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JD A计算机联锁系统 主要内容 JD 1A型计算机联锁系统的硬件组成及功能JD 1A型计算机联锁系统的接口电路JD 1A计算机联锁的使用与维护JD 1A型计算机联锁系统的故障分析与处理 一JD 1A型计算机联锁系统的硬件组成 体系结构 JD IA型计算机联锁系统属于分布式计算机控制系统 也称集散型测控系统 其特点是分散控制 集中信息管理 体系结构包括 1 人机对话层 也称操作表示层 2 联锁运算层 3 执行层 体系结构 一JD 1A型计算机联锁系统的硬件组成 体系结构 通信方式 1 操作表示机之间操作表示机与电务维修机之间采用以太网通信2 操作表示机与联锁机及联锁机之间采用双CAN通信网通信 双网同时工作 有一网故障时 另一网可保证系统正常通信 3 联锁机与接口电路间采用外部控制总线通信 实现了与计算机总线的分离 4 接口电路与继电器组架间通过32芯电缆连接 采用独特的外部控制型总线控制器 实现计算机总线和控制总线的分离 系统抗干扰能力提高 兼容 扩展能力增强 可根据用户需求配置不同规格 档次的联锁计算机 操作表示计算机 电务维修计算机 联锁机 操作表示机之间采用双通讯网进行通信 双网同时工作 一旦其中一网故障 另一网仍可保证系统正常通信 联锁计算机通过故障安全型动态采集电路采集组合架继电器接点状态 每个采集接点通过两套电路同时采集 提高硬件自诊断能力 动态驱动电路双套备份 更换备机驱动板时不影响主机使用 对输出电压进行回读检测 增加输出电路自诊断能力 联锁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 JD 1A型计算机联锁系统的硬件组成 技术性能及特点 一JD 1A型计算机联锁系统 硬件组成 在运转室 通过车务前台监视器 音箱 输入设备 鼠标 等为车站值班员提供操作表示界面 同时在运转室还可以提供后台监视器 便于车站值班员监视前台操作及站场运行情况 一JD 1A型计算机联锁系统 硬件组成 在微机室 有联锁A柜 联锁B柜 计算机柜 防雷接口柜 以及提供给电务人员的维修机和终端设备 一JD 1A型计算机联锁系统 硬件组成 联锁机柜中包括倒机电路 12V 5V 32V直流电源 供接口电路 继电器驱动使用 联锁微机 以及采集机箱 输出驱动检测机箱 计算机柜中包括操作表示机 维修机 操作机倒机单元 防雷接口柜包括电源系统 不间断电源UPS 从组合架接口来的配线 带防雷 以及到联锁机柜中的采集 驱动配线 一JD 1A型计算机联锁系统 硬件组成 一JD 1A型计算机联锁系统 硬件组成 大型站设备配置 操表机组成本系统的操作表示机 简称 上位机 采用双机热备的工作方式 上位机A 上位机B以及上位机倒机电路都放在上位机柜中 操作表示机的功能 显示站场情况 系统工作状况 提示信息 报警信息等 对主要的错误或故障提供相应的语音报警 一JD 1A型计算机联锁系统 硬件组成 办理进路等操作功能 它接收车站值班员的操作按钮 将按钮通过网络通信传送给联锁机 站场及信息显示功能 它接收来自联锁机的站场状态数据和提示信息等 在CRT显示器或控制台上信息转发功能 将站场状态数据及提示信息 报警信息 系统状态信息等转发给电务维修机 联锁机柜组成 每个机柜内包括工控机箱 直流电源机箱 采集机箱 输出驱动及检测机箱 采集 输出驱动及检测机箱内提供接口板插槽 接口板从机箱前面插入 其面板上设有指示灯 用以观察设备运行情况以及输入 输出接口状态 联锁机的功能 接收操作表示机下发的操作命令 通过输入接口电路采集站场状态 将接收到的信息进行分析处理 联锁运算 根据运算结果 通过输出接口电路控制组合架继电器动作 将信号设备的状态信息 提示信息 故障报警信息等传送给操作表示机 一JD 1A型计算机联锁系统 硬件组成 二JD 1A型计算机联锁系统 接口电路 接口电路的组成与信息交换方式接口电路由总线转换板 机箱控制板和输入 输出接口三级电路组成 后两级电路采用外部控制总线 CRTP总线 方式 外部控制总线通过插在最后一个机箱中的总线转换板 IOBC电路板 与计算机ISA总线交换信息 从组合架室内分线盘到输入 输出防雷接口柜之间 以及防雷接口柜到联锁机柜间均通过32芯电缆相连 防雷接口柜加装有通道防雷器件 一 总线转换电路板总线转换电路板 安装在联锁机内 实现ISA总线和外部控制总线的转换 总线转换电路板通过输入 输出机箱母板上的64路欧洲标准DIN连接器 采用级联方式 与所有采集机箱和输出机箱相连 电务人员不需要维护总线转换电路板 二JD 1A型计算机联锁系统 接口电路 二 机箱控制电路板机箱背后安装有I O母板 I O母板提供外部控制总线 采集板 输出驱动板 检测板 以及多功能匹配板都插在I O母板上 这些电路板都通过16位数据线和外部控制总线交换数据 机箱控制电路板用以对本机箱电路板选址 选中哪块电路板 则该电路板通过16位数据线和外部控制总线交换数据 电路板面板有工作指示灯 正常工作时ADDR1 ADDR2 ADDR4 ADDR8指示灯不断闪亮 循环选址 机箱控制板 机箱控制板 机箱控制板 二JD 1A型计算机联锁系统 接口电路 三 I O匹配电路板I O匹配电路板插在I O母板上 用于机箱中外部控制总线的终端匹配 每个机箱必需有一块I O匹配电路板 O匹配板 O匹配板 二JD 1A型计算机联锁系统 接口电路 四 多功能匹配电路板多功能匹配电路板插在I O母板上 可以提供母板总线终端匹配功能 多功能匹配板还用以控制 采集联锁机柜中的联锁倒机电路 它包括本联锁机监督继电器JJ的控制 倒机继电器DJ的控制 本联锁机监督继电器 倒机继电器 切换继电器 仿真检测开关状态的采集 邻联锁机监督继电器 切换继电器状态的采集 多功能匹配板还用以产生本联锁机动态采集电路使用的12V动态方波 对于两套联锁机必须各自在其控制的一个接口机箱中插入多功能匹配板 插了多功能匹配板的机箱就不必再插终端匹配电路板了 多功能匹配板 二JD 1A型计算机联锁系统 接口电路 五 总线匹配电路板总线匹配电路板插在I O母板上 用以与外部控制总线匹配 对于一套联锁机柜 在其控制的最后一个接口机箱中必须插入一块总线匹配板 总线匹配板 二JD 1A型计算机联锁系统 接口电路 六 32路采集电路板32路采集电路板插在I O母板上 用以采集室内组合架继电器接点状态 对于每个采集点对应的是哪个继电器 采集的是此继电器的前接点还是后接点 由接口信息表约定 采集板前面板指示灯表明组合架上该继电器接点是否闭合 如果接点闭合 则该路指示灯闪亮 每个采集点通过两路采集电路采集 例如第一块采集板的第一路和第二块采集板的第一路采集的是同一接点 只有两路采集结果一致 才认为采集接点闭合 如果继电器采集接点闭合 则采集电路板上相应的指示灯闪亮 因为采集电路是动态采集 因此指示灯闪亮 采集电路的工作原理图 二JD 1A型计算机联锁系统 接口电路 二JD 1A型计算机联锁系统 接口电路 状态信息采集接口框图 七 16路输出驱动电路板16路输出电路板插在I O母板上 接收联锁机发送的动态方波 再控制动态驱动电路 驱动电路接收动态脉冲 进而产生驱动组合架继电器动作的直流电平 对于每个输出点对应的是哪个继电器 由接口信息表约定 当输出驱动电路板某路有输出时 面板上的指示灯会闪亮 二JD 1A型计算机联锁系统 接口电路 八 32路驱动回读检测电路板 简称检测板 32路检测电路板插在I O母板上 用以检测动态驱动电路是否工作正常 驱动回读检测板和输出驱动电路板配套使用 当对应的输出电路有输出时 如果其控制的那路动态驱动电路也工作正常 则此路回读检测板面板上的指示灯点亮 如果动态驱动电路故障或回读检测电路故障 则该路指示灯不亮 此时电务维修机会做记录 如果当前联锁机为主机 则会自动切换到备用联锁机 检测板 二JD 1A型计算机联锁系统 接口电路 二JD 1A型计算机联锁系统 接口电路 输出接口框图 二JD 1A型计算机联锁系统 接口电路 接口电路控制原理框图 二JD 1A型计算机联锁系统 接口电路 防雷报警连接框图 防雷短路监督A B 采集防雷管短路监督电路是对所有A B 采集防雷管短路进行监督 当A B 采集防雷管有一个短路并且所采集的继电器状态为励磁状态时 A B 采集防雷管监督电路延时2 s报警 并把报警信息送到A B 联锁机 A B 联锁机接到报警信息后停机 信号值班人员查找具体哪个防雷管短路时 必须把防雷柜与组合架之间的连接端子断开 按一下复原按钮 报警停止 电路恢复正常后 把联锁机柜的12V电源正端接到测试孔 端 看联锁机柜采集表示灯哪一个亮 则亮灯单元对应的防雷管短路 二JD 1A型计算机联锁系统 接口电路 二JD 1A型计算机联锁系统 接口电路 防雷短路监督原理图 九 继电器结合电路 信息表1 接合电路为了保证室外信号设备的控制电路基本不变 本系统仍然保留了部分继电器 组成了相对定型的继电器组合 继电器的名称和作用与6502基本相同 各种组合所用的继电器如下 道岔组合 DCJ FCJ DBJ FBJ SJ 1DQJ 2DQJ 进站组合 LXJ TXJ LUXJ ZXJ YXJ 1DJ 2DJ 一方向出站组合 LXJ DXJ DJ 多方向出站组合 LXJ DXJ ZXJ DJ 调车组合 DXJ DJ 轨道区段 GJ 50Hz或25Hz 2 接口信息表 二JD 1A型计算机联锁系统 接口电路 三JD 1A计算机联锁系统的使用与维护 一 系统开启 关闭步骤1 系统开启步骤 开启A BUPS电源 在电源屏正常供电情况下 按压UPS的电源按钮1 2秒 UPS应正常启动 开启各联锁机柜后面的AC220V空气开关并顺序打开A B电源箱的5V 12V 32V电源开关 打开运转室设备电源 打开A B各计算机的电源 打开维修机电源 打开操作表示切换单元24V电源开关 一 系统开启 关闭步骤2 关闭系统的步骤 关闭维修机电源 关闭A B各计算机电源 关闭A B电源箱的5V 12V 32V电源开关 关闭各联锁机柜内AC220V电源开关 关闭操作表示切换单元24V的电源 关闭运转室设备电源 关闭A BUPS电源 三JD 1A计算机联锁系统的使用与维护 二 电务维修机的功能及使用1 记录内容 按钮操作进路办理道岔转换轨道占用信号开放联锁机故障信息采集 驱动状态 功能 检索 打印 回放容量 1个月远程诊断功能 三JD 1A计算机联锁系统的使用与维护 二 电务维修机的功能及使用2 使用方法举例在系统菜单中用鼠标左键点击 查看车站值班员最近一个月每天按压按钮的时间 按钮名称等信息 按钮 三JD 1A计算机联锁系统的使用与维护 二 电务维修机的功能及使用2 使用方法举例当您通过系统菜单选择 点击 了后 系统弹出联锁系统故障记录对话框 按钮 三JD 1A计算机联锁系统的使用与维护 二 电务维修机的功能及使用2 使用方法举例在系统菜单中用鼠标左键点击 弹出子菜单如右图 通过选择 可以显示值班员操作提示框和查看联锁采集 驱动信息表 按钮 第三讲JD 1A计算机联锁系统的使用与维护 三 操作表示机 微机室到运转室配线 三JD 1A计算机联锁系统的使用与维护 三 操作表示机 A B机运行方式与区别上位机A 上位机B运行方式 系统运行时 两台上位机同时工作 先开启的为主机 后开启的为备机 当主上位机发生故障时 自动切换到备用上位机 上位机A 上位机B双机热备运行方式区别 主用上位机运行时 接收鼠标操作 向下位机 联锁机 发送车站值班员的操作命令 播放语音提示信息 备用上位机运行时 只能接收下位机传来的站场状态信息 实时显示站场运行情况 系统运行情况等 不能接收操作信息和向下位机发送操作命令 也不能播放语音提示信息 三JD 1A计算机联锁系统的使用与维护 三 操作表示机 A B机显示与转换正常显示 表示机电源灯亮 转换单元A机主用或B机主用指示灯亮 A机运行 B机运行表示灯亮 钥匙开关转到自动 A机主用位置 人工倒机 当A操作表示机为主用时 按下人工倒机 A B 按钮 将B操作表示机转为主用 当B操表机为主用时 按下人工倒机 B A 按钮 转为A操表机为主用 钥匙开关 强制B操作表示机为主用时 将钥匙开关转到B机主用位置 此位置A B操作表示机不能自动切换 关机与开机 当停用操作表示机时 按下该操作表示机的POWER按钮 重新开机时同样按下此按钮 表示机冷启动时按下RESET按钮 表示机重新启动 三JD 1A计算机联锁系统的使用与维护 四 联锁机 显示与转换正常显示 联锁机电源灯亮 转换部分联锁主用或联锁热备灯亮一个 钥匙开关处于联锁的位置 人工倒机 当联锁热备机运行正常时 将主用联锁机的钥匙开关转到检测位置时 原热备机将换为主用联锁机 转换后将钥匙开关转回到联锁位置 原主用联锁机转换为热备机 关机与开机 当停用联锁机时 按下该联锁机的POWER按钮 重新开机时同样按下此按钮即可 联锁机冷启动时按下RESET按钮 联锁机重新启动 三JD 1A计算机联锁系统的使用与维护 四 联锁机 四种工作状态停机状态 联锁机关机 掉电或正在重启 联锁程序未运行 此时联锁机处于停机状态 当联锁机处于停机状态时 不进行联锁运算 采集 输出驱动电路不工作 主机状态 在双机热备系统中 倒机电路决定在某一时刻 只有一套联锁机运行于主机状态 当联锁系统上电启动时 先投入运行的联锁机自动进入主机状态 A 系统运行通过自诊断和互诊断机制 判断系统是否工作正常 只有主机判断发生危险性故障 或主机有故障同时备机处于热备状态 才会切换到备机 B 只有运行于主机状态的联锁机才能最终驱动组合架继电器 联锁机柜上的 主用 指示灯亮 热备状态 在双机热备系统中 当一套联锁机作为主机运行后 另一套联锁机运行于热备状态 A 联锁机上电启动后 采集到另一套联锁机已处于主机状态的前提下 经自诊断 互诊断 认为本机无故障 且与主机的动态信息同步后 进入热备工作状态 B 当备机处于热备工作状态时 接收操作表示机的操作命令 采集站场状态 进行联锁运算 同时根据联锁运算结果驱动自己的输出驱动电路 但其驱动电路不与组合架继电器直接相连 联锁机柜上的 热备 指示灯亮 同步校核状态 在双机热备系统中 当一套联锁机作为主机运行后 另一套联锁机可以运行于同步校核状态 同步校核状态是备机由停机状态向热备状态过渡的中间状态 三JD 1A计算机联锁系统的使用与维护 四 联锁机 双机切换或备机重启的故障危险故障或不可控故障 当联锁机发生这类故障后 该联锁机控制的监督继电器落下 无条件切换到备机运行 A 室内外混线 包括防雷管击穿 B 联锁程序运行异常C 计算机掉电D 联锁机CPU 内存等硬件故障 非危险性故障 此类故障属于局部的 不会危及行车安全的故障 A 双机联锁动态信息不一致 B I O故障 网络通信故障 发生非危险性故障转换A 查询到另一套联锁机处于主机状态时 则本机停止工作 重新启动 如果刚才发生的故障是暂时的 则重启后即可恢复正常工作 如果刚才的故障是固定的 则重新检测到该故障后 又会强制重启该联锁机 直到维修人员排除故障为止 B 当查询到另一套联锁机为备机 且处于热备工作状态时 则自动切换到备机 并重新启动故障联锁机 C 当查询另一套联锁机为备机 且不处于热备状态 则此时主机会继续维持工作 直到备机热备 三JD 1A计算机联锁系统的使用与维护 三JD 1A计算机联锁系统的使用与维护 联锁机双机切换控制电路 联锁系统通过联锁机柜内的倒机电路实现动态切换 倒机电路包括监督继电器JJ 切换继电器QJ和倒机继电器DJ 当联锁机上电启动后 先工作的联锁机的JJ QJ DJ均吸起 作为主用机运行 后工作的联锁机的JJ吸起 QJ和DJ落下 作为备机运行 通过机柜面板上的 主用 热备 指示灯也可以看出联锁机的工作状态 两套联锁机在运行期间 不但通过自诊断系统验证本机是否工作正常 还实时交换动态信息 相互比较 验证 判断本机以及邻机是否正常工作 如果主机判断出自身发生故障 则通过倒机电路自动切换到备机 假设先打开的是A机 在A机主用期间发生故障使AJJ落下 则AQJ和ADJ将顺序落下 在BJJ吸起的条件下 BQJ迅速吸起 从而使BDJ立即吸起 这样使B机转为主机 原备机作为主机运行后 故障机器重新启动 如果备机发生故障 则备机重新启动 在双机切换和联锁机重新启动时 不影响整个系统的运行 即实现动态无缝切换 三JD 1A计算机联锁系统的使用与维护 五 日常维护借助电务维修机 查看系统运行情况 查看故障记录 UPS电源电池的维护 UPS电源电池需要每三个月进行一次充放电 防雷管和防雷管监督板的维护 防雷管监督板的测试 防雷管监督板能非常有效的查出防雷管的短路故障 为保证防雷管监督板正常工作 需每年度进行一次测试 电源防雷模块的维护在防雷柜内有两路电源防雷模块 电源防雷模块正面有一个方形绿色色标 当绿色色标变为红色时 应及时更换电源防雷模块 系统恢复现场运用的操作系统由于开关机不当或其它原因可能造成系统停机 即死机 或不能正启动等故障 利用系统恢复软盘可快速恢复操作系统 三JD 1A计算机联锁系统的使用与维护 四JD 1A型计算机联锁系统的故障分析与处理 一 供电故障 UPS正常工作时 三种指示灯点亮意义如下 电源正常供电指示灯 表示系统由电源屏正常供电 负载量指示灯 共5个灯 显示负载从UPS获取的电力达到UPS完全容量的百分比 每一个灯代表完全容量的20 电池充电量指示灯 共5个指示灯 显示UPS电池当前已充电水平达到电池容量的百分比 若能有5个灯都亮时 说明电池充分充电 当电池不足100 充电时 最上面的一个指示灯熄灭 当指示灯闪动时 说明电池所能提供的电力不足 二 供电故障 UPS非正常工作时 指示灯点亮意义如下 电池供电指示 表明UPS是由电池供电 室内电源屏提供的交流220V断电 此时UPS发出 哔 噼 的报警声 每间隔30s连续4次 当UPS恢复电源屏供电时 报警声停止 电池供电指示灯灭 恢复正常 补偿超高电压指示 表明UPS正在补偿超高电压 补偿过低电压指示 表明UPS正在补偿过低电压 超负荷指示 当负载超过了UPS容量时 系统用的UPS是1400V A 超负荷指示灯亮 UPS发出一个持续的长音 联锁系统正常运转时 不会超负荷 若发现超负荷指示灯亮 要迅速检查负载 排除故障 以消除超负荷 更换电池指示 UPS在使用过程中 每两周进行自检一次 无需人工操作 在自检过程中