论文部分内容阅读
摘要:对于使用西门子地铁信号系统中,信号机是一个相当复杂的设备，它是进路的基本要素之一，是信号系统中的重要组成部分,在使用维护过程中常碰到比较复杂的电路故障,因此对其进行深入的探讨,总结其核心技术理论。
Abstract: to use Siemens subway signal system, signal controller is a fairly complex equipment, it is the way one of the basic elements of signal system is an important part of, in use process maintenance in the complexity of the encounter circuit failure, so to further discussion, and to sum up the core technology theory.
关键词
ATS列车自动监督SICAS本门子计算机联锁系统
LOW 本地操作员工作站ESTT 信号接口柜
LISTE信号机接口模块SISIG 信号机保险模块
GRUMO信号控制单元(红灯点灯模块)
FAHRMO 信号控制单元(黄灯/绿灯点灯模块)
RM 限制人工驾驶模式URM 非限制人工驾驶模式
中图分类号：U284.1 文献标识码：A 文章编号：
一、 概述
信号机是铁道信号联锁的基本要素之一，是信号系统的重要组成部分,本文主要基于深圳地铁一号线使用的西门子信号机,它与国产信号机有相当大的区别,经过长期对此信号机的维护,摸索.从它的显示,点灯,灯丝转换,监测方面把此信号机的分散的资料进行了整合,把拢统的概念进行了细化，以便更好来理解，分析该信号机的设计理论，电路原理，更好维护该种类型信号机，处理信号机的故障。
二、 信号机介绍
1 信号机的显示
西门子信号机共有4种显示:
红灯:禁止列车越过该信号机
黄灯:允许列车越过该信号机,表示进路上至少有一组道岔开通侧向位置
绿灯:允许列车越过该信号机,表示进路上所有道岔都开通直向位置
红灯+黄灯:引导信号,允许列车以RM或者URM模式越过该信号机
2信号机的命令
第一种命令：常规命令
（1）关单信号。执行条件：信号机已开放。功能：命令执行后把信号机设置为关闭状态。
（2）封锁信号。功能：把关闭状态下的信号机封锁（如果信号机为开放状态，执行“封锁信号”命令后，信号机将会被关闭并封锁。）。信号机被封锁后，将不能开放主信号，但可以开放引导信号，且在人工解封后，（即使在信号没有开放过的情况下）信号都不会自动开放，只可以人工再次开放信号。
（3）开放信号。条件：信号达到主信号层，信号没有被封锁，且信号机正常。功能。把信号机设置为开放状态。
（4）自排单开。条件：信号机具备自排功能且追踪全开功能没有打开。功能。命令执行后，可以把单架信号机设置为自动排列进路状态（根据目的地码排列进路）。
（5）自排单关。功能：把单个信号机设置为人工排列状态。
（6）追踪单开。条件：信号机具备追踪功能且自排全开功能没有打开（只有追踪功能信号机除外）。功能：把单个信号机设置为联锁自动排列进路状态（由联锁机调用唯一的进路）。
（7）追踪单关。功能。把单个信号机取消由联锁自动排列进路状态。
第二种命令：安全相关命令
（1）开放引导。条件：列车占用接近区段等，参照第15页“开放引导信号的条件”。功能：命令执行后，开放引导信号（黄灯+红灯）。
（2）解封信号。功能：取消在关闭状态下的信号机的封锁。
3信号机故障
（1）信号机连接中断故障。现象：在LOW显示相应的信号机灰色，通常是两个信号机同时故障。
(2)始端信号机编号闪。可能是红灯主灯丝故障、绿灯或黄灯灭灯。请仔细查看报警信息内容确定故障类型。
(3)信号机红灯灭灯。现象：信号机机柱和灯头红闪。
三 、信号机主要设备组成
LISTE板是信号机轨旁设备和SICAS联锁间的接口模块,一块LISTE板控制两架信号机,采用二取二的方式,LISTE模块与信号控制单元的GRUMO和FAHRMO一起协同工作.
SISIG板是LISTE板的保险模块,对应每一块LISTE板有一块SISIG板，每块SISIG板设有三个保险．:1)為LISTE板的230V电源提供保险F1 0.25A；2)为LISTE板的两路21V电源提供保险F2 0.1A；3)为230V/145V点灯电压提供保险F34A．
一个信号变压器模块由四个信号变压器组成。一个信号显示配备一个信号变压器，信号变压器用来实现电流隔离和提供白/昼电压。而且可以从信号变压器的故障情况调整监督电压。
信号控制单元GRUMO/FAHRMO模块用来控制和监视信号灯丝。每一个信号灯配置一个GRUMO模块和一个FAHRMO模块。GRUMO模块控制红灯显示，FAHRMO模块控制其它的信号显示。其主要功能监督灯丝和当主丝断丝时切换到副丝。通过连接到信号机的所有信号控制单元，就可以组成一个完整的显示系统，它能够为联锁系统提供灯丝及信号显示状态．每一个信号机还需要一根地线．
GRUMO与FAHRMO的主要区别在于红灯GRUMO模块有一个灯丝报警器,所有灯丝报警都由它完成,而在FAHRMO模块内则无.
信号灯机构相应安装每一个显示所需要的灯泡、灯座．
四 、信号机电路分析
西门子信号机电路分为三个方面:
以一个三灯位四显示信号机为例,其设置四个点灯模块,红灯为GRUMO模块,绿灯,黄灯分别设置一个FAHRMO模块,另外还设一个电阻FAHRMO模块.
点不同灯模块使用情况:
当点红灯时,使用红灯模块; 点黄灯的同时使用黄灯模块和电阻模块; 点绿灯时使用绿灯模块; 开放引导时同时使用红灯模块和黄灯模块.
1 信号机点灯电路分析
当信号机关闭状态时,信号机点红灯.
其点灯供给电压路线如下:
LISTE板送出交流145V 经信号变压器后送出交流145V到分线架到终端架
经过信号电缆送到室外轨旁盒端子 再送到GRUMO模块,经变压后,送出直流12V到轨旁盒端子 送到机构信号灯灯端.
当信号机点其它灯光时,其线路基本与红灯相类同,只是室外经过为FAHRMO模块.
2 信号机灯丝转换及监测电路分析
每一架信号机在LISTE板中设置一个灯丝监测,每一个点灯模块设有一个主副灯丝转换器,红灯GRUMO模块设有一个灯丝报警器.
当点红灯时:
主副丝转换红灯GRUMO模块内有一主副丝转换器,当主丝断丝,自动转点副丝
灯丝监测
(1)点主丝时
红灯GRUMO模块供给灯丝报警器电源
红灯GRUMO模块主副丝转换器提供触发信号给灯丝报警器 红灯GRUMO模块灯丝报警器输出一个低电平 经GRUMO模块变压器端子 经电缆送回室内终端架到分线架到信号变压器端子 送回LISTE板灯丝监测器
同时,红灯GRUMO模块灯丝报警器输出另一端子固定接功能地,且LISTE板灯丝监测器的另一端子也固定接功能地.这样就相当于构成一个闭合回路.
(2)点副丝时
点副丝与点主丝不同的地方在于,灯丝转换器提供的触发信号不同,所以GRUMO模块的灯丝报警器输出为高电平.
(3)灭灯时
GRUMO模块的灯丝报警器无输出,则LISTE板检测不到高电平或是低电平则为灭灯.
当点其它灯光时,主副丝报警器电源和触发信号由所点灯的模块提供,其它与红灯相同.
3 信号机对其它灯位监测电路分析
每一架信号机的LISTE板中的除红灯外都设有一个对其它灯位监测器.
点红灯时将对其它所有点灯模块进行监测,而点其它灯光时,只对红灯进行监测.
(1)点红灯时:
由红灯GRUMO模块提供电源 整流后变为直流电源分别从不同线路送给其它灯位的监测器
整流后的正电源 经GRUMO模块变压器端子 经电缆送回室内终端架到分给架到信号变压器端子 送回LISTE板其它灯位监测器.
整流后的负电源 经GRUMO模块和FAHRMO模块的连线,条件接点 经FAHRMO模块变压器端子 经电缆送回室内终端架到分给架到信号变压器端子
送回LISTE板其它灯位监测器.
此时正负电源正常送给监测器,则认为此灯位正常,如果正负电源不能送回,监测器则认为此灯位故障,此时不能开放此灯位的信号.
点允许灯光对红灯的监测电路(黄灯或是绿燈)
由点灯FAHRMO模块提供电源 整流后变为直流电源正负电源分别经过本灯位和红灯点灯线路送给自己灯位监测器
整流后的正电源 经FAHRMO模块变压器端子经电缆送回室内终端架到分给架到信号变压器端子 送回LISTE板本灯位监测器.
整流后的负电源 经GRUMO模块和FAHRMO模块的连线,条件接点 经GRUMO模块变压器端子 经电缆送回室内终端架到分给架到信号变压器端子
送回LISTE板本灯位监测器.
此时正负电源正常送给监测器,则认为红灯位正常,如果正负电源不能送回,监测器则认为红灯故障.
总结
本文对西门子信号机核心理论基本论述清楚，如果要真正了解其性能原理与应用，不应拘泥于单独分析，要结合起来，通过活学活套，结合实际工作中的各种实际情况，不断钻研学习才能更好的理解其真正核心技术。
注：文章内所有公式及图表请用PDF形式查看。
Abstract: to use Siemens subway signal system, signal controller is a fairly complex equipment, it is the way one of the basic elements of signal system is an important part of, in use process maintenance in the complexity of the encounter circuit failure, so to further discussion, and to sum up the core technology theory.
关键词
ATS列车自动监督SICAS本门子计算机联锁系统
LOW 本地操作员工作站ESTT 信号接口柜
LISTE信号机接口模块SISIG 信号机保险模块
GRUMO信号控制单元(红灯点灯模块)
FAHRMO 信号控制单元(黄灯/绿灯点灯模块)
RM 限制人工驾驶模式URM 非限制人工驾驶模式
中图分类号：U284.1 文献标识码：A 文章编号：
一、 概述
信号机是铁道信号联锁的基本要素之一，是信号系统的重要组成部分,本文主要基于深圳地铁一号线使用的西门子信号机,它与国产信号机有相当大的区别,经过长期对此信号机的维护,摸索.从它的显示,点灯,灯丝转换,监测方面把此信号机的分散的资料进行了整合,把拢统的概念进行了细化，以便更好来理解，分析该信号机的设计理论，电路原理，更好维护该种类型信号机，处理信号机的故障。
二、 信号机介绍
1 信号机的显示
西门子信号机共有4种显示:
红灯:禁止列车越过该信号机
黄灯:允许列车越过该信号机,表示进路上至少有一组道岔开通侧向位置
绿灯:允许列车越过该信号机,表示进路上所有道岔都开通直向位置
红灯+黄灯:引导信号,允许列车以RM或者URM模式越过该信号机
2信号机的命令
第一种命令：常规命令
（1）关单信号。执行条件：信号机已开放。功能：命令执行后把信号机设置为关闭状态。
（2）封锁信号。功能：把关闭状态下的信号机封锁（如果信号机为开放状态，执行“封锁信号”命令后，信号机将会被关闭并封锁。）。信号机被封锁后，将不能开放主信号，但可以开放引导信号，且在人工解封后，（即使在信号没有开放过的情况下）信号都不会自动开放，只可以人工再次开放信号。
（3）开放信号。条件：信号达到主信号层，信号没有被封锁，且信号机正常。功能。把信号机设置为开放状态。
（4）自排单开。条件：信号机具备自排功能且追踪全开功能没有打开。功能。命令执行后，可以把单架信号机设置为自动排列进路状态（根据目的地码排列进路）。
（5）自排单关。功能：把单个信号机设置为人工排列状态。
（6）追踪单开。条件：信号机具备追踪功能且自排全开功能没有打开（只有追踪功能信号机除外）。功能：把单个信号机设置为联锁自动排列进路状态（由联锁机调用唯一的进路）。
（7）追踪单关。功能。把单个信号机取消由联锁自动排列进路状态。
第二种命令：安全相关命令
（1）开放引导。条件：列车占用接近区段等，参照第15页“开放引导信号的条件”。功能：命令执行后，开放引导信号（黄灯+红灯）。
（2）解封信号。功能：取消在关闭状态下的信号机的封锁。
3信号机故障
（1）信号机连接中断故障。现象：在LOW显示相应的信号机灰色，通常是两个信号机同时故障。
(2)始端信号机编号闪。可能是红灯主灯丝故障、绿灯或黄灯灭灯。请仔细查看报警信息内容确定故障类型。
(3)信号机红灯灭灯。现象：信号机机柱和灯头红闪。
三 、信号机主要设备组成
LISTE板是信号机轨旁设备和SICAS联锁间的接口模块,一块LISTE板控制两架信号机,采用二取二的方式,LISTE模块与信号控制单元的GRUMO和FAHRMO一起协同工作.
SISIG板是LISTE板的保险模块,对应每一块LISTE板有一块SISIG板，每块SISIG板设有三个保险．:1)為LISTE板的230V电源提供保险F1 0.25A；2)为LISTE板的两路21V电源提供保险F2 0.1A；3)为230V/145V点灯电压提供保险F34A．
一个信号变压器模块由四个信号变压器组成。一个信号显示配备一个信号变压器，信号变压器用来实现电流隔离和提供白/昼电压。而且可以从信号变压器的故障情况调整监督电压。
信号控制单元GRUMO/FAHRMO模块用来控制和监视信号灯丝。每一个信号灯配置一个GRUMO模块和一个FAHRMO模块。GRUMO模块控制红灯显示，FAHRMO模块控制其它的信号显示。其主要功能监督灯丝和当主丝断丝时切换到副丝。通过连接到信号机的所有信号控制单元，就可以组成一个完整的显示系统，它能够为联锁系统提供灯丝及信号显示状态．每一个信号机还需要一根地线．
GRUMO与FAHRMO的主要区别在于红灯GRUMO模块有一个灯丝报警器,所有灯丝报警都由它完成,而在FAHRMO模块内则无.
信号灯机构相应安装每一个显示所需要的灯泡、灯座．
四 、信号机电路分析
西门子信号机电路分为三个方面:
以一个三灯位四显示信号机为例,其设置四个点灯模块,红灯为GRUMO模块,绿灯,黄灯分别设置一个FAHRMO模块,另外还设一个电阻FAHRMO模块.
点不同灯模块使用情况:
当点红灯时,使用红灯模块; 点黄灯的同时使用黄灯模块和电阻模块; 点绿灯时使用绿灯模块; 开放引导时同时使用红灯模块和黄灯模块.
1 信号机点灯电路分析
当信号机关闭状态时,信号机点红灯.
其点灯供给电压路线如下:
LISTE板送出交流145V 经信号变压器后送出交流145V到分线架到终端架
经过信号电缆送到室外轨旁盒端子 再送到GRUMO模块,经变压后,送出直流12V到轨旁盒端子 送到机构信号灯灯端.
当信号机点其它灯光时,其线路基本与红灯相类同,只是室外经过为FAHRMO模块.
2 信号机灯丝转换及监测电路分析
每一架信号机在LISTE板中设置一个灯丝监测,每一个点灯模块设有一个主副灯丝转换器,红灯GRUMO模块设有一个灯丝报警器.
当点红灯时:
主副丝转换红灯GRUMO模块内有一主副丝转换器,当主丝断丝,自动转点副丝
灯丝监测
(1)点主丝时
红灯GRUMO模块供给灯丝报警器电源
红灯GRUMO模块主副丝转换器提供触发信号给灯丝报警器 红灯GRUMO模块灯丝报警器输出一个低电平 经GRUMO模块变压器端子 经电缆送回室内终端架到分线架到信号变压器端子 送回LISTE板灯丝监测器
同时,红灯GRUMO模块灯丝报警器输出另一端子固定接功能地,且LISTE板灯丝监测器的另一端子也固定接功能地.这样就相当于构成一个闭合回路.
(2)点副丝时
点副丝与点主丝不同的地方在于,灯丝转换器提供的触发信号不同,所以GRUMO模块的灯丝报警器输出为高电平.
(3)灭灯时
GRUMO模块的灯丝报警器无输出,则LISTE板检测不到高电平或是低电平则为灭灯.
当点其它灯光时,主副丝报警器电源和触发信号由所点灯的模块提供,其它与红灯相同.
3 信号机对其它灯位监测电路分析
每一架信号机的LISTE板中的除红灯外都设有一个对其它灯位监测器.
点红灯时将对其它所有点灯模块进行监测,而点其它灯光时,只对红灯进行监测.
(1)点红灯时:
由红灯GRUMO模块提供电源 整流后变为直流电源分别从不同线路送给其它灯位的监测器
整流后的正电源 经GRUMO模块变压器端子 经电缆送回室内终端架到分给架到信号变压器端子 送回LISTE板其它灯位监测器.
整流后的负电源 经GRUMO模块和FAHRMO模块的连线,条件接点 经FAHRMO模块变压器端子 经电缆送回室内终端架到分给架到信号变压器端子
送回LISTE板其它灯位监测器.
此时正负电源正常送给监测器,则认为此灯位正常,如果正负电源不能送回,监测器则认为此灯位故障,此时不能开放此灯位的信号.
点允许灯光对红灯的监测电路(黄灯或是绿燈)
由点灯FAHRMO模块提供电源 整流后变为直流电源正负电源分别经过本灯位和红灯点灯线路送给自己灯位监测器
整流后的正电源 经FAHRMO模块变压器端子经电缆送回室内终端架到分给架到信号变压器端子 送回LISTE板本灯位监测器.
整流后的负电源 经GRUMO模块和FAHRMO模块的连线,条件接点 经GRUMO模块变压器端子 经电缆送回室内终端架到分给架到信号变压器端子
送回LISTE板本灯位监测器.
此时正负电源正常送给监测器,则认为红灯位正常,如果正负电源不能送回,监测器则认为红灯故障.
总结
本文对西门子信号机核心理论基本论述清楚，如果要真正了解其性能原理与应用，不应拘泥于单独分析，要结合起来，通过活学活套，结合实际工作中的各种实际情况，不断钻研学习才能更好的理解其真正核心技术。
注：文章内所有公式及图表请用PDF形式查看。