專利名稱：駝峰減速器全電子化獨(dú)立控制單元的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型駝峰減速器全電子化獨(dú)立控制單元，系鐵路編組站駝峰減速器控制裝置，涉及計(jì)算機(jī)控制技術(shù)和電子電路、集成電路技術(shù)，屬于鐵路交通信號(hào)控制設(shè)備。
我國(guó)鐵路現(xiàn)有編組站駝峰的半自動(dòng)或自動(dòng)控制系統(tǒng)均采用繼電器邏輯組合電路，因此存在機(jī)架體積大，占用機(jī)房面積多，實(shí)時(shí)控制精度低，元器件易損壞，可靠性差及維修不方便，價(jià)格高等缺點(diǎn)。
本實(shí)用新型的目的就是要克服上述現(xiàn)有技術(shù)存在的缺點(diǎn)，在駝峰減速器控制系統(tǒng)中取消繼電器，設(shè)計(jì)一種采用集成電路和電子元件構(gòu)成的減速器獨(dú)立控制單元，以利實(shí)現(xiàn)駝峰減速器計(jì)算機(jī)控制中的全電子化。
本實(shí)用新型的目的可以通過(guò)以下方式實(shí)現(xiàn)。以股道為對(duì)象，每股道均設(shè)有一個(gè)完全相同的控制單元，獨(dú)立采集信息和發(fā)布控制命令，獨(dú)立接收控制臺(tái)指令，顯示測(cè)控?cái)?shù)據(jù)，并直接與監(jiān)測(cè)微機(jī)聯(lián)系。具體設(shè)計(jì)如下每個(gè)獨(dú)立控制單元設(shè)置手動(dòng)板Ⅰ和自動(dòng)板Ⅱ。
其手動(dòng)板Ⅰ的構(gòu)成為股道選擇電路4的輸入端與控制臺(tái)股道按鈕NDA連接，輸出端分別連接檢修／取消檢修控制電路5及自動(dòng)板Ⅱ，檢修控制電路5的輸入端還分別連接取消檢修按鈕QJXA、檢修按鈕JXA，其輸出端分別連接檢修表示JXB、工作／檢修狀態(tài)轉(zhuǎn)換電路8－1、8－2，制動(dòng)／緩解控制命令輸入電路6的輸入端分別連接制動(dòng)按鈕ZA、緩解按鈕HA，輸出端連接手動(dòng)／半自動(dòng)、自動(dòng)方式轉(zhuǎn)換電路7，轉(zhuǎn)換電路7的另一輸入端與自動(dòng)板Ⅱ連接，其輸出端分別連接工作／檢修狀態(tài)轉(zhuǎn)換電路8－1、8－2，狀態(tài)轉(zhuǎn)換電路8－1、8－2的輸出端分別與制動(dòng)／緩解執(zhí)行電路9－1、9－2連接，執(zhí)行電路9－1、9－2的輸出端分別與室外各減速器制動(dòng)電磁閥1ZT、2ZT、減速器緩解電磁閥1HT、2HT連接，制動(dòng)表示輸入電路10的輸入端連接減速器制動(dòng)表示開(kāi)關(guān)1ZK、2ZK，其輸出端連接制動(dòng)表示ZDB及自動(dòng)板Ⅱ，緩解表示輸入電路11的輸入端與減速器緩解表示開(kāi)關(guān)1HK、2HK連接，其輸出端連接緩解表示HJB及自動(dòng)板Ⅱ；其自動(dòng)板Ⅱ的構(gòu)成為主機(jī)電路12分別與車輪傳感器信號(hào)處理電路13、雷達(dá)信號(hào)輸入電路14、雷達(dá)自檢控制命令輸出電路15、測(cè)長(zhǎng)信號(hào)輸入電路16、通信驅(qū)動(dòng)／接收電路17、故障報(bào)警電路18、保證手動(dòng)優(yōu)先電路19、I／O擴(kuò)展口電路20及手板Ⅰ、定速編碼板Ⅶ連接，電路13又分別與車輪傳感器TB1、TB2連接，電路14、15又分別與雷達(dá)Ⅷ連接，電路16又與測(cè)長(zhǎng)設(shè)備Ⅸ連接，電路17又與監(jiān)測(cè)PC機(jī)連接，電路18又與報(bào)警板Ⅵ連接，電路19還與手動(dòng)板Ⅰ、制動(dòng)按鈕ZA、緩解按鈕HA連接。
在本設(shè)計(jì)中有關(guān)雷達(dá)測(cè)速部分利用了申請(qǐng)?zhí)枮?4204013.9的實(shí)用新型專利技術(shù)。
本實(shí)用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比具有以下優(yōu)點(diǎn)1.由于本實(shí)用新型的集成度高，所以占用機(jī)房面積大大減少；集成度的提高，使得元器件減少，可靠性提高，基本上做到了無(wú)維修化；2.完全取消繼電器，大大縮短了整個(gè)系統(tǒng)的延遲時(shí)間，提高了控制精度；3.采用全電子化，降低了能耗，同時(shí)也降低了造價(jià)，現(xiàn)場(chǎng)維護(hù)也更加簡(jiǎn)便；4.采用獨(dú)立控制的方式，各股道控制單元設(shè)備間無(wú)聯(lián)系，一股道設(shè)備故障不會(huì)影響到其它股道的作業(yè)，檢修只需更換有關(guān)股道的插件，大大提高了整個(gè)駝峰場(chǎng)減速器控制系統(tǒng)的容錯(cuò)能力。
以下結(jié)合附圖及實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步說(shuō)明。


圖1為本實(shí)用新型外觀示意圖，圖中1為機(jī)柜，2為自動(dòng)板，3為手動(dòng)板；圖2為手動(dòng)板連接框圖；圖3為自動(dòng)板連接框圖；圖4為手動(dòng)／半自動(dòng)、自動(dòng)方式轉(zhuǎn)換電路原理圖；圖5為保證手動(dòng)優(yōu)先電路原理圖。
在本實(shí)施例中手動(dòng)／半自動(dòng)、自動(dòng)方式轉(zhuǎn)換電路7的主要構(gòu)成為，設(shè)有鎖存器U2及數(shù)據(jù)選擇器／多路開(kāi)關(guān)U3，鎖存器U2的端口1Q與數(shù)據(jù)選擇器／多路開(kāi)關(guān)U3的端口1B連接，鎖存器U2的端1R連接制動(dòng)按鈕ZA，其端1S1與端1S2連接后與緩解按鈕HA連接，數(shù)據(jù)選擇器／多路開(kāi)關(guān)U3的端1A、端2A分別與自動(dòng)板Ⅱ中的主機(jī)12連接，其端 ()/(A) ／B與電路19的1Q端連接，其輸出端1Y、2Y分別接向電路8－1、8－2(參見(jiàn)圖4)。
保證手動(dòng)優(yōu)先電路19的主要構(gòu)成為，設(shè)有觸發(fā)器U4、正與門電路U5，正與門U5的輸入端3A、3B分別連接緩解按鈕HA、制動(dòng)按鈕ZA，其輸出端3Y連接觸發(fā)器U4的預(yù)置端1PR，觸發(fā)器U4的清除端1CLR經(jīng)電容C4與自動(dòng)板Ⅱ的主機(jī)12連接，電容C4兩端分別經(jīng)電阻R6、R7與電源連接，電阻R7并聯(lián)二極管D1，觸發(fā)器U4的輸出端1Q連接手動(dòng)板Ⅰ的電路7(參見(jiàn)圖5)。
本實(shí)用新型中手動(dòng)板及自動(dòng)板的工作原理如下手動(dòng)板Ⅰ(參見(jiàn)圖2)，當(dāng)按下某股道按鈕nDA后，通過(guò)電路4產(chǎn)生控制信號(hào)傳至電路5和自動(dòng)板Ⅱ，這時(shí)進(jìn)行檢修或取消檢修操作只對(duì)本股道的減速器起作用，不影響其它股道減速器的正常工作，同時(shí)，自動(dòng)板給出的定速，也只是本股道的定速。按壓檢修按鈕JXA后，電路5產(chǎn)生檢修控制命令，使電路8處于檢修狀態(tài)，而使制動(dòng)按鈕ZA和緩解按鈕HA操作無(wú)效，當(dāng)按下取消檢修按鈕QJXA后，電路5產(chǎn)生的控制命令使電路8處于工作狀態(tài)，按下按鈕ZA或HA后，命令通過(guò)電路6傳至電路7，這時(shí)電路7就抑制自動(dòng)板發(fā)出的半自動(dòng)或自動(dòng)命令，使手動(dòng)命令經(jīng)電路8傳至電路9并執(zhí)行。減速器動(dòng)作后，第一、二臺(tái)減速器制動(dòng)、緩解表示開(kāi)關(guān)1ZK、2ZK、1HK、2HK的通斷被采集到電路10和11，并產(chǎn)生制動(dòng)表示ZDB和緩解表示HJB信號(hào)傳至控制臺(tái)和自動(dòng)板。
自動(dòng)板Ⅱ(參見(jiàn)圖3)，當(dāng)車輪經(jīng)過(guò)安裝于減速器區(qū)段始端的車輪傳感器時(shí)，由傳感器產(chǎn)生的信號(hào)經(jīng)電路13處理后傳至電路12，供單片機(jī)軟件處理，并產(chǎn)生減速器區(qū)段占用信號(hào)由電路20驅(qū)動(dòng)傳到控制臺(tái)顯示。同時(shí)，單片機(jī)發(fā)出測(cè)速命令經(jīng)電路15傳至雷達(dá)，使雷達(dá)對(duì)溜車進(jìn)行測(cè)速，并將多普勒測(cè)速信號(hào)經(jīng)電路14輸入電路12，再通過(guò)軟件計(jì)算車速，經(jīng)電路20驅(qū)動(dòng)后在控制臺(tái)上顯示；在半自動(dòng)方式時(shí)發(fā)出制動(dòng)，緩解命令對(duì)減速器進(jìn)行控制，使溜車離開(kāi)減速器區(qū)段的速度盡量接近定速，制動(dòng)和緩解按鈕ZA、HA的操作能在任何方式下得到最優(yōu)先的執(zhí)行，其保證在于電路19的作用，軟件有監(jiān)督程序運(yùn)行的功能，正常時(shí)經(jīng)電路18發(fā)信號(hào)給報(bào)警板Ⅵ，控制臺(tái)和機(jī)柜都顯示程序正常；異常時(shí)電路18再發(fā)信號(hào)給報(bào)警板Ⅵ，控制臺(tái)和機(jī)柜都顯示程序異常，并進(jìn)行聲響報(bào)警。單片機(jī)通過(guò)電路17隨時(shí)與監(jiān)測(cè)機(jī)V通信，以便顯示和打印工況。
在本實(shí)施例中，自動(dòng)板中的主機(jī)12采用單片機(jī)；集成塊U2采用74279四 － 鎖存器，集成塊U3采用74HC157四2－1線數(shù)據(jù)選擇器／多路開(kāi)關(guān)，集成塊U4為74HC74雙D型正邊沿觸發(fā)器，集成塊U5為74HC08四2輸入正與門。
權(quán)利要求1.一種駝峰減速器全電子化獨(dú)立控制單元，是駝峰減速器獨(dú)立控制系統(tǒng)的一個(gè)組成部分，它分別與駝峰控制臺(tái)、測(cè)速雷達(dá)、現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備及系統(tǒng)中其它有關(guān)部分連接，其特征在于每股道對(duì)應(yīng)設(shè)置一個(gè)獨(dú)立控制單元，該控制單元設(shè)有手動(dòng)板(Ⅰ)和自動(dòng)板(Ⅱ)；其手動(dòng)板(Ⅰ)的構(gòu)成為股道選擇電路(4)的輸入端與控制臺(tái)股道按鈕(NDA)連接，輸出端分別連接檢修/取消檢修控制電路(5)及自動(dòng)板(Ⅱ)，檢修控制電路(5)的輸入端還分別連接取消檢修按鈕(QJXA)、檢修按鈕(JXA)，其輸出端分別連接檢修表示(JXB)、工作/檢修狀態(tài)轉(zhuǎn)換電路(8-1)、(8-2)，制動(dòng)/緩解控制命令輸入電路(6)的輸入端分別連接制動(dòng)按鈕(ZA)、緩解按鈕(HA)，輸出端連接手動(dòng)/半自動(dòng)、自動(dòng)方式轉(zhuǎn)換電路(7)，轉(zhuǎn)換電路(7)的另一輸入端與自動(dòng)板(Ⅱ)連接，其輸出端分別連接工作/檢修狀態(tài)轉(zhuǎn)換電路(8-1)、(8-2)，狀態(tài)轉(zhuǎn)換電路(8-1)、(8-2)的輸出端分別與制動(dòng)/緩解執(zhí)行電路(9-1)、(9-2)連接，執(zhí)行電路(9-1)、(9-2)的輸出端分別與室外各減速器制動(dòng)電磁閥(1ZT、2ZT)、減速器緩解電磁閥(1HT、2HT)連接，制動(dòng)表示輸入電路(10)的輸入端連接減速器制動(dòng)表示開(kāi)關(guān)(1ZK、2ZK)，其輸出端連接制動(dòng)表示(ZDB)及自動(dòng)板(Ⅱ)，緩解表示輸入電路(11)的輸入端與減速器緩解表示開(kāi)關(guān)(1HK、2HK)連接，其輸出端連接緩解表示(HJB)及自動(dòng)板(Ⅱ)；其自動(dòng)板(Ⅱ)的構(gòu)成為主機(jī)電路(12)分別與車輪傳感器信號(hào)處理電路(13)、雷達(dá)信號(hào)輸入電路(14)、雷達(dá)自檢控制命令輸出電路(15)、測(cè)長(zhǎng)信號(hào)輸入電路(16)、通信驅(qū)動(dòng)/接收電路(17)、故障報(bào)警電路(18)、保證手動(dòng)優(yōu)先電路(19)、I/O擴(kuò)展口電路(20)及手板(Ⅰ)、定速編碼板(Ⅶ)連接，電路(13)又分別與車輪傳感器(TB1、TB2)連接，電路(14)、(15)又分別與雷達(dá)(Ⅷ)連接，電路(16)又與測(cè)長(zhǎng)設(shè)備(Ⅸ)連接，電路(17)又與監(jiān)測(cè)PC機(jī)連接，電路(18)又與報(bào)警板(Ⅵ)連接，電路(19)還與手動(dòng)板(Ⅰ)、制動(dòng)按鈕(ZA)、緩解按鈕(HA)連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的駝峰減速器全電子化獨(dú)立控制單元，其特征在于手動(dòng)／半自動(dòng)、自動(dòng)方式轉(zhuǎn)換電路(7)的主要構(gòu)成為，設(shè)有鎖存器(U2)及數(shù)據(jù)選擇器／多路開(kāi)關(guān)(U3)，鎖存器(U2)的端口(1Q)與數(shù)據(jù)選擇器／多路開(kāi)關(guān)(U3)的端口(1B)連接，鎖存器(U2)的端(1R)連接制動(dòng)按鈕(ZA)，其端(1S1)與端(1S2)連接后與緩解按鈕(HA)連接，數(shù)據(jù)選擇器／多路開(kāi)關(guān)(U3)的端(1A)、端(2A)分別與自動(dòng)板(Ⅱ)中的主機(jī)(12)連接，其端( ()/(A) ／B)與電路(19)的(1Q)端連接，其輸出端(1Y、2Y)分別接向電路(8－1、8－2)；保證手動(dòng)優(yōu)先電路(19)的主要構(gòu)成為，設(shè)有觸發(fā)器(U4)、正與門電路(U5)，正與門(U5)的輸入端(3A、3B)分別連接緩解按鈕(HA)、制動(dòng)按鈕(ZA)，其輸出端(3Y)連接觸發(fā)器(U4)的預(yù)置端(1PR)，觸發(fā)器(U4)的清除端(1CLR)經(jīng)電容(C4)與自動(dòng)板(Ⅱ)的主機(jī)(12)連接，電容(C4)兩端分別經(jīng)電阻(R6、R7)與電源連接，電阻(R7)并聯(lián)二極管(D1)，觸發(fā)器(U4)的輸出端(1Q)連接手動(dòng)板(Ⅰ)的電路(7)。
專利摘要本駝峰減速器全電子化獨(dú)立控制單元系鐵路編組站駝峰減速器控制裝置，涉及計(jì)算機(jī)、集成電路等技術(shù)，屬鐵路交通信號(hào)控制設(shè)備。主要特征是以股道為對(duì)象，每股道均對(duì)應(yīng)一獨(dú)立控制單元，獨(dú)立采集信息、發(fā)布命令，獨(dú)立接收控制臺(tái)指令，顯示測(cè)控?cái)?shù)據(jù)，該控制單元設(shè)有由單片機(jī)、集成電路、電子元器件組成的手動(dòng)和自動(dòng)兩塊板。本實(shí)用新型解決了原設(shè)備機(jī)架體積大、元件易損、實(shí)時(shí)控制精度低、維修不便等問(wèn)題。
文檔編號(hào)B61H13/00GK2203942SQ9424795
公開(kāi)日1995年7月26日 申請(qǐng)日期1994年12月23日 優(yōu)先權(quán)日1994年12月23日
發(fā)明者湯百華, 劉學(xué)徽, 聶華, 郭祥熹 申請(qǐng)人:鐵道部科學(xué)研究院通信信號(hào)研究所