plocha je viac než stokrát menšia než plocha potrebná na inštaláciu dosiaľ používaného obvodu.
Zariadenie podľa vynálezu obsahuje tiež systém nabíjania, ktorý obsahuje ďalšie dva ovládacie obvody, z ktorých jeden je napájaný riadiacim signálom napájania, ktorý prichádza zo spracovateľských -digitálnych kanálov a druhý samoudržujúcim signálom z výstupného zosilňovača. Tieto dva ovládacie obvody dodávajú cez logický člen OR potrebné napájačie napätie do oscilátora.
Týmto zapojením vznikne pyramídové usporiadanie, v ktorom každý stupeň získava energiu z nižšieho stupňa. Tým sa zabráni akémukoľvek náhodnému napájaniu rozhodovacieho obvodu rušivým signálom alebo signálom z napájania siete.
Wheatstonov mostík je výhodne vybavený oneskorovacím členom na časovanie posunom, ktorý odstráni prípustnú malú desynchronizáciu medzi oboma digitálnymi správami.
Oba prvé ovládacie obvody sú výhodne pripojené na striedavé vstupy Wheatstonovho mostíka. Tým sa vytvára doplnková kontrola úrovne signálov na jeho vstupoch.
Popis obrázkov na výkrese
Vynález bude bližšie objasnený na výkrese, na ktorom znázorňuje:
obr. 1 - dosial používaný obvod na kontrolu zhody dvoch digitálnych správ, obr. 2 - dosial používaný obvod na kontrolu dynamického stavu dvoch správ, obr. 3 - usporiadanie obvodu podlá vynálezu na kontrolu zhody dvoch správ, obr. 4 - usporiadanie obvodu podlá vynálezu na kontrolu dynamického stavu správ, obr. 5 - obvodová schéma ilustrujúca princíp ovládacieho obvodu, obr. 6 - diagram signálov na objasnenie funkcie obvodu z obr. 4, obr. 7 - schéma úplného obvodu zariadenia na kontrolu platnosti podlá vynálezu, obr. 8 - diagram signálov na objasnenie funkcie tohto obvodu.
Príklady vyhotovenia vynálezu
Na obr. 3 je znázornené usporiadanie obvodu podlá vynálezu na kontrolu zhody dvoch digitálnych správ A a B prichádzajúcich paralelne z dvoch spracovateľských kanálov (nie sú znázornené). Tento obvod v podstate tvorí Wheatstonov mostík 1 s diódami, na ktorého striedavé vstupy 2 a 3 prichádza správa A, resp. správa B, ktorá je vopred invertovaná akýmkoľvek prostriedkom Binv. V jednosmernej diagonále Wheatstonovho mostíka 1 je zapojený oscilátor 4, ktorého výstupný signál s riadi cez bezkontaktné relé 5 výstupný zosilňovač 6.
Pri takom usporiadaní môže oscilátor 4 pracovať, a teda vyslať výstupný signál s k bezkontaktnému relé 5 len vtedy, ak obe digitálne správy A a B sú absolútne zhodné, alebo presnejšie, ak úrovne oboch správ A a Binv sú bit po bite presne opačné. Bezkontaktné relé 5 potom zaisťuje činnosť zosilňovača 6, ktorý na výstupe vyšle analógový bezpečnostný signál S „1“ alebo „0“ k jednému alebo k niekoľkým výkonným členom (nie sú znázornené). V systéme riadenia železničnej dopravy sú týmito členmi napr. bezpečnostné relé zaisťujúce funkciu signálnych svetiel.
Oscilátor 4 je známeho typu a je výhodne typom digitálneho oscilátora, ktorý tvorí napr. obvod RC spojený so skupinou invertorov. Navyše je tento oscilátor vybavený oneskorovacím členom 01, ktorý vyrovnáva nepravidelnosti v binárnych zmenách hodnoty bitov správ A a B pri prípustnej malej desynchronizácii medzi oboma správami. Tým sa zaistí funkčnosť zariadenia bez použitia spoločných synchronizačných hodín pre oba spracovateľské digitálne kanály, ktoré by mohli vplyvom rušivého signálu zapríčiniť riziko sfázovania a vzniku nevhodných kódov v oboch kanáloch.
Takýto obvod na kontrolu zhody správ môže byť vyhotovený na doske s plošnými spojmi, ktorá je až 900-krát menšia než je plocha na inštaláciu dosiaľ používaného vnútorne zabezpečeného obvodu. Preto je možné na jednu dosku s plošnými spojmi normalizovaného formátu pripojiť niekoľko riadiacich prvkov akčných členov.
Na obr. 4 je znázornené usporiadanie obvodu podľa vynálezu na kontrolu dynamického stavu správ A a B. Tento obvod je v podstate usporiadaný z dvoch ovládacích obvodov CP1 a CP2 (pre tieto obvody sa tiež používa názov diódové čerpadlo). Každý z týchto ovládacích obvodov je napájaný správami A a B alebo B a A. Je výhodné, aby oba ovládacie obvody boli pripojené priamo na striedavé vstupy 2. a 2 Wheatstonovho mostíka 1 a boli teda napájané správami A a B. Na týchto vstupoch sa tak uskutočňuje doplnková kontrola úrovne signálov.
Ovládacie obvody CP1 a CP2 reagujú na zmeny stavu správ A a B a sú spojené s logickým členom OR OU1, ktorý z napätia v2 dodáva napätie v3 potrebné na napájanie bezkontaktného relé 5 (bude popísané nižšie). Na napätie v3 je zaradený oneskorovací člen 03, ktorý upraví prijateľnú časovú nezhodnosť oboch digitálnych správ
A a B. Táto úprava je vykonaná pred ukončením činnosti zariadenia na kontrolu platnosti a skôr než je cez bezkontaktné relé 5, ktoré riadi výstupný zosilňovač 6, vyslaná k akčným členom bezpečnostná informácia S. Bezkontaktné relé 5 tak vykonáva funkciu súčtového obvodu kontroly zhody a dynamického stavu správ A a B a môže riadiť výstupný zosilňovač len v prípade, ak obe tieto správy sú súčasne zhodné (alebo presnejšie sú komplementárne) a nie sú „stuhnuté“.
Na obr. 5 a 6 je vysvetlený princíp funkcie ovládacieho obvodu. Na obr. 5 je relé RL riadené správou A alebo B pripojené na napätie v2. Treba vopred poznamenať, že v skutočnosti je funkcia relé RL udržiavaná statickým invertorom (podrobnejšie bude popísané nižšie). K strednému kontaktu tohto relé RL je pripojený kondenzátor Cl, ktorý je cez opačne polarizované diódy Dl a D2 pripojený na napätie plus v2 a plus v3. K napätiu v3 je paralelne k obslužnému obvodu, ktorým je tu bezkontaktné relé 5, pripojený filtračný kondenzátor C.
Zostupné prechody správ A alebo Binv, ktoré sú znázornené na obr. 6 jednou šípkou, „napájajú“ výkonný obvod, tzn. nabíjajú cez diódu Dl kondenzátor Cl. Vzostupné prechody správ A alebo Binv, ktoré sú znázornené na obr. 6 dvoma šípkami, prejdú zo zapojenia mínus kondenzátora Cl na napätie plus v2 tak, že cez diódu D2 prejde energia z kondenzátora Cl na filtračný kondenzátor C. Ako je znázornené na obr. 6, na svorkách filtračného kondenzátora C sa tak postupne vytvorí napätie v3 potrebné na činnosť bezkontaktného relé EL
Inverzia správy B vzhľadom na správu A je výhodná tiež z toho dôvodu, že ovládacie obvody CP1 a CP2 môžu striedavo vytvárať napätie v3.
Je teda zrejmé, že ovládacie obvody CP1 a CP2 vytvárajú z napätia v2, ktoré je použité ako zdroj energie, napätie v3, ktorého hodnota je potenciálne nad hodnotou v2, pretože napätie mínus v3 sa vzťahuje k hodnote napätia plus v2. Takto sa vylúči nebezpečenstvo náhodného napájania zabezpečeného obvodu zvodom prevádzkového napájania alebo iným spôsobom, čo je vo vnútorne
zabezpečovaných elektronických obvodoch vždy problémové. V skutočnosti existuje prvá možnosť zvodu medzi napätím plus v3 a mínus v2, ale napätie na obslužnom obvode 5 by bolo v takom prípade inverzné a teda nefunkčné. Existuje tiež druhá možnosť zvodu medzi napätím plus v2 a plus v3, ale napätie v3 na svorkách obslužného obvodu 5 by bolo nulové a teda takisto nefunkčné. Pretože energia napätia v3 pochádza z napätia v2, prenos energie napätia v3 na v2 je vylúčený.
Na obr. 7 je znázornený kompletný obvod zariadenia na kontrolu platnosti podľa vynálezu. Obvod obsahuje predovšetkým Wheatstonov mostík 1, oscilátor 4 s oneskorovacím členom 01 a bezkontaktné relé 5, ktoré riadi výstupný zosilňovač 6. Ďalej sú v ňom zapojené dva ovládacie obvody CP1 a CP2 pripojené k logickému členu OR 0U1 a oneskorovací člen 03 zapojený medzi úrovne N3 a N4 napätia v3.
Obe digitálne správy A a Binv prichádzajú na striedavé vstupy 2 a 2 Wheatstonovho mostíka _1 cez fotoelektrický prenosový článok PH1, resp. PH2 a statické invertory INV1, resp. INV2, zapojené medzi úrovne N2 a N3 napätia v2. Fotoelektrické prenosové články galvanický oddeľujú signály, kým invertory regulujú úroveň signálov a v podstate pracujú v rytme vstupného signálu ako zosilňovače horného alebo dolného stavu úrovni N3 alebo N2 napájania napätím v2. Zároveň udržujú funkciu relé RL (z obr. 5) pre ovládacie obvody CP1 a CP2.
Podlá ‘vynálezu je zariadenie na kontrolu platnosti vybavené systémom statického napájania, ktorý je v podstate usporiadaný z dvoch ďalších ovládacích obvodov CP3 a CP4 spojených s logickým členom OR 0U2, ktorého výstup je spojený s úrovňou N3 napätia v2. Riadiacim signálom napájania C je dlhý signál, ktorý napája ovládací obvod CP3 cez fotoelektrický prenosový článok PH3 a statický invertor INV3, zapojený medzi úrovne N1 a N2 napätia vi. Napätím vl je napr. napätie 24 V miestnej siete. Ovládací obvod CP4 je cez logický člen AND ET napájaný samoudržujúcim signálom z výstupného zosilňovača 6. Na druhý vstup tohto logického člena prichádza riadiaci signál napájania. Treba poznamenať, že výstupný zosilňovač 6 je okrem výstupu bezpečnostného signálu S vybavený ešte tretím oddeleným výstupom opakovaného čítania, ktorý je určený dvom spracovateľským digitálnym kanálom.
Napätie v2 potrebné na činnosť ovládacích obvodov CP1 a CP2 je teda vytvorené ovládacími obvodmi CP3 a CP4 z napätia vi miestnej siete. Na napätí v2 je zaradený oneskorovací člen 02, ktorý reguluje čas potrebný na to, aby energia dodávaná ovládacím obvodom CP4, do ktorého je privedená samoudržujúcim signálom, nadväzovala na pôvodnú energiu dodávanú ovládacím obvodom CP3, do ktorého prichádza riadiaci signál napájania C.
V ovládacom obvode CP3 je dióda Dl z obr. 5 nahradená jednoduchým odporom, čo umožní ľubovoľne voliť čas riadenia napájania. Kondenzátor Cl z obr. 5 sa nabíja celým dlhým riadiacim signálom nabíjania C, nie len jeho zostupným čelom.
Taktiež treba poznamenať, že logické členy OR 0U1 alebo OU2 zodpovedajú v skutočnosti paralelnému zapojeniu katód diód D2 znázornených na obr. 5.
Týmto spôsobom vznikne pyramídové usporiadanie rozdielnych napájaní, v ktorých každý stupeň získava energiu z predchádzajúceho stupňa, čo vylúči akékoľvek náhodné napájanie rozhodovacieho obvodu. Napätie v2 medzi úrovňami N2 a N3 čerpá energiu prostredníctvom ovládacích obvodov CP3 a CP4 a činnosťou logického člena OR 0U2 z napätia vi. Napätie v3 medzi úrovňami N3 a N4 získava energiu prostredníctvom ovládacích obvodov CP1 a CP2 a činnosťou logického člena OR 0U1 z napätia v2. Napätie v3 tvorí bezpečnostnú informáciu pre bezkontaktné relé 5, ktorá jeho činnosť riadi „napájaním“. Bezkontaktné relé tak vykonáva funkciu súčtového obvodu kontroly zhody a dynamického stavu oboch digitálnych správ A a B.
Obvod znázornený na obr. 7 je takisto vybavený dvoma fotoelektrickými prenosovými článkami PH4 a PH5, ktoré sú zaradené medzi oscilátor 4 a bezkontaktné relé 5, resp. medzi bezkontaktné relé 5 a výstupný zosilňovač 6. Tieto fotočlánky vykonávajú elektrickú izoláciu, a to fotoelektrický prenosový článok PH4 medzi napätím v2 a v3 a fotoelektrický prenosový článok PH5 a medzi na pätím v3 a vi. Zvody vstupu a výstupu týchto fotočlánkov iba sledujú priblíženie úrovne N3 a N4 k N2, a tým postupný zánik napätia v3, potom v2, spôsobujúci zostup bezpečnostného signálu S k akčným členom.
Funkcia zariadenia na kontrolu platnosti podlá vynálezu bude popísaná na grafe priebehu signálov. Na obr. 8 sú znázornené obe digitálne správy A a Binv, riadiaci signál napájania C, energia napájania ovládacieho obvodu CP3, výstupný signál oscilátora 4 a signály výstupného zosilňovača 6, teda výstupný bezpečnostný signál 6, signál opakovaného čítania a samoudržujúci signál.
Ak zariadenie na kontrolu platnosti je nečinné, t.j. v zabezpečenom stave, napätia v2 a v3 sú nulové a teda úrovne N3 a N4 sú v potenciále N2.
Proces iniciácie systému vybaveného takým zariadením môže prebiehať nasledujúcim spôsobom:
Mikroprocesory alebo iné obvody oboch spracovateľských digitálnych kanálov nepretržite testujú informácie prichádzajúce na ich vstupy a do obvodov samokontroly. Digitálne výsledky sú medzi kanálmi porovnávané výmenou po prekódovaní, aby sa zabránilo ich náhodnému prepisu. Ak v každom kanále sú tieto výsledky potvrdené výsledkami z druhého kanála, začnú mikroprocesory napájať zariadenie na kontrolu platnosti.
Na to je po čas potrebný na nabitie kondenzátora Cl ovládacieho obvodu CP3 vysielaný riadiaci signál napájania C. Tento signál súča-sne preruší samoudržujúci signál, ktorý napája cez logický člen AND ET ovládací obvod CP4 pre prípad, keď ide o rušivý impulz v čase, keď zariadenie na kontrolu platnosti je v pracovnom režime, tzn. v stave „1“.
Mikroprocesory oboch kanálov sú usporiadané tak, aby sa v čase tl zjednotil počiatok sériového prenosu oboch digitálnych správ A a B so zostupnou hranou signálu napájania C. V tomto okamihu zostupná hrana signálu C prevedie výstup invertora INV3 na potenciál N2. Tým sa energia z ovládacieho obvodu CP3 získaná počas napájania zmení na úroveň N3. Takto sa vytvorí napätie v 2,
ktoré spustí v čase t2 oscilátor 4 za predpokladu, že sú prítomné obe správy A a B a že tieto správy sú komplementárne.
Prvé prechody správ A a B vytvoria postupne cez ovládacie obvody CP1 a CP2 a logický člen OR OU1 medzi úrovňami N3 a N4 napätie v3 (viď obr. 6) . Tým sa napája bezkontaktné relé 5, ktoré môže riadiť výstupný zosilňovač 6.
V závere času t3-tl, ktorý je nevyhnutný na vytvorenie napätia v3, sa na výstupe zosilňovača 6 objaví samoudržujúci signál, signál opakovaného čítania určený pre spracovatelské digitálne kanály a bezpečnostný signál S pre výkonné členy (viď obr. 6) . Všetky tieto signály sú striedavé signály „O“ alebo „1“.
Pôvodná energia dodávaná ovládacím obvodom CP3 už nie je potrebná a do obvodu ďalej prúdi z ovládacieho obvodu CP4 energia nesená samoudržujúcim signálom.
Ak sa teraz preruší samoudržujúci signál v čase, ktorý nie je kompatibilný s Θ2 a Θ3, úrovne N3 a N4 spadnú a celé zariadenie na vyhodnotenie platnosti sa nevratne zastaví vplyvom anulácie napájacích napätí v2 a v3, čo indikuje absolútnu poruchu.
Popísané zariadenie na kontrolu platnosti digitálnych signálov je vhodné predovšetkým pre automatizované systémy riadenia železničnej dopravy a kontrolu pohybu vlakov. Môže však byť využité v oblasti priemyslovej výroby a všade tam, kde je potrebné na základe vstupného signálu aktualizovať bezpečnostný signál „1“ alebo „0“ slúžiaci napr. na bezpečné zastavenie stroja alebo výrobného procesu.
Zariadenie možno inštalovať na velmi malú dosku s plošnými spojmi. Napr. použitím techniky hybridných obvodov možno zariadenie usporiadať na plochu neprevyšujúcu 3 cm2.
Claims (10)
- PATENTOVÉ NÁROKY1. Zariadenie na kontrolu platnosti digitálnych správ, ktoré vykonáva kontrolu absolútnej zhody a dynamického stavu dvoch digitálnych správ (A a B) prichádzajúcich paralelne z dvoch spracovateľských kanálov, pričom túto kontrolu vykonáva pred tým, než výstupný zosilňovač (6) spracuje analógový bezpečnostný signál (S) „1“ alebo „0“ riadiaci funkciu akčných členov, vyznačujúce sa tým, že je vybavené Wheatstonovým mostíkom (1) s diódami, na ktorého striedavé vstupy (2 a 3) prichádzajú príslušné správy (A, B), pričom jedna zo správ je invertovaná, a oscilátorom (4) zapojeným v jednosmernej diagonále mostíka, ktorého výstupom (s) je signál kontroly zhody správ (A, B) riadiaci cez bezkontaktné relé (5) výstupný zosilňovač (6).
- 2. Zariadenie podľa nároku 1, vyznačujúce sa tým, že je ďalej vybavené dvoma ovládacími obvodmi (CP1, CP2) napájanými príslušnými digitálnymi správami (A, B) a reagujúcimi na zmeny stavov správ, pričom tieto ovládacie obvody (CP1, CP2) dodávajú cez logický člen OR (0U1) napätie (v3) potrebné na napájanie bezkontaktného relé (5) .
- 3. Zariadenie podía nároku 2, vyznačujúce sa tým, že je ďalej vybavené systémom napájania s dvoma ďalšími ovládacími -obvodmi (CP3, CP4), kde jeden z týchto obvodov (CP3) je napájaný riadiacim signálom napájania (C) vedeným zo spracovateľských digitálnych kanálov a druhý (CP4) samoudržujúcim signálom privádzaným z výstupného zosilňovača, pričom oba ovládacie obvody (CP3, CP4) dodávajú cez logický člen OR (OU2) napájacie napätie (v2) potrebné na činnosť oscilátora (4).
- 4. Zariadenie podľa ktoréhokoľvek z predchádzajúcich nárokov 1 až 3, vyznačujúce sa tým, že oscilátor (4) Wheatstonovho mostíka (1) je vybavený oneskorovacím členom (Θ1) .
- 5. Zariadenie podlá nároku 2, vyznačujúce sa tým, že oba prvé ovládacie obvody (CP1, CP2) sú pripojené k striedavým vstupom (2, 3) Wheatstonovho mostíka (1).
- 6. Zariadenie podlá ktoréhokolvek z predchádzajúcich nárokov 2 až5, vyznačujúce sa tým, že obe digitálne správy (A, B) sú privádzané do Wheatstonovho mostíka (1) cez fotoelektrické prenosové články (PH1, PH2).
- 7. Zariadenie podľa ktoréhokoľvek z predchádzajúcich nárokov 2 až6, vyznačujúce sa tým, že prvý fotoelektrický prenosový článok (PH4) je zaradený medzi oscilátor (4) a bezkontaktné relé (5) a druhý fotoelektrický prenosový článok (PH5) je zaradený medzi bezkontaktné relé (5) a výstupný zosilňovač (6) .
- 8. Zariadenie podľa nároku 3 alebo 8, vyznačujúce sa tým, že riadiaci signál napájania je vedený do príslušného ovládacieho obvodu (CP3) cez fotoelektrický prenosový článok (PH3).
- 9. Zariadenie podľa nároku 3 alebo 8, vyznačujúce sa tým, že na napájačom napätí (v2) oscilátora je zaradený oneskorovací člen (Θ2).
- 10. Zariadenie podlá ktoréhokoľvek z predchádzajúcich nárokov 2 až 9, vyznačujúce sa tým, že na napájačom napätí (v3) bezkontaktného relé (5) je zaradený oneskorovací člen (03) .
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
FR9705661A FR2763184B1 (fr) | 1997-05-07 | 1997-05-07 | Dispositif de validation de messages numeriques, applicable notamment aux systemes de regulation du trafic ferroviaire |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
SK57498A3 true SK57498A3 (en) | 1999-01-11 |
SK283428B6 SK283428B6 (sk) | 2003-07-01 |
Family
ID=9506690
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
SK574-98A SK283428B6 (sk) | 1997-05-07 | 1998-04-30 | Zariadenie na kontrolu platnosti digitálnych správ pri riadení železničnej dopravy |
Country Status (22)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US6075465A (sk) |
EP (1) | EP0877484B1 (sk) |
JP (1) | JPH1129042A (sk) |
KR (1) | KR100479746B1 (sk) |
CN (1) | CN1152506C (sk) |
AT (1) | ATE213572T1 (sk) |
AU (1) | AU748571B2 (sk) |
CA (1) | CA2237413A1 (sk) |
CZ (1) | CZ292276B6 (sk) |
DE (1) | DE69803899T2 (sk) |
DK (1) | DK0877484T3 (sk) |
ES (1) | ES2170459T3 (sk) |
FR (1) | FR2763184B1 (sk) |
HU (1) | HU223249B1 (sk) |
NO (1) | NO323088B1 (sk) |
PL (1) | PL191990B1 (sk) |
PT (1) | PT877484E (sk) |
RU (1) | RU98108978A (sk) |
SK (1) | SK283428B6 (sk) |
TR (1) | TR199800808A1 (sk) |
TW (1) | TW366309B (sk) |
ZA (1) | ZA983759B (sk) |
Families Citing this family (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE19949710B4 (de) * | 1999-10-15 | 2016-03-10 | Abb Ab | Verfahren und Einrichtung zur fehlersicheren Kommunikation zwischen Zentraleinheiten eines Steuerungssystems |
CN101700783B (zh) * | 2009-11-11 | 2012-08-29 | 北京全路通信信号研究设计院有限公司 | 一种列控中心系统平台 |
CN109900953A (zh) * | 2017-12-11 | 2019-06-18 | 上海宝康电子控制工程有限公司 | 用于检测道路交通信号机中的多路输出信号的电路结构 |
Family Cites Families (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
GB1354941A (en) * | 1971-05-11 | 1974-06-05 | Ml Eng Plymouth | Apparatus for monitoring electrical signals |
WO1983002816A1 (en) * | 1982-02-11 | 1983-08-18 | Voss, Thomas | Electronic control with safety mechanisms |
GB2166918B (en) * | 1984-11-13 | 1988-09-14 | Westinghouse Brake & Signal | A circuit arrangement for providing in a fail-safe manner an alternating output signal to a load |
AP820A (en) * | 1995-04-19 | 2000-04-20 | Gec Alsthom Acec Transp S A | AC input cell for data acquisition circuits. |
-
1997
- 1997-05-07 FR FR9705661A patent/FR2763184B1/fr not_active Expired - Lifetime
-
1998
- 1998-04-30 US US09/070,168 patent/US6075465A/en not_active Expired - Fee Related
- 1998-04-30 SK SK574-98A patent/SK283428B6/sk not_active IP Right Cessation
- 1998-05-04 PT PT98401082T patent/PT877484E/pt unknown
- 1998-05-04 EP EP98401082A patent/EP0877484B1/fr not_active Expired - Lifetime
- 1998-05-04 CZ CZ19981364A patent/CZ292276B6/cs not_active IP Right Cessation
- 1998-05-04 AT AT98401082T patent/ATE213572T1/de active
- 1998-05-04 DE DE69803899T patent/DE69803899T2/de not_active Expired - Lifetime
- 1998-05-04 ES ES98401082T patent/ES2170459T3/es not_active Expired - Lifetime
- 1998-05-04 DK DK98401082T patent/DK0877484T3/da active
- 1998-05-05 ZA ZA983759A patent/ZA983759B/xx unknown
- 1998-05-05 AU AU63807/98A patent/AU748571B2/en not_active Expired
- 1998-05-06 JP JP10123637A patent/JPH1129042A/ja active Pending
- 1998-05-06 RU RU98108978/09A patent/RU98108978A/ru not_active Application Discontinuation
- 1998-05-06 NO NO19982064A patent/NO323088B1/no not_active IP Right Cessation
- 1998-05-06 CA CA002237413A patent/CA2237413A1/fr not_active Abandoned
- 1998-05-06 HU HU9801031A patent/HU223249B1/hu active IP Right Grant
- 1998-05-06 PL PL326185A patent/PL191990B1/pl unknown
- 1998-05-07 KR KR1019980016331A patent/KR100479746B1/ko not_active IP Right Cessation
- 1998-05-07 TR TR1998/00808A patent/TR199800808A1/xx unknown
- 1998-05-07 CN CNB981148859A patent/CN1152506C/zh not_active Expired - Lifetime
- 1998-06-18 TW TW087109777A patent/TW366309B/zh active
Also Published As
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US4652417A (en) | Fault-tolerant analog output network | |
RU2679754C1 (ru) | Релейный объектный контроллер для железнодорожной автоматики и телемеханики, способ безопасного определения состояния реле, способ безопасного управления реле, способ тестирования обмотки реле | |
SK57498A3 (en) | Fail safe validation system for digital message for railway traffic control | |
CN103135460A (zh) | 用于产生可配置反馈的系统、电路及方法 | |
JPH11127547A (ja) | 電源ユニットのオン/オフ制御装置 | |
US6646362B2 (en) | Electrical circuit for transmitting state information, in particular concerning rail rolling stock, and an electrical system incorporating such a circuit | |
US4649469A (en) | Interface for connecting a computer system to an activator module | |
CN108137070B (zh) | 接点输入控制装置 | |
CN102323815A (zh) | 一种模块化多电平柔性直流输电阀基控制设备试验方法 | |
US6278597B1 (en) | Conditional over-voltage protection for redundant phase-shift converters | |
JP2001516117A (ja) | 集積回路の正常な機能を監視するための方法 | |
KR102305056B1 (ko) | Pwm 신호를 이용한 배터리관리시스템(bms)의 전원 공급 제어 장치 | |
RU2153765C2 (ru) | Схема контроля | |
JP2016511581A (ja) | 並列スイッチのドライバ信号の障害の検出 | |
US7447306B1 (en) | Signaling device and system | |
KR102503969B1 (ko) | 컨트롤러의 상태 감시 방법 및 이를 위한 장치 | |
KR102366154B1 (ko) | IoT 기능을 갖는 SCADA 원격소장치 감시 및 제어전원 이중화 시스템 | |
US6393330B1 (en) | Method and device for managing an electronic component with complementary MOS transistors functioning under radiation | |
JPH11259101A (ja) | フェールセーフ出力装置 | |
KR20180050918A (ko) | Plc시스템 | |
JPS63175906A (ja) | 電源監視回路付マルチチツプハイブリツドic | |
CS275727B6 (sk) | Zapojenie dynamického komparátora s bezpečným elektronickým samoprídržným obvodom | |
JPS62107675A (ja) | スイツチング電源の保護回路 | |
JP2004042906A (ja) | フエール・セーフ多数決論理回路を備えたパラレル出力型電子連動装置 | |
JPS62113253A (ja) | 多重系バス同期システムの出力回路 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
TC4A | Change of owner's name |
Owner name: ANSALDO STS FRANCE, LES ULIS CEDEX, FR Effective date: 20100719 |
|
MK4A | Patent expired |
Expiry date: 20180430 |