УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ ЦЕНТРАЛИЗАЦИИ СТРЕЛОК И СИГНАЛОВ

Устройство относится к аппаратуре блокировки стрелок и сигналов на железнодорожных станциях.
Известно устройство для электрической централизации стрелок и сигналов, содержащее блок взаимозависимостей станционных исполнительных узлов, блоки формирования импульсов, блок контроля (SU №520286, B61L 19/14, бюл. №25, 1976).
Недостатком известного устройства является ограничение объема и состава вводимой в него информации, вследствие отсутствия устройств для хранения в нем различной нормативно-справочной информации, предназначенной для агентов службы движения и необходимой при оптимизации работы станции.
Наиболее близким по технической сущности к заявляемому является устройство для электрической централизации стрелок и сигналов, содержащее блоки памяти, соединенные с блоком выработки команд, к которому подключен блок контроля выработки команд и дешифратор, с которым соединены блоки совпадения сигналов, причем каждый из блоков имеет два входа: основной и контрольной программ, блоки совпадения сигналов через блоки накопления энергии сигналов соединены с блоком исполнительных узлов, который своими выходами - основной и контрольной программ соединен с дешифратором, блок прямого доступа в память, соединенный с блоками памяти и дешифратором (SU №818937, B61L 19/14, бюл. №13, 1981).
Недостатком данного устройства является ограничение объема и состава вводимой в него информации. Это связано с тем, что при большом количестве маршрутов, одновременно установленном на станции, блок выработки команд целиком будет занят их обслуживанием, осуществляя циклические опрос и выработку команд для соответствующих объектов
контроля и исполнительных узлов. При этом практически не будет оставаться времени для ввода дополнительной информации. Более того, может наступить момент, когда производительности блока выработки команд окажется недостаточно для установки новых маршрутов до окончания реализации уже имеющихся. Оба указанных обстоятельства приведут к задержке в движении поездов и значительным материальным потерям. Поэтому данное устройство не может использоваться на крупных станциях, на которых число одновременно реализуемых маршрутов может достигать нескольких десятков.
Задача полезной модели - расширение эксплуатационных возможностей устройства за счет обслуживания дополнительных маршрутов и решения задач автоматизированных систем управления железнодорожным транспортом.
Технический результат достигается тем, что устройство для электрической централизации стрелок и сигналов, содержащее блоки памяти, соединенные с блоком выработки команд, к которому подключены блок контроля выработки команд и дешифратор, выходы которого соединены с входом соответствующих блоков накопления энергии сигналов, блок исполнительных узлов, выходы которого соединены с входами дешифратора, блок прямого доступа в память, вход и выход которого подключены к соответствующим входам и выходам блоков памяти и дешифратору, снабжено блоками генерации импульсов и блоками преобразования импульсов, причем входы блоков генерации импульсов соединены с выходами блоков накопления энергии сигналов, а выходы - через блоки преобразования импульсов соединены с входами блока исполнительных узлов.
Функциональная схема устройства показана на фиг.1, электрические схемы одного из вариантов конкретной реализации блоков генерации и преобразования импульсов показаны на фиг.2; временная диаграмма, иллюстрирующая работу устройства, представлена на фиг.3.
Устройство для электрической централизации стрелок и сигналов (см. фиг.1) содержит блоки 1 и 2 памяти, соединенные с блоком 3 выработки команд (микро ЭВМ), к которому подключен блок 4 контроля выработки команд и дешифратор 5. С выходами дешифратора 5 соединены входы блоков 6.1, 6.2, ..., 6.n совпадения сигналов, выполняющих логические операции конъюнкции, причем каждый из блоков совпадения сигналов 6.1, ..., 6.n имеет два выхода: «а» - соответствующий основной и «в» - контрольной программам. Блоки 6.1, 6.2, ..., 6.n совпадения сигналов через блоки 7.1, 7.2, ..., 7.n накопления энергии сигналов (например, двоичные счетчики), блоки 8.1, 8.2, ..., 8.n генерации импульсов и блоки 9.1, 9.2, ..., 9.n преобразования импульсов соединены с входами блока исполнительных узлов 10, который своими выходами «с» - соответствующими основной и «d» - контрольной программам, соединен с дешифратором 5. Блок 11 прямого доступа в память соединен с блоками 1 и 2 памяти и с дешифратором 5.
Каждый блок генерации импульсов 8.1, ..., 8.n (см. фиг.2) может содержать, например, однопереходный транзистор 12, резисторы 13, 14, 15 и конденсатор 16. Входом этого блока является клемма 17, выходом - клемма 18.
Каждый блок преобразования импульсов 9.1, ..., 9.n (см. фиг.2) может содержать, например, импульсный трансформатор 19 и диод 20. Входом блока является клемма 21, выходом - клемма 22.
Количество блоков 6.1, ..., 6.n и, соответственно, 7.1, ..., 7.n, 8.1, ..., 8.n, 9.1, ..., 9.n определяется числом исполнительных узлов блока исполнительных узлов 10.
Устройство работает циклически по двум независимым программам - основной и контрольной. В блоке 1 памяти хранится информация, необходимая для установки, разделки, отмены поездных и маневровых маршрутов: таблицы элементарных и враждебных маршрутов, динамическая модель эксплуатационного состояния станции и другая ответственная
информация, используемая при работе устройства по основной программе. В блоке 2 памяти находится аналогичная информация, используемая при работе устройства по контрольной программе. В тех же блоках размещается информация, которая предназначена для различных абонентов, как на станции, так и вне ее: работников технической конторы грузового двора, поездного диспетчера и других агентов службы движения.
При работе по основной программе блок 3 выработки команд на основании сравнения информации, поступающей из блока исполнительных узлов 10 через вход «с» дешифратора 5, о действительном состоянии контролируемых элементов (стрелок, сигналов, рельсовых цепей), с информацией, хранящейся в блоке 1 памяти, вырабатывает соответствующие команды (например, команду на включение разрешающего показания светофора, перевод стрелок по маршруту). Эти команды через дешифратор 5 поступают на входы «а» определенных блоков 6.1, 6.2, ..., 6.n совпадения сигналов. По контрольной программе устройство работает аналогично, однако при этом используется информация, получаемая от исполнительных узлов блока исполнительных узлов 10 через вход «d» дешифратора 5, хранимая в блоке 2 памяти, а также входы «в» блоков 6.1, 6.2, ..., 6.n совпадения сигналов.
1
Наличие сигналов на входах «а» и «в» соответствующих блоков 6.1, 6.2, ..., 6.n совпадения сигналов свидетельствует о совпадении результатов реализации основной и контрольной программ. При этом на выходе соответствующего блока (см. фиг.3) после каждого совпадения результатов реализации обеих программ будет формироваться импульс длительностью Т. Этот импульс будет поступать на вход соответствующего блока 7.1, 7.2, ..., 7.n накопления энергии сигналов.
Для появления сигнала на выходе соответствующего блока 7.1, 7.2, ..., 7.n накопления энергии сигналов недостаточно одиночного сигнала, поступающего с выхода соответствующего блока 6.1, 6.2, ..., 6.n совпадения сигналов. Для этого необходимо, по крайней мере, «m» таких импульсов,
2
2
1
поступающих на вход соответствующего блока 7.1, 7.2, ..., 7.n накопления энергии сигналов в течение времени Т (Т≈2m×T). Таким образом, сигнал на выходе соответствующего блока 7.1, 7.2, ..., 7.n накопления энергии сигналов появится после нескольких циклов срабатывания блоков 3 выработки команд, 6.1, 6.2, ..., 6.n совпадения сигналов и дешифратора 5, что вызовет накопления до заданного уровня энергии сигнала в соответствующем блоке 7.1, 7.2, ..., 7.n накопления энергии сигналов, после чего на выходе этого блока появится сигнал.
Начиная с этого момента, блок 3 выработки команд может прекратить выработку команд для включения соответствующего объекта управления или, как это показано на фиг.3, для удержания его во включенном состоянии.
Такая возможность достигается тем, что импульс с выхода блока 7.1, 7.2, ..., 7.n накопления энергии сигналов обеспечивает заряд конденсатора 16 в соответствующем блоке 8.1, 8.2, ..., 8.n генерации импульсов, на выходе 18 которого (см. фиг.3) в течение времени разряда конденсатора 16 на величину ΔU формируются импульсы постоянного тока. Эти импульсы, проходя по первичной обмотке трансформатора 19 соответствующего блока 9.1, 9.2, ..., 9.n преобразования импульсов, наводят во вторичной обмотке ЭДС, преобразуемую диодом 20 в сигнал постоянного тока, подаваемый на выход 22 этого блока (см. фиг.3) и поступающий на соответствующий вход блока 10 исполнительных узлов (см. фиг.1). Сигнал постоянного тока включает соответствующий объект, например, сигнальное реле, или обеспечивает удержание его во включенном состоянии.
3
Блок 3 выработки команд должен вернуться к проверке условий безопасности, необходимой для подтверждения включенного состояния соответствующего исполнительного узла, например, сигнального реле через некоторое время Т. При этом в новом цикле устройство работает аналогично тому, как это было описано ранее.
Блок 4 контроля выработки команд осуществляет проверку длительности выполнения команд по каждой из команд - основной и контрольной, и проверку исправности узлов блока 3 выработки команд. В случае неисправности узлов блока 3 выработки команд блоком 4 контроля выработки команд исключается из работы потерявший работоспособность узел блока 3 выработки команд и включается резервный. При отсутствии резервного узла блок 4 контроля выработки команд вырабатывает сигнал на выключение блока 3 выработки команд, что является защитным отказом устройства.
3
Ввод и вывод дополнительной информации, а также корректировка основной и контрольной программ выполняются блоком 11 прямого доступа в память. Этот блок, получив сигнал из внешних устройств ввода и вывода информации о необходимости приема и передачи данных, через дешифратор 5 посылает запрос блоку 3 выработки команд на разрешение произвести требуемую операцию. Блок 3 выработки команд в момент паузы между выработками команд в блок 10 исполнительных узлов, т.е. времени Т на фиг.3, вырабатывает соответствующую команду. После этого операция ввода или вывода информации выполняется блоком 11 прямого доступа в память самостоятельно, без участия блока 3 выработки команд.
Пауза, образующаяся в работе блока 3 выработки команд при выработке команд блоку 10 исполнительных узлов за счет заполнения ее работой соответствующих блоков генерации импульсов 8.1, 8.2, ..., 8.n, может использоваться либо для обслуживания дополнительных маршрутов, установка которых требуется на станции, либо для решения различных задач по оптимизации поездных и маневровых передвижений в соответствии с данными, полученными через блок 11 прямого доступа в память.
4
4
2
3
3
2
При этом время общего цикла работы устройства Т (см. фиг.3) при введении блоков генерации 8.1, ..., 8.n и преобразования импульсов 9.1, ..., 9.n определяется выражением Т=Т+Т, где Т≫Т.
Следовательно, лишь часть времени работы блока 3 выработки команд используется для проверки и реализации условий безопасности, а остальное время может использоваться как для обслуживания дополнительных маршрутов, так и для решения задач автоматизированных систем управления железнодорожным транспортом.