Устройство для включения исполнительных устройств систем железнодорожной автоматики и телемеханики

Полезная модель относится к области железнодорожной автоматики и телемеханики и предназначена для безопасного включения исполнительных устройств электронных и микропроцессорных систем железнодорожной автоматики и телемеханики: реле, ламп светофоров, электродвигателей стрелочных электроприводов железнодорожных стрелок и шлагбаумов, устройств кодирования электрических рельсовых цепей. Устройство для включения исполнительных устройств систем железнодорожной автоматики и телемеханики содержит усилитель, генератор импульсов, преобразователи импульсных сигналов в постоянное напряжение сигналов, трансформатор, диод и конденсатор. Технический эффект - повышение надежности, который достигается за счет простоты схемы. 2 ил.

Полезная модель относится к области железнодорожной автоматики и телемеханики и предназначена для безопасного включения исполнительных устройств электронных и микропроцессорных систем железнодорожной автоматики и телемеханики: реле, ламп светофоров, электродвигателей стрелочных электроприводов железнодорожных стрелок и шлагбаумов, устройств кодирования электрических рельсовых цепей.

Известно устройство для включения исполнительных устройств систем железнодорожной автоматики и телемеханики, содержащее ферриттранзисторный модуль, триггер, выход которого соединен с входом усилителя, к выходам которого подключена первичная обмотка трансформатора, вторичная обмотка которого через выпрямительный диод подключена к конденсатору (Ефимов В.Ю., Прокофьев А.А., Денисов Б.П., Горбунов Б.Л. Компьютерная централизация стрелок и сигналов. - «Автоматика, телемеханика и связь», 1, 1979 г., с 6-9, рис.3).

Недостатком известного устройства для включения исполнительных устройств систем железнодорожной автоматики и телемеханики является низкая надежность, так как оно имеет сложную схему.

Наиболее близким техническим решением к заявляемой полезной модели является устройство для включения исполнительных устройств систем железнодорожной автоматики и телемеханики, содержащее блок совпадения команд, выход которого подключен к одному входу усилителя, к выходам которого подключена первичная обмотка первого трансформатора, вторичная обмотка которого через диод подключена к конденсатору, генератор импульсов, выход которого подключен к другому входу усилителя, второй трансформатор, вторичная обмотка которого через второй диод подключена к входу генератора импульсов, параллельно которому включен второй конденсатор, первичная обмотка второго трансформатора через контакт исполнительного реле и блок передачи команды на удержание исполнительного реле подключена к выходу блока совпадения команд (SU 887324, B61L 19/14, опубл. 07.12.81. Бюл. 45).

Недостатком данного устройства для включения исполнительных устройств систем железнодорожной автоматики и телемеханики является низкая надежность, так как оно также имеет сложную схему.

Задача полезной модели заключается в повышении надежности устройства для включения исполнительных устройств систем железнодорожной автоматики и телемеханики путем упрощения его схемы.

Технический результат достигается тем, что в устройство для включения исполнительных устройств систем железнодорожной автоматики и телемеханики, содержащее усилитель, к выходам которого подключена первичная обмотка трансформатора, вторичная обмотка которого через диод подключена к конденсатору, генератор импульсов, выход которого подключен к входу усилителя, введены два преобразователя импульсных сигналов в постоянное напряжение, выходы которых подключены соответственно к входу генератора импульсов и к второму входу усилителя.

Схема заявляемого устройства для включения исполнительных устройств систем железнодорожной автоматики и телемеханики приведена на фиг.1. Пример схемной реализации преобразователей импульсных сигналов в постоянное напряжение представлен на фиг.2.

Устройство для включения исполнительных устройств систем железнодорожной автоматики и телемеханики содержит первый 1 и второй преобразователи импульсных сигналов в постоянное напряжение, генератор импульсов 3, усилитель 4, трансформатор 5, диод 6 и конденсатор 7.

Заявляемая полезная модель имеет следующие соединения. Выход генератора импульсов 3 подключен к первому входу усилителя 4. Выходы первого и второго преобразователей импульсных сигналов в постоянное напряжение 1 и 2 подключены соответственно к входу генератора импульсов 3 и к второму входу усилителя 4. К выходам усилителя 4 подключена первичная обмотка трансформатора 5, вторичная обмотка которого через диод 5 подключена к конденсатору 7.

Входами заявляемого устройства для включения исполнительных устройств железнодорожной автоматики и телемеханики являются входы преобразователей импульсных сигналов в постоянное напряжение 1 и 2, на которые поступают команды включения исполнительного устройства, а выходом - обкладки конденсатора 7, к которым подключается исполнительное устройство.

Преобразователи импульсных сигналов в постоянное напряжение 1 и 2 могут иметь идентичные схемы, каждая из которых включают в себя оптопару 8, состоящую из светодиода 8.1 и фототранзистора 8.2, биполярный транзистор 9, диоды 10 и 11, конденсаторы 12 и 13, резисторы 14, 15, 16, 17 и 18, первый 19 и второй 20 источники электропитания. Позициями 21 и 22 на фиг.2 обозначены соответственно вход и выход преобразователя импульсных сигналов в постоянное напряжение, позицией 23 - общий полюс источников электропитания 21 и 22.

Преобразователь импульсных сигналов в постоянное напряжение 1 (2) имеет следующие соединения. Его вход 21 подключен к катоду светодиода 8.1, анод которого через первый резистор 14 подключен к положительному полюсу первого источника электропитания 19, база биполярного транзистора 9 подключена к коллектору фототранзистора 8.2, база фототранзистора 8.2 через второй резистор 15 подключена к его эмиттеру, который через третий резистор 16 подключен к общему полюсу первого 19 и второго 20 источников электропитания 23, который через четвертый резистор 17 подключен к коллектору биполярного транзистора 9, коллектор фототранзистора 8.2 через пятый резистор 18 подключен к положительному полюсу второго источника электропитания 20, который подключен к эмиттеру биполярного транзистора 9, к аноду первого диода 10 и через первый конденсатор 12 - к выходу преобразователя импульсных сигналов в постоянное напряжение 22, который подключен к катоду второго диода 11, анод которого подключен к катоду первого диода 10, а через второй конденсатор 13 - к коллектору биполярного транзистора 9.

Заявляемое устройство для включения исполнительных устройств систем железнодорожной автоматики и телемеханики работает следующим образом.

Для включения исполнительного устройства на входы преобразователей импульсных сигналов в постоянное напряжение 1 и 2 от электронной или микропроцессорной системы железнодорожной автоматики и телемеханики должны одновременно подаваться команды управления, которые представляют собой импульсные меандры постоянного тока частотой 10 кГц. Преобразователи импульсных сигналов в постоянное напряжение 1 и 2 преобразуют эти команды в постоянные напряжения определенной полярности, которые являются источниками электропитания для генератора импульсов 3 и для усилителя 4 соответственно.

Формирование постоянного напряжения на выходе преобразователя импульсных сигналов в постоянное напряжение 1 (2) происходит следующим образом. Синхронно с импульсами постоянного тока, поступающими на вход 21 преобразователя импульсных сигналов в постоянное напряжение 1 (2), светодиод 8.1 оптопары 8 включается и выключается. В момент включения световой поток, вырабатываемый светодиодом 8.1, открывает фототранзистор 8.2, который в свою очередь открывает биполярный транзистор 9. Заряженный к этому моменту через диод 10 и резистор 17 до напряжения +24 В конденсатор 13 через диод 11 и открытый транзистор 9 разряжается на конденсатор 12. Постоянное напряжение, формируемое на обкладках конденсатора 12, является напряжением электропитания для генератора импульсов 3 (для усилителя 4). Резисторы 15-18 задают рабочие токи элементов преобразователя.

Генератор импульсов 3, получив электропитание от первого преобразователя импульсных сигналов в постоянное напряжение 1, вырабатывает последовательность импульсов постоянного тока частотой 100 кГц, которая поступает на один из входов усилителя 4. Так как на другой вход усилителя 4 подается напряжения электропитания с выхода второго преобразователя импульсных сигналов в постоянное напряжение 2, то усилитель 4 увеличивает мощность импульсов генератора импульсов 3 до величины, необходимой для включения исполнительного устройства. Импульсы постоянного тока, формируемые на выходах усилителя 4, проходя по первичной обмотке трансформатора 5, наводят в его вторичной обмотке ЭДС переменного тока, которая диодом 6 преобразуется в постоянное напряжение. Конденсатор 7 сглаживает переменную составляющую выходного напряжения заявляемого устройства, которое включает исполнительное устройство системы железнодорожной автоматики и телемеханики.

Заявляемое устройство для включения исполнительных устройств систем железнодорожной автоматики и телемеханики не допускает несанкционированного включения исполнительного устройства, то есть опасного отказа, который мог бы произойти либо вследствие искажений входных сигналов, либо вследствие неисправностей узлов устройства. Так, если на одном из входов заявляемого устройства произойдет искажение входного сигнала или он исчезнет, то соответствующий ему преобразователь импульсных сигналов в постоянное напряжение 1 или 2 прекратит формирование напряжение электропитания для соответствующего ему потребителя: генератора 3 или усилителя 4. При этом генератор импульсов 3 или усилитель 4 в свою очередь прекратит формирование сигналов, необходимых для включения исполнительного устройства. В случае возникновения неисправности генератора он также прекратит формирование импульсов, необходимых для работы усилителя 4. Если неисправность произойдет в преобразователе импульсных сигналов в постоянное напряжение, то на его выходе не будет формироваться напряжение электропитания соответственно для генератора 3 или усилителя 4.

Все описанные события является защитным отказом, допустимым в системах железнодорожной автоматики и телемеханики.

Таким образом, введение в устройство для включения исполнительных устройств железнодорожной автоматики и телемеханики двух преобразователей импульсных сигналов в постоянное напряжение повысило его надежность, так как схема заявляемого устройства имеет меньшую сложность, чем схема прототипа.

1. Устройство для включения исполнительных устройств систем железнодорожной автоматики и телемеханики, содержащее усилитель, к выходам которого подключена первичная обмотка трансформатора, вторичная обмотка которого через диод подключена к конденсатору, генератор импульсов, выход которого подключен к входу усилителя, отличающееся тем, что в него введены два преобразователя импульсных сигналов в постоянное напряжение, выходы которых подключены соответственно к входу генератора импульсов и к второму входу усилителя.

2. Устройство для включения исполнительных устройств систем железнодорожной автоматики и телемеханики по п.1, отличающееся тем, что преобразователи импульсных сигналов в постоянное напряжение содержат оптопару, состоящую из светодиода и фототранзистора, биполярный транзистор, два диода, два конденсатора, четыре резистора и два источника электропитания, вход преобразователя импульсных сигналов в постоянное напряжение подключен к катоду светодиода, анод которого через первый резистор подключен к положительному полюсу первого источника электропитания, база биполярного транзистора подключена к коллектору фототранзистора, база фототранзистора через второй резистор подключена к его эмиттеру, который через третий резистор подключен к общему полюсу первого и второго источников электропитания, который через четвертый резистор подключен к коллектору биполярного транзистора, коллектор фототранзистора через пятый резистор подключен к положительному полюсу второго источника электропитания, который подключен к эмиттеру биполярного транзистора, к аноду первого диода и через первый конденсатор - к выходу преобразователя импульсных сигналов в постоянное напряжение, который подключен к катоду второго диода, анод которого подключен к катоду первого диода, а через второй конденсатор - к коллектору биполярного транзистора.