DE3638681A1 - Einrichtung zum fernueberwachen von drehstromweichenantrieben - Google Patents
Einrichtung zum fernueberwachen von drehstromweichenantriebenInfo
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Description
Die Erfindung bezieht sich auf eine Einrichtung nach dem
Oberbegriff des Patentanspruches 1.
Eine derartige Einrichtung ist aus der E-PS 00 52 759 bekannt.
Dort wird über eine Einrichtung bei einem elektronischen Stell
werk zum Speisen und Fernüberwachen von über vier Leitungen
drehstrombetriebenen Weichenantrieben berichtet, bei denen in
den Sternpunktverbindungen der Motorwicklungen vom Antrieb ge
steuerte Endlagekontakte vorgesehen sind, über die die Motor
wicklungen beim Schließen von Anschaltkontakten an das Dreh
stromnetz anschaltbar sind. Nach dem Umlaufen des Antriebes und
dem Erreichen der jeweils neuen Endlage schließt sich ein über
zwei der vier Endlagenkontakte, die drei Motorwicklungen und die
vier Drehstromleitungen geführter Überwachungsstromkreis für
einen gleichstromgespeisten Weichenüberwacher. Dieser Überwacher
ist erregt, wenn die Weiche eine ihrer beiden Endlagen einnimmt,
der Stellstrom abgeschaltet und die Überwachungsgleichspannung
aufgeschaltet ist. Der Überwacher zum Detektieren der Weichen
endlage liegt im Überwachungskreis in Reihe mit zwei ge
sonderten Überwachern zur Kennzeichnung der jeweiligen Lage
der Weiche. Die Weichenlageüberwacher reagieren über ihnen
zugeordnete Dioden oder über Ausschlußkontakte eines
Laufrichtungswählers auf die Überwachungsströme. Die Verwendung
von Kontakten eines Laufrichtungswählers im Anschalt- bzw.
Kurzschlußkreis der Weichenlageüberwacher anstelle von Dioden
soll den Zweck haben, das Funktionsverhalten des Laufrichtungs
wählers zu überprüfen. Wenn der Laufrichtungswähler jedoch tat
sächlich infolge einer Störung, d. h. ohne daß ein Stellvorgang
eingeleitet wurde, in die jeweils andere Lage wechselt, so wird
über den dann aktivierten Weichenlageüberwacher eine falsche,
für den Beobachter jedoch nicht als solcher erkennbare Lagekenn
zeichnung ausgegeben. Abhilfe schafft hier - wie in der E-PS
00 52 759 am Ende der Beschreibung angegeben - eine Anordnung
mit den Lageüberwachern zugeordneten Dioden und zwei gesonder
ten, über Ausschlußkontakte des Laufrichtungswählers geschal
teten Endlageüberwachern. Dabei dienen die Lageüberwacher der
Kennzeichnung des Ist-Zustandes der überwachten Weiche und die
Endlageüberwacher zur Kennzeichnung des jeweiligen Soll-Zu
standes. Durch Vergleich der Ist- und der Soll-Zustandsmel
dungen läßt sich ein Fehlverhalten des Laufrichtungswählers
feststellen.
Aufgabe der Erfindung ist es, eine Einrichtung zum Fernüber
wachen von vieradrig beschriebenen Drehstromweichenantrieben nach
dem Oberbegriff des Patentanspruches 1 anzugeben, mit der ein
Fehlverhalten des die Soll-Lage einer Weiche vorgebenden Lauf
richtungswählers mit einem Minimum an schaltungstechnischem
Aufwand und verfahrensmäßiger Auswertung von Überwachungsmel
dungen sicher erkannt werden kann.
Diese Aufgabe wird durch die kennzeichnenden Merkmale des
Patentanspruches 1 gelöst. Ein besonderer Vorteil der erfin
dungsgemäßen Einrichtung wird darin gesehen, daß eine nahezu
leistungslose Weichenlageüberwachung möglich ist und daß die
Überwachungsgleichspannung in voller Größe an dem jeweils
aktivierten Weichenlageüberwacher zur Verfügung steht.
Vorteilhafte Aus- und Weiterbildungen der erfindungsgemäßen
Einrichtung sind in den Unteransprüchen angegeben. So gestatten
die Merkmale des Anspruches 2 beim Auffahren des Antriebes das
Auslösen einer Weichenauffahrmeldung über die Melde- und Über
wachungskreise für die Weichenlagemeldungen, ohne daß es hierzu
neben dem dafür erforderlichen Indikator irgendwelcher zusätz
licher Schaltmittel in der Antriebsschaltung bedarf. Nach den
Merkmalen des Anspruches 3 sind die verwendeten Indikatoren in
vorteilhafter Weise als stromgesteuerte Prozeßpegelumsetzer
auszubilden, über die direkt auf die Eingänge einer nachgeord
neten Datenverarbeitungseinrichtung eingewirkt werden kann.
Ihre Eingänge sind nach den Merkmalen des Anspruches 4 in vor
teilhafter Weise als Leuchtdioden von Optokopplern auszubilden.
Die Erfindung ist nachstehend anhand eines in der Zeichnung
dargestellten Ausführungsbeispieles näher erläutert. Die
Zeichnung zeigt in drei Figuren die Schaltung eines vieradrig
betriebenen Drehstromweichenantriebes zusammen mit den Mitteln
zum Fernüberwachen des Antriebes. In der Zeichnung sind ein
zelne Überwachungs- und Meldekreise durch dickere Linien
optisch hervorgehoben worden. Die in
Fig. 1 hervorgehobenen
Überwachungs- und Meldekreise dienen der Weichenlagekennzeich
nung in der einen, die in
Fig. 2 hervorgehobenen Überwachungs-
und Meldekreise der Weichenlagekennzeichnung in der anderen
Lage und die in
Fig. 3 hervorgehobenen Melde- und Überwa
chungskreise dienen der Kennzeichnung einer Weichenauffahrmeld
ung.
Die einzelnen Schaltmittel sind in den Fig. 1 bis 3
gleichartig bezeichnet. Im linken Teil der Figuren ist der
eigentliche Weichenstell- und -überwachungskreis, im rechten
Teil sind die der Überwachung des Antriebs dienenden Mittel
dargestellt.
Die Zeichnung zeigt schematisch einen Weichenantrieb A, der
über vier Leitungen L 1 bis L 4 gespeist und von einem Stellwerk
aus steuer- und überwachbar ist. Der Antrieb weist einen Dreh
strommotor mit den Wicklungen W 1 bis W 3 auf, die in bekannter
Weise über Endlagekontakte AK 1 bis AK 4 verbunden sind. Als
Stromversorgungseinrichtung für die Umsteuerung des Antriebes
dient ein dreiphasiges Drehstromnetz mit den Phasen RST sowie
dem gemeinsamen Nullpunkt N. In die Drehstromleitungen L 1 bis
L 3 sind Kontakte WS/1 bis WS/3 eines Steuerschalters geschal
tet, die zum Aufschalten der Versorgungsspannung auf die Motor
wicklungen W 1 bis W 3 des Antriebes A vorübergehend geschlossen
werden. Die jeweilige Drehrichtung des Antriebes wird durch die
Schaltstellung von Kontakten WL/1 bis WL/4 eines Laufrichtungs
wählers bestimmt. Dieser Laufrichtungswähler bildet mit seinen
Kontakten WL/1 bis WL/4 einen Polwendeschalter für die Motor
wicklungen W 1 und W 3. Er wird vom Stellwerk her vor dem An
steuern des Steuerschalters zur Vorgabe der jeweiligen Umlauf
richtung in die jeweils andere Lage umgesteuert und bleibt
in dieser Lage, bis der nächste Umsteuerbefehl vorbereitet bzw.
ausgegeben wird.
In Fig. 1 ist angenommen, daß der Weichenantrieb eine seiner
beiden Endlagen einnimmt. Dabei sind die Motorwicklungen durch
die Kontakte WS/1 bis WS/3 vom Netz getrennt. Solange diese
Kontakte geöffnet sind, sind weitere Kontakte WS/4 bis WS/6 des
Steuerschalters geschlossen. Sie ermöglichen, daß sich Über
wachungs- und Meldekreise über die vier Speiseleitungen, die
drei Motorwicklungen und zwei der vier Endlagekontakte bilden
können. In die Melde- und Überwachungskreise sind mehrere
stromrichtungsempfindliche Überwacher PPU 1 bis PPU 3 geschaltet,
die an ihren Ausgängen Ausgangsdaten H (high) bzw. L (low) auf
dafür vorgesehene Eingänge eines in der Zeichnung angedeuteten
Mikrocomputers MC schalten. Dieser Mikrocomputer erkennt aus
den ihm zugeführten Ausgangsdaten der Überwacher sowie den
Ausgangsdaten weiterer, in der Zeichnung nicht dargestellter
Überwacher den jeweiligen Zustand der überwachten Weiche. Die
Überwacher PPU 1 bis PPU 3 sind in vorteilhafter Weise als Pro
zeßpegelumsetzer zum Umsetzen des ihnen eingangsseitig zuge
führten Überwachungsstromes in eine Ausgansgleichspannung
eingerichtet, die für die direkte Eingabe in den Mikrocomputer
MC geeignet ist. Die Prozeßpegelumsetzer detektierten den Über
wachungsgleichstrom über eine an ihre beiden Eingangsklemmen
angeschlossene Leuchtdiode eines Optokopplers. Diese Optokopp
ler dienen außer zur Stromrichtungsbewertung auch zur Poten
tialtrennung zwischen den Melde- und Überwachungskreisen und
dem Mikrocomputer.
In der angenommenen Endlage des Antriebs liegt das aus einer
Gleichspannungsquelle von 60 V= stammende Pluspotential über
WS/4, L 3, W 2, AK 2, W 1, L 2, WL/1, L 1, WS/5 und WL/5 am Plus-
Eingang des Weichenlageüberwachers PPU 1. Das Minuspotential der
Gleichspannungsüberwachungsquelle liegt über L 4, AK 3, W 3, L 1,
WL/3, L 2, WS/6 am Minus-Eingang des Lageüberwachers PPU 1 an.
Als Folge des dabei fließenden Überwachungsgleichstromes gibt
der Weichenlageüberwacher PPU 1 an seinem Ausgang ein entspre
chendes Ausgangsdatum H an den Mikrocomputer weiter, der aus
diesem Eingangsdatum erkennt, daß der Antrieb eine ganz be
stimmte Endlage eingenommen hat, z. B. die, in der die zugehö
rige Weiche über ihren rechten Strang zu befahren ist.
In Fig. 2 ist angenommen, daß der Antrieb A seine andere
Endlage einnimmt, in dem die zugehörige Weiche über ihren
linken Strang befahrbar ist. Die Kontakte des Laufrichtungs
wählers nehmen dabei die in Fig. 2 dargestellte Lage ein,
weil der Laufrichtungswähler vor dem Umlauf des Antriebes
umgesteuert wurde. Auch die Endlagekontakte AK 1 bis AK 4 haben
ihre Schaltstellung gewechselt. Bei der dargestellten Lage
des Antriebes wird das positive Potential der Gleichspannungs
überwachungsquelle über WS/4, L 3, W 2, AK 1, W 3, L 1, WL/2, WS/5
und WL/6 dem Pluseingang des Weichenlageüberwaches PPU 2 zuge
führt. Das negative Potential der Gleichspannungsüberwachungs
quelle liegt über L 4, AK 4, W 2, L 2, WL/4 und WS/6 am Minusein
gang des Weichenlageüberwachers PPU 2. Dieser Weichenlageüber
wacher schaltet über seinen Ausgang ein Ausgangsdatum der
Wertigkeit H auf einen zugehörigen Eingang des Mikrocomputers
MC, der hieraus die jeweilige Endlage des Antriebs und damit
die zugehörige Weichenlage erkennt.
Der Vergleich der in den Fig. 1 und 2 für unterschiedliche
Antriebsendlagen hervorgehobenen Überwachungs- und Meldekreise
zeigt, daß sich beim Wechsel der Antriebskontakte an den An
triebsanschlüssen 1 und 2 die Polarität der Überwachungsgleich
spannung umkehrt. Diese Phasenumkehr führt bei der aus der E-PS
bekannten Einrichtung zu in unterschiedlichen Richtungen fließ
enden Überwachungsströmen, die über die Dioden jeweils den
einen oder anderen Weichenlageüberwacher beeinflussen, und
diesem den jeweiligen Ist-Zustand des Antriebs anzeigen. Dieser
Ist-Zustand des Antriebes ist dort mit dem gesondert detektier
baren Soll-Zustand des Antriebes zu vergleichen. Bei der er
findungsgemäßen Einrichtung wird dadurch, daß die Überwachungs-
und Meldekreise über den Polwendeschalter geführt sind,
erreicht, daß die Phasenlage der von den Weichenlageüberwachern
zu detektierenden Potentiale - ordnungsgerechtes Funktionsver
halten des Laufrichtungswählers vorausgesetzt - in beiden An
triebsendlagen erhalten bleibt. Vertauschen die Endlagekontakte
AK 1 und AK 4 in Fig. 2 bezogen auf die Darstellung von Fig. 1
die Phasenlage der Spannungen an den Anschlußklemmen 1 und 2
des Antriebes, so sorgen die Kontakte WL/2 und WL/4 des Pol
wendeschalters dafür, daß auf den zu den Weichenlageüberwachern
führenden Zuleitungen wieder die gleiche Phasenlage der Über
wachungsgleichspannung anliegt wie in Fig. 1.
Durch die Reihenschaltung der Endlagekontakte mit den Kontakten
des Polwendeschalters wird die Meldung über den Ist-Zustand des
Antriebs (Potential auf den Leitungen L 1 und L 2) mit der Mel
dung über den Soll-Zustand des Antriebs (Lage der Kontake des
Polwendeschalters) nach einer UND-Bedingung verknüpft. Gelangt
der Laufrichtungswähler zur Unzeit in seine jeweils andere
Schaltstellung, so kehrt sich die Polarität der den beiden
Eingängen des jeweils aktivierten Weichenlageüberwachers zuge
führten Überwachungsgleichspannung um, d. h. an seinem Plusein
gang liegt Minuspotential und an seinem Minuseingang liegt
Pluspotential. Beide Weichenlageüberwacher führen dann an ihrem
Ausgang L-Potential und unterrichten damit den nachgeordneten
Mikrocomputer von dem eingetretenen Störfall.
Neben den beiden Weichenlageüberwachner PPU 1 und PPU 2 ist ein
weiterer Überwacher PPU 3 vorgesehen, der als Weichenauffahrmel
der dient. Der Minuseingang des Weichenauffahrmelders ist auf
den Mittelleiter L 4 des Drehstromnetzes geführt, während sein
Pluseingang an die Drehstromleitung L 2 angeschlossen ist. Wird
die Weiche aufgefahren, so soll der Weichenauffahrmelder an
sprechen und eine entsprechende Meldung an den Mikrocomputer
ausgeben. Ein solcher Fall ist in Fig. 3 angenommen. Der dar
gestellte Meldekreis ergibt sich, wenn die Weiche aus der in
Fig. 1 angenommenen Lage heraus aufgefahren wird. Dabei haben
die Endlagekontakte AK 1 und AK 3 des Antriebes gewechselt. Das
Pluspotential der Gleichspannungsüberwachungsquelle liegt über
WS/4, L 3, W 2, AK 1, W 3, L 1, WL/3, L 2 und WS/6 am Pluseingang des
Weichenauffahrmelders PPU 3. Der Minuseingang des Melders ist
über L 4 direkt mit dem Minuspol der Gleichspannungsüberwa
chungsquelle verbunden. Würde die Weiche aus der anderen End
lage aufgefahren, so würde das an der Klemme 3 des Antriebs
anliegende Pluspotential über AK 2, W 1, L 2, WL/4, und WS/6 dem
Weichenauffahrmelder zugeführt werden und damit die Störung
kennzeichnen.
Der nicht näher dargestellte Mikrocomputer kann beispielsweise
ein Stellrechner eines elektronischen Stellwerkes oder der Ab
laufsteuerrechner einer Rangieranlage sein. Dabei kann es sich
bei dem Mikrocomputer jeweils um einen Einzelrechner oder einen
Rechner eines Rechnersystems handeln.
Claims (4)
1. Einrichtung zum Fernüberwachen von vieradrig betriebenen
Drehstromweichenantrieben mit in den Sternpunktverbindungen der
Motorwicklungen angeordneten, vom Antrieb gesteuerten Endlage
kontakten, über die sich nach dem Umlaufen des Antriebes und
dem Erreichen der jeweils neuen Endlage ein über die vier Lei
tungen und die drei Wicklungen des Antriebsmotors geführter
Überwachungskreis für zwei Indikatoren zum Detektieren der
einen bzw. anderen Endlage des Weichenantriebes schließt, die
über einander über Ausschlußkontakte eines die Soll-Lage des
Antriebes vorgebenden Laufrichtungswählers parallelgeschaltete
und außerhalb der Stellphase geschlossene Schalter aktivierbar
sind, dadurch gekennzeichnet,
daß die Indikatoren (PPU 1, PPU 2) stromrichtungsempfindlich aus gebildet und an diejenigen beiden Drehstromleitungen (L 1, L 2) angeschlossen sind, die im Antrieb (A) über je einen Endlage kontakt (AK 3, AK 4) auf den Mittelleiter (L 4) des Drehstrom netzes geführt sind,
daß diese beiden Drehstromleitungen (L 1, L 2) zwischen den An schlüssen der Indikatoren (PPU 1, PPU 2) und den Motorwicklungen (W 1 bis W 3) durch einen aus Kontakten (WL/1 bis WL/4) des Laufrichtungswählers gebildeten Polwendeschalter verbunden sind und daß der Mittelleiter (L 4) an den einen (-) und die dritte Drehstromleitung (L 3) über einen außerhalb der Stellphase ge schlossenen Schalter (WS/4) an den anderen Pol (+) einer Gleichspannungs-Überwachungsquelle (60 V=) angeschlossen sind.
daß die Indikatoren (PPU 1, PPU 2) stromrichtungsempfindlich aus gebildet und an diejenigen beiden Drehstromleitungen (L 1, L 2) angeschlossen sind, die im Antrieb (A) über je einen Endlage kontakt (AK 3, AK 4) auf den Mittelleiter (L 4) des Drehstrom netzes geführt sind,
daß diese beiden Drehstromleitungen (L 1, L 2) zwischen den An schlüssen der Indikatoren (PPU 1, PPU 2) und den Motorwicklungen (W 1 bis W 3) durch einen aus Kontakten (WL/1 bis WL/4) des Laufrichtungswählers gebildeten Polwendeschalter verbunden sind und daß der Mittelleiter (L 4) an den einen (-) und die dritte Drehstromleitung (L 3) über einen außerhalb der Stellphase ge schlossenen Schalter (WS/4) an den anderen Pol (+) einer Gleichspannungs-Überwachungsquelle (60 V=) angeschlossen sind.
2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekenn
zeichnet, daß ein weiterer Indikator (PPU 3) vorgesehen
ist, dessen einer Eingang auf den Mittelleiter (L 4) geführt und
dessen anderer Eingang an diejenige Drehstromleitung (L 2) ange
schlossen ist, die über den Polwendeschalter (WL/1 bis WL/4)
und eine Antriebswicklung (W 3 bzw. W 1) mit denjenigen Endlage
kontakten (AK 1, AK 3 bzw. AK 2, AK 4) verbunden ist, welche beim
Auffahren des Antriebs (A) aus der jeweiligen Endlage wechseln.
3. Einrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch
gekennzeichnet, daß die stromrichtungsempfind
lichen Indikatoren (PPU 1, PPU 2, PPU 3) durch Pegelumsetzer dar
gestellt sind zum Umsetzen der jeweils anliegenden Eingangs
gleichspannung in eine geeignete Ausgangsgleichspannung für die
Eingabe der Indikatormeldungen in einen die Indikatormeldungen
bewertenden Mikrocomputer (MC).
4. Einrichtung nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch
gekennzeichnet, daß die stromrichtungsempfind
lichen Indikatoren (PPU 1, PPU 2, PPU 3) eingangsseitig durch die
Leuchtdioden von Optokopplern dargestellt sind.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19863638681 DE3638681A1 (de) | 1986-11-13 | 1986-11-13 | Einrichtung zum fernueberwachen von drehstromweichenantrieben |
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Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
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Family
ID=6313809
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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Legal Events
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---|---|---|---|
8110 | Request for examination paragraph 44 | ||
D2 | Grant after examination | ||
8364 | No opposition during term of opposition | ||
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