Программируемое устройство для построения дискретных систем железнодорожной автоматики и телемеханики

Данная полезная модель предназначена для построения и моделирования дискретных систем железнодорожной автоматики и телемеханики и средств, используемых для диагностирования их технического состояния. Предлагаемое устройство дополнено блоком памяти, блоком исполнительных объектов железнодорожной автоматики и телемеханики, а схема функционирования блочного дешифратора заменена программируемым модулем, который соединен с блоком исполнительных объектов железнодорожной автоматики и телемеханики, блок ввода неисправностей заменен блоком ввода, причем выходы блока памяти соединены со входами программируемого модуля, программируемый модуль выполнен на базе программируемой пользователем микросхемы FPGA. Оно позволяет осуществлять синтез и производить моделирование и изучение принципов работы дискретных систем железнодорожной автоматики и телемеханики (например: дешифратора числовой кодовой автоблокировки, функциональных блоков электрических и диспетчерских централизаций, систем технического диагностирования и т.д.) и может быть использовано в учебном процессе и научных исследованиях для анализа существующих и при разработке новых технических решений в области железнодорожной автоматики и телемеханики.

Данная полезная модель предназначена для построения и моделирования дискретных систем железнодорожной автоматики и телемеханики и средств, используемых для диагностирования их технического состояния.

Известна установка для демонстрации функционирования дешифратора числовой кодовой автоблокировки, содержащая блок генератора несущей сигнала рельсовой цепи, блок формирования кодовых комбинаций, блок выбора кодовых комбинаций, блок формирования сигнала рельсовой цепи, блок согласования и защиты передающего конца рельсовой цепи, рельсовую линию, блок согласования и защиты приемного конца рельсовой цепи, блок приема сигнала рельсовой цепи, дешифратор, блок счетчиков, блок исключения, блок конденсаторов, блок обмоток сигнальных реле, блок выбора кодовых комбинаций смежной рельсовой цепи, блок формирования кодовых комбинаций смежной рельсовой цепи, блок генератора несущей сигнала смежной рельсовой цепи, блок формирования сигнала смежной рельсовой цепи, блок согласования и защиты передающего конца смежной рельсовой цепи, смежную рельсовую линию, блок изоляции, блок ввода неисправностей и блок индикации (патент на полезную модель 65273).

Недостатком данного устройства является отсутствие возможности построения и исследования комплексной работы многоэлементных дискретных систем железнодорожной автоматики и телемеханики из-за ограниченности аппаратной части ориентированной на исследование работы только дешифратора числовой кодовой автоблокировки.

Данное техническое решение выбрано в качестве прототипа.

Технический результат заключается в упрощении устройства, повышении его функциональных возможностей и быстродействия.

Повышение функциональных возможностей обеспечивается введением в состав программируемого устройства для построения дискретных систем железнодорожной автоматики и телемеханики программируемого модуля, блока памяти, блока ввода, блока исполнительных объектов автоматики и телемеханики. Программируемый модуль, в зависимости от конфигурации, находящейся в блоке памяти, используется для дешифрации сигналов автоблокировки и логико-программного моделирования дискретных систем железнодорожной автоматики и телемеханики (функциональных блоков электрических централизации, систем технического диагностирования). Блок ввода служит для подачи контрольных значений параметров блока исполнительных объектов железнодорожной автоматики и телемеханики и выбора режима работы программируемого модуля. В зависимости от режима работы программируемого модуля, который определяется записанной в блоке памяти конфигурацией и поступающими с выходов блока ввода сигналами, рабочие и тестовые воздействия с выходов программируемого модуля подаются на входы блока исполнительных объектов железнодорожной автоматики и телемеханики. Предусмотрен режим определения технического состояния объектов железнодорожной автоматики и телемеханики, в котором контрольные сигналы поступают с выходов блока исполнительных объектов железнодорожной автоматики и телемеханики, обрабатываются в программируемом модуле, причем способ обработки зависит от сигналов, поступающих на входы программируемого модуля с выходов блока ввода, и записанной в блоке памяти конфигурации, результаты обработки поступают с выходов программируемого модуля на входы блока индикации.

Повышение быстродействия достигается использованием программируемого модуля на базе программируемой пользователем микросхемы FPGA совместно с блоком памяти. В отличие от схемы функционирования блочного дешифратора, где расшифровка кодов автоблокировки производится аппаратно, в программируемом модуле логические зависимости по дешифрации кодов автоблокировки выполняются на программном уровне, причем использование логической схемы FPGA, конфигурация в которую загружается из блока памяти, позволяет реализовать распараллеливание потоков информации при обработке. Использование в качестве программируемого модуля (2) программируемой пользователем микросхемы FPGA позволяет одновременно расшифровывать коды автоблокировки, анализировать параметры сигналов, пришедших с блока исполнительных объектов железнодорожной автоматики и телемеханики и выводить соответствующие данные в блок индикации.

Упрощение устройства обеспечивается использованием программируемого модуля для выполнения функций схемы функционирования блочного дешифратора.

На фиг.1 изображена блок-схема предлагаемого устройства.

Предлагаемое программируемое устройство для построения дискретных систем железнодорожной автоматики и телемеханики состоит из блока ввода (1), с выходов которого управляющие воздействия поступают на первую группу входов программируемого модуля (2). В программируемом модуле (2) на основе внешних управляющих воздействий и контрольных значений параметров блока исполнительных объектов (5), поступающих из блока ввода (1), и в зависимости от заданной при его инициализации конфигурации определяется режим работы моделируемого дискретного устройства и формируется результат о техническом состоянии. Рабочие и тестовые воздействия, сформированные в программируемом модуле (2) подаются на блок исполнительных объектов железнодорожной автоматики и телемеханики (5).

Блок памяти (3) предназначен для хранения и загрузки конфигураций синтезируемого дискретного устройства.

Сформированные в программируемом модуле результаты о техническом состоянии объектов, входящих в состав блока исполнительных объектов железнодорожной автоматики и телемеханики (5) поступают в блок индикации (4).

Предлагаемое устройство позволяет осуществлять синтез и производить моделирование и изучение принципов работы дискретных систем железнодорожной автоматики и телемеханики (например: дешифратора числовой кодовой автоблокировки, функциональных блоков электрических и диспетчерских централизации и систем технического диагностирования) и может быть использовано в учебном процессе и научных исследованиях для анализа существующих и при разработке новых технических решений в области железнодорожной автоматики и телемеханики.

Программируемое устройство для построения дискретных систем железнодорожной автоматики и телемеханики, содержащее блок индикации, отличающееся тем, что для упрощения устройства, повышения его функциональных возможностей и быстродействия используется программируемый модуль на базе программируемой пользователем микросхемы FPGA для выполнения функций схемы блочного дешифратора и логико-программного моделирования дискретных систем железнодорожной автоматики и телемеханики, первая группа выходов программируемого модуля соединена со входами блока индикации, введены блок памяти, выходы блока памяти соединены со второй группой входов программируемого модуля, блок ввода, который служит для подачи контрольных значений параметров блока исполнительных объектов железнодорожной автоматики и телемеханики, выходы блока ввода соединены с первой группой входов программируемого модуля, блок исполнительных объектов железнодорожной автоматики и телемеханики, входы и выходы которого подключены к соответствующим выходам и входам программируемого модуля.