车站信号自动控课程设计.docx

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车站信号自动控课程设计

课程设计

课程名称：

《车站信号自动控制》

设计题目：

电气集中电路及控制逻辑分析

院系：

专业：

年级：

姓名：

学号：

指导教师：

西南交通大学峨眉校区

年月日

课程设计任务书

专业姓名学号

开题日期：

年月日完成日期：

年月日

题目电气集中电路及控制逻辑分析

一、设计的目的

在车站联锁的发展过程中，就技术而论已经经历了机械集中联锁和电气集中联锁两代。

现在正从电气集中联锁向以计算机为代表的电子联锁过渡，或者说，正进入计算机联锁时期。

我国的电气集中联锁系统（以下简称6502系统）的联锁功能是比较完善的，电路结构层次是清晰的，电路的定型率是很高的。

6502电气集中联锁是计算机联锁系统的依据，因此对电气集中联锁系统的正确理解有助于计算机联锁系统的应用。

同时，电气集中系统中对室外设备的控制电路仍然是保留的，并且学会对电路的分析方法和技巧有助于对现场新设备电路的灵活变通。

二、设计的内容及要求

（1）道岔控制电路分析（ZD6）

（2）信号点灯电路分析（进站、出站、调车信号机控制电路）

（3）举例站场信号平面布置

（4）6502电气集中选择组控制逻辑分析（S4至北京方面发车）

（5）6502电气集中执行组控制逻辑分析（S4至北京方面发车）

说明：

（1）

（2）要求以教材图为例，对电路控制进行全面分析

（3）自己画出举例站场下行咽喉信号平面布置图

（4）（5）要求写出完整的逻辑分析过程

三、指导教师评语

四、成绩

指导教师

五、设计内容及过程

1、道岔控制电路分析（ZD6）

道岔控制电路分为启动电路和表示电路两部分。

启动电路指动作电动转辙机的电路，而表示电路指把道岔位置情况反映到信号楼里来的电路，两种电路组合形成道岔控制电路。

1.1道岔表示电路构成原理

因为道岔表示不仅用于监督，而更重要的是用于联锁，所以道岔表示电路是安全电路，必须采取较完善的故障—安全措施，具体技术要求如下：

（1）为了实现断线保护，只能用继电器的吸起状态与道岔的工作状态（即定位与反位状态）相对于应。

继电器的落下状态，只能反映道岔处在非工作状态，即不在定位或不在反位。

（2）采取混线保护措施，当室外联系电路发生混线或混入其他电源时，必须保证不致使DBJ和FBJ错误吸起。

（3）当道岔在转换或者发生挤岔事故，停电或断电等故障时，必须保证DBJ和FBJ失磁落下，因此必须使用安全型继电器，而不能用电码继电器代替。

1.2道岔启动电路原理

道岔起动电路应包括以下技术条件：

（1）区段锁闭，道岔区段有车占用时，该区段内的道岔不应转换。

称为区段锁闭。

（2）进路锁闭，进路在锁闭状态时，进路上的道岔不能转换。

称为进路锁闭。

（3）要转转到底，道岔一经启动，就应转换到底，不受车辆进入影响，也不受值班员的控制。

（4）不转就断电，道岔若未能转换，则自动切断启动电路，防止故障消失后，道岔自行转换。

（5）遇阻向回转，道岔若转换过程中遇阻不能继续转换时，应保证在值班员的操纵下，可以转换回原位。

不致停在四开位置。

（6）转完就断电，道岔转换完毕，自动断开启动电路电源。

起动电路包括电动机的电路。

因为电动机的工作电流较大，所以如何减少联系电路，以降低铜耗量，具有重要意义。

1.3四线制道岔控制电路分析（ZD6）

道岔启动电路采用分级控制方式控制道岔转换，由第一道岔启动继电器1DQJ检查联锁条件，符合要求时才能励磁吸起；然后由第二道岔启动电路继电器2DQJ控制电机的转动方向，决定电机将道岔转向定位还是反位；最后由直流电动机转换道岔。

（1）道岔在定位状态，当将该道岔选至反位时FCJ吸起，在确认进路解锁后，由FCJ的第六组前接点将1DQJ的3-4线圈励磁电路接通，如图1-1中的蓝实线所示。

1DQJ励磁后，用其前接点构成2QDJ的转极电路，转极后用2DQJ第四组接点切断1DQJ的励磁电路，如图1-1中的红色虚线所示电路。

由于1DQJ的吸起和2DQJ的转极，接通1DQJ的1-2线圈自闭电路，也是室外电机的送电电路，使电动转辙机中的直流电机转动，将道岔从定位转换至反位。

电机供电电路：

DZ220—RD3—1DQJ1-2—1DQJ12-11—2DQJ111-113—外线X2—自动开闭器接点11-12—电动机定子线圈2-3—电动机转子3-4—遮断器05-06—外线X4—1DQJ21-22—2QDJ121-123—RD2—DF-220，如图1-1中的绿色虚线所示电路。

图1-1

在电动转辙机表示杆的作用下，道岔刚转换时，自动开闭器第二组动接点将41-42（定位动作）接点接通，准备电动机的反转回路。

待道岔转换至反位后，自动开闭器第一组动接点将11-12（反位动作）接点断开，使电机停止转动，同时切断1DQJ的1-2线圈电路，使1DQJ缓放后落下，用其第一组后接点接通道岔表示电路。

如图1-2中的绿色实线所示电路。

图1-2

（2）道岔在反位状态，当将该道岔选至定位时DCJ吸起，在确认进路解锁后，由DCJ的第六组前接点将1DQJ的3-4线圈励磁电路接通，如图1-3中的蓝实线所示。

1DQJ励磁后，用其前接点构成2QDJ的转极电路，转极后用2DQJ第四组接点切断1DQJ的励磁电路，如图1-3中的红色虚线所示电路。

由于1DQJ的吸起和2DQJ的转极，接通1DQJ的1-2线圈自闭电路，也是室外电机的送电电路，使电动转辙机中的直流电机转动，将道岔从定位转换至定位。

电机供电电路：

DZ220—RD3—1DQJ1-2—1DQJ12-11—2DQJ111-112—外线X1—自动开闭器接点41-42—电动机定子线圈1-3—电动机转子3-4—遮断器05-06—外线X4—1DQJ21-22—2QDJ121-122—RD1—DF-220，如图1-3中的绿色虚线所示电路。

图1-3

在电动转辙机表示杆的作用下，道岔刚转换时，自动开闭器第一组动接点将11-12（反位动作）接点接通，准备电动机的反转回路。

待道岔转换至反位后，自动开闭器第二组动接点将41-42（定位动作）接点断开，使电机停止转动，同时切断1DQJ的1-2线圈电路，使1DQJ缓放后落下，用其第一组后接点接通道岔表示电路。

如图1-4中的绿色实线所示电路。

图1-4

2、信号点灯电路分析（进站、出站、调车信号机控制电路）

信号点灯电路时安全电路，因为它与室外联系，所以设计信号点灯电路时，既要考虑断线保护，又要考虑混线保护。

信号点灯电路断线，信号灯就要灭灯。

允许灯光灭灯要使信号显示降级，如绿灯或者黄灯灭灯时，要自动改点红灯。

禁止灯光灭灯时，不允许信号机再开放。

因此每个信号灯泡上都串有灯丝继电器，用以监督灯泡的完整性。

信号点灯电路混线，将点亮平时不应该点亮的灯。

在进站信号机上，同时点亮一个红灯和一个月白灯是引导信号，因此月白灯因错误点亮是不允许的。

红灯和绿灯或红灯和黄灯同时点灯是乱显示，乱显示是禁止信号，但是万一这时红灯突然熄灭，将会引起危险，因此，绿灯和黄灯因混线错误点亮是不允许的。

混线容易造成信号灯显示错误的情况，严重影响行车与作业安全。

下面就分别对进站，出站兼调车和调车信号机的点灯控制电路进行具体分析。

2.1进站信号点灯电路

进站信号采用透镜式色灯信号机，信号机点灯电路采用集中供电制，即由信号楼继电器室，供给交流220V点灯电源。

这个电源，通过按压控制台上的调压按钮，可降至180V，由于采用了由继电器室集中供电，控制条件也在继电器室内，所以，很方便地把控制条件放在控制对象和电源之间，这样也就达到了用位置法防护混线的要求。

信号灯泡一般是双灯丝的。

在双灯丝灯泡的主灯丝电路中，都串接一个灯丝转换继电器。

进站信号的五个灯泡的颜色分别是：

U、L、H、2U、YB。

（1）平时，由于没有车进站，所以进站信号机关闭，LXJ处于落下状态，进站信号机亮红灯，信号点灯变压器HB次级细线电路闭合有输出，因此，在初级线圈粗线电路中串接的DJ在励磁吸起状态。

如图2-1中的红色实线所示电路。

图2-1

（2）在有车进入车站，开放信号X时，LXJ励磁吸起，LXJ励磁吸起后，LXJ的第4组、第6组后接点就切断了HB（红灯表示）粗线圈电路，使红灯灭灯；另一方面，LXJ的第四组、第六组前接点把点灯电源接向允许灯光电路使允许灯光点灯，至于点哪些允许灯光，则取决于建立的是通过进路，还是向正线接车通路，还是向站线接车通路，以下逐一分析：

1）通过进路：

ZXJ、TXJ都励磁吸起，接通LB虚线电路，点亮绿灯，如图2-2中的绿虚线所示电路。

2）通过第一个车场而在下一个车场停车：

ZXJ、LUXJ都励磁吸起，TXJ失磁落下，接通LB绿灯和2UB黄灯电路，如图2-2中蓝虚线所示电路。

3）正线接车：

ZXJ励磁吸起，LUXJ、TXJ失磁落下接通UB黄灯电路，使第一个黄灯点亮，如图2-2中红色实线所示电路。

4）侧线接车：

ZXJ、LUXJ、TXJ都失磁落下，接通UB黄灯和2UB黄灯电路，点亮双黄灯，如图2-1中的黄色实线所示电路。

图2-2

5）引导接车：

LXJ失磁落下，YXJ吸起，LXJF落下，此时接通HB红灯和YBB月白灯电路，红灯和月白灯同时亮，如图2-3中的红色实线所示电路。

图2-3

2.2出站兼调车信号点灯电路

在出站兼调车信号点灯电路用主信号继电器ZXJ的前后接点，区别点一个还是点两个绿灯；用第二离去继电器2LQJ的前后接点，区别点一个黄灯或一个绿灯。

以下逐一分析：

（1）向主要干线发车：

ZXJ励磁吸起，点亮一个绿灯（或黄灯），如图2-4中的红色虚心所示电路。

（2）向次要干线发车：

ZXJ失磁落下，点亮两个绿灯，如图2-4中绿色虚线所示电路。

（3）第二离去继电器2LQJ、ZXJ励磁吸起，说明前方至少有两个空闲闭塞分区，此时点亮一个绿灯，如图2-4中的蓝色实线所示电路。

（4）第二离去继电器2LQJ失磁落下，ZXJ励磁吸起，说明前方只有一个空闲闭塞分区，此时点亮一个黄灯，如图2-4中的蓝色虚线所示电路。

2.3调车信号电灯电路

（1）允许调车，XJ励磁吸起，亮月白灯，如图2-4中绿色实线所示电路。

（2）禁止调车，XJ失磁落下，亮蓝灯，如图2-4中黄色实线所示电路。

图2-4

3、举例站场信号平面布置

4、6502电气集中选择组控制逻辑分析（S4至北京方面发车）

该进路的始端按钮为S4LA,终端按钮为SLZA。

当先后按下S4LA和SLZA之后，选择组各继电器的动作顺序，可用图4-1来描述，其大体思路如下：

（1）按下进路始端按钮S4LA后，使S4LAJ和SLFJ相继吸起，前者的吸起接通按钮表示灯S4LAD电路，闪绿灯；后者的吸起接通进路排列LPD电路，点亮稳定红灯。

（2）按下终端按钮SLZA后，按钮继电器SLZAJ吸起，接通按钮表示灯SLZAD电路，使之闪绿灯。

SLZAJ起后，吸经其前接点接通SLZ/D1JXJ的自保电路。

（3）当进路始端和终端两个按钮继电器都吸起来以后，因为进路中没有双动道岔的反位，所以不需要1、2网络线。

（4）接通5、6线以后，从左到右，依次选出进路中的信号点JXJ和道岔的DCJ（包括单动道岔的FCJ）。

此进路，第一点是1/3DCJ，第二点是D5JXJ（DX），第三点是D15JXJ（DX）,第四点是17/19DCJ，第五点是27FCJ。

第六点是所选进路最右端的最末一个信号点，即S4JXJ。

（5）当选出SLZ/D1JXJ时，因为方向继电器SLFJ的吸起，使S4LKJ和S4FKJ相继吸起。

S4JXJ的吸起，使S4LAJ复原。

随着S4LAJ的落下和S4FKJ的吸起，按钮表示灯S4LAD由闪绿灯，改亮稳定绿灯。

（6）当中间信号点D5JXJ（DX）和D15JXJ（DX）先后被选出后，它的按钮表示灯D5AD和D15AD闪白灯。

此时，虽然D5JXJ（DX）和D15JXJ（DX）都吸起，但是方向继电器吸起的时列车的，而不是调车的，所以，D5和D5既不是所选进路的终端，也不是所选进路的始端，因此，D5和D15的ZJ和FKJ均不作用。

（7）当选出SLZ/D1JXJ时，随着SLZAJ的复原，终端按钮表示灯SLZAD熄灭。

SLZ/D1JXJ吸起，证明进路已经全部选出，此刻参加选路的SLZAJ和S4LAJ都已落下，所以方向继电器也跟着复原，进路排列表示灯熄灭。

方向继电器复原后，参加选路的进路选择继电器S4JXJ、SLZ/D1JXJ、D5JXJ（DX）、D15JXJ（DX）,均跟着复原。

此刻进路已经选好。

图4-1

5、6502电气集中执行组控制逻辑分析（S4至北京方面发车）

5.1转换道岔

当道岔1/3、17/19位于反位，道岔27位于定位时，其各继电器的动作顺序如图5-1所示。

图5-1

5.2锁闭进路与开放信号

图5-2

图5-2中的S4KJ的吸起说明进路的选排是一致的；S4XJJ的吸起，说明有开放信号的可能性。

图中1QJJ、19-29QJJ的吸起，分别使1/31SJ、17/192SJ、27SJ失磁落下，于是，道岔1、19、27被锁在进路所要求的位置上。

与此同时，本咽喉区的敌对进路也因这些SJ的落下，有关的KJ和ZJ再不能励磁吸起，也都被锁在未建立的状态之下。

迎面敌对进路是靠IIAGZCJ的落下而锁住，因为建立迎面敌对进路，需要检查IIAGZCJ的吸起状态。

5.3正常解锁

图5-3

区段1/19WG、1DG的解锁情况，与图5-3类同。

从图5-3可以看出，19-27/1LJ的吸起，包含，S4GJ落下和19-27DGJ落下的两个条件，即体现了两点检查；而19-27/2LJ的吸起，包含1/19DGJ的落下条件，这体现了一点检查。

因此，27SJ、17/192SJ的吸起，能反映三点检查的结果。

同时还可以看出，27SJ、17/192SJ的吸起，包含1/19DGJ落下、19-27DGJ落下两个条件，FDGJ一旦吸起，其落下具有3s~4s的缓放性能，因此，在正常解锁过程中，即使是守车产生“跳动”现象，也不致于引起道岔发生中途转换事故。

图中19-27/1LJ的吸起，包含有19-27FDGJ的吸起条件，而19-27/2LJ的吸起，又包含1/19FDGJ的吸起条件，这说明当FDGJ的R、C支路断线或电容器被击穿或10线断线时，如果19-27FDGJ不吸起，会阻止19-27/1LJ的吸起，如果1/19FDGJ不吸起，会阻止19-27/2LJ的吸起，两者任何一个，都会使19-27DG区段不能解锁。

5.4取消进路

图5-4

图5-4中的19-27QJJ、1QJJ和1/19QJJ的落下，一方面说明QJ吸起已经切断了它们的励磁电路，另一方面也说明信号已经确实关闭，S4LXJ的落下，已经切断了它的自保电路。

JYJ的吸起，说明接近区段无车，而S4XJJ的吸起说明车确实没有开到进路里来。