DE10355862A1 - Process connection for the safe operation of safety equipment - Google Patents

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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Prozessanschaltung für das sichere Betreiben von sicherungstechnischen Einrichtungen, insbesondere für die Ansteuerung von Signallampen, Weichenantrieben, Achszählern, Freimeldeeinrichtungen, Geschwindigkeitsmesseinrichtungen, Fahrsperren und für sichere Kontaktabfragen. Um die Vielzahl von Prozessanschaltungen deutlich zu verringern und trotzdem kostengünstig kundenabhängige Speziallösungen zu ermöglichen, wird vorgeschlagen, dass miteinander kombinierbare Funktions-Module (3a, 3b, 3c) vorgesehen sind, deren Funktionalitäten jeweils unterschiedlichen Prozessschaltungen gemeinsam sind, insbesondere die Funktionalitäten von Prüfschaltungen, Leistungsschaltern, Filtern, digitalen Ein- und Ausgängen, Rechnern (2) und Kommunikationsschnittstellen, dass zumindest ein Funktions-Modul (3a, 3b, 3c) ein sicherer Rechner (2) ist, wobei die Kommunikation zwischen dem Rechner (2) und jedem Funktionsmodul-Typ (3a, 3b, 3c) identisch ist, DOLLAR A dass die Software jedes Funktions-Moduls (3a, 3b, 3c) prozessanschaltungsunabhängig ist, dass die Software des Rechners (2) eine prozessanschaltungsunabhängige Basissoftware (6a, 6b) und eine prozessanschaltungsabhängige Anwendungssoftware (5a, 5b) aufweist und dass die Kommunikation mit den Funktions-Modulen (3a, 3b, 3c) allein durch die Basissoftware (6a, 6b) erfolgt.The invention relates to a process connection for the safe operation of security equipment, in particular for the control of signal lamps, turnout drives, axle counters, emergency signaling devices, speed measuring devices, driving locks and secure contact queries. In order to significantly reduce the number of process connections and still allow cost-effective customer-specific special solutions, it is proposed that combinable functional modules (3a, 3b, 3c) are provided whose functionalities are common to different process circuits, in particular the functionalities of test circuits, circuit breakers , Filters, digital inputs and outputs, computers (2) and communication interfaces that at least one functional module (3a, 3b, 3c) is a secure computer (2), the communication between the computer (2) and each Funktionsmodul- Type (3a, 3b, 3c) is identical, DOLLAR A that the software of each functional module (3a, 3b, 3c) is process connection independent, that the software of the computer (2) a process interface independent basic software (6a, 6b) and a process connection dependent application software (5a, 5b) and that the communication with the function modules (3a , 3b, 3c) takes place solely by the basic software (6a, 6b).

Description

Die Erfindung betrifft eine Prozessanschaltung für das sichere Betreiben von sicherungstechnischen Einrichtungen gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.The The invention relates to a process interface for the safe operation of safety equipment according to the preamble of the claim 1.

Prozessanschaltungen sind als Stellteile von elektronischen Stellwerken bekannt, wobei die Stellteile die Komponenten der Innenanlage und der Außenanlage des Stellwerks steuern. Zur Herstellung der Stellteile ist heute eine große Anzahl spezifischer Stellteilbaugruppen erforderlich. Immer noch erfordern auch kleinere Änderungen der vorhandenen Stellteile einen erheblichen Aufwand, insbesondere da stets eine neue Sicherheitsnachweisführung erfolgen muss. Andererseits wächst die Anzahl der Stellteile stetig, da häufig kundenabhängige Speziallösungen erforderlich sind.Process connections are known as controls of electronic interlockings, wherein the control elements the components of the indoor unit and the outdoor unit control the signal box. For the production of the control parts is today a big Number of specific actuator assemblies required. Still also require minor changes the existing actuators a considerable effort, especially there always a new safety record guide must be made. on the other hand grows the number of actuators steadily, as often customer-specific special solutions required are.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Vielzahl von Prozessanschaltungen deutlich zu verringern und trotzdem kostengünstige kundenabhängige Speziallösungen zu ermöglichen.Of the Invention is based on the object, the variety of process connections to significantly reduce and still cost-effective customer-specific solutions enable.

Die Lösung dieser Aufgabe wird durch die im Anspruch 1 angegebenen Merkmale gegeben. Durch die kennzeichnenden Merkmale der Unteransprüche ist die Prozessanschaltung in vorteilhafter Weise weiter ausgestaltet.The solution This object is achieved by the features specified in claim 1 given. By the characterizing features of the subclaims is the process connection further advantageously designed.

Die Lösung sieht vor, dass miteinander kombinierbare Funktions-Module vorgesehen sind, deren Funktionalitäten jeweils unterschiedlichen Prozessanschaltungen gemeinsam sind, insbesondere die Funktionalitäten von Prüfschaltungen, Leistungsschaltern, Filtern, digitalen Ein- und Ausgängen, Rechnern und Kommunikationsschnittstellen, dass zumindest ein Funktions-Modul ein sicherer Rechner ist, wobei die Kommunikation zwischen dem Rechner und jedem Funktions-Modul-Typ identisch ist, dass die Software jedes Funktions-Moduls prozessanschaltungsunabhängig ist, dass die Software des Rechners eine prozessanschaltungsunabhängige Basissoftware und eine prozessanschaltungsabhängige Anwendungssoftware aufweist und dass die Kommunikation mit den Funktions-Modulen allein durch die Basissoftware erfolgt. Die Gesamtheit der Funktionalitäten aller Prozessanschaltungen wird auf wenige Grundfunktionalitäten abgebildet. Für jede Grundfunktionalität wird ein elektronischer Funktions-Modul-Typ gebildet. Jeder Funktions-Modul-Typ ist konfigurierbar. Eine übergeordnete Architektur legt den Aufbau und das Zusammenwirken der Funktions-Module und damit jeweils die Funktionalität der Prozessanschaltung fest. Insbesondere wird der Anteil der Software, die spezifisch für die jeweilige Prozessanschaltung ist, deutlich reduziert. Nur noch die Anwendungssoftware muss auf die jeweils spezifische Prozesseinschaltung zugeschnitten sein, was die Sicherheitsnachweisführung weiter vereinfacht.The solution provides that combinable functional modules provided are their functionalities each different process connections are common, in particular the functionalities of test circuits, Circuit breakers, filters, digital inputs and outputs, computers and communication interfaces that at least one function module a secure machine is where the communication between the computer and Each function module type is identical to that of the software Function module is independent of the process interface that the software the computer a process interface independent basic software and a prozessanschaltungsabhängige Has application software and that communication with the function modules solely by the basic software. The entirety of the functionalities of all Process connections are mapped to a few basic functions. For every basic functionality is a formed electronic functional module type. Each functional module type is configurable. A parent Architecture defines the structure and interaction of the function modules and thus the functionality of the process interface. In particular, the percentage of software that is specific to the particular Process connection is significantly reduced. Only the application software must be tailored to the specific process activation which further simplifies the safety case management.

Die Kommunikation mit den Funktions-Modulen umfasst den Datenaustausch und die Ansteuerung sowie die Statusabfrage der Funktions-Module.The Communication with the function modules involves the exchange of data and the control as well as the status query of the function modules.

Eine hohe Variabilität wird erzielt, wenn die Basissoftware softwaremäßig bezüglich der angeschlossenen Funktions-Module und deren Teilnehmernummern konfigurierbar ist.A high variability is achieved if the basic software is software-related with regard to the connected function modules and whose subscriber numbers are configurable.

Die Kommunikation zwischen der Anwendungssoftware und der Basissoftware vereinfacht sich, wenn ein Abbildspeicher als gemeinsame Schnittstelle dient.The Communication between the application software and the basic software Simplifies when using an image memory as a common interface serves.

Eine weitere Vereinfachung ergibt sich, wenn jedem Funktions-Modul im Abbildspeicher ein definierter Speicherbereich zugeordnet ist.A Further simplification results if each function module in the image memory a defined memory area is assigned.

Zweckmäßigerweise teilt die Anwendungssoftware der Basissoftware über den Abbildspeicher mit, welche Informationen an das zugehörige Funktions-Modul zu senden sind.Conveniently, informs the application software of the basic software about the image memory, which information to send to the associated function module are.

Um eine hohe Aktualität der Prozessansteuerung zu gewährleisten, ist der Ist-Zustand jedes Funktions-Moduls im Abbildspeicher abbildbar und von der Basissoftware zyklisch aktualisierbar.Around a high relevance to ensure the process control is the actual state of each function module in the image memory can be mapped and cyclically updatable by the basic software.

Der sichere Rechner ist zweikanalig aufgebaut, wodurch ein sicherer Betrieb der Einrichtungen erzielt wird.Of the secure computer is dual-channel, making it a secure Operation of the facilities is achieved.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand einer Zeichnung näher beschrieben.The Invention will be described below with reference to a drawing.

Die einzige Figur zeigt in einer schematischen Darstellung eine Prozessanschaltung in Form eines Stellteils 1 – für das sichere Betreiben von sicherungstechnischen Einrichtungen (nicht gezeigt), insbesondere für die Ansteuerung von Signallampen, Weichenantrieben, Achszählern, Freimeldeeinrichtungen, Geschwindigkeitsmesseinrichtungen, Fahrsperren und für sichere Kontaktabfragen – mit einem sicheren Rechner 2, der mit Funktions-Modulen 3a, 3b, 3c verbunden ist.The single FIGURE shows a schematic representation of a process connection in the form of an actuating part 1 - For the safe operation of securing equipment (not shown), in particular for the control of signal lamps, point machines, axle counters, free message devices, speed measuring devices, driving locks and secure contact queries - with a secure computer 2 that with function modules 3a . 3b . 3c connected is.

Die Funktions-Module 3a, 3b, 3c weisen eine Vielzahl gekapselter Funktionalitäten auf, die jeweils unterschiedlichen Prozessanschaltungen gemeinsam sind. Dazu gehören insbesondere die Funktionalitäten von Prüfschaltungen, Leistungsschaltern, Filtern, digitalen Ein- und Ausgängen, Kommunikationsschnittstellen und auch Rechnern.The functional modules 3a . 3b . 3c have a variety of encapsulated functionalities that are common to different process interfaces. These include in particular the functionalities of test circuits, circuit breakers, filters, digital inputs and outputs, communication interfaces and also computers.

Die Kapselung führt zu einer deutlich geringeren Anzahl von Funktions-Modulen 3a, 3b, 3c, welche die Funktionalitäten für ähnliche Zwecke in einem durch Software ansteuerbaren und konfigurierbaren Funktions-Modul-Typ zusammenfassen.The encapsulation leads to a significantly lower number of function modules 3a . 3b . 3c which summarize the functionalities for similar purposes in a software controllable and configurable function module type.

Das Stellteil 1 in der Figur ist aus verschiedenen Funktions-Modulen 3a, 3b, 3c zusammengesetzt, wobei der sichere Rechner 2 ebenfalls als Funktions-Modul 3a, 3b, 3c ausgebildet ist (in der Figur nicht gekennzeichnet). Bei den anderen Funktions-Modulen 3a, 3b, 3c kann es sich beispielsweise um Leistungsschalter und dergleichen handeln. Das Stellteil 1 auf Modulbasis zeichnet sich durch verkürzte Fertigungszeiten, vereinfachte Prüfung, verringerte Komplexität, verringerten Pflegeaufwand, reduzierte Materialkosten und verringerten Raumbedarf aus. Insbesondere ist die Sicherheitsnachweisführung einfacher durchführbar.The control part 1 in the figure is made up of different functional modules 3a . 3b . 3c put together, being the secure computer 2 also as a function module 3a . 3b . 3c is formed (not marked in the figure). For the other function modules 3a . 3b . 3c These may be, for example, circuit breakers and the like. The control part 1 On a module basis, this results in shorter production times, simplified testing, reduced complexity, reduced maintenance costs, reduced material costs and reduced space requirements. In particular, the safety verification guide is easier to carry out.

Der sichere Rechner 2 ist zweikanalig mit den unabhängigen Kanälen 4a, 4b aufgebaut.The secure computer 2 is two-channel with the independent channels 4a . 4b built up.

Die Kommunikation zwischen dem Rechner 2 und jedem Funktions-Modul-Typ erfolgt auf die gleiche Art und weise. Die Funktions-Module 3a, 3b, 3c desselben Typs verfügen über Kommunikationssoftware, die fest in den Modulen 3a, 3b, 3c installiert und stellteilunabhängig ist.The communication between the computer 2 and each function module type is done in the same way. The functional modules 3a . 3b . 3c of the same type have communication software stuck in the modules 3a . 3b . 3c is installed and independent of the part.

Die Software jedes Kanals 4a, 4b ist unterteilt in eine stellteilabhängige Anwendungssoftware 5a, 5b und eine stellteilunabhängige Basissoftware 6a, 6b. Die Anwendungssoftware 5a, 5b ist dabei jeweils auf die Spezifick des zugehörigen Stellteils 1 bzw. die zugehörige Prozessanschaltung zugeschnitten. Demgegenüber erfolgt die Kommunikation mit den Funktions-Modulen 3a, 3b, 3c allein durch die Basissoftware 6a, 6b, und zwar mit allen Funktions-Modul-Typen auf identische Art und Weise. Zur Kommunikation gehört der Datenaustausch und die Ansteuerung sowie die Statusabfrage der Funktions-Module 3a, 3b, 3c. Hierzu ist die Basissoftware 6a, 6b softwaremäßig bezüglich der angeschlossenen Funktions-Module 3a, 3b, 3c und deren Teilnehmernummern konfigurierbar. Die Basissoftware 6a, 6b ist so ausgelegt, dass sie die Funktions-Module 3a, 3b, 3c zyklisch ansteuert und Statusabfragen zyklisch durchführt.The software of each channel 4a . 4b is subdivided into a subdep-dependent application software 5a . 5b and a part-independent basic software 6a . 6b , The application software 5a . 5b is in each case on the specifick of the associated actuator 1 or the associated process connection tailored. On the other hand, the communication with the function modules takes place 3a . 3b . 3c solely through the basic software 6a . 6b , with all function module types in an identical way. Communication includes data exchange and control as well as status polling of the function modules 3a . 3b . 3c , This is the basic software 6a . 6b Software-related with regard to the connected function modules 3a . 3b . 3c and their subscriber numbers configurable. The basic software 6a . 6b is designed to be the functional modules 3a . 3b . 3c cyclically activates and polls statuses cyclically.

Die Anwendungssoftware 5a, 5b und die Basissoftware 6a, 6b kommunizieren über einen Abbildspeicher 7a, 7b als gemeinsame Schnittstelle miteinander. Dabei ist jedem Funktions-Modul 3a, 3b, 3c ein Speicherbereich im Abbildspeicher 7a, 7b zugeordnet. Die Struktur und Größe dieses Speicherbereichs ist für alle Funktions-Modul-Typen identisch. Über den Abbildspeicher 7a, 7b teilt die Anwendungssoftware 5a, 5b der Basissoftware 6a, 6b mit, welche Informationen an das zur Anwendungssoftware zugehörige Funktions-Modul 3a, 3b, 3c zu senden sind. Weiter ist der Ist-Zustand jedes Funktions-Moduls 3a, 3b, 3c im Abbildspeicher 7a, 7b abgebildet; dieses Abbild wir von der Basissoftware 6a, 6b zyklisch aktualisiert. Auf diese Weise hat die Anwendungssoftware 5a, 5b zu jedem beliebigen Zeitpunkt den aktuellen Ist-Zustand des jeweiligen Funktions-Moduls 3a, 3b, 3c zur Verfügung.The application software 5a . 5b and the basic software 6a . 6b communicate via an image memory 7a . 7b as a common interface with each other. There is every function module 3a . 3b . 3c a memory area in the image memory 7a . 7b assigned. The structure and size of this memory area is identical for all function module types. About the image store 7a . 7b shares the application software 5a . 5b the basic software 6a . 6b with which information to the function module associated with the application software 3a . 3b . 3c to be sent. Next is the actual state of each function module 3a . 3b . 3c in the image memory 7a . 7b displayed; this image is from the basic software 6a . 6b updated cyclically. This way the application software has 5a . 5b at any time the current actual state of the respective function module 3a . 3b . 3c to disposal.

11
Stellteiladjusting part
22
Rechnercomputer
3a3a
Funktions-ModulFunction Module
3b3b
Funktions-ModulFunction Module
3c3c
Funktions-ModulFunction Module
4a4a
Kanalchannel
4b4b
Kanalchannel
5a5a
Anwendungssoftwareapplication software
5b5b
Anwendungssoftwareapplication software
6a6a
Basissoftwarebasic software
6b6b
Basissoftwarebasic software
7a7a
Abbildspeicherimage store
7b7b
Abbildspeicherimage store

Claims (8)

Prozessanschaltung für das sichere Betreiben von sicherungstechnischen Einrichtungen, insbesondere für die Ansteuerung von Signallampen, Weichenantrieben, Achszählern, Freimeldeeinrichtungen, Geschwindigkeitsmesseinrichtungen, Fahrsperren und für sichere Kontaktabfragen, dadurch gekennzeichnet, dass miteinander kombinierbare Funktions-Module (3a, 3b, 3c) vorgesehen sind, deren Funktionalitäten jeweils unterschiedlichen Prozessanschaltungen gemeinsam sind, insbesondere die Funktionalitäten von Prüfschaltungen, Leistungsschaltern, Filtern, digitalen Ein- und Ausgängen, Rechnern (2) und Kommunikationsschnittstellen, dass zumindest ein Funktions-Modul (3a, 3b, 3c) ein sicherer Rechner (2) ist, wobei die Kommunikation zwischen dem Rechner (2) und jedem Funktions-Modul-Typ (3a, 3b, 3c) identisch ist, dass die Software jedes Funktions-Moduls (3a, 3b, 3c) prozessanschaltungsunabhängig ist, dass die Software des Rechners (2) eine prozessanschaltungsunabhängige Basissoftware (6a, 6b) und eine prozessanschaltungsabhängige Anwendungssoftware (5a, 5b) aufweist und dass die Kommunikation mit den Funktions-Modulen (3a, 3b, 3c) allein durch die Basissoftware (6a, 6b) erfolgt.Process connection for the safe operation of safety equipment, in particular for the control of signal lamps, point machines, axle counters, free-field devices, speed measuring devices, driving locks and for secure contact queries, characterized in that combinable with each other function modules ( 3a . 3b . 3c ), whose functionalities in each case are common to different process connections, in particular the functionalities of test circuits, circuit breakers, filters, digital inputs and outputs, computers ( 2 ) and communication interfaces that at least one function module ( 3a . 3b . 3c ) a secure computer ( 2 ), whereby the communication between the computer ( 2 ) and each function module type ( 3a . 3b . 3c ), that the software of each functional module ( 3a . 3b . 3c ) process-independent, that the software of the computer ( 2 ) a process interface-independent basic software ( 6a . 6b ) and a process interface-dependent application software ( 5a . 5b ) and that the communication with the function modules ( 3a . 3b . 3c ) only by the basic software ( 6a . 6b ) he follows. Prozessanschaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Kommunikation mit den Funktions-Modulen (3a, 3b, 3c) den Datenaustausch und die Ansteuerung sowie die Statusabfrage der Funktions-Module (3a, 3b, 3c) umfasst.Process connection according to claim 1, characterized in that the communication with the function modules ( 3a . 3b . 3c ) the data exchange and the control as well as the status inquiry the functional modules ( 3a . 3b . 3c ). Prozessanschaltung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Basissoftware (6a, 6b) softwaremäßig bezüglich der angeschlossenen Funktions-Module (3a, 3b, 3c) und deren Teilnehmernummern konfigurierbar ist.Process connection according to claim 1 or 2, characterized in that the basic software ( 6a . 6b ) in terms of software with regard to the connected function modules ( 3a . 3b . 3c ) and whose subscriber numbers can be configured. Prozessanschaltung nach einem der Ansprüche 1–3, dadurch gekennzeichnet, dass die Anwendungssoftware (5a, 5b) und die Basissoftware (6a, 6b) über einen Abbildspeicher (7a, 7b) als gemeinsame Schnittstelle kommunizieren.Process connection according to one of claims 1-3, characterized in that the application software ( 5a . 5b ) and the basic software ( 6a . 6b ) via an image memory ( 7a . 7b ) communicate as a common interface. Prozessanschaltung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass jedem Funktions-Modul (3a, 3b, 3c) im Abbildspeicher (7a, 7b) ein Speicherbereich zugeordnet ist.Process connection according to claim 4, characterized in that each functional module ( 3a . 3b . 3c ) in the image memory ( 7a . 7b ) is assigned a memory area. Prozessanschaltung nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Anwendungssoftware (5a, 5b) der Basissoftware (6a, 6b) über den Abbildspeicher (7a, 7b) mitteilt, welche Informationen an das zugehörige Funktions-Modul (3a, 3b, 3c) zu senden sind.Process connection according to claim 4 or 5, characterized in that the application software ( 5a . 5b ) of the basic software ( 6a . 6b ) via the image memory ( 7a . 7b ) informs which information to the corresponding function module ( 3a . 3b . 3c ) are to be sent. Prozessanschaltung nach einem der Ansprüche 4–6, dadurch gekennzeichnet, dass der Ist-Zustand jedes Funktions-Moduls (3a, 3b, 3c) im Abbildspeicher (7a, 7b) abbildbar und von der Basissoftware (6a, 6b) zyklisch aktualisierbar ist.Process connection according to one of claims 4-6, characterized in that the actual state of each functional module ( 3a . 3b . 3c ) in the image memory ( 7a . 7b ) and from the basic software ( 6a . 6b ) is cyclically updatable. Prozessanschaltung nach einem der Ansprüche 1–7, dadurch gekennzeichnet, dass der sichere Rechner (2) zweikanalig aufgebaut ist.Process connection according to one of claims 1-7, characterized in that the secure computer ( 2 ) has two channels.
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