УСТРОЙСТВО ДЛЯ ВКЛЮЧЕНИЯ ИСПОЛНИТЕЛЬНОГО РЕЛЕ ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНОЙ АВТОМАТИКИ

Полезная модель относится к устройствам железнодорожной автоматики, а именно к устройствам, обеспечивающим реализацию ответственных функций управления стрелками и светофорами железных дорог.
Известно устройство для включения исполнительного реле железнодорожной автоматики, содержащее два формирователя импульсных сигналов, умножитель напряжения, вход которого подключен к выходу первого формирователя импульсных сигналов, выход соединен с истоком ключевого элемента, затвор которого подключен к выходу второго формирователя импульсных сигналов, а сток - к обмотке исполнительного реле (SU №1393698, B61L 1/20, бюл. №17, 07.05.88).
Недостатком известного устройства является низкая надежность, так как при неисправности одного из формирователей импульсных сигналов оно переходит в состояние отказа и не может выполнять команды включения исполнительного реле железнодорожной автоматики.
Наиболее близким техническим решением к заявляемой полезной модели является устройство для включения исполнительного реле железнодорожной автоматики, содержащее три источника импульсных сигналов, два инвертора, два блока развязки и блок умножения напряжения, в котором выход первого источника импульсных сигналов подключен к первым входам блоков развязки, вторые входы которых подключены соответственно к выходам первого и второго инверторов, входы которых подключены соответственно к выходам третьего и второго источников импульсных сигналов, выходы блоков развязки подключены к блоку умножения напряжения, к выходу которого подключено исполнительное реле железнодорожной автоматики (SU №1588615, B61L 19/14, Н03К 19/23, бюл. №32, 30.08.90).
Недостатком данного устройства является низкая надежность, так как его схема содержит большое число элементов: помимо трех источников импульсных сигналов, 2 инвертора, 2 оптрона, каждый из которых включает в себя светодиод и фототранзистор, а так же 7 диодов, 5 конденсаторов и 5 резисторов.
Задача полезной модели - повысить надежность устройства за счет упрощения его схемы.
Технический результат достигается тем, что в устройство для включения исполнительного реле железнодорожной автоматики, содержащее три источника импульсных сигналов, блок умножения напряжения, к выходу которого подключено исполнительное реле железнодорожной автоматики, введен блок выбора «большинства из трех», к входам которого подключены выходы соответствующих источников импульсных сигналов, а к выходу подключен вход блока умножения напряжения.
Функциональная схема предлагаемого устройства изображена на фиг.1. На фиг.2 представлена схема реализации блок выбора «большинства из трех». На фиг.3 представлена схема реализации блока умножения напряжения.
Устройство для включения исполнительного реле железнодорожной автоматики содержит три источника 1, 2, 3 импульсных сигналов, выходы которых соединены с соответствующими входами блока 4 выбора «большинства из трех», выход которого соединен с входом блока 5 умножения напряжения, к выходу которого подключено исполнительное реле 6 железнодорожной автоматики. Обмотки исполнительного реле 6 железнодорожной автоматики соединены последовательно, начало первой обмотки исполнительного реле 6 подключено к выходу блока 5 умножения напряжения, конец второй обмотки подключен к положительному полюсу 7 источника питания, а общая точка обмоток подключена к отрицательному полюсу 8 того же источника.
1
2
3
В качестве источников 1, 2, 3 импульсных сигналов могут использоваться вычислительные каналы BK, BK, ВК вычислительного ядра микропроцессорной централизации стрелок и сигналов ЭЦ-ЕМ (Микропроцессорные системы централизации: Учебник для техникумов и колледжей железнодорожного транспорта / Вл.В.Сапожников и др.; Под ред. Вл.В.Сапожникова. - М.: ГОУ «Учебно-методический центр образования на железнодорожном транспорте», 2008 г., стр.314, рис.7.1).
Блок 4 выбора «большинства из трех» содержит транзисторный ключ 9, шесть диодов 10-15, четыре резистора 16-19, имеет три входа 20, 21, 22 и выход 23 (RU№52286, Н03К 19/23, опубл. 2006.03.10).
Блок 5 умножения напряжения содержит два конденсатора 23, 24 и два диода 25, 26, имеет вход 27 и выход 28 (SU №1588615, B61L 19/14, Н03К 19/23, бюл. №32, 30.08.90).
В качестве исполнительного реле 6 железнодорожной автоматики использовано реле типа «РЭЛ-1600» (См. Сороко В.И., Розенберг Е.Н. Аппаратура железнодорожной автоматики и телемеханики: Справочник: в 2кн. Кн.2. - 3-е изд. - М.: НПФ «ПЛАНЕТА», 2000 г., стр.262, табл.89).
Устройство для включения исполнительного реле железнодорожной автоматики работает следующим образом.
Источники 1, 2 и 3 импульсных сигналов вырабатывают команды включения исполнительного реле 6 в виде чередующейся во времени последовательности логических сигналов «0» и «1». При синхронном поступлении импульсных сигналов «1» от всех трех или любых двух из трех источников 1, 2, 3 импульсных сигналов на выходе 23 блока 4 выбора «большинства из трех» формируются импульсные сигналы «0» прямоугольной формы. Работа блока 4 выбора «большинства из трех» иллюстрируется таблицей 1, в которой показаны все возможные комбинации сигналов на входах этого блока и соответствующие им сигналы на его выходе.
Таблица 1
№п/п
Сигналы на входах
Сигнал на выходе 23
20
21
22
1
0
0
0
1
2
0
0
1
1
3
0
1
0
1
4
0
1
1
0
5
1
0
0
1
6
1
0
1
0
7
1
1
0
0
8
1
1
1
0
Напряжение импульсных сигналов, поступающих с выхода 23 блока 4 выбора «большинства из трех», удваивается блоком 5 умножения напряжения. Величина напряжения удвоенная блоком 5 умножения напряжения является достаточной для включения исполнительное реле 6. При наличии импульсных сигналов на выходе только одного из источников 1, 2, 3 импульсных сигналов транзистор 9 блока 4 «выбора большинства из трех» будет непрерывно закрыт, так как на двух других входах этого блока будут присутствовать одинаковые постоянные сигналы «0». При этом на выходе 23 блока 4 выбора «большинства из трех» не будет формироваться импульсное напряжение, а блок 5 умножения напряжения не будет удваивать напряжение на своем выходе 28. Напряжение на обмотках исполнительного реле 6 будет меньше напряжения его выключения. Поэтому выключенное исполнительное реле 6 не включится, а включенное исполнительное реле 6 выключится.
При неисправностях элементов схемы заявляемого устройства на выходе 23 блока 4 выбора «большинства из трех» не будет формироваться импульсное напряжение. Поэтому выключенное исполнительное реле 6 не включится, а включенное исполнительное реле 6 выключится. Данные события являются защитным отказом, допустимым в устройствах железнодорожной автоматики, выполняющих ответственные функции управления стрелками и светофорами железных дорог.
В таблице 2 приведено сравнение сложности устройства-прототипа и заявляемого устройства.
Таблица 2
Элементы
Число элементов
В устройстве-прототипе
В заявляемом устройстве
Источники импульсных сигналов
3
3
Инверторы
2
нет
Транзисторы
2
1
Диоды
9
8
Конденсаторы
5
2
Резисторы
5
4
Реле
1
1
Итого, элементов
27
19
Как видно из таблицы 2, число элементов в заявляемом устройстве значительно меньше (на 30%), чем в устройстве-прототипе. Следовательно, надежность заявляемого устройства будет выше, чем надежность устройства-прототипа.