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1、LKD-2000H2型车站列控中心硬件系统手册 上海电务段信息技术科专业名词解释CISComputer Interlocking System铁路信号计算机联锁系统TCCTrain Control Center地面列车控制中心系统CTC(TDCS、DMIS）列车调度管理系统，完成列车集中调度与监督。RSS铁路信号计算机监测系统，完成车站设备的状态检测和维修。LEU轨旁电子单元，点式(非连续)列车控制系统中，用于沿铁路旁存储该段铁路数据。BTM车载设备，应答器传输模块ICUInterlock Computer Unit 联锁计算单元COMM通讯控制器，连接ICU与操控站。SCM手动切换模块CCM
2、通讯控制模块目 录列控中心体系结构1列控中心硬件构成2TP104系统控制机柜3机柜结构3机柜电源系统3机柜内部接线5机柜外部接线6机柜接地系统7机笼TM410、TM413、TM414A8TM410 ICU机笼8TM413电源机笼10TM414A 通讯机笼11TM420 ICU联锁计算单元13TM421 通讯控制器15TM422 手动切换模块17TM432 切换面板端子模块19TM480 RS422通讯模块22TM490 LEU通讯模块24TM450 电源模块26 TCC硬件系统列控中心体系结构车站列控中心作为与铁路现场打交道的设备，是一个大规模的I/O处理系统。它具有可靠性高、分散度强、可冗余
3、配置的技术特色。 冗余措施车站列控中心的安全计算平台标准配置采用2取2热备结构，即A、B双系冗余备份，每系分别为2取2系统。安全计算单元上设计有两套控制网络接口电路，即为冗余结构。电源模块为特殊设计，功率大，稳定性好，实现冗余配置，依据实际需要在主机柜上可配置2-6个电源。 容错措施上电后，系统自动默认A系为主系，B系为备系，可通过手动方式切换A、B系的主备状态。系内、系间严格确保同步即严格执行“输入运算输出”的周期同步。 分散隔离措施A、B双系完全独立工作，拥有单独的模块、输入/输出接口、电源和通讯连接。采用现场总线技术（Profibus-DP）取代传统的并行总线，使各模板的故障被有效地隔离
4、。所有模板均带有隔离电路，将通道上窜入的干扰源拒之系统之外，无需另配隔离器。 迅速维修措施自诊断能力：A、B分主备系，可手/自动相互切换。主系运算，备系热备。系内故障靠本系自行诊断，主系诊断自己有故障后，降级为备系，备系自动升级为主系。主备切换过程中，现场所有设备不发生扰动。故障指示：系统中所有模块均有状态指示灯，包括运行灯、故障灯、网络通信灯等。打开机柜，各模板运行状态一目了然。此外，在系统历史站上，操作人员可随时调出系统状态图，从图中可以看到各站、各模块的运行状态。带电插拔功能：由于采用了特殊保护措施，系统中的所有模块均可带电拔插，对系统的运行不会产生任何影响。列控中心硬件构成TCC主体硬
5、件设备标准配置：正面：从上到下依次为电源机笼、指示灯与开关面板、ICU机笼、液晶显示器、通讯机笼、两个LEU； 两个UPS电源；两个空气开关、两个防雷、一个保险、DB18端子等。背面：除了以上结构，还安装了工控机、24V西门子电源、两个安全继电器、一个TM432接线端子模块、隔离变压器等。 系统机柜TP104: 配1个电源机笼TM4131个ICU机笼TM410+1个通讯机笼TM414A+1块指示灯及切换面板+4个GPS+2个LEU； 电源机笼TM413：6槽位，配6块24VDC电源TM450，分为3组，两两冗余输出； ICU机笼TM410：8槽位，配4块ICU连锁计算单元TM420+2块通讯控
6、制器TM421+2块手动切换模块TM422，A、B系各4块； 通讯机笼TM414A: 10槽位, 配6块RS422通讯模块TM480和4块LEU模块TM490，A、B系各5块； TP104系统控制机柜机柜结构TCC所有的硬件都安装在TP104机柜内。机柜外形尺寸：800(宽)600(深)2116(高)，单位:mm。TP104机柜为框式结构，前后开门，左右侧板可拆卸，底部安装有万向滑轮，可随意移动。机柜前后门下部设有通风口，机柜顶部装有排风单元，机柜底座与机柜主体之间有橡胶绝缘。 机柜内部配线内部接线在TCC各个硬件设备之间建立通讯联系。机笼间的内部接线主要有：电源线、DP通讯线、指示灯及切换开
7、关面板连线、电源状态连线及LEU之间的连接等。 A、B系相互独立，ICU机笼和通讯机笼有各系独立的通讯接口、电源接口及输入/输出接口，不可混接。 对于每个系，模块的数据通讯采用冗余的PROFIBUS-DP总线，笼间用4孔连接器相连。其中“A、A”为一对DP通讯接点，“B+、B”为另一对DP通讯接点，互为冗余。机柜外部配线图示外部信号电缆从机柜底部的进线孔进入机柜，由下至上走线，分别连至相应的外部接线端子。机笼间的外部接线主要有：电源线、TM480模块的RS422接口和TM490模块的RJ45接口等。要求柜内线缆走线整齐美观并绑扎固定。外部电缆连接图示机柜电源系统由供电系统进入TCC的交流电源线
8、只需接火线（L）和零线（N）。必须注意：供电系统的交流保护地最终应与TCC系统的保护地汇于一点接到大地。要求系统的电源必须保证连续不间断供电（UPS）。对电源的基本要求如下： 电压：单相220AC（15%10%） 频率：50HZ1HZ 波形失真率：小于3%1路220VAC从机柜底部的进线孔进入机柜，经空气开关1后分为两路，一路为机柜风扇供电，一路经过1:1隔离变压器后由DB端子分配成多路220VAC为UPS供电。电源模块TM450将UPS1和UPS2输入的两路220VAC转换成24VDC,为ICU机笼、通讯机笼和RS422转换模块供电。UPS2输出一路经空气开关2后由DB端子分配成多路220V
9、AC为工控机和液晶显示器供电。机柜接地系统TCC硬件的接地系统包括：保护地和防雷地，在柜内汇于一点，通过公共接地铜排接入大地。 保护地：机柜体保护地、机笼保护地、电源交流保护地相连汇于柜底接地螺钉。 防雷地：通讯机笼防雷接地、电源防雷器和变压器屏蔽地汇于防雷接地排连接到柜底接地螺钉。机笼TM410、TM413、TM414A列控中心机笼包括8槽位ICU机笼TM410、6槽位电源机笼TM413和10槽位通讯机笼TM414A。用螺钉固定在机柜TP104的相应的安装位中。 标准19英寸4U机笼，采用前插件、后出线结构。 ICU机笼和通讯机笼中的模块分属于 A、B两系，各占一半；电源机笼中的冗余电源模块
10、共同为系统供电。 当机笼中有空槽位闲置不用时，需要安装空面板。正视图 侧视图 空面板的安装TM410 ICU机笼ICU机笼共有8个槽位，配置TM420、TM421和TM422模块共8块，A、B系各占4块。槽位号从前面板看过去由左至右依次为07号，其中03号插A系模块，47号插B系模块。各槽位固定一种模块，不可插错，具体分配如下： TM420 4块；0号槽、1号槽2块为A系 ；5号槽、6号槽2块为B系； TM421 2块；2号槽1块为A系；7号槽1块为B系； TM422 2块；3号槽1块为A系；4号槽1块为B系； 槽 号模块类型A系0TM4201TM4202TM4213TM422B系4TM422
11、5TM4206TM4207TM421A、B系各有1个4位拨码开关设定笼号，笼号必须设成一致才可以正常通讯。ICU后背板上的2个DB25插座，是TM422模块与“指示灯与切换面板”接口，它和DB9插座“POWER STATE D”与TM432配套使用，在列控中心系统中用于连接安全继电器。ICU后背板上的3个DB9插座“POWER STATE A/B/C”是“电源状态输入”接口。与TM413电源机笼背板的“电源状态输出”接口相连后，TM422模块可将当前系统电源状态显示在软件中；ICU后背板上的4个DB9插座“ICUCOM*”是TM410模块与GPS的接口，分别与机柜内的4个GPS相连。TM413
12、电源机笼电源机笼有6个槽位，可配置3对TM450电源模块，两两冗余均流输出,为ICU机笼TM410、通讯机笼TM414及其它现场设备提供24VDC电源。 TM414A 通讯机笼TM414A通讯机笼有10个槽位，槽号奇偶分离。从前面板看过去第0、2、4、6、8号槽位于左侧，放置A系模块；第1、3、5、7、9号槽位于右侧，放置B系模块。槽号固定不变，各槽位放置的模块类型也固定不变，不可插错，具体分配如下： TM480 6块；0号槽、2号槽、4号槽3块为A系 ；1号槽、3号槽、5号槽3块为B系； TM490 4块；6号槽、8号槽2块为A系；7号槽、9号槽2块为B系； 模块通讯站地址=机笼笼号10+槽
13、号，站地址随笼号变化。模块外部接口和拨码开关位于TM414A机笼的背板。 笼号设定拨码开关（4个）：A、B系各2个，两两冗余。笼号必须设成一致才可以正常通讯， 即4个拨码开关的设定必须相同。 终端匹配拨码开关（2个）：A、B系各1个。2个拨码开关的状态必须设成一致。同时拨至“ON”,连接终端匹配电阻；同时拨离“ON”，断开终端匹配电阻。 在DP通讯链路中，如果TM414A机笼是最末端机笼，则需要接入终端匹配电阻吸收信号反射和 回波。 DB9连接器（6对）：A、B系各3对，是TM480模块的RS422通讯接口，外接CIS、CTC、RSS设备。 标准RJ45接口（4对）：A、B系各2对，是TM49
14、0模块的RJ45以太网接口，外接LEU设备。TM480模块外接线图TM490模块外接线图TM420ICU联锁计算单元特点 嵌入式低功耗32位RISC处理器 16MB SDRAM 16MB Flash 冗余配置，二取二表决 1路专用安全数据表决通道，ICU双机数据交换 1路专用安全数据表决通道，系间ICU数据交换 2路专用安全数据交换通道，分别向2个COMM传送数据 1路Profibus-DP控制网 复位按钮、硬件看门狗 支持热插拔原理框图指示灯技术指标型 号 TM420 联锁计算模块基本性能电 源CPU32位RISC处理器工作电源24VDC5%SDRAM16MB功率消耗Max. 7.5W 24
15、VFlash16MB工作环境通 讯工作温度045安全数据表决通道2路通讯速率：10Mbps工作湿度5%90%，无冷凝存储温度-2070安全数据交换通道2路通讯速率：10Mbps存储湿度5%90%，无冷凝物理特性PROFIBUS-DP控制网1路通讯速率：1.5Mbps尺寸规格（宽高深）53mm173mm280mm安装方式机笼安装安装机笼TM410 ICU机笼TM421通讯控制器特点 嵌入式486DX4 100MHz兼容处理器 16MB SDRAM 16MB Flash 4路安全数据交换通道，记录、监控A、B系ICU数据 1路10Base-T以太网，与上层操作站进行数据交换 复位按钮，硬件看门狗
16、支持热插拔原理框图指示灯技术指标TM421 通讯控制模块基本性能电 源CPUIntel 486DX4兼容100MHz工作电源24VDC10%SDRAM16MB功率消耗Max. 10W 24VFlash16MB工作环境通 讯工作温度045安全数据交换通道4路通讯速率：10Mbps工作湿度5%90%，无冷凝存储温度-2070监控网络1路通讯速率：10Mbps存储湿度5%90%，无冷凝物理特性尺寸规格（宽高深）53mm173mm280mm安装方式机笼安装安装机笼TM410 ICU机笼TM422手动切换模块概述 手动切换A/B系主从状态; 驱动互锁安全继电器互锁安全继电器可有效防止A、B系同时为主，进
17、一步增强了TCC系统的可靠性。并采集安全继电器状态; 监测电源状态、显示当前系工作状态; 2路PROFIBUS-DP总线; 双CPU工作方式，对数据结果进行2取2表决，通过2条DP总线把表决结果分别上报给2个系的ICU。 输出采用双端控制，每个CPU控制一端，保证输出的可靠性； 当此模块不存在时，两系自动工作，通过网络来自动确定两系的主从状态。 电源过流保护功能； 容错和自诊断功能； 与机柜正面“状态指示与控制面板”配合使用。指示灯状态指示与控制面板技术指标TM422 手动切换模块基本参数输入通道24路18路24VDC电源状态检测；4路安全继电器状态2路切换开关状态检测输出通道5路3路LED灯
18、状态；1路安全继电器驱动1路安全继电器状态采集驱动工作周期60ms隔离电压1500Vrms电 源工作电压24VDC5%功率消耗7W 24V工作环境工作温度-545工作湿度5%90%，无冷凝存储温度-2070存储湿度5%90%，无冷凝物理特性尺寸规格（宽高深）53mm173mm280mm安装方式机笼安装安装机笼TM410 ICU机笼TM432切换面板端子模块功能TM432端子模块是TM422手动切换模块与切换面板、安全互锁安全继电器的连接部件，与TM422共同完成切换信号的采集及系统状态的显示。接线TM432通过两根25针预制电缆和一根9针预制电缆与TM410机笼相连；TM432通过自制散线与切
19、换面板、安全互锁继电器相连，散线标识如表1所示。接线时，散线标识要与TM432的接线端子标识一一对应。安全互锁继电器采用PSR-SCP-24UC/URM/51/22型。其中A1/A2为继电器线圈正负接点，71/72为常闭接点，23/24、43/44、53/54为3对常开接点。 表1 TM432接线端子/散线标识说明标识含义标识含义AM+A系主指示灯正端AM-A系主指示灯负端AS+A系备用指示灯正端AS-A系备用指示灯负端AE+A系故障指示灯正端AE-A系故障指示灯负端AK+A系为主正端AK-A系为主负端BM+B系主指示灯正端BM-B系主指示灯负端BS+B系备用指示灯正端BS-B系备用指示灯负端
20、BE+B系故障指示灯正端BE-B系故障指示灯负端BK+B系为主正端BK-B系为主负端AA1A继电器A1号接线端子BA1B继电器A1号接线端子AA2A继电器A2号接线端子BA2B继电器A2号接线端子A23A继电器23号接线端子B23B继电器23号接线端子A24A继电器24号接线端子B24B继电器24号接线端子A43A继电器43号接线端子B43B继电器43号接线端子A44A继电器44号接线端子B44B继电器44号接线端子A53A继电器53号接线端子B71B继电器71号接线端子A54A继电器54号接线端子B72B继电器72号接线端子A71A继电器71号接线端子A72A继电器72号接线端子 安装TM4
21、32端子模块采用35mmDIN轨道安装方式，通过模块底部的支架将模块固定在横向导轨上。 安装方向：面对导轨，模块的接线端子位于上侧。 l 步骤1：倾斜模块，使模块的上侧卡槽卡住35mmDIN导轨的边沿。l 步骤2：轻推模块使下侧卡槽卡入35mmDIN导轨边沿。当听到“咔嗒”一声时，说明模块已安装到位。拆卸 l 步骤1：朝箭头方向用力使下侧卡槽翘起，脱离35mmDIN导轨的边沿。l 步骤2：旋转模块将上侧卡槽扳离35mmDIN导轨。技术指标TM432 切换面板端子模块平均故障间隔时间（MTBF）106h物理特性尺寸规格（宽高）115mm160mm安装方式导轨安装工作环境工作温度-545工作湿度5
22、%90%，无冷凝存储温度-2070存储湿度5%90%，无冷凝TM480RS422通讯模块概述 实现TCC 与CIS、CTC和RSS的通讯连接； 2路PROFIBUS-DP总线； 冗余RS422通讯接口,防雷保护； 双CPU工作方式, 每个CPU分别实现DP总线与RS422总线的协议转换； 2个CPU二取二表决，如表决不一致，则模块进入故障安全状态；指示灯连接器针序号D型连接器信号定义1 R+接收2 T+发送3NC空4NC空5NC空6R-接收7T-发送8NC空9NC空 防雷保护 RS422通讯接口具有防雷保护功能，符合TB/T 3074-2003 铁道信号设备雷电电磁脉冲防护技术条件试验等级4（
23、线地电压4kV，线线电压2kV）的要求。 试验方法：与信号传输线连接的设备，用波形10/700s，按试验等级4的要求进行正、负极性各5次，间隔为1min的线地和线线冲击试验。技术指标TM480 RS422通讯模块电气特征RS4222路通讯隔离电压1000Vrms防雷线地电压4kV10/700s线线电压2kV10/700s电 源工作电压24VDC10%功率消耗5W 24V工作环境工作温度-545工作湿度5%90%，无冷凝存储温度-2555存储湿度5%90%，无冷凝物理特性尺寸规格（宽高深）43mm173mm280mm安装方式机笼安装安装机笼TM414A通讯机笼TM490LEU通讯模块概述 完成T
24、CC 与LEU间的数据转发； 2路PROFIBUS-DP总线； 冗余RJ45以太网接口； 双CPU工作方式, 每个CPU分别实现DP总线与以太网的协议转换； 2个CPU二取二表决，如表决不一致，则模块进入故障安全状态；指示灯连接器TM490与LEU通过直通网线连接，采用标准RJ45接口，信号定义如表1所示： 表1 RJ45连接器信号定义针序号信号定义线色含义1TData+白橙数据发送正2TData-橙数据发送负3RData+白绿数据接收正6RData-绿数据接收负技术指标TM490 LEU通讯模块电气特征RJ45接口2路接口协议数据链路层协议802.3 10M以太网IP协议IPv4电 源工作电
25、压24VDC5%功率消耗6W 24V工作环境工作温度-545工作湿度5%90%，无冷凝存储温度-2555存储湿度5%90%，无冷凝物理特性尺寸规格（宽高深）43mm173mm280mm安装方式机笼安装安装机笼TM414A通讯机笼TM45024VDC电源模块特点 输入电压：220VAC（-15%+10%），50Hz1Hz 输出电压：24VDC5% 最大额定功率：150W 并联冗余、并联均流 输入、输出保护 输入输出隔离 电源状态输出 支持热插拔原理框图使用说明状态指示灯模块加电时，面板的状态指示灯（ON）显示当前的工作状态。指示灯亮表示24VDC输出正常；指示灯灭或异常，表示电源无输出或电源输出
26、异常。并联冗余TM450电源模块两两冗余配置，并联运行以降低由电源而引起的故障。在1:1方式下，实现电源供电的无扰在线更换。并联均流TM450电源模块两两并联均流，当其中一块电源模块故障，停止输出后，另一块电源自动承担全部负载；更换新电源后，自动重新均分负载，不影响系统的电源输出。安装配置TM450电源模块与TM413电源机笼配套使用，可构成3组24VDC电源，每组2个电源，互为冗余、并联均流。各组电源模块之间互不冗余、不均流。技术指标型 号 TM450 24VDC电源模块输入特性交流输入电压220VAC（-15% +10%），50Hz1Hz输入级浪涌抑制能力Max. 3000V1.2s30%
27、输入对壳绝缘耐压1500V1min，漏电流小于20mA输出特性直流输出电压24VDC5%额定输出功率150W，在规定环境条件下，300CFM风量，可长期工作；110W，在规定环境条件下，自然散热，可长期工作；输出纹波电压250mV输出对壳绝缘耐压1500V1 min，漏电流小于20mA工作环境保护工作温度-545输入输出间隔离耐压3000V1 min，漏电流小于20mA工作湿度5%90%，无冷凝短路保护输出端在10秒之内短路，不会烧毁模块存储温度-2555物理特性存储湿度5%90%，无冷凝尺寸规格（宽高深）71mm173mm280mm 安装方式机笼安装安装机笼TM413电源机笼第2页 共 27页
