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1、DS6-11型计算机联锁系统,Banquabsuoyou,2,目录,一、DS6-11型计算机联锁系统结构 二、DS611型计算机联锁系统主要特点 三、DS611型计算机联锁子系统的硬件组成与功能 四、DS6-11型计算机联锁系统的接口电路 五、双机切换及条件电源控制电路 六、DS6-11型计算机联锁系统的软件构成及功能 七、DS6-11型计算机联锁系统的故障处理,3,1、DS611型计算机联锁系统的体系结构,该系统采用多机分布式结构，有控制台子系统、监测子系统、联锁子系统、网络通信子系统和输入输出接口电路五部分组成。控制显示分机(上位机)采用双机冷备的方式，联锁机A和联锁机B组成双机热备系统，
2、监测分机(电务维修机)一般为单机。各子系统的计算机统一为PC总线工业控制机。输入输出接口均采用光电耦合设备实现计算机系统与外电路的电气隔离。系统采用局域网通信方式实现各子系统间的通信联络，为提高系统通信的可靠性，采用双重冗余网络结构，每一台计算机均安装两块网卡对应有两个接点地址，保证有一个网络或网卡故障时不影响系统的正常通信。,4,5,2、DS611型计算机联锁系统主要特点,1、联锁子系统采用动态冗余的双机热备结构，具有故障自动切换和人工切换功能，在切换过程中现场信号设备状态不会受影响，满足系统高可用性要求。 2、联锁软件采用双份编码、模块化、结构化设计。 3、安全输出采用动态驱动方式，表示信
3、息输入采用动态编码方式，满足故障导向安全要求。 4、系统具有完善的自检测和故障诊断功能，并可提供远程监视，为设备维护提供有力的技术支持，并可以与其他信息系统联网交换信息。,6,5)表示信息的输入采用动态编码技术，控制信息的输出采用动态驱动方式，满足“故障一安全”要求。 (6)软件做到系统结构化、程序模块化、文档标准化。编程语言为C语言，可维护性、可移植性好。 (7)系统综合采用多种安全信号措施，包括软、硬件冗余，容错，自诊断技术和各种抗干扰措施。 (8)系统操作方式有按钮盘、数字化仪和鼠标等多种形式供选择。 (9)系统具有较完善的诊断和测试功能，对系统的全部输入输出、车站值班员的操作、信号设备
4、的动作和系统诊断、故障报警信息具有实时记录、查询、图形再现、打印输出功能。人机界面全部为汉字显示，选单操作，使用方便。 (10)系统配有远程监视接口，可提供远程在线监测和诊断。,7,(4)输入输出接口 计算机与现场信号设备之间的联系通过继电电路实现。计算机从继电器接点取得信号设备的状态信息，计算机的输出通过驱动继电器实现对信号机和道岔的控制。由光电隔离输入板和光电隔离输出板实现计算机和继电电路之间的电平转换和电气隔 离。 联锁机主机通过安装在联锁机箱内的开关量输入输出板经过扁平电缆与光电隔离输入板、光电隔离输出板相连。 为提高输入信息的可靠性，输入接口采用闭环工作方式和动态编码信号。输出也采取
5、动态方式。 输入输出软件包括输入处理程序和输出处理程序。,8,三、DS611型计算机联锁子系统的硬件组成与功能,9,3、1 控制台子系统 控制台子系统由控制显示微机（简称控显机）、行车控制台、站场显示设备、控显机转换箱组成。 控显机采用IPC-610型工控机。主机板可以向上兼容。1999年以前主机板采用PCA-6147或6148，CPU为 486。1999年以后采用PCA-6159，CPU为586。 控显机出厂时配有软盘驱动器、键盘。这些设备在系统调试时使用。工程开通后，这些设备禁止使用，将从系统配置中删除。采用DOM半导体盘取代硬盘，直接安装系统程序。,10,控显机内安装两块AN-550BT
6、网卡，用于实现网络通信。一个连接网络A，网络节点地址为“05H”，另一个连接网络B，节点地址为“06H”。网络通信管理软件对双网的工作状态自动监视，正常情况下，从A网取得数据，当A网通信故障时自动切换到B网，保证通信不中断。 行车控制台是办理行车作业的人机界面。控制台操作方式和站场表示设备可以有不同选择。 操作方式有按钮式操纵盘、数字化仪和鼠标三种。采用按钮盘操作，控显机内安装按钮采集接口板。采用矩阵扫描方式采集按钮信号。,11,采用数字化仪操作时，控显机通过串行接口与数字化仪连接。 本系统对以上两种操作方式都同时配备鼠标作为备用操作手段。鼠标也通过串行接口与控显机连接。根据用户需要，可以选定
7、鼠标做为唯一操作方式。 站场表示设备可以采用光带式表示盘或图形显示器。采用光带表示盘，光带由微机控制。 采用图形显示器时，控显机内须安装图形卡。图形显示器屏幕长宽比例为4 ：3。,12,大型站场需用两台甚至三台显示器并列。为便于后台值班员观察，在其面前设同样数量的小屏幕（用14寸）显示器。关于图形显示器屏幕的尺寸，由于运转室空间的限制，操作员与显示器的距离一般在一米左右。在这样的观察距离上，21寸的显示器是最佳尺寸。不宜采用更大屏幕的显示器。 控显机转换箱是控制台操作、显示设备与控显机接口的转换装置。本系统控显机采用双机互为备用。但控制台的操作显示设备只有一套。当控显机切换时，转换箱在人工操作
8、下实现控制台显示器、数字化仪、鼠标、语音输出与控显机接口及控显机电源的自动转换。,13,免去拔、插联机电缆插头的繁琐操作。 转换箱内装有语音卡、串行接口卡、屏幕扩展卡。采用按钮盘时可安装按钮切换卡。语音卡用于产生故障报警和操作提示的语音信号。屏幕扩展卡将图形卡输出的图形信号扩展驱动两个屏幕。以满足前后台值班员需要。串口卡用于鼠标和数字化仪的切换。,14,15,16,3.2 监测子系统 如图5所示，监测子系统主要由模拟量采集接口、监测分机及外部设备(键盘、打印机、显示器)等组成。它的主要功能一是实现对联锁系统设备及开关量的监测；二是完成对信号设备模拟量的检测。关于监测机的监测功能后面详述。 监测
9、分机主要由工控机芯片的主机板、两块局域网接口板(网卡)可读写数据的电子盘（892）、显示卡和打印机接口组成。电子盘除了固化程序外，主要用来保存监测期限内系统的各种监测数据，以便调用和查询。,17,模拟量采集接口完成模拟量的信号的采集和A/D转换，通过串行接口将数字化的模拟量信息发送给监测机。 外部设备有键盘、显示器和打印机，可为维护人员提供各种显示信息，也可将所需的内容打印出来。 监测子系统可通过串行通信接口实现与DMIS、CTC等远程系统的联机通信。,18,2.3 联锁子系统 联锁子系统由两台联锁机组成。联锁机通过开关量输入接口采集现场信号设备的状态信息，由网络接收控显分机发来的操作命令信息
10、，经过联锁运算形成控制命令，通过开关量输出接口驱动有关继电器，实现对道岔和信号机的控制。两台联锁机的配置完全相同。每个联锁机箱内主要安装有主机板，两块局域网卡(A机的接点网址为“01H”和“02H”，B机的接点网址为“03H”和“04H”)，一块PLD电子虚盘卡用于固化联锁程序。,19,此外，根据车站的规模联锁机箱内安装有若干块PCL7122开关量输入输出接口板与光电隔离板连接。 A、B两机的切换有自动和人工两种方式。在双机同步热备的过程中，由程序自动控制故障切换。若主机发生故障则自动转为备机工作，若备机发生故障则备机自动退出运行。人工切换是在监测机的键盘上输入切换命令，实现主备机的转换。,2
11、0,21,4、 计算机接口的电源及双机切换电路,该系统联锁机为双机热备系统，两台联锁机可以互为主备。为了确定双机工作状态并实现双机切换，每台联锁机各设一个“工作继电器”（AGZJ、BGZJ）和一个“运行继电器”（AYUJ、BYUJ），由各自联锁机输出控制。AGZJ、BGZJ采用JWXC-1700，计算机用静态输出控制。AYUJ、BYUJ采用动态输出控制。,22,1、表示信息采集接口,23,本系统表示信息的采集采用动态编码输入方式。微机产生15种不同编码的脉冲信号，每种编码信号有8位脉冲。依次称为状态1、状态2、.状态15(下面用符号 ZT1.ZT15表示)。规定每一种编码信号表示某种信号设备的
12、一种状态。,24,例如：规定ZT1表示道岔定位，ZT2表示道岔反位，ZT3表示轨道空闲等等。这些脉冲信号由微机的一组输出接口发出，送到组合架上，连接到被采集继电器的空闲接点组的前、后接点上，通过中间接点返回到微机的输入接口。微机根据读入信号的编码判断继电器的状态。 在双机热备系统中，二套联锁机采集表示信息各用一组接点。各自产生自己的状态码信号，（ZT1A.ZT15A和ZT1B.ZT15B）送到各自的采集接点组上。,25,26,道岔表示信息采集接口,27,计算机分别从状态信息输出口接连不断地送出三种信息状态码，根据道岔的实际状态，计算机便可从信息输入口采集到唯一的一种状态码，若道岔在定位状态（D
13、BJ吸起）时，所采集的信息为ZT1代码；当道岔在反位状态（FBJ吸起）时，所采集的状态为ZT2代码；如果DBJ和FBJ都落下，计算机所获得的信息为ZT13代码，即道岔处于四开位置。经过对状态码的分析，便可断定道岔处于何种状态，然后计算机将该道岔的动态储存单元填入一个反映道岔状态的动态数据，以便进行联锁逻辑运算。,28,轨道表示信息采集框图如图8-32-2所示。ZT3代码表示轨道区段空闲；ZT4代码表示轨道区段占用。,29,出站兼调车信号表示信息采集框图如图所示。,30,ZT7代码表示出站信号开放(显示绿色灯光)；ZTll代码表示出站信号开放(显示双绿灯光)；ZT5代码表示开放调车信号(显示白色
14、灯光)；ZT8代码表示出站信号关闭(显示红色灯光)；ZTl3代码表示灯丝断丝。 关于进站信号表示信息采集接口、调车信号表示信息采集接口和道岔允许操纵继电器表示信息采集接口,31,4、2控制命令输出接口,32,联锁机的主机板(CPU)通过安装在联锁机箱内的开关量输入输出板(7122板)经过50线扁平电缆与光隔输出板相连，光隔板的输出采取动态脉冲输出方式，并通过26芯信号电缆连接到接口架的插座上。每块光隔输出板上有24路光隔驱动电路，每路输出有一个发光管指示输出状态，有输出时指示灯闪光，无输出时灭灯。光隔驱动电路采用计算机系统提供的GZKF电源，将计算机输出的5V信号转变为24V信号，这个24V信
15、号实际上是直流24V电压，用以驱动继电器动作。从光隔离输出板输出的控制命令先送到动态板，每个动态板可接收四路计算机输出，控制四个继电器。,33,为了保证室外信号设备的控制电路基本不变，DS6-11系统仍然保留了部分继电器，各种信号设备继电器的设置如下: （1）用于信号点灯电路的灯丝继电器DJ、列车信号继电器LXJ、调车信号继电器DXJ、引导信号继电器YXJ和正线路继电器ZXJ。其中LXJ、DXJ、YXJ、ZXJ状态由计算机控制，采用动态继电器。 2）用于道岔控制及表示电路的道岔启动继电器1DQJ、2DQJ及道岔表示继电器DBJ、FBJ。 （3）用于反映室外轨道电路状态的轨道继电器GJ。,34,
16、4）每个道岔区段增设一台允许操作继电器YCJ。该继电器由计算机输出驱动，采用动态继电器。其作用类似原道岔区段的锁闭继电器SJ。只有经计算机运算，该道岔区段空闲，道岔需要动作时，YCJ才能吸起。YCJ吸起后接通道岔1DQJ电路的KZ电源。道岔控制电路的KF电源由计算机输出控制接通。取消了原道岔操纵继电器（DCJ、FCJ）及单操道岔使用的道岔按钮继电器等。,35,4.3动态稳压电源,采用动态板方式须增设两台动态稳压电源，按热备方式连接。其动态稳压电源转换控制电路如图8-36所示,36,5、 计算机接口的电源及双机切换电路,该系统联锁机为双机热备系统，两台联锁机可以互为主备。为了确定双机工作状态并实现双机切换，每台联锁机各设一个“工作继电器”（AGZJ、BGZJ）和一个“运行继电器”（AYUJ、BYUJ），由各自联锁机输出控制。AGZJ、BGZJ采用JWXC-1700，计算机用静态输出控制。AYUJ、BYUJ采用动态输出控制。,37,38,39,六、DS6-11型计算机联锁系统的软件构成及功能,计算机联锁系统的软件分为系统软件和应用软件两个层
