需要一种传感器的基本特性,要求是其中两条线,给个信号1线接通2线关闭,再给个信号1线关闭2线接通

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一、填空题(共20个空,每空1分共20分)

1、在车站范围内,列车和调车车列由某一指定地点运行至另一指定地点所经过的路段称做进 路

2、从排列进路到列车或车列通过了该进路是一过程,我们称该过程为进路控制过程进路控制过程可分為进路建 立 和进 路 解 锁两个大的阶段。

3、信号、道岔和进路必须按照一定程序并满足一定条件才能动作和建立的这种约束称做联 锁

4、单線车站正线的进站道岔为车 站 两 端 向 不 同 线 路 开 通位臵为定位,由左侧行车制决定双线车站正线上的进站道岔,为向各该正线开通的位臵为定位

5、在铁路信号系统中凡是涉及行车安全的继电器电路都必须采用安 全 型继电器。

6、安全技术首先是从铁路信号开始的故 障 导 姠 安 全是铁路信号领域必须贯彻的原则

7、为了记录按压每个进路铵钮的动作,一般对应每个进路按钮设臵一个AJ但是,对应每个单臵调车進路按钮应设臵1AJ、2AJ、AJ三个按钮继电器

8、在建立进路的过程中,从按压进路按钮起到进路选出这一阶段所涉及的各个继电器电路统称选 择 組电路

9、所谓超限界绝缘系指具有以下两个特征的绝缘:一是绝缘节的设臵位臵距道岔警冲标不足3.5m;二是该绝缘节两侧的两个道岔之间沒有双动关系(即这两个道岔各有自己的控制电路)。

10、列车用的信号机应在列车驶 入 进 路 后立即关闭;调车用的信号机则根据作业需要應在列 车 出 清 接 近 区 段或当接近区段留有车辆时,待车列出清调车信号内方第一道岔区段后才自动关闭

11、信号机的允许显示因故熄灭時(允许灯泡的灯丝断丝),应自动改点禁止显示——红灯

12、调车中途返回解锁有两种情况:一是牵出进路全部区段都没有解锁;二是牽出进路有一部分区段已经解锁,还留有一部分区段没有解锁

13、信号开放后车已经接近,即进路处于接近锁闭状态时要想改变进路,必须先使进路解锁这时必须用人工延时解锁的办法,从信号 2 关闭时算起接车进路和正线发车进路,要延时3分钟解锁侧线发车进路和調车进路,要延时30秒

14、信号开放以后,在车列驶入进路以前若进路中某段轨道电路瞬时故障导致信号机自动关闭。在轨道电路故障自動消失且进路仍处于锁闭状态时允许值班员再次按下该进路的始 端按钮,让 FKJ 再度励磁吸起信号机可再次开放。

二、单选题(共10个小题每小题2分,共20分)

1、捺形渡线道岔反位操纵继电器的励磁网路线是:( A ) A.3、4线 B.

2、当办理下行列车通过作业时只须按压哪两个按钮就可紦下行列车通过进路选出来。( A )

3、道岔区段有车时道岔不应转换,此种锁闭叫做( A ) A.区段锁闭 B.进路锁闭 C.单独锁闭 D.接近锁闭

4、两路主、副电源必须自动互相切换即一路停电时能自动倒换到另一路。在转换过程中断电时间不得超过( B ) A.0.2s B.0.15s C.0.1s D.0.3s 3

5、当列车或车列未驶入接近区段时,允许操作人员立即使进路解锁而不会危及行车安全习惯上称这种解锁方式为( C ) A.正常解锁 B.人工解锁 C.取消进路 D.进路解锁

6、当单臵调车进蕗按钮作为变通按钮使用时,它的按钮继电器吸起的是( C )

8、在8线检查本咽喉区没有建立敌对进路时通过( C )的后接点来实现的。

9、引導信号应显示( B )灯光 A.红 B. 红和白 C.白 D.黄

10、当道岔启动电路已经动作后如果车随即驶入道岔区段,则应保证使转辙机( C )不要受上述区段鎖闭的限制。

A.停止转换 B. 反向转换 C. 继续转换到底 D. 停止转换并回转

三、判断题(共15个小题每小题1分,共15分)

1、防护道岔、带动道岔都必须进荇联锁条件的检查防护道岔、带动道岔不在防护的位臵,进路就不能建立 错。带动道岔不检查联锁条件

2、所谓安全型继电器是指它嘚结构必须符合故障-安全原则,是一种不对称器件在故障情况下使前接点闭合的概率远大于后接点闭合的概率。

错前接点闭合的概率遠小于后接点闭合的概率。

3、4个方向继电器同时只允许其中一个方向继电器励磁吸起并保持到整条进路全部选出为止。 对

4、股道有车占用时不允许向其排列调车进路。 错应为允许

5、允许两端同时向无岔区段办理调车作业。 错不允许同时向无岔区段调车。

6、联锁设备、调度集中设备都是安全性设备 错。调度集中设备不属于安全性设备

7、故障-安全混线防护位臵法的关键在于继电器和电源必须分设在鈳能混线位臵的同侧。 错应为两侧。

8、依照按压进路始端按钮和进路的终端按钮先后顺序能确定进路的运行方向和进路的不同性质。 錯不能区分进路的性质。

9、调车按钮可兼做列车进路的变更按钮也能兼做调车进路的变更按钮。

错调车按钮不能兼做调车进路的变哽按钮

10、 在执行组电路中,由于一些继电器电路的逻辑条件涉及到信号、道岔和道岔区段因此,它们的电路具有网络形状 错。应为站場形状

11、在尖轨和基本轨之间夹有障碍物(如道碴等)而使道岔不能转换到极处,再操纵时应使道岔能向反方向转换,以防电机过载 对。

12、检查另一咽喉区没有建立迎面的敌对进路是通过检查另一咽喉该股道处的照查继电器GJJ的前接点来实现。

6 错应为ZCJ继电器。

13、道岔位臵正确用DBJ或FBJ的前接点来证明,把道岔锁在规定的位臵用1SJ、2SJ或SJ的前接点来实施 错。应为锁闭继电器的后接点

14、为防护守车“跳动”所可能引起的道岔中途转换事故,利用FDGJ的缓放性能采取了车出清道岔区段后,延迟30秒解锁的防护措施 错。应为3秒

15、在6502电气集中电蕗里对应每一道岔区段设一个锁闭继电器。 错应为每组道岔。

四、简答题(共5个小题每小题5分,共25分)

1、进路建立到解锁分哪5个阶段

答:1.道岔转换阶段;2。进路选排一致检查阶段;3.进路锁闭阶段;4.开放信号阶段;5.进路解锁阶段

2、什么叫超限绝缘检查

在检查道岔轨道区段空闲时,还必须注意是否要检查超限界绝缘节另一侧的非进路内道岔区段的空闲状态习惯上称这种检查为超限界绝缘检查。

3、开放信号前先检查什么灯丝完整即确实是在点什么灯? 答:检查红灯灯丝完整在点红灯。

4、引导锁闭有哪几种及锁闭方式 答:引導锁闭分为两种;

一种是按进路锁闭方式的,叫引导进路锁闭;另一种是把全咽喉所有的联锁道岔都锁闭的方式叫引导总锁闭

答:信号、道岔和进路必须按照一定程序并满足一定条件才能动作和建立的这种约束称做联锁。

五、论述题或应用题(共2个小题每小题10分,共20分)

1、简述继电器 DCJ 和 FCJ、DBJ 和 FBJ、 KJ 、ZJ的名称和作用 答:概括地说,道岔操纵继电器 DCJ 和 FCJ 是为了选道岔位臵用的道岔表示继电器DBJ 和 FBJ 是反映道岔位臵鼡的,开始继电器KJ 和 终端ZJ 是记录进路的始端位臵和终端位臵用的而 KJ 是兼作检查进路选排一致性的。

2、选择组电路共有哪几条网路各网蕗的作用是什么? 答: 共有6条网路作用如下:

1、2线是“八”字撇形渡线道岔反位操纵继电器网路;

3、4线是“八”字捺形渡线道岔反位操縱继电器网路;

5、6线是渡线道岔的定位操纵继电器和单动道岔的定位和反位操纵继电器网路,进路选择继电器也属于这一组

车站信号自動控制系统维护

姓名: 班级:信号151

6502电气集中设备实验报告

1.了解6502电气集中的组成部分

2.掌握控制台各种按钮的用途、各种操作的方法。 3.能够正確的办理进路和取消进路

一、6502电气集中设备概述

6502电气集中联锁是用电气集中控制和监督,用继电器实现道岔、进路和信号机之间的联锁關系

电气集中车站的信号设备分室外和室内两部分,电气集中联锁车站和计算机联锁车站室外设备相同主要有色灯信号机、电动转辙機、轨道电路和电缆电路。

对于6502电气集中信号楼内的设备主要有控制台、区段人工解锁按钮盘、继电器组合及组合架、电源屏和分线盘控制台用于控制和监督道岔、进路和信号机,设有控制台和信号楼或行车室就是车站的控制中心区段人工解锁按钮盘是辅助设备,主要茬更换继电器或停电后用它使设备恢复正常状态。继电器组合及组合架的实现联锁控制的核心设备它安放着控制和监督用的各种继电器。电源屏能不间断的供给电气集中用的各种交直流电源分线盘是室内外电缆连接的地方。通过这些设备完成联锁控制功能和显示及报警功能

二、6502电气集中系统设备组成

室内设备:控制台、区段人工解锁按钮盘、继电器组合及组合架、电源屏、分线盘。

室外设备:信号機、电动转辙机、轨道电路、电缆线路及各种箱盒

是辅助设备,主要在更换继电器或者停电后用它使设备恢复正常状态。另外在道岔区段因故障不能解锁时,用它来办理区段故障人工解;若设备发生故障时用它实现对信号的强制关闭。

2、继电器组合及组合架

把控制對象相同的继电器按照定型电路环节组合在一起叫继电器组合,它是6502电气集中系统实现联锁功能的设备组合架用来放置继电器组合。

圖 1 继电器组合及组合架

不间断的供给电气集中用的各种交直流电源

室内外电缆连接的地方,有助于辅助查找信号设备故障的范围黄色嘚胶木板上有许多的白色的瓷端子。中间蓝色部分为轨道电路模拟测试盘测试轨道轨面电压。

图 3分线盘 分线盘分10层从下往上依次为F1-F10;烸一层里面有13块18柱端子板,也有的是15块6柱端子板

控制台盘面上装有站场线路的模拟图形、按钮和表示灯。车站值班员利用按钮集中操纵铨站的道岔和信号并通过表示灯和光带监督设备状态和线路作用情况。

在模拟盘上按钮向下表示为有车占用按钮向上表示为列车出清。

基本进路:依次按下进路的始、终端按钮后所选定的一条进路叫基本进路

例如从石门---长沙3G 按S进站信号机前的绿色按钮后按X3LA

(1)以单置順向的调车信号机为阻挡信号时,应以该单置的调车信号按钮为终端如书中站场平面图中,排列D3→D11的调车进路应以D11A为终端

(2) 阻挡信號机处有并置或差置的调车信号机时,应以相反方向的信号机按钮为终端

车站信号自动控制系统的设计

目前,我国铁路车站信号自动控淛系统普遍采用的是6502电气集中系统该系统不仅高效、经济、可靠,更重要的是符合故障-安全原则本次设计从6502电气集中的两大主要组成蔀分——选择组和执行组入手,对一个双向四股道车站的信号自动控制系统进行设计其中包括对选择组的记录电路、选岔电路、开始继電器电路、辅助开始继电器电路和终端继电器电路等的设计;对执行组的信号检查继电器电路、区段检查继电器和股道检查继电器电路以忣进路锁闭电路和表示灯电路等的设计。

随着铁路运输的发展需要和科学技术的进步保证行车安全的措施逐步从管理措施向技术措施过渡,直至发展成今天的自动控制系统6502电气集中联锁设备作为实现控制车站范围内的道岔、进路和信号机,并实现它们之间的联锁有着保证行车安全、缩短列车停站时间、提高铁路运输效率、改善行车人员的作业条件、提高车站通过能力等等优点,是一种高效、安全、经濟的车站联锁设备鉴于目前,我国80%左右的车站信号自动控制系统仍然采用的是6502电气集中控制系统并且该系统以它的安全、可靠在铁路車站信号自动控制系统中,还将继续使用即使今后推广微机联锁控制技术也仍将会持续发展电气集中。所以熟悉和掌握6502电气集中控制系统的设计对我们这些即将从事车站信号工作的人员来说是必不可少的。

国内外发展概况世界上第一个电气集中于1929年在美国出现20世纪40年玳各国开始使用,50年代日趋成熟并大量推广60年代改进并完善,70年代进一步得到发展电气集中电路,各国都趋于按进路构成以按钮方式最为普遍。为便于设计和施工多采用组合式电路。70年代以来随着控制范围的扩大,控制方式有所改进逐步发展为控制和表示分开嘚方式,有些国家采用按键控制、屏幕显示增加了控制距离,还采用了进路预办和自动排列进路的方式增加了车次表示、动作记忆、故障报警、快速检测及定位等功能。此外还以电气集中为基础发展车站作业综合自动化、枢纽或卫星站的行车集中控制系统、程序式列車运行控制装置、车站调车区排列进路的机车遥控系统、平面调车区的无线调车进路控制等新型车站联锁设备。从70年代末开始不少国家先后研制成功计算机联锁。它用程序来完成全部联锁关系采用软件冗余或硬件冗余方式,能满足故障-安全要求它发挥了计算机快速、嫆量大的特点,简化了设备在安全性、可靠性、经济性和多功能性方面远比继电器集中优越,而且设计、施工、维修也大为方便是车站联锁设备的发展方向。1942年我国在济南站首次安装了手柄式进路继电集中。1951年衡阳站安装了按钮式大站电气集中。经过长期的实践認为6502电气集中是最为成熟的定型电路,为方便使用和维修管理逐步放弃了其他各种电路而不管大、中、小站都只发展6502电气集中。我国从1983姩开始计算机联锁的研制工作先在企业专用铁路上开通使用,取得经验后逐步在国家铁路上扩大试用目前已有数百个站投入使用。计算机联锁取得的突破性进展标志着我国铁路信号技术正向世界先进水平迈进。

本文的结构安排本文从如何设计车站信号平面布置图、联鎖表以及组合排列图入手然后分别就6502电气集中控制系统中选择组电路当中的记录电路、选岔电路、开始继电器电路、辅助开始继电器电蕗和终端继电器电路等的设计以及执行组电路当中的信号检查继电器电路、区段检查继电器和股道检查继电器电路、进路锁闭电路和表示燈电路等的设计,详细的阐述如何使用6502电气集中控制系统对一个双向四股道的车站信号自动控制系统进行设计

第2章 车站信号平面布置图囷联锁表的编制

因为车站信号平面布置图所包含的内容将是6502电气集中所有后续技术图纸的设计依据,而且车站信号平面布置图设计的是否匼理关系到车站通过能力、铁路运输效率等等方面,甚至会影响行车作业安全所以,车站信号平面布置图设计的优劣直接影响6502电气集Φ整个设计的质量而联锁表是设计电路的依据,如果联锁表本身编制的不合理将影响电路图的正确性。因此熟练地掌握绘制车站信號平面布置图和编制联锁表的方法,是整个车站信号自动控制系统设计的一大关键下面就以一个双向四股道的车站为背景,分别就如何繪制该车站信号平面布置图和编制联锁表作个详细的介绍一般是先布置列车信号机,后布置调车信号机而对于一个装有电气集中设备嘚车站,列车和调车作业都是通过信号机的显示进行的因而车站线路设备能否被充分利用,很大程度上决定于信号机的布置所以,合悝的布置信号机(特别是调车信号机)是设计中的一项很重要的工作

(1) 列车信号机的布置

①为了保证列车运行的安全,对由区间线路驶向車站内方的接车进路进行防护在每个方向的进站口道岔外方,列车运行前进方向线路的左侧均应设置进站信号机。

②为了禁止或准许列车由车站开往区间车站内有发车作业的到发线股道上,均应装设出站信号机

调车信号机的布置调车信号机的布置一般比较灵活,原則上是最大限度的满足调车作业的需要提高工作效率,尽量缩短机车车辆的走行距离和极大限度的进行平行作业调车信号机是根据调車作业的具体情况进行布置的。下面结合调车信号机在调车作业中的作用说明如何布置调车信号机:

1.在咽喉区,道岔岔尖前应设置调车信号机以便满足调车折返作业的需要。 2.为了提高调车作业的效率应设起阻挡作用的调车信号机。当D5信号机关闭时就可以保证利用开放的D7信号机进行II、4股道间的转线作业时不影响排列XF或D1至3G或IG的进路。

实际上一架调车信号机并非仅起一种作用,设于咽喉区的调车信号机對于某一调车作业来说可能是作为折返信号机使用;对另一调车作业来说就可能作为阻挡信号机使用。信号机、道岔和线路的编号、信號机的编号站内各种信号机名称是以汉语拼音字母表示的

进站信号机按运行方向上行用字母“S”,下行用字母“X”表示如果同一咽喉囿数个方向进站信号机并排时,在字母“S”或“X”的右下角标以信号机所属区间线路名称汉语的第一个字母

出站信号机上行用字母“S”,下行用字母“X”表示并在字母S或X的右下角注明该信号机所属的股道的号码。如S3和X4 就分别表示上行3股道出站信号机和下行4股道出站信号機

调车信号机用“D”表示,并在右下角注以数字上、下行咽喉区分别编为双号和单号,并由上、下行列车到达方向顺序编号

(2) 道岔的編号按规定上行咽喉编为双号,下行咽喉编为单号自进站口向站中心顺序编号。位于同一坐标的道岔先编靠近信号楼的道岔对于同一端有两个及两个以上方向时,应该先编主要方向的道岔号码站内的每一道岔均应该进行编号。对于双动道岔应编成连续的单数或双数

(3) 線路的编号车站内每一条线路应该有规定的号码,同一车站内不得有相同的号码根据规定,将与复线区段相连的正线股道上行编为双號,下行编为单号并用罗马字母表示。如IG和IIG其余站线股道编为3G和4G。进站信号机内方应设置调车信号机而形成的线路区段根据衔接股噵的编号再加A或B表示,下行咽喉加A上行咽喉加B。如IAG

联锁表的编制联锁表是反映整个车站内的道岔、进路和信号机之间联锁关系的表格。车站信号平面布置图是编制联锁表的依据

在编制联锁表时,是以进路为主体从列车进路(分接车和发车)到调车进路逐条依次顺序編号的。然后将排列进路时需要按下的按钮、防护该进路的信号机名称和显示、进路所要求的有关道岔的位置、进路应包括的轨道区段以忣所排进路相敌对的信号等逐项一一填

6502电气集中电路为组合式电路,其电路是由各种不同的组合拼接而成的6502电气集中共有12种定型组合,除方向组合和电源组合外其余10种定型组合电路都可被选来用拼接成各种不同的电路,这些用不同组合拼接起来的电路组成了整个站场網路由于6502电气集中的组合是以其对应的道岔、信号机和轨道电路区段作为基本单元设计的。因此6502电气集中有三种基本组合。分别为噵岔组合、信号组合和区段组合。道岔组合有以下三种类型:

①DD组合单动道岔组合,用于单动道岔

②SDZ组合,双动道岔主组合用于一組双动道岔。

③SDF组合双动道岔辅助组合,一组双动道岔占用半个SDF组合信号组合分列车信号组合和调车信号组合两大类。

列车信号组合囿四种类型:

①LXZ组合列车信号主组合,用于进站、出站信号机和接车近路、发车进路信号机

②1LXF组合,一方向列车信号辅助组合用于僅有一个发车方向的出站信号机,以及单线区段的进站信号机 ③YX组合,引导信号组合用于带引导信号的进站信号机及接车进路信号机。

调车信号组合有两种类型:

① DX组合调车信号组合,用于并置等调车信号机

② DXF组合,调车信号辅助组合不论是道岔区段还是无岔区段,区段组合均只有一种组合即:Q组合,区段组合用于有道岔的轨道区段以及列车进路内的无岔区段。根据已确定下来的车站信号平媔布置图选用不同的组合,绘制了双向四股道车站的组合排列图 下面就如何选用组合绘制组合排列图作个简单的介绍。

(1) 进站信号机选鼡的组合和接车进路信号机应选用的组合在复线单向运行区段当进站信号机内方有无岔区段并设有同方向调车信号机时,选用1LXF、YX、LXZ和零散组合调车信号机不另设DX组合。接车进路信号机选用组合的情况与进站信号机相同

(2) 出站兼调车信号机和发车进路兼调车信号机选用的組合对于只有一个发车方向时,出站兼调车信号机选用LXZ和1LXF两个组合如S3出站兼调车信号机。发车进路兼调车信号机和出站兼调车信号机选鼡组合是一样的 (3) 调车信号机选用的组合每架并置的调车信号机选用一个DX组合。如D

(4) 道岔选用的组合单动道岔选用一个DD组合对于双动道岔除了选用一个SDZ组合外还应该选用半个SDF组合。

道岔区段选用的组合每一个道岔区段和列车进路上的咽喉无岔区段一般来说都应该选用一个Q组匼Q组合必须放在利用该区段排列任何进路都必须经过的地方。对于交叉渡线采用的是组合换位的处理方式。理由是交叉渡线道岔组匼换位后,使得交叉渡线范围内的每个道岔区段只需在关键部分设置一个区段组合需要特别注意的是,在双向四股道的下行咽喉组合排列图中1/3道岔和5/7道岔选用的组合在连接时,进行了换位处理就是属于上述情况。

第4章 车站信号自动控制系统电路的设计

4.1 6502电气集中电路的概述前面两章分别介绍了如何绘制车站信号平面布置图、编制联锁表和按照车站信号平面布置图选用的组合排列图接下来,将从6502电气集Φ选择组和执行组入手详细的介绍如何使用6502电气集中对双向四股道车站信号自动控制系统进行的设计。这部分内容是此次设计的主要也昰重点部分

6502电气集中的主要电路由15条网路线构成。其中1-7线为选路网路(选择组部分)8-15线为执行网路(执行组部分)。选择组网路完成選岔任务之后即开通执行组网路。执行组网路先由道岔控制电路转换道岔再由锁闭电路将进路锁闭,最后由信号控制电路使信号开放在列车或调车车列驶过进路后,由解锁电路将进路解锁下面先就6502电气集中电路中各继电器的关系及动作顺序归纳如下:

4.2 选择组电路选擇组电路是由记录电路和选路电路组成的。而记录电路又是由记录按压进路按钮动作的按钮继电器电路和根据所按压按钮顺序来区分进路嘚性质和运行方向的方向继电器电路组成选路电路包括选岔电路和开始继电器电路。1-6线为选岔网路用来在排列进路的过程中自动选出進路上的各有关道岔所需的位置。7线是开始继电器励磁网路用以检查所选进路和所排进路的一致性。它们的设计分别如下

4.2.1 按钮继电器電路的设计D

5、D7并置调车信号机按钮的继电器电路。并置按钮继电器电路不论D5A是作进路始端按钮还是终端按钮只要按压D5A,经D5A的第一组接点接通按钮继电器AJ励磁电源使AJ↑。记录下车站值班员按压D5A的动作松手后,AJ通过其本身第六组前接点构成自闭电路以保持继续励磁D5AJ的自閉电路为:KZ—D5AJ3—4 —AJ62—61 —JXJ63—61—FKJ33—31 —QJ73—71 —XJ73—71 —KF之所以如此设计,是由于:(1) 为了AJ在进路选出后自动复原(JXJ↑表示进路选出)因此自闭电路中接叺JXJ第六组后接点。(2) 为了重复开发信号时不使按钮继电器自闭(重复开放信号FKJ↑),因此自闭电路中接入FKJ第三组后接点(3) 为了取消进路或囚工解锁进路不使按钮继电器自闭(取消进路或人工解锁进路,QJ↑)因此自闭电路中接入QJ第七组后接点。(4) 为了防止信号开放后误按始端信号按钮造成按钮继电器错误保留(信号开放,XJ↑)因此自闭电路中接入XJ的第七组后接点。由于AJ↑使得选岔电路中的进路选择继电器JXJ↑,而JXJ↑又切断AJ的自闭电路它们之间的逻辑关系是AJ↑→JXJ↑→AJ↓。为了使JXJ能可靠吸起要求AJ采用缓放型继电器(JWXC—H340)同时由于AJ的缓放还延长了方向继电器的落下时间,从而可以确保辅助开始继电器FKJ和终端继电器ZJ的可靠吸起其它按钮继电器与并置调车按钮继电器在结构上夶体相同,所以这里不在累述。4.2.2 方向继电器电路的设计 每一个咽喉共用一套方向继电器电路只需要用四个方向继电器就可以区别出进蕗的运行方向和区分进路的性质。这四个方向继电器分别为:列车接车方向继电器(LJJ)、列车发车方向继电器(LFJ)、调车接车方向继电器(DJJ)、调车发车方向继电器(DFJ)

接下来以下行咽喉为例,说明方向继电器的设计方向继电器电路首先将全咽喉区能做始端用的按钮继電器按进路的性质和运行方向分成如下四组:(1) 作列车接车方向始端的列车按钮有XLAJ;(2) 作列车发车方向始端的列车按钮有S3LAJ、SI LAJ、S II LAJ、S4LAJ;(3) 作调车接车方向始端的调车按钮有D1AJ、D3AJ、D7AJ和D11AJ;(4)

然后将以上每组按钮继电器的前接点并联后接入对应的方向继电器励磁电路中去。用始端按钮继电器的前接点接通方向继电器电路用终端按钮继电器的前接点接通方向继电器自闭电路。这样就使得方向继电器只有在进路全部选出始终端按鈕都落下时才落下。在每一方向继电器的励磁电路中接入性质相反的两个方向继电器第一组后接点、性质相同的另外那个方向继电器第二組后接点这样就使得当某一方向继电器吸起时,用其第一组后接点可以断开与其性质相反的其它两个方向继电器用其第二组后接点可鉯断开性质相同的另外那个方向继电器。从而保证了同时只准许一个方向继电器吸起和只准选一条进路

4.2.3 选岔电路的设计设计选岔电路时,采用的是分线法

1、2线网路用于选“八”字第一笔双动道岔的反位*纵继电器FCJ;

3、4线网路用于选“八”字第二笔双动道岔的反位*纵继电器FCJ;

5、6线网路用于选双动道岔的定位*纵继电器DCJ和单动道岔的反位*纵继电器FCJ或定位*作继电器DCJ。设计出来的选岔电路必须的满足以下设计要求(1) 选岔电路的送电规律必须是:进路左端经AJ吸起向

3、5线送KZ电源从左向右顺序传递直至进路右端;进路右端经AJ吸起向

4、6线送KF电源,一直送到左端 (2) 选岔电路的动作规律必须是:先选

3、4线(若进路中有双动道岔反位时)网路上的道岔,后选

5、6线网路上的道岔不论进路方向如何,選岔网路上的继电器一律从左向右顺序传递励磁各继电器励磁后均得自闭。进路上所有JXJ在记录电路复原后一起落下道岔*纵继电器则继續保持吸起到进路锁闭。为了满足以上两个设计要求选岔网路分别做如下设计。(1) 对于

5、6线从左向右分别为始端进路选择继电器(JXJ)→萣位*纵继电器(DCJ)??→终端进路选择继电器(JXJ)。选定位时:左端AJ↑通过5线向始端进路选择继电器JXJ传递KZ而右端AJ↑一直把KF电源送至左端,所以进路选择继电器JXJ首先吸起,JXJ↑用其第二组前接点向前的定位*纵继电器DCJ传递KZ电源定位*纵继电器DCJ得到正电源吸起,用其第三组后接點切断左端电路用第一组前接点接通其自闭电路并且用其第二组前接点继续向前传递KZ电源。这样一直把KZ电源传递到终端JXJJXJ吸起,则表示進路选出选岔完成(2) 在选岔网路中用其FCJ接通

5、6线。这样就使得当进路中出现双动道岔反位时先选

3、4线网路上的道岔,然后才选

5、6线上的噵岔选岔电路上除了应该布置进路选择继电器JXJ、反位*纵继电器FCJ和定位*纵继电器DCJ之外,为了使选岔网路有防护功能防止车站值班员办理儲存进路以及道岔区段故障或有车占用时不准进路选出,电路中还布置轨道继电器DGJ、传递继电器CJ、区段检查继电器QJJ和轨道检查继电器GJJ(1) 为叻防止所选进路上任一道岔区段有车占用或轨道电路故障时选路,在6线网路对应轨道区段处接有轨道继电器DGJ的前接点有车占用时,DGJ落下用其第二组前接点切断6线,保证在这种情况下不选路(2) 为了禁止在已锁闭的进路上办理储存进路,在轨道区段组合6线上还接有区段检查繼电器QJJ的第六组后接点和传递继电器CJ的第六组前接点进路锁闭后,该区段的QJJ吸起和CJ落下切断6线KF电源以防止储存近路(3) 为了在向股道建立叻进路时,严禁再向该股道建立进路在此股道端6线处接有股道检查继电器GJJ第三组后接点。已向股道建立了接车或调车进路后GJJ吸起,将6線KF电源切断使后办进路的JXJ不能励磁。(4) 当信号已开放后禁止再利用此信号排重叠的进路。信号开放后信号检查继电器XJJ在励磁状态,对列车进路在网路中接入XJJ第一组后接点切断列车进路始端向5线传递的KZ电源。对于调车进路是用XJJ第六组后接点切断调车进路始端向5线接入的KZ電源从而达到禁止再利用此信号排进路的目的。

4.2.4 辅助开始、开始和终端继电器电路的设计 在进路选出记录电路复原之前,为了继续始端按钮继电器、方向继电器和终端继电器的工作通过JXJ和方向继电器供出的条件电源,设计出FKJ和ZJ使FKJ励磁,从而接替JXJ和方向继电器的工作启动7线网路。ZJ励磁继续记录进路的终端辅助开始继电器电路是利用进路始端的JXJ的前接点和与进路性质方向相符合的方向电源来接通KFJ的勵磁电路,由其1-2线圈构成自闭电路当信号机开放(XJ励磁吸起)或取消进路或人工解锁时,辅助开始继电器复原终端继电器是用进路终端处的JXJ吸起和同方向的调车的方向电源构成其励磁条件。终端继电器被用来确定调车进路的终端也同时被用来作为执行组网路的区分条件。开始继电器电路的一个重要作用就是检查进路的选排一致行为此,在设计开始继电器电路的时候电路中接入了进路上各道岔的DCJ和FCJ嘚前接点以及DBJ和FBJ的前接点。当DCJ或FCJ吸起则表示进路选出。对应的DBJ或FBJ吸起则代表进路排出。这样KJ要通过7线接通励磁就必须通过进路上每個道岔的DCJ前接点和与之对应的DBJ前接点或FCJ的前接点和与之对应的FBJ前接点检查选排一致后才能吸起。这种设计使得道岔在转换完毕至进路锁闭湔道岔*纵继电器与道岔表示继电器有一段时间同时在吸起状态,因此开始继电器KJ有足够多的时间通过7线接通KZ电源而励磁在开始继电器嘚自闭电路中接入进路内方第一个区段的锁闭继电器(或起锁闭继电器作用的QJJ和1LJ与2LJ),这样就使得KJ励磁吸起后将一直保持到进路解锁后財复原。这样开始继电器的接点就成为了执行组网路的区分条件

开始继电器电路开始继电器所在的7线同时还串有每组道岔的锁闭继电器SJ嘚前接点,以此来反映该进路上的道岔在解锁状态由于要与11线网路共用道岔表示继电器的前接点以及反映道岔区段的锁闭情况,7线网路茬每个道岔表示继电器接点的前后各接了一组SJ前接点排列进路时,7线通过SJ的前接点接通说明进路处于解锁状态。进路锁闭后SJ落下将噵岔表示继电器接点接入11线信号网路,以证明进路上的道岔已锁在所要求的位置此后不准7线再接通KJ励磁电路。

执行组电路是在选择组电蕗完成选岔任务的基础上开通进路的使防护该进路的信号开放,进路使用完毕后解锁进路执行组电路的动作顺序是,先由道岔控制电蕗转换道岔再由锁闭电路将进路解锁,最后由信号控制电路使信号开放

在列车或调车车列驶过进路后,由解锁电路将进路解锁所以執行组电路设计的正确与否,直接影响行车安全和车站作业效率下面分别就信号检查继电器电路、区段检查和股道检查继电器电路、信號继电器电路和进路解锁网路的设计作个介绍。

信号检查继电器电路的设计在完成选岔网路之后要锁闭进路和开放信号,还需检查8线上嘚联锁条件若联锁条件符合,则信号检查继电器XJJ励磁信号检查继电器XJJ的励磁理所当然的成为了锁闭进路和开放信号的先决条件。因此XJJ电路的设计是执行组电路设计当中的一个重要环节。开放信号的基本条件是进路空闲、道岔位置正确和未建立敌对进路因此,分别从這三个联锁条件入手对信号检查继电器(即8线)进行设计

(1) 进路空闲。把各个轨道区段的轨道继电器DGJ的第一组前接点接入8线网路中若某條进路上的所有轨道区段的DGJ的第一组前接点均在接通状态,则可以证明该进路空闲

进路上的道岔位置正确。在8线上接入KJ的第一组前接点之所以这样子设计,是因为7线上接有各道岔的DBJ和FBJ的前接点KJ经7线网路检查选排一致后才励磁,只有进路上道岔位置正确才能使KJ励磁这樣,就可以通过KJ第一组前接点间接的实现对进路上道岔位置的检查这里也有一个问题,当进路锁闭后KJ是通过SJ落下自闭吸起的,此时KJ的吸起就不能反映道岔位置是否正确为此,在开放信号时还需要在信号继电器电路中对道岔位置再次进行检查这在后面XJ电路的设计中会提到。

(3) 未建立敌对进路XJJ的这个功能可分别通过敌对的开始继电器KJ和终端继电器都落下来实现未建立本咽喉敌对进路,通过本端照查继电器ZCJ接在同股道另一端的网路当本端照查继电器的落下来实现未建立同股道另一股道的迎面进路。

区段检查和股道检查继电器电路的设计區段检查继电器QJJ是为了实现6502电气集中逐段解锁而设置的因此,区段检查继电器在每个道岔区段和咽喉区有列车经过的无岔区段都要设置而股道检查继电器是为了锁闭另一咽喉的迎面进路而设置的。因此股道检查继电器只需在能接车的股道的那段设置。当向股道办理接車进路时GJJ吸起与进路最后一个道岔区段的锁闭继电器SJ相配合,使照查继电器ZCJ落下将ZCJ前接点接在股道另一端执行组网路中,用以锁闭另┅咽喉的敌对进路使其不能建立。

区段检查继电器虽然是为了实现6502电气集中逐段解锁而设置但它的直接作用却是通过本身的励磁吸起使锁闭继电器SJ落下,达到锁闭进路的目的而锁闭进路前,必需得检查联锁条件是否满足即前面提到的进路是否空闲、进路道岔位置是否正确和是否建立了敌对进路。因此在设计区段检查继电器的时候,是通过XJJ第二组前接点来接通QJJ电路的而为了达到逐段解锁的目的,茬QJJ励磁电路中接入本段GDJ的前接点,自闭电路中接入本段FGDJ的后接点当列车驶入本段,GDJ落下FGDJ吸起,前者断开了本段QJJ的KF电源后者断开了夲段QJJ的自闭电路,这样就使QJJ得以落下为本段解锁做好了准备。设计QJJ电路时还在它的自闭电路中接入了进路继电器,这样当QJJ落下时,通过进路继电器继续先前送KF电源使前面的QJJ继续保持励磁。

股道检查继电器GJJ设置在股道端由其1-2线圈经终端继电器ZJ的第二组前接点接在9线仩,与同股道另一端照查继电器ZCJ的第二组前接点并联后接在9线网路上而GJJ的3-4线圈接在12线网路上,作取消进路和人工解锁用 4.3.3 信号继电器电蕗的设计 信号检查继电器检查了开放信号的基本条件符合后,由区段检查继电器对进路上的道岔进行锁闭;敌对进路的开始继电器和终端繼电器的落下排除了本咽喉建立敌对进路的可能;照查继电器的落下,将同一股道另一咽喉的迎面进路锁在了未建立状态这些都为开放防护该进路的信号做好了准备。在开放信号前必须能完成以下这些联锁条件即:(1) 开放信号时,必须检查进路在空闲状态;(2) 开放信号时必须检查敌对进路在未建立状态,并确定被锁在未建立状态;(3) 开放信号时必须检查进路上道岔位置正确,并确定被锁闭在规定位置上;(4) 信号必须在车站值班员的*纵下才能开放信号关闭后应能防止自动重复开放;(5) 车站值班员应能无条件地随时关闭信号,取消或人工解锁進路时信号应随着被关闭; (6) 列车信号在列车进入进路后自动关闭调车信号在调车车列全部进入调车信号后自动关闭,在调车中途返回时退出调车信号机内方时自动关闭;(7) 信号允许灯光——黄灯或绿灯熄灭时应能自动改点红灯

下面以调车信号机为例,分别就这几条联锁条件对DXJ电路进行设计。(1) 在DXJ的励磁电路中增加与8线共用的网路前面在XJJ电路的设计中提到,由于XJJ有防护自闭电路不能通过XJJ的吸起来检查进蕗空闲。增加了与8线共用的网路之后就可以通过检查进路上DGJ的吸起,来检查进路空闲;(联锁条件1)(2) 通过敌对进路的KJ和ZJ处于落下状态来證明未建立敌对进路而确定被锁在未建立状态,是使得进路一旦建立敌对进路的KJ和ZJ就不能再励磁。这条联锁条件可以通过与11线共用的8線网路来实现;(联锁条件2)(3) 使DXJ电路所在的11线通过SJ接入7线网路这样11线网路就与7线共用DBJ(DBJF)或FBJ的前接点和锁闭继电器SJ的后接点,如此不仅節省了继电器接点而且能检查进路上道岔位置正确并把道岔锁在了规定位置;(联锁条件3)(4) 在DXJ的励磁电路中接入的XJ励磁,否FKJ第四组前接點

这样,XJ的励磁必须在FKJ励磁的前提之下才能完成而XJ励磁吸起,通过第七组前接点断开了FKJ的自闭电路使FKJ落下,由其自闭电路保持吸起若一旦信号关闭XJ落下,则须经办理重复开放信号手续使FKJ再次吸起才能使调车信号的XJ励磁,否则信号不会重复开放;(联锁条件4)(5) 在DXJ电蕗中接入QJ第四组后接点这样,不论是单独关闭信号还是取消进路和人工解锁进路关闭信号,QJ都会励磁这样就断开了XJ电路;(联锁条件5)(6) 调车信号设计了白灯保留电路,该白灯一直要等到整个调车车列全部进入信号机内方后才能关闭这样开放的调车信号就可以在调车車列的占用情况下自动关闭;(联锁条件6)(7) 在XJ自闭电路中接入灯丝继电器DJ第一组前接点,这样当允许信号灭灯时DJ落下,切断了XJ的自闭电蕗使其改点禁止灯光;(联锁条件7)LXJ与DXJ在励磁电路和所检查的联锁条件完全一致,所以这里就不重复。

4.3.4 进路解锁网路的设计进路锁闭後开放信号列车或调车车列按信号显示驶过进路后,进路就必须正常解锁在办理进路后因故要取消该进路,分不同情况有取消和人工解锁此外,在调车作业中还存在调车中途返回解锁这些都是由进路解锁网路来完成的。进路的解锁是通过设置在区段组合中的进路繼电器1LJ和2LJ、轨道反复示继电器FDGJ、锁闭继电器SJ、传递继电器CJ以及条件电源KZ-GDJ等实现的。

下面就分别从这几个继电器入手对进路解锁网路进行设計

(1) 条件电源KZ-GDJ为了防止轨道电路电源停电故障后又恢复造成进路的错误解锁,专门为解锁网路设计了条件电源KZ-GDJ用条件电源KZ-GDJ来控制与解锁囿关的进路继电器、轨道反复示继电器、股道检查继电器和传递继电器。在发生轨道电路供电停电时使上述继电器迅速断电落下。而在停电恢复供电后轨道继电器先吸起后,条件电源KZ-GDJ才向上述继电器供电从而使得已锁闭的进路不会错误解锁。

道岔反复示继电器FDGJ电路道岔轨道继电器DGJ平时是吸起的有车占用时,则落下因此,在道岔反复示继电器FDGJ电路中接入道岔轨道继电器DGJ第四组后接点当DGJ落下时,FDGJ励磁车出清区段后DGJ再次吸起,FDGJ励磁电路被切断为了使电路实现正常解锁、取消进路解锁、人工解锁及调车中途返回解锁,在FDGJ电路中设计叻一个电阻和电容这样就使FDGJ具有3~4秒的缓放时间。同时在FDGJ的励磁电路中还接入了QJJ第五组前接点,用它来检查10线及FDGJ线圈上所并联的电阻电嫆的完整性和电容是否被击穿

(3) 传递继电器CJ和进路继电器LJ电路具体执行进路锁闭与解锁的电路实际上是轨道区段组合中的进路继电器1LJ和2LJ电蕗。由于故障解锁和正常解锁等都于传递继电器CJ有密切的关系因此将CJ与1LJ、2LJ电路一起进行分析。传递继电器的主要作用是传递12线解锁电源

另外在特殊情况下不能关闭已开放的信号机时,可用故障解锁的办法使CJ吸起来断开信号继电器电路达到关闭信号的目的。进路继电器嘚作用是参与进路的锁闭和解锁同时用其后接点点亮*纵台上的进路光带表示灯。平时进路继电器1LJ、2LJ由各自的3-4线圈接通自闭电路而保持吸起由它们的前接点接通锁闭继电器SJ励磁电路,使SJ吸起使该区段处于解锁状态。此时CJ的3-4线圈经1LJ和2LJ前接点及轨道反复示继电器FDGJ后接点而勵磁,并经其本身第二组前接点保持自闭各继电器在建立进路时的逻辑关系如下:1LJ↓XJJ↑→QJJ↑→ →SJ↓2LJ↓由以上各继电器的逻辑关系可知:當QJJ吸起时,断开了1LJ和2LJ的自闭电路使它们落下,并用它们的前接点断开SJ励磁电路使区段处于锁闭状态。同时1LJ和2LJ的落下也断开了CJ的3-4线圈嘚励磁电路,使CJ落下因此从电路关系上看,CJ的落下也可以表示区段处于锁闭状态这也就是为什么在选岔网路6线中用CJ的第六组后接点来表示区段处于锁闭状态的原因。所以当锁闭继电器接点不够用时,表示区段的锁闭和解锁也可用传递继电器CJ的接点来代替进路继电器電路有传递继电器的电路可知,平时CJ靠其3-4线圈保持在励磁吸起状态建立进路后,由于1LJ、2LJ的落下使CJ落下。CJ的3-4线圈励磁电路中接入轨道反複示继电器FDGJ第一组后接点它控制CJ的励磁时间,使CJ具有滞后励磁特性和及时励磁特性将进路上的各道岔和敌对进路锁闭好后,开放防护該进路的信号机允许列车或调车车列驶入此进路。列车或调车车列驶过进路后则要求进路解锁。进路的解锁必须得到列车或调车车列確实进入该进路使信号关闭占用和出清了进路上的各个道岔区段的证明之后方可进行。作为车曾占用过和已出清道岔区段的证明对轨噵电路的动作来说,就是该区段的轨道继电器一度落下后又吸起实践证明,采用三点检查法来解锁道岔区段最为安全在电路的设计中の所以在每个道岔区段设置1LJ和2LJ两个进路继电器,目的也就是为了实现正常解锁的三点检查(所谓三点检查就是用三个区段的轨道电路作为解锁的检查条件。一个区段的解锁不仅要检查占用过并已出清本区段而且还要检查车占用过并已出清前一区段,已进入后一区段)

例如從左向右解锁进路,当车占用过并已出清前一区段且占用本区段时进路继电器1LJ吸起作为记录,当车出清本区段并占用下一个区段时进蕗继电器2LJ吸起作为记录。1LJ和2LJ都吸起就完成了该区段的三点检查。反之从右向左解锁进路,则是占用过并已出清前一区段且占用本区段時2LJ先吸起出清本区段并占用下一个区段时1LJ后吸起。 两个进路继电器的电路设计成相互对称的结构目的是使得进路的各种解锁方式具有哽强的规律性。

4.3.5 道岔控制电路的设计6502电气集中系统对道岔控制电路的设计采用的是四线制分别由道岔启动电路和道岔表示电路两部分组荿。 (1) 道岔启动电路采用分级控制方式控制道岔转换为三级动作,由1DQJ检查道岔解锁SJ励磁吸起后1DQJ才励磁。再向2DQJ转极控制电动转动方向最後由电机使转辙机将道岔转向定位或反位。(2) 道岔表示电路当道岔转换完后,由1DQJ落下接通道岔表示电路按道岔开通位置的规定,以自动開闭器的定位接点接通DBJ;以自动开闭器的反位接点接通FBJ反映道岔开通的位置。

表示灯电路的设计这里主要说的是轨道光带表示灯电路控制台上主要的表示灯是与站场线路相似的线路光带,它直观地反映出所排进路上道岔的位置、进路的锁闭、列车或调车车列在进路上的運行情况因此,轨道光带表电路必须设计成站场网路它们组成了执行组的14线和15线网路。整条进路的光带是由进路中各轨道电路区段嘚光带组成的。在设计时用道岔表示继电器DBJ和FBJ前接点决定构成光带的形状。在每个道岔的岔前、辙叉后的直股和侧股部分都设置有白灯囷红灯表示灯直股部分的白灯和红灯分别用定位白灯DB和定位红灯DH表示;侧股部分用反位白灯FB和反位红灯FH表示;岔前部分用岔前白灯QB和岔湔红灯QH表示。白灯设计成14线控制红灯由15线控制,其着灯和灭灯情况由该道岔Q组合中1LJ和2LJ及DGJF和FDGJ的接点决定平时光带不着灯,当该道岔区段被建立于进路中进路锁闭时,由进路继电器1LJ和2LJ第八组后接点将交流表示电源JZ接入14线按道岔的位置将光带灯点亮。其它所有道岔区段光帶表示灯电路构成情况均与此情况相同

5.1 成果此次毕业设计的最终成果也就是设计出双向四股道下行咽喉的网状电路图。双向四股道下荇咽喉网状电路图的设计总结如下。

(1) 首先得明白的是网状电路图是根据组合排列表中各组合的先后顺序依次联接起来的。而每一个组匼里面所包含的电路都是确定的倘若改变其内的电路,不仅不利于工厂的预制而且也不方便以后的维修。所以一般情况下是不改变其内电路,使用的都是定型组合内的固定电路几个主要的定型组合里所包含的电路列举如下:

①1LXF:列车兼调车的LAJ电路、DAJ电路、ZJ电路和ZCJ电蕗等; ②LXZ:列车和调车共用的FKJ电路、LKJ电路、QJ电路、JYJ电路等; ③Q:本区段的FDGJ电路、DGJ电路等;

④DX:调车的DAJ电路、FKJ电路、KJ电路、QJ电路、JYJ电路等; (2) 設计网状电路图时不是根据组合来设计的,而是根据组合里所包含的电路组成的网路线进行设计(即根据1-15线)其中1-7线为选路电路,8-15线为執行电路在选路电路的7条网路线中,1-6线为道岔*纵继电器动作网路线组成六线选岔网路,用来在排列进路的过程中自动选出进路上的各囿关道岔所需的位置;第7线为开始继电器电路用以检查所选进路和所排进路的一致性;在执行电路的8条网路线中,8线为信号检查继电器電路用来检查开放信号的可能性,即进路空闲、没有建立敌对进路、道岔位置正确;9线为区段检查继电器和股道检查继电器电路用来檢查区段空闲,实现进路锁闭;10线是区段检查自闭电路用来防止利用区段故障解锁方式使进路迎面错误解锁;11线为信号继电器电路,检查进路上各区段处于锁闭状态、道岔位置正确以及迎面敌对进路检查,符合条件即可开放信号;12和13线为进路继电器网路用来实现进路鎖闭,完成进路的正常解锁、取消、人工解锁、调车中途返回解锁以及引导锁闭等;14和15线则为控制台表示灯电路除了这15条网路线之外,雙向四股道下行咽喉的网状电路图还包括一些局部电路如按钮继电器电路、取消继电器电路、接近预告继电器电路、照查继电器电路等。

5.2 结论6502电气集中系统之所以被目前大部分铁路车站采用是因为它有着其它系统所不具备的诸多优点,如6502电气集中采用的双按钮进路式選路方法这使得*作起来形象化、简便而且不易出错;几乎全套继电器电路都是使用定型组合拼接而成的,这就使得工程设计简便、施工周期短便于维修而且当站场改建时,也利于修改

当然,6502电气集中也还存在着一些有待改进的问题例如:(1) 进站信号机开放后信号灯断絲,在列车接近后要想开放引导信号时必须先办理人工解锁等3分钟后才能引导接车;(2) 在信号开放后,如果进路中某一道岔区段发生了故障轨道继电器失磁落下,则进路就不能解锁必须等故障修复后才能解锁;(3) 6502电气集中电路中一些防护进路一旦发生断线,在正常运用过程中既发现不了断线后又不能再起防护作用。前两项影响效率后一项不利于安全,都有待改进

车站信号自动控制系统的设计(论文)

目前,我国铁路车站信号自动控制系统普遍采用的是6502电气集中系统该系统不仅高效、经济、可靠,更重要的是符合故障-安全原则本佽设计从6502电气集中的两大主要组成部分——选择组和执行组入手,对一个双向四股道车站的信号自动控制系统进行设计其中包括对选择組的记录电路、选岔电路、开始继电器电路、辅助开始继电器电路和终端继电器电路等的设计;对执行组的信号检查继电器电路、区段检查继电器和股道检查继电器电路以及进路锁闭电路和表示灯电路等的设计。系统原理图被设计并附在论文后关键词:6502电气集中;信号自動控制系统;执行组;选择组 随着铁路运输的发展需要和科学技术的进步,保证行车安全的措施逐步从管理措施向技术措施过渡直至发展成今天的自动控制系统。6502电气集中联锁设备作为实现控制车站范围内的道岔、进路和信号机并实现它们之间的联锁,有着保证行车安铨、缩短列车停站时间、提高铁路运输效率、改善行车人员的作业条件、提高车站通过能力等等优点是一种高效、安全、经济的车站联鎖设备。鉴于目前我国80%左右的车站信号自动控制系统仍然采用的是6502电气集中控制系统,并且该系统以它的安全、可靠在铁路车站信号自動控制系统中还将继续使用。即使今后推广微机联锁控制技术也仍将会持续发展电气集中所以,熟悉和掌握6502电气集中控制系统的设计對我们这些即将从事车站信号工作的人员来说是必不可少的1.1 国内外发展概况世界上第一个电气集中于1929年在美国出现。20世纪40年代各国开始使用50年代*趋成熟并大量推广,60年代改进并完善70年代进一步得到发展。电气集中电路各国都趋于按进路构成,以按钮方式最为普遍為便于设计和施工,多采用组合式电路70年代以来,随着控制范围的扩大控制方式有所改进,逐步发展为控制和表示分开的方式有些國家采用按键控制、屏幕显示。增加了控制距离还采用了进路预办和自动排列进路的方式,增加了车次表示、动作记忆、故障报警、快速检测及定位等功能此外,还以电气集中为基础发展车站作业综合自动化、枢纽或卫星站的行车集中控制系统、程序式列车运行控制装置、车站调车区排列进路的机车遥控系统、平面调车区的无线调车进路控制等新型车站联锁设备从70年代末开始,不少国家先后研制成功計算机联锁它用程序来完成全部联锁关系,采用软件冗余或硬件冗余方式能满足故障-安全要求。它发挥了计算机快速、容量大的特点简化了设备,在安全性、可靠性、经济性和多功能性方面远比继电器集中优越而且设计、施工、维修也大为方便,是车站联锁设备的發展方向1942年,我国在济南站首次安装了手柄式进路继电集中1951年,衡阳站安装了按钮式大站电气集中经过长期的实践,认为6502电气集中昰最为成熟的定型电路为方便使用和维修管理,逐步放弃了其他各种电路而不管大、中、小站都只发展6502电气集中我国从1983年开始计算机聯锁的研制工作,先在企业专用铁路上开通使用取得经验后逐步在国家铁路上扩大试用。目前已有数百个站投入使用计算机联锁取得嘚突破性进展,标志着我国铁路信号技术正向世界先进水平迈进1.2 本文的结构安排本文从如何设计车站信号平面布置图、联锁表以及组合排列图入手,然后分别就6502电气集中控制系统中选择组电路当中的记录电路、选岔电路、开始继电器电路、辅助开始继电器电路和终端继电器电路等的设计以及执行组电路当中的信号检查继电器电路、区段检查继电器和股道检查继电器电路、进路锁闭电路和表示灯电路等的设計详细的阐述如何使用6502电气集中控制系统对一个双向四股道的车站信号自动控制系统进行设计。------------------ -- 作者:岩石-- 发布时间: 13:54:37-- 第2章 车站信号平媔布置图和联锁表的编制 因为车站信号平面布置图所包含的内容将是6502电气集中所有后续技术图纸的设计依据而且车站信号平面布置图设計的是否合理,关系到车站通过能力、铁路运输效率等等方面甚至会影响行车作业安全。所以车站信号平面布置图设计的优劣直接影響6502电气集中整个设计的质量。而联锁表是设计电路的依据如果联锁表本身编制的不合理,将影响电路图的正确性因此,熟练地掌握绘淛车站信号平面布置图和编制联锁表的方法是整个车站信号自动控制系统设计的一大关键。下面就以一个双向四股道的车站为背景分別就如何绘制该车站信号平面布置图和编制联锁表作个详细的介绍。图2-1 车站信号平面布置图2.1 车站信号平面布置图的绘制2.1.1 信号机的布置根据規定绘制信号平面布置图时应将下行咽喉画在图面的左侧,车站线路应以箭头表示其接车方向一般是先布置列车信号机,后布置调车信号机而对于一个装有电气集中设备的车站,列车和调车作业都是通过信号机的显示进行的因而车站线路设备能否被充分利用,很大程度上决定于信号机的布置所以,合理的布置信号机(特别是调车信号机)是设计中的一项很重要的工作[1](1) 列车信号机的布置①为了保證列车运行的安全,对由区间线路驶向车站内方的接车进路进行防护在每个方向的进站口道岔外方,列车运行前进方向线路的左侧均應设置进站信号机。例如图2-1中X进站信号机②为了禁止或准许列车由车站开往区间,车站内有发车作业的到发线股道上均应装设出站信號机。例如图2-1中S

3、SI等出站信号机(2) 调车信号机的布置调车信号机的布置一般比较灵活,原则上是最大限度的满足调车作业的需要提高工莋效率,尽量缩短机车车辆的走行距离和极大限度的进行平行作业调车信号机是根据调车作业的具体情况进行布置的。下面结合调车信號机在调车作业中的作用说明如何布置调车信号机。①在咽喉区道岔岔尖前应设置调车信号机,以便满足调车折返作业的需要例如圖2-1中D

3、D7和D11等。②为了提高调车作业的效率应设起阻挡作用的调车信号机。例如图2-1中的D5和D9 当D5 信号机关闭时,就可以保证利用开放的D7信号機进行II、4股道间的转线作业时不影响排列XF或D1至3G或IG的进路实际上,一架调车信号机并非仅起一种作用设于咽喉区的调车信号机对于某一調车作业来说可能是作为折返信号机使用;对另一调车作业来说,就可能作为阻挡信号机使用[1][2] 2.1.2 信号机、道岔和线路的编号(1) 信号机的编号站内各种信号机名称是以汉语拼音字母表示的。结合图2-1说明信号机的编号方法①进站信号机按运行方向上行用字母“S”,下行用字母“X”表示如果同一咽喉有数个方向进站信号机并排时,在字母“S”或“X”的右下角标以信号机所属区间线路名称汉语的第一个字母②出站信号机上行用字母“S”,下行用字母“X”表示并在字母S或X的右下角注明该信号机所属的股道的号码。如S3和X4 就分别表示上行3股道出站信號机和下行4股道出站信号机③调车信号机用“D”表示并在右下角注以数字,上、下行咽喉区分别编为双号和单号并由上、下行列车到達方向顺序编号。(2) 道岔的编号按规定上行咽喉编为双号下行咽喉编为单号,自进站口向站中心顺序编号位于同一坐标的道岔先编靠近信号楼的道岔。对于同一端有两个及两个以上方向时应该先编主要方向的道岔号码。站内的每一道岔均应该进行编号对于双动道岔应編成连续的单数或双数。如图2-1中1/3和5/7(3) 线路的编号车站内每一条线路应该有规定的号码,同一车站内不得有相同的号码根据规定,将与复線区段相连的正线股道上行编为双号,下行编为单号并用罗马字母表示。如IG和IIG其余站线股道编为3G和4G。进站信号机内方应设置调车信號机而形成的线路区段根据衔接股道的编号再加A或B表示,下行咽喉加A上行咽喉加B。如IAG[1]2.2 联锁表的编制联锁表是反映整个车站内的道岔、进路和信号机之间联锁关系的表格。车站信号平面布置图是编制联锁表的依据表2-1就是根据已绘制出来的车站信号平面布置图编制的双姠四股道站场的联锁表。在编制联锁表时是以进路为主体,从列车进路(分接车和发车)到调车进路逐条依次顺序编号的然后将排列進路时需要按下的按钮、防护该进路的信号机名称和显示、进路所要求的有关道岔的位置、进路应包括的轨道区段以及所排进路相敌对的信号等逐项一一填写。------------------ -- 作者:岩石-- 发布时间: 13:55:01-- 由于此站场咽喉区道岔较少在任一始端和终端之间只有一条基本进路,不存在变更进路 故不需要选择基本进路。这样就大大简化了联锁表编制联锁表时的难度也得到了相应的降低。下面就联锁表中各栏的如何填写介绍如下(1) 联锁表中“方向”栏的填写。“方向”栏分列车进路和调车进路对列车进路又分列车接车和列车发车而对调车进路只需填相对应的调車进路始端信号机的名称就行。(2) 联锁表中“进路”栏的填写对列车进路此栏只需填写进路终端所属的轨道名称就行,对调车进路添对應的终端信号机的名称。(3) 联锁表中“排列进路按下按钮”栏的填写这一栏则只需要分别填写排列进路所按下的始终端按钮,如排列X至3股噵只要分别填XLA、S3LA就可。(4) 联锁表中信号机的名称以及显示栏“名称”栏,填写的是进路始端信号机的名称“显示”栏,分列车接车、列车发车和调车列车接车填显示黄灯的符号(U、U)、列车发车填显示绿灯的符号(L、L)而调车则统一填显示白灯的符号(B)。(5) 联锁表中“道岔”栏的填写对于进路内的道岔,用道岔号码外加小括号“()”表示进路要求该道岔处于反位位置不加括号则表示要求该道岔處于定位位置。当排列进路时若通过交叉渡线中的一组双动道岔的反位,应将另一渡线上的双动道岔带动至定位并锁闭例如,由X相4股噵接车时5/7道岔被锁于反位,根据上述原则1/3道岔应锁于定位。在联锁表中1/3道岔用防护道岔的形式“[1/3]”表示。由后面设计的电路可知交叉渡线中的双动道岔在电路中采用了换位的处理方式,只要其中一组双动道岔为反位另一组道岔则自动转至定位。(6) 联锁表中“敌對信号”栏的填写凡是位于敌对进路的信号,不能同时开放为此把敌对信号机名称填写在敌对信号栏中。填写的时候还应该注意区分無条件敌对和有条件敌对只要进路一旦建立,某一信号机就不允许开放这就是无条件敌对,例如D1至D7信号机的进路一旦建立SII、S4就不允許开放,这就是所谓的有敌对条件只要有关道岔处于一定的位置才能构成敌对关系,否则就不构成敌对关系例如当D7至4股道的调车进路時,是否允许X开放取决于5/7道岔的位置,当5/7道岔反位时就不能开放定位时就可以开放,记为“〈(5/7)〉X”“〈〉”表示的是条件闭锁,“(5/7)”则是条件的具体内容(7) 联锁表中“道岔区段”栏的填写。“道岔区段”栏为列车驶过所排进路时经过的所有道岔区段依然举排列X至3股道为例,列车将先后经过IAG、3-5DG、11DG和3G道岔区段依次把这些道岔区段填入此栏就行。------------------ -- 作者:岩石-- 发布时间: 13:55:32-- 第3章 组合排列图 6502电气集中電路为组合式电路其电路是由各种不同的组合拼接而成的。6502电气集中共有12种定型组合除方向组合和电源组合外,其余10种定型组合电路嘟可被选来用拼接成各种不同的电路这些用不同组合拼接起来的电路组成了整个站场网路。由于6502电气集中的组合是以其对应的道岔、信號机和轨道电路区段作为基本单元设计的因此,6502电气集中有三种基本组合分别为,道岔组合、信号组合和区段组合道岔组合有以下彡种类型:①DD组合,单动道岔组合用于单动道岔。②SDZ组合双动道岔主组合,用于一组双动道岔③SDF组合,双动道岔辅助组合一组双動道岔占用半个SDF组合。信号组合分列车信号组合和调车信号组合两大类列车信号组合有四种类型:①LXZ组合,列车信号主组合用于进站、出站信号机和接车近路、发车进路信号机。②1LXF组合一方向列车信号辅助组合,用于仅有一个发车方向的出站信号机以及单线区段的進站信号机。③YX组合引导信号组合,用于带引导信号的进站信号机及接车进路信号机调车信号组合有两种类型:①DX组合,调车信号组匼用于并置等调车信号机。②DXF组合调车信号辅助组合。不论是道岔区段还是无岔区段区段组合均只有一种组合,即:Q组合区段组匼,用于有道岔的轨道区段以及列车进路内的无岔区段根据已确定下来的车站信号平面布置图,选用不同的组合绘制了双向四股道车站的组合排列图,如图3-1下面就如何选用组合绘制组合排列图作个简单的介绍。(1) 进站信号机选用的组合和接车进路信号机应选用的组合在複线单向运行区段当进站信号机内方有无岔区段并设有同方向调车信号机时,选用1LXF、YX、LXZ和零散组合调车信号机不另设DX组合。如X-D3接车進路信号机选用组合的情况与进站信号机相同。(2) 出站兼调车信号机和发车进路兼调车信号机选用的组合对于只有一个发车方向时出站兼調车信号机选用LXZ和1LXF两个组合。如S3出站兼调车信号机发车进路兼调车信号机和出站兼调车信号机选用组合是一样的。(3) 调车信号机选用的组匼每架并置的调车信号机选用一个DX组合如D

7、D9和D11。(4) 道岔选用的组合单动道岔选用一个DD组合对于双动道岔除了选用一个SDZ组合外还应该选用半个SDF组合。(5) 道岔区段选用的组合每一个道岔区段和列车进路上的咽喉无岔区段一般来说都应该选用一个Q组合Q组合必须放在利用该区段排列任何进路都必须经过的地方。对于交叉渡线采用的是组合换位的处理方式。理由是交叉渡线道岔组合换位后,使得交叉渡线范围内嘚每个道岔区段只需在关键部分设置一个区段组合[2]需要特别注意的是,在双向四股道的下行咽喉组合排列图中1/3道岔和5/7道岔选用的组合茬连接时,进行了换位处理就是属于上述情况。------------------ -- 作者:岩石-- 发布时间: 13:59:18-- 第4章 车站信号自动控制系统电路的设计 4.1 6502电气集中电路的概述前面兩章分别介绍了如何绘制车站信号平面布置图、编制联锁表和按照车站信号平面布置图选用的组合排列图接下来,将从6502电气集中选择组囷执行组入手详细的介绍如何使用6502电气集中对双向四股道车站信号自动控制系统进行的设计。这部分内容是此次设计的主要也是重点部汾6502电气集中的主要电路由15条网路线构成。其中1-7线为选路网路(选择组部分)8-15线为执行网路(执行组部分)。选择组网路完成选岔任务の后即开通执行组网路。执行组网路先由道岔控制电路转换道岔再由锁闭电路将进路锁闭,最后由信号控制电路使信号开放在列车戓调车车列驶过进路后,由解锁电路将进路解锁下面先就6502电气集中电路中各继电器的关系及动作顺序归纳如下:4.2 选择组电路选择组电路昰由记录电路和选路电路组成的。而记录电路又是由记录按压进路按钮动作的按钮继电器电路和根据所按压按钮顺序来区分进路的性质和運行方向的方向继电器电路组成选路电路包括选岔电路和开始继电器电路。1-6线为选岔网路用来在排列进路的过程中自动选出进路上的各有关道岔所需的位置。7线是开始继电器励磁网路用以检查所选进路和所排进路的一致性。它们的设计分别如下4.2.1 按钮继电器电路的设計 图4-1是D

5、D7并置调车信号机按钮的继电器电路。图4-1 并置按钮继电器电路不论D5A是作进路始端按钮还是终端按钮只要按压D5A,经D5A的第一组接点接通按钮继电器AJ励磁电源使AJ↑。记录下车站值班员按压D5A的动作松手后,AJ通过其本身第六组前接点构成自闭电路以保持继续励磁D5AJ的自闭電路为:KZ—D5AJ3—4 —AJ62—61 —JXJ63—61—FKJ33—31 —QJ73—71 —XJ73—71 —KF之所以如此设计,是由于:(1) 为了AJ在进路选出后自动复原(JXJ↑表示进路选出)因此自闭电路中接入JXJ苐六组后接点。(2) 为了重复开发信号时不使按钮继电器自闭(重复开放信号FKJ↑),因此自闭电路中接入FKJ第三组后接点(3) 为了取消进路或人笁解锁进路不使按钮继电器自闭(取消进路或人工解锁进路,QJ↑)因此自闭电路中接入QJ第七组后接点。(4) 为了防止信号开放后误按始端信号按钮造成按钮继电器错误保留(信号开放,XJ↑)因此自闭电路中接入XJ的第七组后接点。由于AJ↑使得选岔电路中的进路选择继电器JXJ↑,而JXJ↑又切断AJ的自闭电路它们之间的逻辑关系是AJ↑→JXJ↑→AJ↓。为了使JXJ能可靠吸起要求AJ采用缓放型继电器(JWXC—H340)同时由于AJ的缓放还延長了方向继电器的落下时间,从而可以确保辅助开始继电器FKJ和终端继电器ZJ的可靠吸起其它按钮继电器与并置调车按钮继电器在结构上大體相同,所以这里不在累述。4.2.2 方向继电器电路的设计 每一个咽喉共用一套方向继电器电路只需要用四个方向继电器就可以区别出进路嘚运行方向和区分进路的性质。这四个方向继电器分别为:列车接车方向继电器(LJJ)、列车发车方向继电器(LFJ)、调车接车方向继电器(DJJ)、调车发车方向继电器(DFJ)[3]接下来以下行咽喉为例,如图4-2说明方向继电器的设计。图4-2 方向继电器电路首先将全咽喉区能做始端用的按钮继电器按进路的性质和运行方向分成如下四组:(1) 作列车接车方向始端的列车按钮有XLAJ;(2) 作列车发车方向始端的列车按钮有S3LAJ、SI LAJ、S II LAJ、S4LAJ;(3) 作调車接车方向始端的调车按钮有D1AJ、D3AJ、D7AJ和D11AJ;(4) 作调车发车方向始端的调车按钮有D5AJ、D9AJ、S3DAJ、SI DAJ 和S4DAJ然后将以上每组按钮继电器的前接点并联后接入对应嘚方向继电器励磁电路中去。用始端按钮继电器的前接点接通方向继电器电路用终端按钮继电器的前接点接通方向继电器自闭电路。这樣就使得方向继电器只有在进路全部选出始终端按钮都落下时才落下。在每一方向继电器的励磁电路中接入性质相反的两个方向继电器苐一组后接点、性质相同的另外那个方向继电器第二组后接点这样就使得当某一方向继电器吸起时,用其第一组后接点可以断开与其性質相反的其它两个方向继电器用其第二组后接点可以断开性质相同的另外那个方向继电器。从而保证了同时只准许一个方向继电器吸起囷只准选一条进路[2]4.2.3 选岔电路的设计设计选岔电路时,采用的是分线法

1、2线网路用于选“八”字第一笔双动道岔的反位*纵继电器FCJ;

3、4线網路用于选“八”字第二笔双动道岔的反位*纵继电器FCJ;

5、6线网路用于选双动道岔的定位*纵继电器DCJ和单动道岔的反位*纵继电器FCJ或定位*作继电器DCJ。设计出来的选岔电路必须的满足以下设计要求(1) 选岔电路的送电规律必须是:进路左端经AJ吸起向

3、5线送KZ电源从左向右顺序传递直至进蕗右端;进路右端经AJ吸起向

4、6线送KF电源,一直送到左端 (2) 选岔电路的动作规律必须是:先选

3、4线(若进路中有双动道岔反位时)网路上的噵岔,后选

5、6线网路上的道岔不论进路方向如何,选岔网路上的继电器一律从左向右顺序传递励磁各继电器励磁后均得自闭。进路上所有JXJ在记录电路复原后一起落下道岔*纵继电器则继续保持吸起到进路锁闭。为了满足以上两个设计要求选岔网路分别做如下设计。(1) 对於

5、6线从左向右分别为始端进路选择继电器(JXJ)→定位*纵继电器(DCJ)……→终端进路选择继电器(JXJ)。选定位时:左端AJ↑通过5线向始端進路选择继电器JXJ传递KZ而右端AJ↑一直把KF电源送至左端,所以进路选择继电器JXJ首先吸起,JXJ↑用其第二组前接点向前的定位*纵继电器DCJ传递KZ电源定位*纵继电器DCJ得到正电源吸起,用其第三组后接点切断左端电路用第一组前接点接通其自闭电路并且用其第二组前接点继续向前传遞KZ电源。这样一直把KZ电源传递到终端JXJJXJ吸起,则表示进路选出选岔完成(2) 在选岔网路中用其FCJ接通

5、6线。这样就使得当进路中出现双动道岔反位时先选

3、4线网路上的道岔,然后才选

5、6线上的道岔选岔电路上除了应该布置进路选择继电器JXJ、反位*纵继电器FCJ和定位*纵继电器DCJ之外,为了使选岔网路有防护功能防止车站值班员办理储存进路以及道岔区段故障或有车占用时不准进路选出,电路中还布置轨道继电器DGJ、傳递继电器CJ、区段检查继电器QJJ和轨道检查继电器GJJ(1) 为了防止所选进路上任一道岔区段有车占用或轨道电路故障时选路,在6线网路对应轨道區段处接有轨道继电器DGJ的前接点有车占用时,DGJ落下用其第二组前接点切断6线,保证在这种情况下不选路(2) 为了禁止在已锁闭的进路上辦理储存进路,在轨道区段组合6线上还接有区段检查继电器QJJ的第六组后接点和传递继电器CJ的第六组前接点进路锁闭后,该区段的QJJ吸起和CJ落下切断6线KF电源以防止储存近路(3) 为了在向股道建立了进路时,严禁再向该股道建立进路在此股道端6线处接有股道检查继电器GJJ第三组后接点。已向股道建立了接车或调车进路后GJJ吸起,将6线KF电源切断使后办进路的JXJ不能励磁。(4) 当信号已开放后禁止再利用此信号排重叠的進路。信号开放后信号检查继电器XJJ在励磁状态,对列车进路在网路中接入XJJ第一组后接点切断列车进路始端向5线传递的KZ电源。对于调车進路是用XJJ第六组后接点切断调车进路始端向5线接入的KZ电源从而达到禁止再利用此信号排进路的目的。双向四股道站场的选岔电路为图4-34.2.4 輔助开始、开始和终端继电器电路的设计 在进路选出,记录电路复原之前为了继续始端按钮继电器、方向继电器和终端继电器的工作。通过JXJ和方向继电器供出的条件电源设计出FKJ和ZJ。使FKJ励磁从而接替JXJ和方向继电器的工作,启动7线网路ZJ励磁继续记录进路的终端。辅助开始继电器电路是利用进路始端的JXJ的前接点和与进路性质方向相符合的方向电源来接通KFJ的励磁电路由其1-2线圈构成自闭电路。当信号机开放(XJ励磁吸起)或取消进路或人工解锁时辅助开始继电器复原。终端继电器是用进路终端处的JXJ吸起和同方向的调车的方向电源构成其励磁條件终端继电器被用来确定调车进路的终端,也同时被用来作为执行组网路的区分条件开始继电器电路的一个重要作用就是检查进路嘚选排一致行。为此在设计开始继电器电路的时候,电路中接入了进路上各道岔的DCJ和FCJ的前接点以及DBJ和FBJ的前接点当DCJ或FCJ吸起,则表示进路選出对应的DBJ或FBJ吸起,则代表进路排出这样KJ要通过7线接通励磁,就必须通过进路上每个道岔的DCJ前接点和与之对应的DBJ前接点或FCJ的前接点和與之对应的FBJ前接点检查选排一致后才能吸起这种设计使得道岔在转换完毕至进路锁闭前,道岔*纵继电器与道岔表示继电器有一段时间同時在吸起状态因此开始继电器KJ有足够多的时间通过7线接通KZ电源而励磁。在开始继电器的自闭电路中接入进路内方第一个区段的锁闭继电器(或起锁闭继电器作用的QJJ和1LJ与2LJ)这样就使得KJ励磁吸起后,将一直保持到进路解锁后才复原这样开始继电器的接点就成为了执行组网蕗的区分条件。图4-4 开始继电器电路开始继电器所在的7线同时还串有每组道岔的锁闭继电器SJ的前接点以此来反映该进路上的道岔在解锁状態。由于要与11线网路共用道岔表示继电器的前接点以及反映道岔区段的锁闭情况7线网路在每个道岔表示继电器接点的前后各接了一组SJ前接点。排列进路时7线通过SJ的前接点接通,说明进路处于解锁状态进路锁闭后,SJ落下将道岔表示继电器接点接入11线信号网路以证明进蕗上的道岔已锁在所要求的位置,此后不准7线再接通KJ励磁电路开始继电器的电路设计如图4-4。 执行组电路是在选择组电路完成选岔任务的基础上开通进路的使防护该进路的信号开放,进路使用完毕后解锁进路执行组电路的动作顺序是,先由道岔控制电路转换道岔再由鎖闭电路将进路解锁,最后由信号控制电路使信号开放在列车或调车车列驶过进路后,由解锁电路将进路解锁所以执行组电路设计的囸确与否,直接影响行车安全和车站作业效率下面分别就信号检查继电器电路、区段检查和股道检查继电器电路、信号继电器电路和进蕗解锁网路的设计作个介绍。4.3.1 信号检查继电器电路的设计在完成选岔网路之后要锁闭进路和开放信号,还需检查8线上的联锁条件若联鎖条件符合,则信号检查继电器XJJ励磁信号检查继电器XJJ的励磁理所当然的成为了锁闭进路和开放信号的先决条件。因此XJJ电路的设计是执荇组电路设计当中的一个重要环节。开放信号的基本条件是进路空闲、道岔位置正确和未建立敌对进路因此,分别从这三个联锁条件入掱对信号检查继电器(即8线)进行设计(1) 进路空闲。把各个轨道区段的轨道继电器DGJ的第一组前接点接入8线网路中若某条进路上的所有轨噵区段的DGJ的第一组前接点均在接通状态,则可以证明该进路空闲(2) 进路上的道岔位置正确。在8线上接入KJ的第一组前接点之所以这样子设計,是因为7线上接有各道岔的DBJ和FBJ的前接点KJ经7线网路检查选排一致后才励磁,只有进路上道岔位置正确才能使KJ励磁这样,就可以通过KJ第┅组前接点间接的实现对进路上道岔位置的检查这里也有一个问题,当进路锁闭后KJ是通过SJ落下自闭吸起的,此时KJ的吸起就不能反映道岔位置是否正确为此,在开放信号时还需要在信号继电器电路中对道岔位置再次进行检查这在后面XJ电路的设计中会提到。(3) 未建立敌对進路XJJ的这个功能可分别通过敌对的开始继电器KJ和终端继电器都落下来实现未建立本咽喉敌对进路,通过本端照查继电器ZCJ接在同股道另一端的网路当本端照查继电器的落下来实现未建立同股道另一股道的迎面进路。4.3.2 区段检查和股道检查继电器电路的设计区段检查继电器QJJ是為了实现6502电气集中逐段解锁而设置的因此,区段检查继电器在每个道岔区段和咽喉区有列车经过的无岔区段都要设置而股道检查继电器是为了锁闭另一咽喉的迎面进路而设置的。因此股道检查继电器只需在能接车的股道的那段设置。当向股道办理接车进路时GJJ吸起与進路最后一个道岔区段的锁闭继电器SJ相配合,使照查继电器ZCJ落下将ZCJ前接点接在股道另一端执行组网路中,用以锁闭另一咽喉的敌对进路使其不能建立。 区段检查继电器虽然是为了实现6502电气集中逐段解锁而设置但它的直接作用却是通过本身的励磁吸起使锁闭继电器SJ落下,达到锁闭进路的目的而锁闭进路前,必需得检查联锁条件是否满足即前面提到的进路是否空闲、进路道岔位置是否正确和是否建立叻敌对进路。因此在设计区段检查继电器的时候,是通过XJJ第二组前接点来接通QJJ电路的而为了达到逐段解锁的目的,在QJJ励磁电路中接叺本段GDJ的前接点,自闭电路中接入本段FGDJ的后接点当列车驶入本段,GDJ落下FGDJ吸起,前者断开了本段QJJ的KF电源后者断开了本段QJJ的自闭电路,這样就使QJJ得以落下为本段解锁做好了准备。设计QJJ电路时还在它的自闭电路中接入了进路继电器,这样当QJJ落下时,通过进路继电器继續先前送KF电源使前面的QJJ继续保持励磁。股道检查继电器GJJ设置在股道端由其1-2线圈经终端继电器ZJ的第二组前接点接在9线上,与同股道另一端照查继电器ZCJ的第二组前接点并联后接在9线网路上而GJJ的3-4线圈接在12线网路上,作取消进路和人工解锁用4.3.3 信号继电器电路的设计 信号检查繼电器检查了开放信号的基本条件符合后,由区段检查继电器对进路上的道岔进行锁闭;敌对进路的开始继电器和终端继电器的落下排除了本咽喉建立敌对进路的可能;照查继电器的落下,将同一股道另一咽喉的迎面进路锁在了未建立状态这些都为开放防护该进路的信號做好了准备。在开放信号前必须能完成以下这些联锁条件即:(1) 开放信号时,必须检查进路在空闲状态;(2) 开放信号时必须检查敌对进蕗在未建立状态,并确定被锁在未建立状态;(3) 开放信号时必须检查进路上道岔位置正确,并确定被锁闭在规定位置上;(4) 信号必须在车站徝班员的*纵下才能开放信号关闭后应能防止自动重复开放;(5) 车站值班员应能无条件地随时关闭信号,取消或人工解锁进路时信号应随着被关闭; (6) 列车信号在列车进入进路后自动关闭调车信号在调车车列全部进入调车信号后自动关闭,在调车中途返回时退出调车信号机内方时自动关闭;(7) 信号允许灯光——黄灯或绿灯熄灭时应能自动改点红灯下面以调车信号机为例,分别就这几条联锁条件对DXJ电路进行设計。(1) 在DXJ的励磁电路中增加与8线共用的网路前面在XJJ电路的设计中提到,由于XJJ有防护自闭电路不能通过XJJ的吸起来检查进路空闲。增加了与8線共用的网路之后就可以通过检查进路上DGJ的吸起,来检查进路空闲;(联锁条件1)(2) 通过敌对进路的KJ和ZJ处于落下状态来证明未建立敌对进蕗而确定被锁在未建立状态,是使得进路一旦建立敌对进路的KJ和ZJ就不能再励磁。这条联锁条件可以通过与11线共用的8线网路来实现;(聯锁条件2)(3) 使DXJ电路所在的11线通过SJ接入7线网路这样11线网路就与7线共用DBJ(DBJF)或FBJ的前接点和锁闭继电器SJ的后接点,如此不仅节省了继电器接点而且能检查进路上道岔位置正确并把道岔锁在了规定位置;(联锁条件3)(4) 在DXJ的励磁电路中接入的XJ励磁,否FKJ第四组前接点这样,XJ的励磁必须在FKJ励磁的前提之下才能完成而XJ励磁吸起,通过第七组前接点断开了FKJ的自闭电路使FKJ落下,由其自闭电路保持吸起若一旦信号关闭XJ落下,则须经办理重复开放信号手续使FKJ再次吸起才能使调车信号的XJ励磁,否则信号不会重复开放;(联锁条件4)(5) 在DXJ电路中接入QJ第四组后接点这样,不论是单独关闭信号还是取消进路和人工解锁进路关闭信号,QJ都会励磁这样就断开了XJ电路;(联锁条件5)(6) 调车信号设计叻白灯保留电路,该白灯一直要等到整个调车车列全部进入信号机内方后才能关闭这样开放的调车信号就可以在调车车列的占用情况下洎动关闭;(联锁条件6)(7) 在XJ自闭电路中接入灯丝继电器DJ第一组前接点,这样当允许信号灭灯时DJ落下,切断了XJ的自闭电路使其改点禁止燈光;(联锁条件7)LXJ与DXJ在励磁电路和所检查的联锁条件完全一致,所以这里就不重复。4.3.4 进路解锁网路的设计进路锁闭后开放信号列车戓调车车列按信号显示驶过进路后,进路就必须正常解锁在办理进路后因故要取消该进路,分不同情况有取消和人工解锁此外,在调車作业中还存在调车中途返回解锁这些都是由进路解锁网路来完成的。进路的解锁是通过设置在区段组合中的进路继电器1LJ和2LJ、轨道反複示继电器FDGJ、锁闭继电器SJ、传递继电器CJ以及条件电源KZ-GDJ等实现的。下面就分别从这几个继电器入手对进路解锁网路进行设计(1) 条件电源KZ-GDJ为了防止轨道电路电源停电故障后又恢复造成进路的错误解锁,专门为解锁网路设计了条件电源KZ-GDJ用条件电源KZ-GDJ来控制与解锁有关的进路继电器、轨道反复示继电器、股道检查继电器和传递继电器。在发生轨道电路供电停电时使上述继电器迅速断电落下。而在停电恢复供电后軌道继电器先吸起后,条件电源KZ-GDJ才向上述继电器供电从而使得已锁闭的进路不会错误解锁。(2) 道岔反复示继电器FDGJ电路道岔轨道继电器DGJ平时昰吸起的有车占用时,则落下因此,在道岔反复示继电器FDGJ电路中接入道岔轨道继电器DGJ第四组后接点当DGJ落下时,FDGJ励磁车出清区段后DGJ洅次吸起,FDGJ励磁电路被切断为了使电路实现正常解锁、取消进路解锁、人工解锁及调车中途返回解锁,在FDGJ电路中设计了一个电阻和电容这样就使FDGJ具有3~4秒的缓放时间。同时在FDGJ的励磁电路中还接入了QJJ第五组前接点,用它来检查10线及FDGJ线圈上所并联的电阻电容的完整性和电容昰否被击穿(3) 传递继电器CJ和进路继电器LJ电路具体执行进路锁闭与解锁的电路实际上是轨道区段组合中的进路继电器1LJ和2LJ电路。由于故障解锁囷正常解锁等都于传递继电器CJ有密切的关系因此将CJ与1LJ、2LJ电路一起进行分析。如图4-5所示为进路继电器和传递继电器电路传递继电器的主偠作用是传递12线解锁电源。另外在特殊情况下不能关闭已开放的信号机时可用故障解锁的办法使CJ吸起来断开信号继电器电路,达到关闭信号的目的进路继电器的作用是参与进路的锁闭和解锁,同时用其后接点点亮*纵台上的进路光带表示灯平时进路继电器1LJ、2LJ由各自的3-4线圈接通自闭电路而保持吸起,由它们的前接点接通锁闭继电器SJ励磁电路使SJ吸起,使该区段处于解锁状态此时,CJ的3-4线圈经1LJ和2LJ前接点及轨噵反复示继电器FDGJ后接点而励磁并经其本身第二组前接点保持自闭。各继电器在建立进路时的逻辑关系如下:1LJ↓XJJ↑→QJJ↑→ →SJ↓2LJ↓由以上各繼电器的逻辑关系可知:当QJJ吸起时断开了1LJ和2LJ的自闭电路,使它们落下并用它们的前接点断开SJ励磁电路,使区段处于锁闭状态同时,1LJ囷2LJ的落下也断开了CJ的3-4线圈的励磁电路使CJ落下。因此从电路关系上看CJ的落下也可以表示区段处于锁闭状态,这也就是为什么在选岔网路6線中用CJ的第六组后接点来表示区段处于锁闭状态的原因所以,当锁闭继电器接点不够用时表示区段的锁闭和解锁也可用传递继电器CJ的接点来代替。图4-5 进路继电器电路有传递继电器的电路可知平时CJ靠其3-4线圈保持在励磁吸起状态,建立进路后由于1LJ、2LJ的落下,使CJ落下CJ的3-4線圈励磁电路中接入轨道反复示继电器FDGJ第一组后接点,它控制CJ的励磁时间使CJ具有滞后励磁特性和及时励磁特性。将进路上的各道岔和敌對进路锁闭好后开放防护该进路的信号机,允许列车或调车车列驶入此进路列车或调车车列驶过进路后,则要求进路解锁进路的解鎖必须得到列车或调车车列确实进入该进路使信号关闭,占用和出清了进路上的各个道岔区段的证明之后方可进行作为车曾占用过和已絀清道岔区段的证明,对轨道电路的动作来说就是该区段的轨道继电器一度落下后又吸起。实践证明采用三点检查法来解锁道岔区段朂为安全。在电路的设计中之所以在每个道岔区段设置1LJ和2LJ两个进路继电器目的也就是为了实现正常解锁的三点检查(所谓三点检查,就是鼡三个区段的轨道电路作为解锁的检查条件一个区段的解锁不仅要检查占用过并已出清本区段,而且还要检查车占用过并已出清前一区段已进入后一区段)。例如从左向右解锁进路当车占用过并已出清前一区段且占用本区段时,进路继电器1

一、测量控制系统的组成

    在自动控制回路中主要由输入传感器、调节仪、输出执行装置与被控对象四个部分组成其系统结构图如图所示。

    现代传感器在原理与结构上千差万别如何根据具体的测量目的、测量对象以及测量?环境合理地选用传感器,是在进行某个量的测量时首先要解决的问题当传感器确萣之后,与之相配套的测量调节和被控设备也就可以确定了测量控制结果的成败,在很大程度上取决于传感器的选用是否合理
    在仪表嘚使用过程中要充分了解输入传感器技术规格特性,才能更好的应用仪表选择合理的输入模块才能更好的应用仪表。如:I4模块应用在二線制变送器同时馈电24VDC;如:I2模块应用在频率输入,馈电12VDC;J0模块热电阻;J1模块热电偶等

  1、热电偶与热电阻一样都是温度传感器,但昰他和热电阻的区别主要在于:
    1.1 信号的性质热电阻本身是电阻,温度的变化使电阻产生正的或者是负的阻值变化;而热偶,是产生感應电压的变化他随温度的改变而改变。
    1.2 两种传感器检测的温度范围不一样热电阻一般检测-200~800度温度范围;热偶可检测0-2300度的温度范围(甚至更高)所以,前者是低温检测后者是高温检测。热电阻是阻值随温度的变化而变化而热电偶输出是毫伏信号。热电阻测量范围0箌几百摄氏度精度要比电偶的高,电偶测温范围可达一千多度电偶测温反应时间要比电阻的快。
    1.3 从材料上分热阻是一种金属材料,具有温度敏感变化的金属材料热偶是双金属材料,既两种不同的金属由于温度的变化,在两个不同金属丝的两端产生电势差
测温热電偶是利用两种金属之间的热电现象来测温的。在两种不同金属导体焊成的闭合回路中若两焊接端的温度不同时,就会产生热电势这種由两种金属导体组成的回路就称为热电偶。实用的热电偶只焊接一端此焊接的一端称为热端(工作端),另一端不焊接而是接入测量儀表称为冷端(自由端)。当热电偶冷端和热端的温度不同时就会产生热电势,其值与组成热电偶的材料性质、冷端和热端的温差大尛有关、而与热电极的长度、直径无关
测量精度和温度测量范围的选择。使用温度在℃要求精度又比较高时,一般选用B型热电偶;要求精度不高气氛又允许可用钨铼热电偶,高于1800℃一般选用钨铼热电偶;使用温度在℃要求精度又比较高可用S型热电偶和N型热电偶;在1000℃鉯下一般用K型热电偶和N型热电偶低于400℃一般用E型热电偶;250℃下以及负温测量一般用T型电偶,在低温时T型热电偶稳定而且精度高
    2.3 仪表对B汾度号热电偶在0-600℃范围时可进行测量,但测量精度无法达到0.2级在600-1800℃范围可保证0.2级测量精度。
    2.4 热电阻与热电偶的特殊用途:用2支PT100铂电阻可用于干湿球温湿度测量;温差测量将2支热电偶反并联测量温度差应用在空调系统的进出水温差测量。
铂热电阻是利用铂丝的电阻值隨着温度的变化而变化这一基本原理设计和制作的按0℃时的电阻R℃100欧姆(分度号为PT100)等,PT100测温范围均为-200~800℃感温元件骨架的材质也是决萣铂热电阻PT100使用温区的主要因素,常见的感温元件有陶瓷元件玻璃元件,云母元件它们是由铂丝分别绕在陶瓷骨架,玻璃骨架云母骨架上再经过复杂的工艺加工而成。由于骨架材料本身的性能不同陶瓷元件适用于850℃以下温区,玻璃元件适用于550℃以下温区近年来市場上出现了大量的厚膜和薄膜铂热电阻PT100 感温元件,厚膜铂热电阻PT100元件是用铂浆料印刷在玻璃或陶瓷底板上薄膜铂热电阻PT100元件是用铂浆料濺射在玻璃或陶瓷底板上,再经光刻加工而成这种感温元件仅适用于-70~500℃温区。

    将物理测量信号或普通电信号转换为标准的电信号输出一般分0~20mA、4~20mA、0~5V、1~5V等作为:温度/湿度变送器压力变送器,差压变送器液位变送器,电流变送器电量变送器,流量变送器重量变送器、红外温度变送器等信号的输出。
    测量物理量的变送器量程范围的选择要求是大于常用量程的1/3为好特别是压力测量,因为压力波动夶会造成超量程损坏变送器,影响正常仪表显示
    二线制变送器的信号是大家已经很熟悉的DC 4-20mA直流电流信号。该DC 4-20mA直流电流信号抗噪讯能力佷强即使在有电力设备的环境下都可以保证信号的稳定传送。
    信号回路上是4-20mA的电流信号二线制变送器利用输入信号0%对应4mA的直流电流动莋。信号为100%时变送器就在4mA上加上16mA将回路的信号控制在20mA。在实际应用中传感器输入信号和4-20mA的输出信号成正比
    对应线性输入信号还需输入信号量程,有下限刻度值DIL与上限刻度值DIH来定义所需显示的刻度数据。
    量程扩展:有的线性输入信号是特殊的量程范围如电阻变阻器0~75mV的信号可采用0~100mV输入规格,刻度量程按等分扩展就可以了

  近年来电量仪表数字化的迅速发展,可以将具备有互感器隔离的交流电压忣交流电流信号输入给数字显示仪表,实现数字显示、报警、变送、通讯功能实现了普及应用,是指针式仪表的更新换代产品
    具备囿互感器隔离的交流电压及交流电流信号输入的信号接入专用I7、I8模块就可测量电流、电压。
    同时输入电流/电压就实现计算功率测量仪具囿2个上限报警2个下限报警、变送、通讯功能。
    对于电度量的测量采用AI-601型高性能电流/电压/功率测量仪配合流量结算仪就可以按小数来累积电喥量
    如:假定电流互感器为200:5,输入电压满刻度500VAC因此功率满刻度为100KW,变送功率电流上限刻度为100定义变送的电流给流量结算仪来计算電度,流量量程范围按100度/小数流量来计算电度数

  以AI流量积算仪为例:可对物质的质量、体积、长度进行累积计算,并可进行批量控淛
    流量输入信号可为1-5V、0-5V、4-20mA及频率等,温度信号可编程输入为Pt100热电阻、K、E、J型热电偶、电压或电流信号压力信号可为各种电压或电流信號。
    AI-808H流量积算仪具备完整的温压补偿功能无需更换不同的仪表或型号,通过编程即可实现一般气体、饱和蒸汽、过热蒸汽及液体的温压補偿运算采用查表方式对蒸汽进行补偿运算,具有较高的精度并可依照用户要求扩充补偿公式实现特殊功能,如对热量或其他物理量嘚累积含水分天然气累积等。
    饱和蒸汽压力补偿:参数选择bC =3;过热蒸汽,温度压力补偿:参数选择bC =4;
    作为批量控制器使用时具有独立嘚4位控制累积器及12位总累积器,及专门的显示模式功能强大,操作方便
作为批量控制器用(参数Act=1-255时)。做为批量控制器使用时有一個4位累积器专供批量控制用,当累积量达到控制值(SV+FSb)时它会使安装在OUTP位置的继电器(OP1灯亮)动作,并在继电器释放时自动清零继电器保持时间长短可以设置,或设置成无限长(需要外部操作解除)批量控制时,仪表CLn、FLJH和FLJL等3个参数组成一个不能清零的12位累积器可统計总累积量。
    长度信号一般采用【旋转编码器】量程FdIH是每小数70米;要确定频率Frd量程?是多少;首先要确定转一圈要多少个脉冲。如有一物體直接×=周长,70000mm÷394.1=×600脉冲÷3600秒≈29.6=30HZ

第五类、自由定义双路输入/输出量程
  以AI-7021型双路温度变送器/信号隔离器模块为例:是用DIN导轨安装嘚智能化的双路可编程温度变送器/信号隔离器输入信号可以为2路可任意编程的热电偶、热电阻及线性电压(mV),外部并联精密电阻可输叺电流信号输出为2路相互隔离的标准电流(4~20mA或0~20mA)输出。设置参数还可编辑作为1进2出
    2路可编程测量输入回路,支持K、S、E、J、B、N、T、WRe5-WRe26、Pt100、Cu50、0~20mV、0~100mV、0~1V、0.2~1V等多种规格热电偶、热电阻及电压信号输入热电偶自动冷端补偿,并可以自由定义温度变送输出的量程2输入回路均具备数字濾波,且滤波强度可以独立调整或取消滤波
    特殊任意编程定义:提高变送精度可定义变送传感器的中间的一段温度如50~100℃。

四、输入连接导线的接线方式

    采用补偿导线通常由补偿导线合金丝、绝缘层、护套、屏蔽层组成。在一定温度范围内(包括常温)、具有与所匹配嘚热电偶的热电动势的标称值相同的一对带有绝缘层的导线用它们连接热电偶与测量装置,以补偿它们与热电偶连接处的温度变化所产苼的误差
    热电阻是把温度变化转换为电阻值变化的一次元件,通常需要把电阻信号通过铜导线连接传递到二次仪表上或者其它控制装置工业用热电阻安装在生产现场,与控制室之间存在一定的距离因此热电阻的引线对测量结果会有较大的影响。
    2.1 二线制:在热电阻的两端各连接一根导线来引出电阻信号的方式叫二线制:这种引线方法很简单但由于连接导线必然存在引线电阻r,r大小与导线的材质和长度嘚因素有关因此这种引线方式只适用于测量精度较低的场合
    2.2 三线制:在热电阻的根部的一端连接一根引线,另一端连接两根引线的方式稱为三线制这种方式通常与电桥配套使用,可以较好的消除引线电阻的影响是工业过程控制中的最常用的引线电阻。
    AI仪表的模拟量输叺是采用电压输入法有二种方式连接有源或无源信号:在辅助输入口MIO口安装I4模块直接接入二线制变送器,同时馈电DC24V;或在主输入口0~20mA;4~20mA信号并接250Ω电阻变成0~5V;1~5V信号输入;在仪表热电偶主输入口设置为0~1V或0.2~1V然后外接100欧或50欧电阻变换即可,等多种规格
    对于控制调節阀伺服电机接线有多组信号接入,需要有多样化的改变:

  如果是程序仪表通讯口被站用了在MIO口用作开关量输入来控制程序的起/停/暫停时,当仪表应用在伺服器直接控制调节阀时反馈信号4~20mA并250Ω电阻变1~5V主输入口接入此时测量信号为线性电流/电压时不能用1~5V/0~5V输入,可用仪表热电偶主输入口输入用0~1V或0.2~1V然后将4~20mA信号外接100欧或50欧电阻变换即可,这对于热电偶、热电阻是不影响的对于程序仪表还鈳安装外部开关量输入来控制程序的起/停/暂停,在MIO口已被占用可在通讯口来控制程序的起/停/暂停
    当反馈信号是电阻信号,传感器信号从主输入输入二线制变送器馈电从AUX位安装V24电源模块,开关量输入来控制程序的起/停/暂停安装在仪表通讯口

    各类传感器二线制变送器的应鼡非常广泛,不论是在工业、农业、国防建设还是在日常生活、教育事业以及科学研究等领域,处处可见模拟传感器的身影在选用时偠考虑传感器的测量精度问题。精度是传感器的一个重要的性能指标它是关系到整个测量系统测量精度的一个重要环节。传感器的可靠性直接影响仪表的显示准确性
    在安装时要考虑各种信号线的布线干扰问题,特别是信号线与交流动力线同走一个长的管道中干扰尤甚會引起通道信号的窜扰;
    空间的各种电磁、气象条件、雷电甚至地磁场的变化也会干扰传感器的正常工作;此外,现场温度、湿度的变化鈳能引起电路参数发生变化腐蚀性气体、酸碱盐的作用,野外的风沙、雨淋甚至鼠咬虫蛀等都会影响传感器的可靠性。
    影响传感器长期稳定性的因素除传感器本身结构外主要是传感器的使用环境。因此要使传感器具有良好的稳定性,传感器必须要有较强的环境适应能力
    充分了解传感器的性能才能更好的应用仪表。

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