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10_计算机联锁系统技术_第十章
I/O总线
主处 理器C
TYJL-TR9型硬件系统及其功能
联锁子系统 监控子系统 输入/输出子系统 维护子系统 电源系统
联锁子系统
主处理器模块:采用3取2表决完成逻辑运 算 电源模块:冗余的电源模块提供计算机工 作的内部电源 采集模块:采集现场信息,并传递给处理 器模块 驱动模块:执行处理器的命令,驱动现场 继电器 通信模块:完成联锁机和其他设备之间的 通信
局域网 列控 系统 光端机 光缆
执行机A 采集 驱动 B 执行机A 采集 B 执行机A 采集 驱动 B
信息 处理系统
数字化仪
监控机A B (MMI)
维修终端 综合控制中心 光端机
联锁总线
光缆
执行机A 采集 驱动 B
控制台
驱动
微机房
现场设备
10.1.1 TYJL-II型系统结构及功能
监视控制系统-由控制台和监控机构成,是系统的操作界 面和人机接口。 主控系统-由联锁机、执行表机组成,是联锁控制系统的 核心,完成系统的调度、通信、诊断以及现场信息的采集, 联锁逻辑的运算和控制命令的输出等功能。 接口系统-该系统对内与主控系统相连,对外与现场设备 相连,主要由采集结合电路、动态驱动设备和继电器控制 电路组成。 辅助电路-主要由电务维修机等组成,电务维修机存储记 录计算机联锁控制系统的全部运行信息,并为电务维修人 员提供人机界面。 电源系统-主要由配电柜或综合柜组成、负责给系统各组 成部分供电。
维护及检测软件系统
主要功能有:
站场状态的跟踪与回放,操作命令记录和故障 记录; 远程诊断功能; 监控系统时钟调校功能; 与其他信息系统接口功能。
10.1.3 TYJL-II型硬件系统结构及功能
TYJL-II型硬件系统包括以下几个部分:
监视控制系统 主控系统 接口系统 主备双机切换系统 电源系统 辅助系统
监视控制系统
监视控制系统由控制台和监控机构成 监控机选用工业PC机,主要实现人机对话, 进来初选,采用双套配置同时运行,可实 现人工切换或自动切换。
主控系统
主控系统主要由联锁机和执行表机组成,其联锁机和执表 机的硬件结构完全相同,包括微处理器系统,信息采集及 控制驱动和电源装置三大部分,结构图如下:
控制台子系统
控制台子系统由控制显示机、行车控制台、 站场显示设备、控显机转换箱组成。
10.1.4TYJL-II型系统的技术特点
系统采用高可靠工业控制计算机,以热备双冗余结构组成 联锁处理系统,可实现双套联锁控制系统的快速同步功能, 不影响值班人员的操作和现场显示。 联锁程序采用双软件结构,在控制命令级进行比较,提高 了联锁运算的安全性,同时程序设计采取分层网络结构, 进一步提高软件的安全性。 系统的采集电路和驱动电路采用动态脉冲工作方式,当任 一部件故障时,均能导致信息脉冲中断,保证故障-安全。 系统严格采用闭环控制原理,通过对输出控制命令分层双 重回读的闭环控制,可对驱动混线、驱动板故障、I/O故 障等进行有效检查,保证故障-安全。 系统设有切换校核电路对切换电路的一致性进行检查,校 核有误时联锁机将停止输出,以保证系统安全。 系统具有强大的故障诊断能力,并通过维修机记录下来, 供电务维修人员参考。
监测软件
组成的程序模块: 人机命令处理程序:响应键盘操作,完成 对数据库的检索、显示、打印、图型显示、 再现、双机切换等处理; 实时数据库管理程序:把从控制显示分机 和联锁机接收来的信息记录在数据库。
DS6-11型硬件系统及其功能
控制台子系统 联锁子系统 输入/输出接口 网络通信子系统 继电器接口电路 电源系统
监控子系统
由工控机、光端机、视频复视器和集线器 组成。 实现人机对话,操作人员利用鼠标进行操 作,办理接发车进来、调查进来等。
输入/输出子系统
完成对现场设备信息的采集和对有关设备 的驱动 每个输入模块都有相同的分电路(A、B、 C)。相互完全隔离并独立操作,人一条 分电路的故障不会扩散到其他分电路 每个输出模块也有三条相同的隔离分电路。 每条分电路由各I/O微处理器通过相应的 I/O总线从相应的主处理器中获取输出数 据。
辅助系统
一般由电务维护终端和微机检测系统构成, 电务维修机采用标准工业机
电务维修机自动记录计算机联锁控制系统的工 作状态及现场作用情况,并可以实现记录回放, 便于维修人员进行在线诊断和远程诊断,实现 与TDCS等信息系统接口 微机检测用来检测记录信号设备的模拟量及开 关量,为电务维修人员提供设备的工作状态信 息。
10.2 DS6系列计算机联锁控制系统
DS6系列计算机联锁控制系统是由通信信 号总公司研究设计院研制的铁路车站信号 控制系统,主要产品包括: DS6-11型双机热备结构计算机联锁控制 系统 关键部件采用日本京三公司2取2安全计算 机的DS6-K5B型计算机联锁控制系统
DS6-11型系统结构及其功能
10.1.2 TYJL-II型软件系统及其功能
TYJL-II型计算机联锁软件一般划分为三 个子系统:
监控机软件系统 主控机软件系统 维护软件系统
软件间的沟通用系统管理软件(专用通讯 软件)实现
监控机软件系统
由于不涉及行车安全,采用单软件结构,其主要 功能为:
对值班员的所有操作进行提示、处理并记录,接收值 班员的有效操作命令,向主控系统发出相应的执行命 令; 接收主控系统提供的站场表示信息,向值班员提供站 场图象的实时显示; 向值班员提供整个系统的工作状态信息,报警信息和 简要的故障信息; 记录系统的全部操作和运行信息; 向辅助系统提供记录信息,与其他必要的信息系统接 口
联锁控制软件
组成的令处理程序根 据控制显示分机发送来的操作信息形成相应的 控制命令,唤醒不同的程序模块进行相应的处 理,并对非法操作进行防护。 联锁运算程序:系统设计了两套联锁程序,一 套按照进路联锁表的数据结构进行运算,另外 一套按照信号设备的相互关系对与之对应的数 据结构进行运算,其结果在输出命令级进行比 较,一致时输出。
动态编码输入
联锁子系统
联锁机B
采集 接口 驱动 接口
动态编码输入
驱动 接口
输入/输出接口 热备用输出
继电器接口电路
道岔
信号
ATP接口电路
DS6-11型系统结构
控制台子系统的主要功能:将值班员的按钮操作 命令发送给联锁机,使联锁机根据值班员的操作 意图实现联锁运算;将车站现场设备的状态和值 班员当前的操作信息以及计算机联锁系统的工作 状态实时地通知值班员。 联锁子系统的主要功能:接收由开关量输入接口 采集的现场信号设备状态,以及来自控制台的操 作命令,进行联锁运算,产生输出命令。再通过 开关量输出接口驱动继电器,实现对道岔和信号 机的控制。 监测子系统的主要功能:帮助计算机联锁控制系 统管理和维护人员分析事故原因和查找设备故障, 具有当前信息显示、记忆信息查询、作业再现和 打印功能。
TYJL-II型双机热备结构计算机联锁控制系统 采用3取2安全计算机的TYJL-TR9型计算机 联锁控制系统
TYJL-II型双机热备型计算机联锁系统
TYJL-II型计算机联锁系统是一个分布式多处理系统,系 统采用模块化结构,可根据站场的实际需要,进行拼装连 接,构成大小不一的系统,示意图如下:
其他网络 MODEM
信息采集和控制驱动
通过信息采集板和控制驱动板完成现场设备表 示信息的采集以及控制命令的输出驱动与执行。
电源装置
主要供给STD微机系统,采集板和驱动板各种 所需电源。
接口系统
指机械室内对外与现场设备相连,对内与 主控系统相连的电路系统,可分为两大部 分:
采集电路-由主控系统通过对相关继电器接点 的数字量采集完成的 输出驱动电路-沿用电气集中使用安全型继电 器控制现场设备的方式,由主控系统驱动板给 出的动态脉冲需经功率放大方能输出驱动电路 实现此功能,主要由动态驱动电源,动态驱动 电路和偏极1000的安全型继电器组成。
电源系统
系统需要电源屏提供两路经过隔离变压器的 220V电源,经过配电柜隔离电压、抗干扰处理 后分配给各个设备使用,除此之外,还有以下几 类电源:
采集、驱动电源:DC 12V,由联锁机和执表机机柜输 出,作为采集回线和驱动回线电源; 计算机工作电源:DC 5V,供联锁机、执表机工作使 用; 切换电源:DC 24V,由配电柜输出,供切换电源使用; 直流稳压电源:DC 28V或32V,供动态继电器或动态 驱动盒使用。
DS6-11型计算机联锁控制系统是分布式多微处理系统,由控制 台子系统、联锁子系统、检测子系统以及输入/输出接口组成, 结构如下图:
控制台子系统 图形显示器 行车控制台 图形显示器 检测子系统 远程监视接口 彩色显示器
监测分机
外设
外设
控制台 分机
备机
通信分机 模拟量 采集接口
双重冗余局域网
联锁机A
采集 接口
维护子系统
主要由维修机组成,给电务人员提供系统 工作信息,实现与其他信息系统的接口。
电源系统
提供系统所需的各类工作电源,包括联锁 机电源,控制台电源、维修机电源、I/O 电源。
10.1.5 TYJL-TR9型系统的技术特点
关键部件采用三重冗余,提高系统的可靠性与安 全性。 采用TRISTATION1131编程环境,提供了很好 的文档管理,提高联锁软件的可靠性和安全性。 联锁安全性软件与联锁功能软件相互分离,降低 了软件设计的复杂性。 通用联锁模块库与定制特殊功能模块相结合,提 高了联锁软件的通用性和灵活性。 完善的自我诊断能力、清晰的故障显示、在线的 故障模块替换使系统便于维护。
主备双机切换系统
在TYJL-II型计算机联锁控制系统中,联锁机、 执表机和监控机均为A、B两套,两套设备通过切 换实现主备关系的交换,以保证一套设备发生故 障时系统能不间断运行,主要由两部分构成:
切换控制电路-包括联锁机切换电路、执表机切换控 制电路、监控机及控制台切换控制电路,实现对联锁 机、执表机、监控机的主备切换,也可通过人工或自 动控制实现。 切换校核电路-包括联锁机切换校核电路和执表机切 换校核电路,主要用来校核切换手柄、LQHJ、ZQHJ 及其复示继电器间动作和状态是否一致,实现对切换 电路的检查,发现错误,及时切断输出,保证安全。