DE2925169C2 - Rechnergesteuertes Stellwerk - Google Patents

Description

bilden, soweit es sich um Stützrelais handelt — einen störungssicheren Speicher für sicherheitsrelevante Inlormationen, welche nicht verfälscht werden und nicht verloren gehen dürfen. Neben den zu steuernden Elementen (z. B. 9, 10) der Außenanlage können an den Relaisspeicher ein Datensender 11 zur Abgabe von Meldungen an eine nicht dargestellte Fernsteuerzentrale, eine Einrichtung 12 zur Ansteuerung von Monitoren oder weitere Einrichtungen 13 angeschlossen sein, die der Darstellung oder der Dokumentation bestimmter Daten oder Steuervorgänge dienen (z. B. Ausleuchtung Stelltisch/Stelltafel).

Die Funktionsbaugruppen 2 ... 7 sind untereinander durch Datenleitungen verbunden. Sie können sowohl von der Bedieneinrichtung 1 als auch über einen ersten Datenbus 14 von einem Nummernstellpult 15 aus angesteuert werden. Ein zweiter Datenbus 16, an den alle Funktionsbaugruppen angeschlossen sind, dient der Gleisfreimeldung und bildet eine einheitliche Schnittstelle zwischen den Funktionsbaugruppen und verschiedenen Gleisfreimeldesystemen 38,39. An den ersten Datenbus 14 ist zusätzlich ein Kommandoempfänger 19 für Steuerkommandos einer nicht dargestellten Fernsteuerzentrale sowie ein Dispositionsrechner 20 angeschlossen.

Mit dem in der Figur dargestellten Stellwerk können alle im Stellbereich anfallenden Aufgaben mit signaltechnischer Sicherheit ausgeführt werden. Dabei wird gegenüber einem zentralgesteuerten Stellwerk eine wesentlich höhere Betriebszuverlässigkeit erreicht. Fällt eine der Funktionsbaugruppen aus, so kann ihre Aufgabe vorübergehend von einer anderen Funktionsbaugruppe übernommen werden, sofern dies z. B. in einem Notprogramm vorgesehen ist Wird jeder Funktionsbaugruppe eine andere Funktionsbaugruppe, welche bei Ausfall der ersteren deren Arbeit übernimmt, bereits von vornherein fest zugeordnet, so brauchen nicht alle Funktionsbaugruppen mit der Bedieneinrichtung und den Datenbussen 14 und 16 verbunden sein. Es genügt dann z. B, nur jeweils die Funktionsbaugruppen anzuschließen, für die eine solche Verbindung Voraussetzung für die Erfüllung ihrer Aufgaben ist. Da jeweils zwei oder mehr Funktionsbaugruppen dieselbe Funktion wahrnehmen können, wird es dann auch möglich, in Situationen, in denen es auf besonders schnelle Bearbeitung ankommt, die Rechnersysteme zweier oder mehrerer Funktionsbaugruppen für dieselbe Aufgabe einzusetzen. Die Aufteilung der Aufgabe auf die einzelnen Rechnersysteme erfolgt dann nach Stellwerksbezirken.

In F i g. 2 ist eine Funktionsbaugruppe dargestellt, die einer bestimmten Stellwerksfunktion oder einer Gruppe von Stellwerksfunktionen zugeordnet ist. Sie enthält zwei unabhängige Rechnersysteme. Über Datenbusse sind jeweils untereinander verbunden: Der Einzclrechner 21; 22, die Eingabeeinheit 25; 26, die Ausgabeeinheit 27; 28, der Arbeitsspeicher 31; 34, und die 2 Festwertspeicher 29, 30; 32, 33 zugeordnet, von denen jeweils einer ein Grundprogramm (Programmspeicher 29; 32), in welchem die Funktion festgelegt ist, der andere Geographiedaten (Geographiespeicher 30; 33) enthält, welehe die Ls^e der zugeordneten Fshrwe^elemsnte inner halb des Stellwerksbereiches zueinander angeben. Zusätzlich kann jeder der Einzelrechner mit einer Umbau-Speichereinheit 35; 36 verbunden werden, die durch Anbringen von Brücken oder mittels Schaltern oder Stekkern programmiert werden und im Falle vorübergehender Änderungen der Streckengeographie (z. B. bei Streckenumbauten) einen ausgewählten Teil des Geographiespeichers ersetzen kann.

Die beiden Rechnersysteme einer Funktionsbaugruppe arbeiten in der Regel nicht taktsynchron und nach verschiedenen Programmen. Sie bearbeiten jedoch jeweils dasselbe Problem und synchronisieren sich durch gegenseitigen Datenaustausch über eine Synchronisierschaltung 37, bevor sie ein Ergebnis ausgeben. Informationen, die signaltechnisch sicher sein müssen (z. B. Verschlüsse) werden nur über den Relaisspeicher 8 ausgegeben und dort in Stützrelais gespeichert Die Relais werden dabei über Steuerschaltungen betätigt welche dies nur zulassen, wenn das Signal zur Betätigung der Relais von beiden Rechnersystemen vorliegt. Ergebnisse mit Sicherheitsbedeutung werden damit durch den Relaisspeicher selbst verglichen und können nicht gespeichert oder weiterverwertet werden, wenn von beiden Rechnersystemen nicht gleiche Ergebnisse ermittelt wurden. Die Eingaben der Rechnersysteme der Funktionsbaugruppen sind mit dem Relaisspeicher direkt verbunden und die Rechner können über diesen Zugriff alle für die Sicherheit wichtigen Informationen abfragen. Die Eingaben sind zusätzlich noch, wenn dies für die betreffende Funktionsbaugruppe erforderlich ist mit der Bedieneinrichtung 1 sowie mit den Datenbussen 14 und 16 verbunden. Außerdem besteht eine direkte Datenverbindung 40 zwischen den Ein- und Ausgaben der Rechner aller Funktionsbaugruppen untereinander, über die nicht sicherheitskritische Daten ausgetauscht werden können. Der Austausch sicherheitskritischer Daten erfolgt nur über den Relaisspeicher.

Der Aufbau des rechnergesteuerten Stellwerks nach Erfindung ist weitgehend modular. Alle Baugruppen sind steckbar. Im Relaisspeicher ist die Betriebslage (Relaisstellung) durch Augenschein überprüfbar.

. Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (5)

1 2 Die Erfindung betrifft ein rechnergesteuertes Stell* Patentansprüche: werk nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1. Ein solches Stellwerk ist durch die DE-AS 24 33 187

1. Rechnergesteuertes Stellwerk mit einer Bedie- bekannt Dort sind die Baugruppen den Fahrwegelenungseinrichtung, einem Steuerteil und einem Spei- 5 menten geographisch zugeordnet.

eher, dessen vom Steuerteil abfragbare Speicher- Das Steuerteil umfaßt dort eine Reserve-Baugruppe,

schaltmittel die Elemente der Außenanlage steuern, die bei Ausfall einer Baugruppe an deren Stelle tritt In

wobei das Steuerteil in Baugruppen aufgeteilt ist, die Verbindung mit Stellwerken isi aus der Zeitschrift »Si-

jeweils ein unabhängiges Rechnersystem enthalten, gnal und Draht« 1978, S. 82 bis S. 86 ein sicheres Rech-

und bei Ausfall einer Baugruppe auf eine andere 10 nersystem bekannt, das aus zwei voneinander unabhän-

übergegangen wird, gekennzeichnet durch gigen Verarbeitungseinheiten besteht, deren Ergebnisse

die Gesamtheit folgender Merkmale: nur bei Gleichheit wirksam werden dürfen.

Die Aufgabe der Erfindung ist es, ein rechnergesteu-

a) die Baugruppen (2 bis 7) des Steuerteils sind ertes Stellwerk der gattungsgemäßen Art zu schaffen, einzelnen Stellwerksfunktionen oder Gruppen 15 das bei einfachem Aufbau eine sichere Steuerung und von Stellwerksfunktionen zugeordnet, Überwachung aller im Stellwerksbereich vorhandenen

b) jedes Rechnersystem (21, 25, 27,29 bis 31, 35) Fahrwegelemente, sowie eine möglichst hohe Verfügenthält eine Eingabeeinheit (25) und eine Aus- barkeit der Rechnersysteme ermöglicht
gabeeinheit (27), die über einen Datenbus (41) Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die mit einem Einzelrechner (21), einem Arbeits- 20 Merkmale im kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 speicher (31), einem Programmspeicher (29) zur gelöst

Speicherung des Arbeitsprogrammes, einem Die Aufteilung des Steuerteils in voneinander unab-Geographiespeicher (30) zur Festlegung der hängige Rechnersysteme, im Folgenden »Funktionsbau-Lage der von der betreffenden Funktionsbau- gruppen« genannt, und die Zuordnung dieser Funkgruppe zu steuernden Elemente der Außenanla- 25 tionsbaugruppen zu ganz bestimmten Stellwerksfunkge und einer Umbau-Speichereinheit (35) zur tionen macht es möglich, viele gleichzeitig anfallende vorübergehenden Änderung der Streckengeo- Steuerungsaufgaben auch gleichzeitig durchzuführen, graphie verbunden sind, Das Setzen von Prioritäten für bestimmte vordringliche

c) jede Funktionsbaugruppe (2 bis 7) weist ein Aufgaben und die hierbei vorgesehenen Programmunzweites Rechnersystem (22,26,28,32 bis 34,36) 30 terbrechungen können damit entfallen. Zudem ist die auf, das dasselbe Problem nach einem anderen Möglichkeit gegeben, ohne besondere Reservesysteme Programm bearbeitet, wobei die Ergebnisse bei Ausfall eines Rechnersystems dessen Arbeit von beider Rechnersysteme durch einen Relaisspei- dem Rechnersystem einer anderen Funktionsbaugrupcher (8) verglichen werden und eine Speiche- pe wahrnehmen zu lassen und damit einen Notbetrieb rung nur dann erfolgt, wenn beide Ergebnisse 35 aufrecht zu erhalten. Vorteilhaft ist auch die Doppelvergleich sind, - Wendung von Stützrelais als Schnittstelle zur Außenan-

d) die Funktionsbaugruppen (2 bis 7) sind unter- lage und signaltechnisch sicherer Speicher für Informaeinander durch Datenleitungen (40) verbunden; tionen die nicht verfälscht werden oder verlorengehen bei Ausfall eines Rechnersystems wird dessen dürfen. Der dezentrale Aufbau des rechnergesteuerten Arbeit von einem Rechnersystem einer anderen 40 Stellwerks nach der Erfindung gestattet es, ein konven-Funktionsbaugruppe übernommen; zu diesem tionell aufgebautes Stellwerk schrittweise durch das Zweck kann der Zugriff auf unentbehrliche rechnergesteuerte Stellwerk zu ersetzen.
Speicherschaltmittel von mindestens zwei Weitere Ausgestaltungen des rechnergesteuerten Funktionsbaugruppen aus erfolgen. Stellwerks nach der Erfindung sind in den Unteransprü-

45 chen gekennzeichnet

2. Rechnergesteuertes Stellwerk nach Anspruch 1, Mit den Figuren soll nun das rechnergesteuerte Stelldadurch gekennzeichnet, daß jede Funktionsbau- werk nach der Erfindung an Hand eines Ausführungsgruppe (2 bis 7) eine Synchronisierschaltung (37) ent- beispiels ausführlich beschrieben werden.

hält, welche die beiden Einzelrechner (21,22) unmit- F i g. 1 zeigt schematisch den Aufbau eines Stellwerks

telbar vor jeder Ausgabe der Ergebnisse synchroni- 50 nach der Erfindung.

siert F i g. 2 zeigt den Aufbau einer Funktionsbaugruppe.

3. Rechnergesteuertes Stellwerk nach einem der In F i g. 1 ist dargestellt eine Bedieneinrichtung 1, eine vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, Anzahl von Funktionsbaugruppen 2... 7 mit je einem in daß für Hilfsbedienungen und zur Durchführung von sich sicheren Rechnersystem und ein Relaisspeicher 8. Wartungsaufgaben eine besondere Funktionsbau- 55 Die Funktionsbaugruppen sind einzelnen Funktionen gruppe (7) vorhanden ist. des Stellwerks zugeordnet. So ist beispielsweise die

4. Rechnergesteuertes Stellwerk nach einem der Funktionsbaugruppe 2 für die Fahrstraßeneinstellung, Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Funktionsbaugruppe 3 für die Weichenlaufüberwa-Funktionsbaugruppen für einzelne Stellwerksfunk- chung, die Funktionsbaugruppe 4 für die Signalstellung, tionen vervielfacht sind, wobei eine Aufteilung der 60 die Funktionsbaugruppe 5 für die Betriebsaufflösung Arbeitslast nach geographischen Bereichen des und die Funktionsbaugruppe ö für Ersatzsignaisteiiun-Stellwerks vorgenommen werden kann. gen zuständig. Die Funktionsbaugruppe 7 ist für War-

5. Rechnergesteuertes Stellwerk nach einem der tungstätigkeiten und Hilfsbedienung reserviert. Alle vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, Funktionsbaugruppen sind mit dem Relaisspeicher 8 daß im Relaisspeicher bistabile Relais, z. B. Stützre- 65 verbunden, über dessen Relais die Elemente der Außenlais vorhanden sind. anlage gesteuert werden. Die Relais garantieren eine

sichere galvanische Trennung zur Außenanlage und zu den Lichtstromkreisen der Bedisneinrichtune hin und