西门子计轴系统及其应用.pdf

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1、铁路运行安全设备铁路运行安全设备西门子计轴设备及其应用西门子计轴设备及其应用西门子信号运行公司西门子信号运行公司2001 年 5 月2001 年 5 月 Siemens Signalling Co.Ltd.第 2 页 共 13页1 Az S(M)350 的意义1 Az S(M)350 的意义Az S(M)350 允许列车的最大速度为 350km/h 一个运算单元可管制多个区间 Siemens 德文计轴器的缩写2 基本组成及工作过程2 基本组成及工作过程 西门子 Az S(M)350 微机计轴系统的组成如下?安装在站场或区间轨旁的 ZP43V 型计轴点设备包括双置轮对传感器和轨道箱 ZP43V

2、计轴点的现场安装如图 1 ZP43V 的检测原理参见图 2 轨道箱的组成如图 3?置于室内的西门子 Az S(M)350 运算单元组合 分为 B 型M 型和 T 型三种形式参见图 4图 5图 6它们的区别在硬件电路板和数据 传输方式不同?ZP 43V 计轴点和 Az S(M)350 运算单元的外部电缆连接系统?Az S(M)350 运算单元与车站联锁系统或站间闭塞系统之间的接口电路在控制室内的控制按钮以及配套的电源设备等2.1 ZP43VZP43V2.1.1 现场安装现场安装 西门子 ZP43V 型计轴点设备安装于轨道区段的各端点位置每个端点位置安装一套使得这几个 ZP43V 计轴点共同检查某

3、个封闭的轨道区段西门子 ZP43V 型计轴点的功能在于通过双置轮对传感器感应进出区段的车轮及其运行方向并将感应信号经接收放大滤波放大检波压频转换及带通滤波等预处理之后经连接电缆传输至室内运算单元2.1.2 检测原理检测原理 对传感器为有源双通道传感器由两对发送接收线圈组成安装固定在钢轨的轨腰处根据双通道电磁车轮识别原理工作当一车轮经过它时将改变其处于轨条两边发送器接收器之间的场强从而改变了在接收线圈中的感应电压以通过两接收线圈中电压幅度的改变和时序就可以为计数和识别运行方向提供必需的信息先进的设计和高超的工艺使得其工作不受钢轨上电流的影响并具有很高的抗冲击和防潮能力2.1.3 轨道箱的组成轨道

4、箱的组成 Siemens Signalling Co.Ltd.第 3 页 共 13页其主要组成部件为 1 防雷接口背板 1 块 2 ZP 诊断插口 背板上 3 供电带通滤波器板 1 块 4 信号发生器板 1 块 5 计轴点复用板 1 块 无车轮时 有车轮时图 2传感器检测原理图其中 SE为固定在钢轨上的双置传感器的发送接收装置 A为安装于轨旁的轨道箱 R屏蔽板 AW为传感器的保护装置图 1ZP43V 的现场安装图111122 Siemens Signalling Co.Ltd.第 4 页 共 13页 2 3 4 5 调整 1 调整信号频率 调整 图 3轨道箱的组成2.22.2 运算单元组成运算

5、单元组成2.2.12.2.1 B 型B 型可直接同 5 个计轴点相连一个运算单元提供一个区间的空闲/占用表示图 4B 型运算单元的组成2.2.2 M 型2.2.2 M 型 可直接同 4 个计轴点相连(第 5 个计轴点可复用)一个运算单元提供两个区间的空闲/占用表示 Siemens Signalling Co.Ltd.第 5 页 共 13页图 5M 型运算单元的组成2.2.3 T 型T 型 可直接同 3 个计轴点相连且一个计轴系统可检测两个区间两区间之间的数据传输采用调制解调器和两芯通信电缆F/UU0VF/UU2x0 x1234567891011Diagn.VGLSPWPABANL2x0 x12

6、34567891011Diagn.F/UU0VF/UUF/UU0VF/UUSi10,2ASi10,2ASi10,2A FREIAK1FMGTFMZUGEK2AzGrHAzGrHZU FREIAK1K2AzGrHAzGrHS25552-B 651-B1-*5V70VU E12VEINAUS1234BlockInOut1234BlockInOutVGLSPWPABANLFMGTZUFMZUGES25552-B603-C1S25552-B601-B1S25552-B600-C16S25552-B600-C16S25552-B601-B1S25552-B603-C1S25552-B660-C1S255

7、52-B660-C1S25552-B660-C1S25552-B637-A2/B1S25552-B637-A2/B1S25552-B637-A2/B1S25552-B602-C1S25552-B602-C1图 6T 型运算单元的组成组成部件1标准 19工业机箱1 套2主电源板1 块3辅助电源板1 块可选4带通滤波器板04 块可选5放大器/触发器板04 块可选6空闲继电器输出组件2 块7数据处理板2 块8控制/诊断板2 块 Siemens Signalling Co.Ltd.第 6 页 共 13页3 3 用途及应用举例用途及应用举例3.13.1 用途用途Az S(M)350 是一个故障安全型系统

8、用于检测轨道空闲与否检测区间长度可达到 42km,对于 T 型其检测长度不受此限制它采用了 SIMIS 安全型微机以检测轨道的占用/空闲列车的运行速度可达 350km/h.3 32 2 应用举例应用举例3.2.1 B 型3.2.1 B 型 Az S(M)350 型计轴系统 B 型适合于直接处理 5 个计轴点的信息和一个运算单元给出 1 个区间的空闲/占用表示组成部件1标准 19工业机箱1 套2主电源板1 块3带通滤波器板03 块可选4放大器/触发器板03 块可选5空闲继电器输出组件2 块6数据处理板2 块7控制/诊断板2 块8计算机串行接口板2 块9闭塞信息输入/输出板2 块 Siemens

9、Signalling Co.Ltd.第 7 页 共 13页3.2.2 M 型3.2.2 M 型Az S(M)350 型计轴系统 M 型适合于直接处理 4 个计轴点的信息和一个运算单元给出 2 个区间的空闲/占用表示第 5 个计轴信息可被复用3.2.3 T 型3.2.3 T 型 Az S(M)350 型计轴系统 T 型适合于直接处理 3 个计轴点的信息和一个运算单元给出 2 个区间的空闲/占用表示两个运算单元之间的信息传输采用两芯线和 Modems可以双向传输 4 个闭塞信息闭塞信息以电码形式传递闭塞信息通过光电耦合器输入通过继电器输出例 1:如同 Az S 600符号说明CH轨道箱 D双置轮对

10、传感器 CI轨道空闲/占用表示 E运算单元 RB复位按钮 Siemens Signalling Co.Ltd.第 8 页 共 13页如同 AzS600 一样每个运算单元给出一个区间的空闲或占用表示C H11A z S(M)3 5 0 TE U 1M o d e mM o d e mF MF MA z G r TA z S(M)3 5 0 TE U 2C H例 2:一个轨道区段4 个计轴点 1 2 1 Az S(M)350 TEU 1 ModemModemFMFM44Block info44Block info 3 AzGrTAz S(M)350 TEU 2CHCHCHCH例 3:两个轨道区段的

11、管理符号说明CH计轴点 EU运算单元 FM轨道空闲/占用表示AzGrT:复位按钮 Modem:调制解调器 Block info:闭塞信息Section A:区间 A ASection B:区间 B TVD轨道空闲/占用表示 Siemens Signalling Co.Ltd.第 9 页 共 13页CHA B 1 2 1 2AzS(M)350TEU 1A BM odemM odemTVD BTVD ASection ASection B44Block info44Block infoTVD BTVD AAzGrT AAzGrT BAzS(M)350TEU 1CHCHCH 例 4:带有道岔的轨道区

12、段和计轴点的复用A B 1 2 1 2A BM odemM odemT V D BT V D AS ection AS ection B44B lock info44B lock infoT V D AA zG rT AT V D BA zG rT BA zS(M)3 50TE U 1A zS(M)3 50TE U 1C HC HC HC HC H3例 5:三个运算单元两个轨道区段 Siemens Signalling Co.Ltd.第 10 页 共 13页CHAzS(M)350TA B 1 1 AzS(M)350TA ModemModemTVD ASection ASection B22Bl

13、ock info 1TVD BTVD AAzGrT AAzS(M)350T B 1 Modem22TVD BAzGrT B2222Block info 1Block info 2Block info 2ModemCHCH例 6:三个运算单元6 个轨道区段AzS(M)350TCD2312AzS(M)350TABModemModemTVD BTVD ATVD DTVD CSection A22Block info22Block infoAzS(M)350TEF12ModemTVD FTVD E2Block infoSection DSection C1Section BSection E3Sect

14、ion FModem222Block infoCHCHCHCHCHCHCHCH例 7:包容轨道区段 Siemens Signalling Co.Ltd.第 11 页 共 13页A C 1 2 A zS(M)350TE U 1A BM odemM odemTVD BTVD AS ection B44B lockinfo.44B lockinfo.TVD AA zG rT AA zG rT BA zS(M)350TE U 2 C HC H 1 2 S ection C S ection ATVD CA zG rT CC HC H4 4 用户的获益用户的获益 Az S(M)350 计轴系统可为用户提

15、供下列好处?通过 SIMIS 安全型计算机同时处理两通道信息可保证高的安全性?通过采用坚固的免维修的室外设备双置轮对传感器以降低维修成本?通过采用模块化设计和快速的故障检测技术以达到高的可用性?通过采用低成本高可靠的元件以降低产品的成本5 5 特点特点 Az S(M)350 计轴系统具有以下特点?检测区间长度可达 42KmT 型不受此限制?不受枕木类型和道床电阻的影响?适用所有类型的机车和车辆?通过采用模块化设计和免维修的双置轮对传感器运算单元使其具有较高的可用性?通过在运算单元中采用标准化的电路板以达到低成本的库存?在计轴柜中可采用 OEM 产品或独立安装于一框架上6 6 服务服务我们可以给

16、客户提供如下服务?配置?项目管理和协作?安装?培训?维护和维修 Siemens Signalling Co.Ltd.第 12 页 共 13页7 技术参数技术参数牵引类型蒸汽,内燃机,DC 或 AC 电力机车牵引部分速度 360 km/h 当轮子直径 830 mm 时 250 km/h 当轮子直径 350 mm 时 220 km/h 当轮子直径 300 mm 时材料钢,铸铁直径300 mm宽度 115 mm轮子轮距 700 mm轨枕木质,混凝土或钢道床电阻0 轨道截面P6,S49,S54,S64,UIC60 和 R65(其他特定的)轨道保护装置挡渣板工作频率43 kHz双置传感器的安装位置在两枕

17、木之间轨腰处轨道箱尺寸w x d x h241 mm x 241 mm x 174 mm双置传感器和轨道箱之间的距离4.2 m环境温度40C.+80C耐压 10 kV 对钢轨WDE 供给计轴点的供电可用外部供电30 VDC to 72 VDC21 VAC to 50 VAC计轴点的功耗约 2.5 W(不计线损)保护等级(DIN 40 050)IP 68信号频率 f13.60 kHz 信号频率 f26.52 kHz ZP43 V部分接口通讯电缆4 芯星绞运算单元的组件模块化系统SIPAC-INCH(19 工业技术),单行不间断运算单元24 VDC 60 VDC供电电压容差+20%/10%运算单元

18、的功耗不带计轴点约 25 W轨道继电器的输出一路开路和闭路输出*接通电压 72 VDC接通电流 3 A输出接点持续工作电流 2 A *注 继电器后接一个二极管 Siemens Signalling Co.Ltd.第 13 页 共 13页1 断 1 通*接通电压 72 VDC接通电流 3 AGE 表示持续工作电流 2 A1 断*接通电压 72 VDC接通电流 3 AGT 表示持续工作电流 2 A每通道 1 数字化输入输入类型光电耦合输入电压21.6 VDC72 VDC功耗0.1 W .1.1 W复位按钮(AzGrT)光电耦合器的反馈0 VDC 输入电压的闭塞信息的输出1 个安全型继电器接点*T 型适用接通电压 72 VDC接通电流 3 A输出接点持续工作电流 2 A每通道 1 个数字化输入T 型适用输入类型光电耦合器输入电压21.6 VDC 72 VDC功耗0.1 W .1.1 W闭塞信息的输入光电耦合器的反馈输入电压的 0 V DCWDE 保险200 mA计数容量32767 轴工作温度25C+70C