DE2402875B2 - Fernsteuereinrichtung für Eisenbahnsicherungsanlagen, mit einer Steuerzentrale und mit einem Rechner - Google Patents

Description

a) binäre Einsen in einer Adresse in einem der Speicherfelder binären Nullen in dem anderen Feld entsprechen und umgekehrt,

b) Worte η Bitpositionen aufweisen, wobei die n-ie Bitposition in einem Speicherwort in einem der Felder der ersten Position in dem entsprechenden Wort in dem anderen Feld entspricht, die (n-\\vt Petition in dem ersten Feld der zweiten Position in dem anderen Feld entspricht usw.,

c) die Bitdarstellung logisch invertiert ist in dem einen der Felder relativ tu dem anderen Feld.

Die Erfindung betrifft eine Fernsteuereinrichtung gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs.

Beim Einsatz von Prozeßrechnern in der Eisenbahnsignaltechnik ist bereits bekannt, zum Schutz vor Verarbeitungsfehlern alle sicherheitstechnisch wichtigen Befehle auf zwei unabhängigen Wegen zu erarbeiten, wobei beim Betrieb mit nur einem Rechner die doppelte Befehlserarbeitung mit zwei unterschiedlichen Programmen und zwischengeschaltetem Befehlsprüfprogramm durchgeführt wird.

Bei einer Fernsteuereinrichtung für Eisenbahnanlagen ist es bekannt, zur Erhöhung der Übertragungssicherheit für jeden Steuerbefehl an eine Unterstation zwei Steuertelegramme zu übertragen, wobei die dem zweiten Telegramm zugeordnete zweite Adresse invertiert zu der ersten Adresse ausgeführt ist

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Veraräeitungssicherheit des Rechners einer Fernsteuereinrichtung mit einfachen Mitteln zu erhöhen.

Diese Aufgabe wird bei der eingangs genannten Fernsteuereinrichtung durch die im Kennzeichen des Patentanspruchs angegebenen Merkmale gelöst.

Ein Ausführur.gsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird im folgenden näher beschrieben. Es zeigt

Fig. I schematisch ein Eisenbahngleis in einer Bahnstation mit zugeordneten Lichtsignalen,

Fig. 2 eine logische Schaltung einer Steuer- und Anzeigeeinrichtung und

Fig,3 schematisch die Speicheranordnung des Rechners,

F i g. 1 zeigt schematisch ein Eisenbahngleis, ζ. B. in einer Bahnstation, mit zwei Lichtsignalen 51, SI am Anfang ihrer zugeordneten Gleisabschnitte Sp 1 bzw. SpX Die Signale haben jeweils eine Steuer- und Meldeeinrichtung STl, ST2, die die Steuerbefehle von einem Zentralrechner D empfängt und Zustandsmeldungen an den letzteren liefert Jede Steaer- und

ίο Meldeeinrichtung hat doppelte Steuer- und Meldefunktionen, wobei es für das Ausführen eines Befehls notwendig ist, daß zwei getrennte Steuerbefehle mit einer bestimmten Beziehung zueinander ankommen, und daß die Meldungen zum Rechner in einer Form gesandt werden, die aus zwei getrennten Meldungsteile), mit einer bestimmten Beziehung zueinander besteht Demnach erzeugt der Rechner für jede Steuereinrichtung zwei getrennte Steuerbefehle mit einer bestimmten Beziehung zueinander, wobei die zwei getrennten Zustandsmeldungen in einer Weise verwendet werden, wie sie später noch beschrieben wird.

F j g. 2 zeigt eine Steuer- und Meldeeinrichtung STi in einer wesentlich vereinfachten Form. R1 und R 2 kennzeichnen zwei Relais, die beide betätigt werden müssen, damit das Signal 5Zl aktiviert wird und z. B. grünes Licht zeigt Cl und C 2 kennzeichnen Kondensatoren, die zu den Relaiswicklungen parallelgeschaltet sind, um die Relais zwischen zwei aufeinanderfolgenden ankommenden Betätigungsimpulsen betätigt zu halten, die bekanntermaßen innerhalb einer bestimmten Zeit eintreffen müssen, damit das Signal nicht in den Halt-Zustand umschaltet

Die Einrichtung 57*1 enthält zwei Adreßvorrichtungen ADi, AD 2, die nur durch bestimmte, der

J5 Einrichtung 5Tl zugeordnete Adressen betätigt werden können, wobei diese Adressen von dem Zentralrechner D zu Steuerzwecken ausgesandt werden, und zwei weitere Adreßvorrichtungen AD3, ADA, die nur durch bestimmte, der Einrichtung 5Tl zugeordnete

⁴<> Adressen betätigt werden können, ve-beA diese Adressen von dem Zentralrechner D beim Abfragen der Zustandsmeldungen der Einrichtung 5Tl ausgesandt werden.
Um betätigt zu werden, werden die Relais jeweils getrennt vom Zentralrechner D adressiert, wobei das Relais Ri die Adresse 1001 und das Relais /72 die Adresse 0110 hat Die Adreßvorrichtungen siiid von herkömmlicher Art und bestehen z. B. aus /v.ei Registern REC 2 und REG 1 bzw. REG 4 und REG 3, wobei in dem einen die Kennzeichnung oder die Adresse des Relais R1 bzw. R 2 gespeichert ist und in dem anderen jede Adresse gespeichert wird, die von dem Rechner Über die Verbindungsleitung empfangen wird. Bei Übereinstimmung der beiden Adressen wird

H eine logische Schaltung LK1 bzw. LK 2 beeinflußt, die eine Impulsquelle mit der Wicklung des Relais Ri verbindet Die Adressierung wird vom Rechner in gleichen Intervallen von z. B. 1 Sekunde ausgeführt, und die Kapazität Ci ist so dimensioniert, daß beim Ausfall

w einer Adressierung das Relais R 1 abfällt Genau das gleiche gilt für die Arbeitsweise der Adreßvorrichtung ADi und das Relais Rl, außer daß die Adresse Ergebnis einer Berechnung gemäß der oben erwähnten zweiten Befehlsfolge ist. Die Berechr.ung wird innerhalb des 1-Sekunden-Zeitraums ausgeführt.

Auch die Anforderung einer Zustandsmeldung wird durchgeführt durch Adressierung der Adreßvorrichtungen ADX ADA innerhalb des I-Sekunden-Zeitraums.

Die Zustandsmeldung wird von zwei verschiedenen Quellen erhalten, bei dem Beispiel von den Relais R 3, A4, deren Wicklungen in Reihe geschaltet sind in der Arbeitsschleife ps des Lichtsigimls, so daß sie betätigt werden im Arbeitszustand der Relais Rl, RZ Die Kontakte der Relais A3, A4 ergeben zwei Teile der Zustandsmeldung, die zueinander logisch invertierte Werte aufweisen, so daß deshalb das Relais R3 mit einem Ruhekontakt und das Relais R 4 mit einem Arbeitskontakt cusgerüstet sind, was in einem dem Relais A3 zugeordneten Pufferregister REG9 eine binäre 1 ergibt, während in einem dem Relais /?4 zugeordneten Pufferregister REGiO eine binäre 0 erhalten wird.

Wie in genaueren Einzelheiten erklärt werden wird, is gibt es eine bestimmte logische Beziehung zwischen den Daten der beiden Teile der Zustandsmeldung, wobei diese Beziehung bedeutet, daß sowohl die Bitdarstellung als auch die Bitbedeutung in den zum Rechner gesandten beiden Teilen der Zustandsmeldung invertiert sind Dies wird in F i g. 2 gezeigt, in der die Stelle höchster Wertigkeit in dein Pufferregister REG 9 eine 1 enthält entsprechend dem geschlossenen Zusund des Kontaktes des Relais A3, wogegen die Stelle niedrigster Wertigkeit in dem Register REG 10 eine 0 enthält entsprechend dem offenen Zustand des Korn, kter des Relais R 4. Die zweite und die dritte Stelle in REG S und die dritte und die zweite Stelle im REG 10 sind zwei weiteren Lichtsignalen SZZ SZ 3 zugeordnet, die von derselben Einrichtung betrieben werden, deren Betriebsschaltungen jedoch nicht in den Einzelheiten gezeigt werden, die aber jeweils ihre eigene Zustandsmeldung an den Rechner liefern. Der vierten Stelle im REG9 ist kein Objekt zugeordnet, so daß diese Stelle immer eine 0 enthält, wogegen die dieser Stelle im REGiO entsprechende Stelle, d.h. die erste Stelle, kontinuierlich eine binäre 1 enthält.

Wenn die Adresse bei einer Anforderung einer Zustandsmeldung z. B. im Register REG 6 erhalten wird, stellt die logische Schaltung LK 3 fest, daß eine Identität *ο mit der im Register REG 5 aufgezeigten Adresse besteht, so daß das Gatter G1 aktiviert wird, um die im Register REG 9 aufgezeichnete Zustandsmeldung s.uf eine gemeinsame Leitung zu legen, die Ober bekannte Übertragungsmittel (nicht gezeigt) zum Rechner führt Das Herauslegen des Inhalts des Registers REGiO geschieht auf die gleiche Weise beim Empfang einer Adresse, die diesem Register zugeordnet ist Es sind dann die Adressen in den Registern REG 7 und REG 8 identisch, was durch die logische Schaltung LK 4 so festgestellt wird. Das Gattei G 2 wird aktiviert

In der gleichen Weise wie bei der Adressirung der Betätigungsvorrichtungen für die Relais Ri und R 2 wird auch bei einer Anforderung der Zustandsmeldung die Adressierung ausgeführt als Ergebnis von zwei verschiedenen Befehlen, wobei die Adressen so in einer bestimmten Beziehung zueinander stehen, daß, wenn das Auslesen des Registers REG9 ausgeführt wird mit Hilfe der Adresse 0101, das Register REG JO mit Hilfe der Adresse 1010 ausgelesen wird, d. h, mit einem Wort, bei dem die Bitbedeutung verändert ist gegenüber der Bitbedeutung im erstgenannten Wort Neben der Bitbedeutung wird auch die Bitdarstellung in den beiden Worten logisch invertiert, doch wird dies in dem Beispiel aus Gründen der Vereinfachung nicht gezeigt

F i g. 3 zeigt die Schaltung des Rechners, wobei die Zentraleinheit mit CPU bezeichnet wird, die über ein gemeinsames Sammelleitungssystem fwmit der Ein- und Ausgabevorrichtung I/O verbunden ist und mit dem Speicher des Rechners in Verbindung steht der aus Gründen der Klarheit als aus einem Befehlsspeicher IM und einem Datenspeicher DM bestehend gezeigt wird. Der Befehlsspeicher IM enthält zwei getrennte Befehlsfolgen PX und P2, die nacheinander innerhalb eines Arbeitszeitraumes, z. B. 1 Sekunde, bearbeitet werden. Zu jeder Einrichtung, die ferngesteuert werden soll und die eine Zustandsmeldung erzeugen soll, gehören in jeder der beiden Befehlsfolgen Befehle, die die gleiche Arbeit in verschiedener Weise ausführen. Jede BefehJsfoIge arbeitet mit ihrem -igenen Teil des Datenspeichers. Der Datenspeicher ist derart geschaltet, daß die alle zu steuernden Einrichtungen betreffenden Daten in zwei verschiedenen Feldern O-A bzw. A-ZA untergebracht sind, in denen die Wortadressen für solche Worte, die Daten für die gleiche Einrichtung enthalten, umgekehrt sind. Zum Beispiel befinden sich die Daten über den Zustand der Steuer- und Meldeeinrichtung Sri unter der Adresse A-a einerseits und unter der Adresse A + a andererseits.

Entsprechend dem Beispiel in Fig.2 ist die Dateninformation 1110, die aus dem REG 9 ausgelesen wurde, unter der Adresse A-a (z. B. 0010) abgespeichert wogegen die Information 1000, die aus dem REGiO gelesen wurde, unter der Adresse A +a (z.B. 1101) abgespeichert ist, die relativ zur ersten Adresse um die Symmetrieachse umgedreht ist Es ist ersichtlich, daß diese Adressen nicht identisch zu sein brauchen mit den Adressen, mit denen die Register REG9 und REGiO ausgewählt werden.

Auf diese Weise arbeiten die beiden Befehlsfolgen mit Dater von zwei Datenfeldern, in denen zwei der gleichen ferngesteuerten Einrichtung zugeordnete Befehle

a) umgekehrte Adressen,

b) umgedrehte Bitbedeutung innerhalb der Worte und

c) invertierte Bitdarstellung

aufweisen.

Bei der Durchführung von Berechnungen mit Hilfe von Daten dieser Art ist es möglich, eine ausreichende Sicherheit mit einem einzigen Rechner zu erreichen, da nur eine sehr geringe Chance dafür besteht, daß zwei gleiche und falsche Befehle zu den ferngesteuerten Einrichtungen heraus-jesandt werden. Die Eifdarstellung verhindert in der Tat, daß gleiche Fehler dasselbe Ergebnis an zwei Ausgängen erzeugen.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (1)

1. Patentanspruch:

   Femsteuereinrichtung für Eisenbahnsicherungsanlagen, wie z.B. FQr Lichtsignale, mit örtlichen Steuer- und Meldeeinrichtungen, mit einer Steuerzentrale und mit einem Rechner, der Zustandsmeldungen von den Meldeeinrichtungen empfängt und Befehle an die Steuereinrichtungen aussendet, wobei die notwendige Verarbeitungssicherheit durch doppelte Befehlserarbeitung mit zwei unterschiedlichen Programmen erzielt wird und wobei die Befehle mit zwei verschiedenen, gegeneinander invertierten Adressen ausgesendet werden, dadurch gekennzeichnet, daß der Befehlsspeicher (IM) des Rechners (D) zwei Befehlsfolgen (Pi und P2) enthält, die identisch sind hinsichtlich ihrer Wirkung auf die örtlichen Steuer- und Meldeeinrichtungen CSTl, ST2), und daß der Datenspeicher (DM) zwei getrennte Speicherfelder (O-A, A-2A) für die zum Erarbeiten der beiden Befehlsfolgen (PX und F2) notwendige^ !seiden Teile der Zustandsmeldungen aufweist, wobei die beiden Speicherfeldcr (Q-A, Α·1Α)άαζΛgeschaltet sind, daß