专利名称：驼峰减速器全电子化独立控制单元的制作方法
技术领域：
本实用新型驼峰减速器全电子化独立控制单元，系铁路编组站驼峰减速器控制装置，涉及计算机控制技术和电子电路、集成电路技术，属于铁路交通信号控制设备。
我国铁路现有编组站驼峰的半自动或自动控制系统均采用继电器逻辑组合电路，因此存在机架体积大，占用机房面积多，实时控制精度低，元器件易损坏，可靠性差及维修不方便，价格高等缺点。
本实用新型的目的就是要克服上述现有技术存在的缺点，在驼峰减速器控制系统中取消继电器，设计一种采用集成电路和电子元件构成的减速器独立控制单元，以利实现驼峰减速器计算机控制中的全电子化。
本实用新型的目的可以通过以下方式实现。以股道为对象，每股道均设有一个完全相同的控制单元，独立采集信息和发布控制命令，独立接收控制台指令，显示测控数据，并直接与监测微机联系。具体设计如下每个独立控制单元设置手动板Ⅰ和自动板Ⅱ。
其手动板Ⅰ的构成为股道选择电路4的输入端与控制台股道按钮NDA连接，输出端分别连接检修／取消检修控制电路5及自动板Ⅱ，检修控制电路5的输入端还分别连接取消检修按钮QJXA、检修按钮JXA，其输出端分别连接检修表示JXB、工作／检修状态转换电路8－1、8－2，制动／缓解控制命令输入电路6的输入端分别连接制动按钮ZA、缓解按钮HA，输出端连接手动／半自动、自动方式转换电路7，转换电路7的另一输入端与自动板Ⅱ连接，其输出端分别连接工作／检修状态转换电路8－1、8－2，状态转换电路8－1、8－2的输出端分别与制动／缓解执行电路9－1、9－2连接，执行电路9－1、9－2的输出端分别与室外各减速器制动电磁阀1ZT、2ZT、减速器缓解电磁阀1HT、2HT连接，制动表示输入电路10的输入端连接减速器制动表示开关1ZK、2ZK，其输出端连接制动表示ZDB及自动板Ⅱ，缓解表示输入电路11的输入端与减速器缓解表示开关1HK、2HK连接，其输出端连接缓解表示HJB及自动板Ⅱ；其自动板Ⅱ的构成为主机电路12分别与车轮传感器信号处理电路13、雷达信号输入电路14、雷达自检控制命令输出电路15、测长信号输入电路16、通信驱动／接收电路17、故障报警电路18、保证手动优先电路19、I／O扩展口电路20及手板Ⅰ、定速编码板Ⅶ连接，电路13又分别与车轮传感器TB1、TB2连接，电路14、15又分别与雷达Ⅷ连接，电路16又与测长设备Ⅸ连接，电路17又与监测PC机连接，电路18又与报警板Ⅵ连接，电路19还与手动板Ⅰ、制动按钮ZA、缓解按钮HA连接。
在本设计中有关雷达测速部分利用了申请号为94204013.9的实用新型专利技术。
本实用新型与现有技术相比具有以下优点1.由于本实用新型的集成度高，所以占用机房面积大大减少；集成度的提高，使得元器件减少，可靠性提高，基本上做到了无维修化；2.完全取消继电器，大大缩短了整个系统的延迟时间，提高了控制精度；3.采用全电子化，降低了能耗，同时也降低了造价，现场维护也更加简便；4.采用独立控制的方式，各股道控制单元设备间无联系，一股道设备故障不会影响到其它股道的作业，检修只需更换有关股道的插件，大大提高了整个驼峰场减速器控制系统的容错能力。
以下结合附图及实施例对本实用新型作进一步说明。
图1为本实用新型外观示意图，图中1为机柜，2为自动板，3为手动板；图2为手动板连接框图；图3为自动板连接框图；图4为手动／半自动、自动方式转换电路原理图；图5为保证手动优先电路原理图。
在本实施例中手动／半自动、自动方式转换电路7的主要构成为，设有锁存器U2及数据选择器／多路开关U3，锁存器U2的端口1Q与数据选择器／多路开关U3的端口1B连接，锁存器U2的端1R连接制动按钮ZA，其端1S1与端1S2连接后与缓解按钮HA连接，数据选择器／多路开关U3的端1A、端2A分别与自动板Ⅱ中的主机12连接，其端 ()/(A) ／B与电路19的1Q端连接，其输出端1Y、2Y分别接向电路8－1、8－2(参见图4)。
保证手动优先电路19的主要构成为，设有触发器U4、正与门电路U5，正与门U5的输入端3A、3B分别连接缓解按钮HA、制动按钮ZA，其输出端3Y连接触发器U4的预置端1PR，触发器U4的清除端1CLR经电容C4与自动板Ⅱ的主机12连接，电容C4两端分别经电阻R6、R7与电源连接，电阻R7并联二极管D1，触发器U4的输出端1Q连接手动板Ⅰ的电路7(参见图5)。
本实用新型中手动板及自动板的工作原理如下手动板Ⅰ(参见图2)，当按下某股道按钮nDA后，通过电路4产生控制信号传至电路5和自动板Ⅱ，这时进行检修或取消检修操作只对本股道的减速器起作用，不影响其它股道减速器的正常工作，同时，自动板给出的定速，也只是本股道的定速。按压检修按钮JXA后，电路5产生检修控制命令，使电路8处于检修状态，而使制动按钮ZA和缓解按钮HA操作无效，当按下取消检修按钮QJXA后，电路5产生的控制命令使电路8处于工作状态，按下按钮ZA或HA后，命令通过电路6传至电路7，这时电路7就抑制自动板发出的半自动或自动命令，使手动命令经电路8传至电路9并执行。减速器动作后，第一、二台减速器制动、缓解表示开关1ZK、2ZK、1HK、2HK的通断被采集到电路10和11，并产生制动表示ZDB和缓解表示HJB信号传至控制台和自动板。
自动板Ⅱ(参见图3)，当车轮经过安装于减速器区段始端的车轮传感器时，由传感器产生的信号经电路13处理后传至电路12，供单片机软件处理，并产生减速器区段占用信号由电路20驱动传到控制台显示。同时，单片机发出测速命令经电路15传至雷达，使雷达对溜车进行测速，并将多普勒测速信号经电路14输入电路12，再通过软件计算车速，经电路20驱动后在控制台上显示；在半自动方式时发出制动，缓解命令对减速器进行控制，使溜车离开减速器区段的速度尽量接近定速，制动和缓解按钮ZA、HA的操作能在任何方式下得到最优先的执行，其保证在于电路19的作用，软件有监督程序运行的功能，正常时经电路18发信号给报警板Ⅵ，控制台和机柜都显示程序正常；异常时电路18再发信号给报警板Ⅵ，控制台和机柜都显示程序异常，并进行声响报警。单片机通过电路17随时与监测机V通信，以便显示和打印工况。
在本实施例中，自动板中的主机12采用单片机；集成块U2采用74279四 － 锁存器，集成块U3采用74HC157四2－1线数据选择器／多路开关，集成块U4为74HC74双D型正边沿触发器，集成块U5为74HC08四2输入正与门。
权利要求1.一种驼峰减速器全电子化独立控制单元，是驼峰减速器独立控制系统的一个组成部分，它分别与驼峰控制台、测速雷达、现场设备及系统中其它有关部分连接，其特征在于每股道对应设置一个独立控制单元，该控制单元设有手动板(Ⅰ)和自动板(Ⅱ)；其手动板(Ⅰ)的构成为股道选择电路(4)的输入端与控制台股道按钮(NDA)连接，输出端分别连接检修/取消检修控制电路(5)及自动板(Ⅱ)，检修控制电路(5)的输入端还分别连接取消检修按钮(QJXA)、检修按钮(JXA)，其输出端分别连接检修表示(JXB)、工作/检修状态转换电路(8-1)、(8-2)，制动/缓解控制命令输入电路(6)的输入端分别连接制动按钮(ZA)、缓解按钮(HA)，输出端连接手动/半自动、自动方式转换电路(7)，转换电路(7)的另一输入端与自动板(Ⅱ)连接，其输出端分别连接工作/检修状态转换电路(8-1)、(8-2)，状态转换电路(8-1)、(8-2)的输出端分别与制动/缓解执行电路(9-1)、(9-2)连接，执行电路(9-1)、(9-2)的输出端分别与室外各减速器制动电磁阀(1ZT、2ZT)、减速器缓解电磁阀(1HT、2HT)连接，制动表示输入电路(10)的输入端连接减速器制动表示开关(1ZK、2ZK)，其输出端连接制动表示(ZDB)及自动板(Ⅱ)，缓解表示输入电路(11)的输入端与减速器缓解表示开关(1HK、2HK)连接，其输出端连接缓解表示(HJB)及自动板(Ⅱ)；其自动板(Ⅱ)的构成为主机电路(12)分别与车轮传感器信号处理电路(13)、雷达信号输入电路(14)、雷达自检控制命令输出电路(15)、测长信号输入电路(16)、通信驱动/接收电路(17)、故障报警电路(18)、保证手动优先电路(19)、I/O扩展口电路(20)及手板(Ⅰ)、定速编码板(Ⅶ)连接，电路(13)又分别与车轮传感器(TB1、TB2)连接，电路(14)、(15)又分别与雷达(Ⅷ)连接，电路(16)又与测长设备(Ⅸ)连接，电路(17)又与监测PC机连接，电路(18)又与报警板(Ⅵ)连接，电路(19)还与手动板(Ⅰ)、制动按钮(ZA)、缓解按钮(HA)连接。
2.根据权利要求1所述的驼峰减速器全电子化独立控制单元，其特征在于手动／半自动、自动方式转换电路(7)的主要构成为，设有锁存器(U2)及数据选择器／多路开关(U3)，锁存器(U2)的端口(1Q)与数据选择器／多路开关(U3)的端口(1B)连接，锁存器(U2)的端(1R)连接制动按钮(ZA)，其端(1S1)与端(1S2)连接后与缓解按钮(HA)连接，数据选择器／多路开关(U3)的端(1A)、端(2A)分别与自动板(Ⅱ)中的主机(12)连接，其端( ()/(A) ／B)与电路(19)的(1Q)端连接，其输出端(1Y、2Y)分别接向电路(8－1、8－2)；保证手动优先电路(19)的主要构成为，设有触发器(U4)、正与门电路(U5)，正与门(U5)的输入端(3A、3B)分别连接缓解按钮(HA)、制动按钮(ZA)，其输出端(3Y)连接触发器(U4)的预置端(1PR)，触发器(U4)的清除端(1CLR)经电容(C4)与自动板(Ⅱ)的主机(12)连接，电容(C4)两端分别经电阻(R6、R7)与电源连接，电阻(R7)并联二极管(D1)，触发器(U4)的输出端(1Q)连接手动板(Ⅰ)的电路(7)。
专利摘要本驼峰减速器全电子化独立控制单元系铁路编组站驼峰减速器控制装置，涉及计算机、集成电路等技术，属铁路交通信号控制设备。主要特征是以股道为对象，每股道均对应一独立控制单元，独立采集信息、发布命令，独立接收控制台指令，显示测控数据，该控制单元设有由单片机、集成电路、电子元器件组成的手动和自动两块板。本实用新型解决了原设备机架体积大、元件易损、实时控制精度低、维修不便等问题。
文档编号B61H13/00GK2203942SQ9424795
公开日1995年7月26日 申请日期1994年12月23日 优先权日1994年12月23日
发明者汤百华, 刘学徽, 聂华, 郭祥熹 申请人:铁道部科学研究院通信信号研究所