IO硬件闭锁定义及原理图

文档名称：IO硬、软件闭锁原理及实现方法摘 要：本文档针对KTC101系统强制闭锁控制基本原理及实现方法进行了简单的概述，作为对系统强制闭锁设置及此方面故障排查的理解及参考。当前版本1.0取代版本无完成时间2008-12-22被取代文档完成时间无作者张林 审阅批准存档编号Copyright (c) 2008,天津华宁电子有限公司技术部All rights reserved.目 录一. IO硬件闭锁原理图11.1 闭锁原理11.2 急停闭锁的实现2二. IO硬件闭锁实现方式3三.下位机硬件闭锁的实现53.1 下位机硬件闭锁的实现方式53.2下位机硬件闭锁短路子对应输出点图示5IO硬件闭锁的实现及原理一. IO硬件闭锁原理图1.1 闭锁原理闭锁线在电话的闭锁板中，没有连任何电路，只是串接了两个小开关的常闭点。当闭锁按钮拔起时，小开关没动作，闭锁线在电话中是一个通路。假如每一台电话都没按闭锁按钮，那么闭锁线就从控制板直通到终端。在终端内部，在闭锁线上加了一个交直流电压，如沿线没有按闭锁按钮，该电压就会通到控制器CS、IO或下位机板上，见下图：图1 IO硬件闭锁原理图及闭锁线上信号1.2 急停闭锁的实现1.2.1 硬件强制闭锁实现（短路子处断开时即短路子被拔下）入上图1所示闭锁线直接连接IO模块硬件检测电路中，直接控制电压控制管子M2、M3。当有电压时（即沿线无闭锁），M2、M3导通，继电器J是否动作完全取决于单片机控制端输出的是高电位还是低电位（当单片机输出的是高电位时，M1导通，继电器J得电，其输出点就闭合；当单片机输出的是低电位时，M1不通，继电器J没电，其输出点断开）。但一旦出现沿线按下闭锁按钮的情况，无论在哪一台按的闭锁，闭锁线都将被切断，终端发送的交直流电压将无法通到IO、CS或下位机控制板，M2和M3将断开。此时无论单片机控制端输出是高电位还是低电位，因为M2|或M3不通，所以继电器J线圈将无法得电，继电器将无法动作，从而达到了强制闭锁的目的。1.2.2 软件闭锁的实现（短路子处闭合时即短路子插上时）如上图1所示闭锁线除了直接连到IO模块中还连接到CS模块中。CS模块通过检测闭锁线输入端有无电压结合查询线对沿线闭锁板闭锁信号的查询得知沿线是否闭锁和闭锁线的通断。同时，CS通过CAN将闭锁信息转达到上位机。上位机经过逻辑参数判断再通过CAN向IO下达相应的停车指令（即单片机至低位使M1不通，继电器J失电，其输出点断开）。从而，实现软件闭锁。 1.2.3 IO和下位机对硬件闭锁线信号的检测 沿线正常且闭锁未被打下时（即闭锁线未断时），闭锁线上的信号如图1中1所示。闭锁被打下时（即闭锁线断开时），闭锁线上信号分为两种：闭锁点至控制器段信号如图1中2所示；闭锁点至终端信号如图1中3所示。由此得出：IO对硬件闭锁的检测靠0V的低电位信号实现； 下位机对硬件闭锁的检测靠高于14V的高电位和0V的地电位实现。二. IO硬件闭锁实现方式图2 母板跳线实物图每一个I/O模块均有10路输出口，其中前六路输出可以通过上图中对应的跳线组从硬件级设定是否和闭锁连锁。“硬件级与闭锁连锁关系”是指某一个输出口（即继电器）跟沿线闭锁有一个硬件上的连锁关系，当沿线有闭锁时，该继电器就断开并无法闭合。下图中给出了IO1跳线组6个跳线与IO1模块前六路输出的对应关系。（IO2的设定与IO1相同）图3 跳线的定义例如你想让IO1的第3路输出在硬件上和闭锁连锁，就将上图中跳线组的“3”号短路子去掉即可。如你想让第6路在硬件上和闭锁不连锁，就将跳线组中的“6”号短路子插上，使“6”号的两个针短接即可。“程序级与闭锁连锁关系”是指某一个输出口由计算机程序控制与闭锁的连锁关系。如在程序参数中设定此输出口与闭锁连锁，当沿线有闭锁时，主控模块会按照程序通知IO模块将该继电器断开。在参数设定中有一项可以调整某设备是否与闭锁连锁，这是用于设定“程序连锁”。注意：如你将某一路的短路子从跳线组上拔去，从而在硬件级上将该路设定为与闭锁连锁，那么你必须在参数设定中也将该路设定为“与闭锁连锁”。否则的话会出现有闭锁时该设备停机，但一旦闭锁解除，该设备马上重新启动的情况。这非常危险！如果你将某一路在硬件级上设成与闭锁不连锁，你仍可以从参数上设定该设备和闭锁连锁，此时有闭锁时同样会停机。但你要知道这种连锁是程序级的连锁，与硬件无关。所以我们并不推荐这样做。我们推荐的方式是：如果你在参数中设定该输出和闭锁连锁，你就应该将该路对应的短路子拔去；如果你在参数中设定该输出和闭锁不连锁，你就应该将该路对应的短路子插上。IO1、IO2模块的后4路输出在硬件级都与闭锁不连锁，一般用于控制和闭锁无关的设备（比如泵）。闭锁选择：因为一台控制器可以带有两路沿线，为了实现CS2沿线闭锁后也能强制闭锁某些输出，特设置了一个“闭锁选择”拨码开关。该开关的拨码位置定义如下：左侧拨码开关：ON左侧拨码开关：OFF右侧拨码开关：ON不允许IO1前六路和CS1闭锁联锁IO2前六路和CS1闭锁联锁右侧拨码开关：OFFIO1前六路和CS1闭锁联锁IO2前六路和CS2闭锁联锁IO1前六路和CS1闭锁联锁IO2前六路的短路子必须插上根据上表可以看出，IO2的前六路输出可以通过拨码开关设定成：要么与CS1沿线闭锁联锁、要么与CS2沿线闭锁联锁。而IO1的前六路输出只能和CS1沿线闭锁联锁。注意：根据上表可以看出，在使用中应避免出现左右侧拨码开关在同侧的情况！三.下位机硬件闭锁的实现3.1 下位机硬件闭锁的实现方式 下位机硬件闭锁的实现同IO即短路子拔下有硬件闭锁,短路子插上无硬件闭锁。3.2下位机硬件闭锁短路子对应输出点图示图4 下位机硬件闭锁短路子和输出口对应关系下位机的强制闭锁跳线在下位机接线端子