支持主备同驱的单线圈继电器的驱动接口系统

文档序号:10910 发布日期:2021-09-17 浏览:32次 >En<

阅读说明:本技术 支持主备同驱的单线圈继电器的驱动接口系统 (Driving interface system of single coil relay supporting active-standby driving ) 是由 杨硕 郑晓杰 杨春 王国星 王鹤翔 叶瑞源 许婧 许西鹏 于 2021-06-18 设计创作,主要内容包括:本发明提供一种支持主备同驱的单线圈继电器的驱动接口系统,以使两个互为冗余的安全驱动单元通过所述驱动接口系统驱动单线圈继电器,包括驱动接口模块;驱动接口模块的输入端与主安全驱动单元、备安全驱动单元的输出端连接,驱动接口模块的输出端与单线圈继电器连接,主安全驱动单元和备安全驱动单元互为冗余;驱动接口模块包括强制导向继电器,主安全驱动单元的一组输出连接强制导向继电器的线圈,另一组输出连接强制导向继电器的常开触点,备安全驱动单元的输出连接强制导向继电器的常闭触点;在强制导向继电器的输出端将常开触点和常闭触点并联接到单线圈继电器上。该系统使得主备两块安全驱动单元自检不互相发生影响。(The invention provides a driving interface system for supporting a main-standby driving single-coil relay, so that two mutually redundant safety driving units drive the single-coil relay through the driving interface system, and the driving interface system comprises a driving interface module; the input end of the driving interface module is connected with the output ends of the main safety driving unit and the standby safety driving unit, the output end of the driving interface module is connected with the single-coil relay, and the main safety driving unit and the standby safety driving unit are mutually redundant; the driving interface module comprises a forced guiding relay, one group of output of the main safety driving unit is connected with a coil of the forced guiding relay, the other group of output is connected with a normally open contact of the forced guiding relay, and the output of the standby safety driving unit is connected with a normally closed contact of the forced guiding relay; and the normally open contact and the normally closed contact are connected to the single-coil relay in parallel at the output end of the forced guide relay. The system ensures that the self-checking of the main and standby safety driving units does not influence each other.)

支持主备同驱的单线圈继电器的驱动接口系统

技术领域

本发明涉及轨道交通电路

技术领域

,特别涉及一种支持主备同驱的单线圈继电器的驱动接口系统。

背景技术

在国内的轨道交通信号系统中,通常采用双线圈继电器构建轨道安全电路,而国外市场和部分国内的应用出于成本及其它因素考虑,会使用单线圈继电器构建安全电路。轨道交通系统的安全驱动单元用于执行联锁机控制命令,为提高系统可用性,通常采用冗余的两块安全驱动单元分别输出24V电压驱动双线圈继电器的两个线圈的方式进行工作,既有的安全驱动单元也主要针对这种场景设计。在运行中,安全驱动单元需周期性改变输出端口的电平并回读端口的电平信息用于自身电路的自检,冗余的两块安全驱动单元同驱单线圈继电器时,主备系的输出端口会连到同一组接点上,自检结果会受到对系端口输出电平的影响,最终会导致其中一块安全驱动单元因自检失败进入不可用状态,降低系统可用性。

因此,有必要提供一种驱动接口系统,使得主备两块安全驱动单元的自检不互相发生影响。

发明内容

本发明提供给了一种支持主备同驱的单线圈继电器的驱动接口系统,旨在使得主备两块安全驱动单元的自检不互相发生影响。

为实现上述目的和其他相关目的,本发明提供了一种支持主备同驱的单线圈继电器的驱动接口系统,以使两个互为冗余的安全驱动单元通过所述驱动接口系统驱动单线圈继电器,包括驱动接口模块;

所述驱动接口模块的输入端与主安全驱动单元、备安全驱动单元的输出端连接,所述驱动接口模块的输出端与单线圈继电器连接,所述主安全驱动单元和所述备安全驱动单元互为冗余;

所述驱动接口模块包括强制导向继电器,所述主安全驱动单元的一组输出连接所述强制导向继电器的线圈,另一组输出连接所述强制导向继电器的常开触点,所述备安全驱动单元的输出连接所述强制导向继电器的常闭触点;在所述强制导向继电器的输出端将所述常开触点和所述常闭触点并联接到所述单线圈继电器上;

若所述主安全驱动单元和所述备驱动单元同时工作或者所述主安全驱动单元单独工作,所述主安全驱动单元驱动所述强制导向继电器,以使所述常开触点闭合,所述常闭触点开启,所述主安全驱动单元单独与所述单线圈继电器接通;

若所述备安全驱动单元单独工作,则所述常闭触点保持闭合,所述常开触点保持开启,所述备安全驱动单元与所述单线圈继电器接通。

优选地,还包括网络型通信接口分机,所述网络型通信接口分机分别与所述驱动接口模块和维护台相连,所述驱动接口模块采集第一电平信息、第二电平信息、第三电平信息和第四电平信息,所述第一电平信息为所述主安全驱动单元的输出端的电平信息,所述第二电平信息为所述备安全驱动单元的输出端的电平信息,所述第三电平信息为所述单线圈继电器输入端的电平信息,所述第四电平信息为所述强制导向继电器常闭触点的开闭状态信息,并将采集的电平信息通过所述网络型通信接口分机传递给所述维护台,以使所述维护台监测所述主安全驱动单元、所述备安全驱动单元和所述强制导向继电器。

优选地,所述网络型通信接口分机包括CAN接口和NET接口,以实现CAN-NET接口转换功能,所述CAN接口与所述驱动接口模块相连,所述NET接口与所述维护台相连。

优选地,所述CAN接口的数量为两个,所述驱动接口模块同时通过两个所述CAN接口与所述网络型通信接口分机通信,两个所述CAN接口互为冗余。

优选地,所述驱动接口模块安装有采集软件,用于采集所述电平信息,并将所述电平信息通过两个互为冗余的所述CAN接口传递给所述网络型通信接口分机。

优选地,所述驱动接口模块以一采集时间为周期采集所述电平信息,并以一设定时间为周期向所述网络型通信分机发送采集结果,若所述电平信息发生改变,则直接向所述网络型通信分机发送采集结果,所述采集时间小于所述设定时间。

优选地,所述采集时间小于等于所述主安全驱动单元和所述备安全驱动单元驱动周期的0.5倍。

优选地,所述驱动接口模块的数量为多个,每一个所述驱动接口模块在所述网络型通信接口分机中存在对应的CAN通信节点号,所述驱动接口模块根据对应的CAN通信节点号向所述网络型通信分机发送自身的基本维护信息以及自身采集的电平信息。

优选地,所述网络型通信接口分机接收各驱动接口模块发送的所述电平信息,并以一设定周期向所述维护台上传所述电平信息,以及接收所述维护台的查询命令,并回复相应的命令。

综上所述,本发明提供了一种支持主备同驱的单线圈继电器的驱动接口系统,该系统采用模块化设计,具备灵活的可扩展性,同时系统的体积小,可以安装在既有机柜内,不会增加额外的机柜和空间占用;进一步地,在不改动既有安全驱动单元的情况下实现了安全驱动单元主备同驱单线圈继电器的应用需求;再进一步地,可对本系统的输入输出及运行状态进行实时监测,保证系统可维护性,对既有驱动系统的维护和故障分析都大有裨益;最后,本系统采用高可靠性的设计,即使在驱动接口模块断电,板载继电器故障,监测功能故障的情况下,仍可以保证互为冗余的安全驱动单元的端口检测不会相互影响。

附图说明

图1为本发明一实施例提供的支持主备同驱的单线圈继电器的驱动接口系统的示意图;

图2为本发明一实施例提供的支持主备同驱的单线圈继电器的驱动接口系统中驱动接口模块示意图;

图3为本发明一实施例提供的支持主备同驱的单线圈继电器的驱动接口系统中网络型通信接口分机示意图;

图4为本发明一实施例提供的支持主备同驱的单线圈继电器的驱动接口系统中驱动接口模块传递电平信息流程示意图;

图5为本发明一实施例提供的支持主备同驱的单线圈继电器的驱动接口系统中网络型通信接口分机接收电平信息流程示意图。

具体实施方式

以下结合附图1-5和具体实施方式对本发明提出的支持主备同驱的单线圈继电器的驱动接口系统作进一步详细说明。根据下面说明,本发明的优点和特征将更清楚。需要说明的是,附图采用非常简化的形式且均使用非精准的比例,仅用以方便、明晰地辅助说明本发明实施方式的目的。为了使本发明的目的、特征和优点能够更加明显易懂,请参阅附图。须知,本说明书所附图式所绘示的结构、比例、大小等,均仅用以配合说明书所揭示的内容,以供熟悉此技术的人士了解与阅读,并非用以限定本发明实施的限定条件,故不具技术上的实质意义,任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整,在不影响本发明所能产生的功效及所能达成的目的下,均应仍落在本发明所揭示的技术内容能涵盖的范围内。

需要说明的是,在本文中,诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来,而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且,术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含,从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素,而且还包括没有明确列出的其他要素,或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下,由语句“包括一个……”限定的要素,并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

参阅图1,本发明一实施例提供了一种支持主备同驱的单线圈继电器的驱动接口系统,两个互为冗余的安全驱动单元通过所述驱动接口系统驱动单线圈继电器,所述驱动接口系统主要包括驱动接口模块,如图1所示,图中包括三组安全驱动单元,当然,本发明技术领域内的人员应该明白,所述安全驱动单元的组数并不局限,应当是任意多组都可。为便于介绍,以图1左边的为主安全驱动单元,图1右边的为备安全驱动单元,所述主安全驱动单元和所述备安全驱动单元与主控计算机相连;所述驱动接口模块的输入端与主安全驱动单元、备安全驱动单元的输出端连接,所述驱动接口模块的输出端与单线圈继电器连接,所述主安全驱动单元和所述备安全驱动单元互为冗余;所述驱动接口模块包括强制导向继电器,所述主安全驱动单元的一组输出连接所述强制导向继电器的线圈,另一组输出连接所述强制导向继电器的常开触点,所述备安全驱动单元的输出连接所述强制导向继电器的常闭触点;在所述强制导向继电器的输出端将所述常开触点和所述常闭触点并联接到单线圈继电器上;

若所述主安全驱动单元和所述备安全驱动单元同时工作或者所述主安全驱动单元单独工作,所述主安全驱动单元驱动所述强制导向继电器,以使所述常开触点闭合,所述常闭触点开启,所述主安全驱动单元单独与所述单线圈继电器接通;

若所述备安全驱动单元单独工作,则所述常闭触点保持闭合,所述常开触点保持开启,所述备安全驱动单元与所述单线圈继电器接通。

通过所述驱动接口模块的设置,可以在不改动既有安全驱动单元的情况下实现了安全驱动单元主备同驱单线圈继电器的应用需求;并且可对本系统的输入输出及运行状态进行实时监测。

具体而言,在本实施例中,所述驱动接口模块可以采用如图2所示的构成,参阅图2,所述驱动接口模块包括强制导向继电器,所述主安全驱动单元(安全驱动单元A)连接所述强制导向继电器和所述常开触点;所述备安全驱动单元(安全驱动单元B)连接所述常闭触点,所述常开触点与所述常闭触点互斥。

采用互斥的常开触点和常闭触点,图2中上方为常闭触点,下方为常开触点,当安全驱动单元A和安全驱动单元B同时驱动时,所述常开触点闭合,由于所述常开触点和所述常闭触点互斥,所述常闭触点打开,所述安全驱动单元A接入所述单线圈继电器进行驱动,所述安全驱动单元B不接入所述单线圈继电器;当所述安全驱动单元A工作,所述安全驱动单元B停止时,也是所述安全驱动单元A单独驱动;当所述安全驱动单元A停止,所述安全驱动单元B工作,所述常闭触点保持闭合,由于互斥作用,所述常开触点保持打开,所述安全驱动单元B接入所述单线圈继电器进行驱动;所述安全驱动单元A和所述安全驱动单元B均停止时则所述单线圈继电器无法被驱动,这样即可实现了安全驱动单元主备同驱单线圈继电器的应用需求。参阅图1,所述驱动接口模块上一般设置有多个所述强制导向继电器,用于连接多个单线圈继电器,即同一组主、备安全驱动单元可以同时驱动多个单线圈继电器,例如图中N、M、K的数值可以为1-16。

在本实施例中,参阅图3,所述驱动接口系统还包括网络型通信接口分机,所述网络型通信接口分机分别与所述驱动接口模块和维护台相连,如图2所示,所述驱动接口模块还用于采集第一端口#1、第二端口#2、第三端口#3和第四端口#4的电平信息,所述第一端口#1为所述主安全驱动单元的输出端,所述第二端口#2为所述备安全驱动单元的输出端,所述第三端口#3为所述单线圈继电器输入端,所述第四端口#4接入所述强制导向继电器,并将所述电平信息通过所述网络型通信接口分机传递给所述维护台,以使所述维护台监测所述主安全驱动单元、所述备安全驱动单元和所述强制导向继电器。

在本实施例中,参阅图3,为了保证通信的稳定性,参阅图3,所述网络型通信接口分机包括两个互为冗余的CAN接口和一个NET接口,以实现CAN-NET接口转换功能,为保证通信的稳定性,采用两个互为冗余的CAN接口与所述驱动接口模块相连,所述NET接口与所述维护台相连。同时为提高系统的可维护性,驱动接口模块会对四个电平信息进行周期性采样监测,并将采样结果通过CAN通道发送给通信分机,通信分机对各驱动接口模块上传的采集结果进行管理,并按照协议格式上传给维护台设备,四个电平信息分别为第一电平信息、第二电平信息、第三电平信息和第四电平信息,所述第一电平信息为所述主安全驱动单元的输出端的电平信息,所述第二电平信息为所述备安全驱动单元的输出端的电平信息,所述第三电平信息为所述单线圈继电器输入端的电平信息,所述第四电平信息为所述强制导向继电器常闭触点的开闭状态信息。

所述驱动接口模块通过采集电平信息来实现,参阅图2,若第一端口#1的电平信息(即所述第一电平信息)发生变化,则是所述安全驱动单元A发生故障;若第二端口#2的电平信息(即所述第二电平信息)发生变化,则是所述安全驱动单元B发生故障;若第三端口#3的电平信息(即所述第三电平信息)发生变化,则可能是所述安全驱动单元A和所述安全驱动单元B同时故障,或者所述强制导向继电器发生故障,若同时第四端口#4的电平信息(即所述第四电平信息)也发生变化,那么即是所述强制导向继电器发生故障,若第四端口#4的电平信息未发生变化,则是所述安全驱动单元A和所述安全驱动单元B同时故障。

在本实施例中,所述采集单元采集并传递所述电平信息,参阅图4,所述驱动接口模块以一采集时间为周期采集所述电平信息,并以一设定时间为周期向所述网络型通信分机发送采集结果,若所述电平信息发生改变,则直接向所述网络型通信分机发送采集结果,所述采集时间小于所述设定时间。并且,根据奈奎斯采样特定律,所述采集时间不长于所述主安全驱动单元和所述备安全驱动单元驱动周期的0.5倍。

在本实施例中,所述驱动接口模块的数量为多个,每一个所述驱动接口模块在所述网络型通信接口分机中存在对应CAN通信节点号,所述驱动接口模块根据对应的CAN通信节点号向所述网络型通信分机发送自身的基本维护信息以及自身采集的电平信息。

在本实施例中,参阅图5,所述网络型通信接口分机接收各驱动接口模块发送的所述电平信息,并以一设定周期向所述维护台上传所述电平信息;若收到所述维护台的查询命令,则回复相应的命令。

综上所述,本发明的优点在于采用模块化设计,具备灵活的可扩展性,同时系统的体积小,可以安装在既有机柜内,不会增加额外的机柜和空间占用;进一步地,在不改动既有安全驱动单元的情况下实现了安全驱动单元主备同驱单线圈继电器的应用需求;再进一步地,可对本系统的输入输出及运行状态进行实时监测,保证系统可维护性,对既有驱动系统的维护和故障分析都大有裨益;最后,本系统采用高可靠性的设计,即使在驱动接口模块断电,板载继电器故障,监测功能故障的情况下,仍可以保证互为冗余的安全驱动单元的端口检测不会相互影响。

尽管本发明的内容已经通过上述优选实施例作了详细介绍,但应当认识到上述的描述不应被认为是对本发明的限制。在本领域技术人员阅读了上述内容后,对于本发明的多种修改和替代都将是显而易见的。因此,本发明的保护范围应由所附的权利要求来限定。

12页详细技术资料下载
上一篇:一种医用注射器针头装配设备
下一篇:一种实时显示区域新能源承载力的方法

网友询问留言

已有0条留言

还没有人留言评论。精彩留言会获得点赞!

精彩留言,会给你点赞!