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文档简介

1、第三章 双机热备型计算机联锁系统第一节 tyjl-ii型计算机联锁系统 第三节 jd-ia型计算机联锁第四节 vpi计算机联锁第二节 ds6-11型计算机联锁第二节 ds6-11型计算机联锁一、系统结构1、控制台子系统、监测子系统、联锁子系统、输入输出部分。2、采用pc工业总线和工控机为整体结构,适应工业现场环境和抗干扰性能。3、输入输出接口均采用光电耦合实现电气隔离。联锁a机联锁机柜a输出/输入接口输出/输入接口输出/输入接口电源控制箱ups1 ups2直接输出输入ups1联锁b机联锁机柜b输出/输入接口输出/输入接口输出/输入接口ups2直流24v电源直流24v电源监控机柜监测机控显a机控

2、显转换箱控显b机继 电 器 架打印机键盘鼠标数字化仪行车控制台图11 ds6-11系统设备布置图信信号号控控制制室室微微机机室室继继电电器器室室21寸彩色监视器15寸彩色监视器二、系统特点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到影响,满足系统高可靠性要求。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、系统具有完善的自我检测和故障诊断功能,并可以提供远程监视,为设备提供有力支持,并可以与其他信息系统联网交换信息。三、系统组成1、控制台子系统构成

3、 由控制显示计算机(简称控显机)、行车控制台、站场显示设备、控显转换箱组成 控制台子系统功能 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控制系统的工作状态实时的通知给值班员。 +5v+12v-12v+5v+12v-12v主电源后备电源 故障电源主电源恢复控显机a控显机b开关主备监控控控显显转转换换箱箱正正面面图图控显转换箱背面图输出a机输入b机输入输出a机输入b机输入输出a机输入b机输入输出a机输入b机输入a机输入b机输入输出1输出2a机输入b机输入输出1输出2语音合成串口通信 串口通信 串口通信视频转

4、换视频转换控显机a电源控显机b电源电源保险交流电源输入注注:图图中中 表表示示针针插插座座 表表示示孔孔插插座座图3 控显转换箱正/背面图2 2、监测子系统 监测子系统由监测分机和模拟量采集接口组成。监测分机通过网络通信从控显机接收控制台按钮操作信息,从联锁机接收信号设备状态、系统输出命令、输入输出端口状态、系统故障报警信息等 监测子系统功能 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、作业再现和打印等功能。 网卡显卡cpu网络网卡鼠标键盘多串口卡监监测测机机图4 监测子系统构成图打印机3 3、联锁子系统 联锁子系统由联锁双机组成和输入输出接

5、口。 功能: 联锁机通过开关量输入接口采集现场信号设备状态,通过网络接收控显机发来的控制台操作命令,进行联锁运算,产生输出命令,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。 网卡cpu网卡712271227122板板板网络联锁a机至光隔板网卡cpu网卡712271227122板板板联锁b机至光隔板图5 联锁子系统构成图网卡网卡a网b网c网3 3、联锁子系统联锁机内安装三块an-520bt网卡。a网与b网用于实现系统网络通信,c网用于实现联锁双机同步。 3 3、联锁子系统 联锁双机为动态冗余热备系统,两台联锁机可以互为主备机。双机的工作方式为:根据开机顺序,首先投入运行的自动为工作机

6、, 联锁机的三种状态:即工作状态、热备状态和冷机状态。 3 3、联锁子系统工作状态 联锁双机为动态冗余热备系统,两台联锁机可以互为主备机。双机的工作方式为:根据开机顺序,首先投入运行的自动为工作机, 联锁机的三种状态:即工作状态、热备状态和冷机状态。 3 3、联锁子系统工作状态 系统备用机投入运行与工作机实现同步的过程是:备用机首先向工作机发出同步请求,工作机接受请求,通过网络通信将中间状态信息发送给备用机。备用机接收到工作机发来的中间信息后,自己建立中间数据,并发送给工作机。工作机确认备用机的中间数据与本机一致后,通知备用机进入热备状态。 3 3、联锁子系统同步 系统的双机切换有自动切换和人

7、工切换两种方式。自动切换通过自检测功能实现。当系统检测程序检测到系统运行异常或设备发生某些故障时,将使联锁机停止运行。若故障发生在工作机,则双机自动切换,备用机成为工作机;若备用机发生故障,自动退出运行。故障机退出后,可停机检修,待故障排除后,由人工复位,经过上述的同步过程进入热备状态。 人工切换是在监测分机键盘上输入切换命令。切换命令发送到工作机,工作机首先判断它机是否在热备状态。若是,则改变本机的工作状态,变为热备状态,原热备机自动成为工作机;若工作机接收到切换命令时,备机不在热备状态,则命令无效,工作机状态不变。3 3、联锁子系统切换第二节 ds6-11型计算机联锁三、系统组成4、输入输

8、出接口。计算机逻辑电路的工作电压为5v,继电器电路的工作电压一般为24v。 。计算机系统与站场信号设备之间的联系是通过继电电路实现的 光隔输入板将继电器接点输入的24v信号转变为5v信号输入计算机;光隔输出板将计算机输出的5v信号转变为24v信号驱动继电器。 采用动态输入和闭环方式,每一个输入对象只占用一个输入接口,能够在很大程度上减少输入接口的数量。 三、系统组成-光隔离输入输出板结构及功能4 4、输入输出接口。开关量输入输出接口7122c cp pu u板板光隔驱动电路动态板213441jpxc-1000局部电源(32v)+局部电源(32v)-gz-kfgz-kz图8 动态输出接口框图联联

9、锁锁机机插插头头接接口口架架插插座座开关量输入输出接口7122c cp pu u板板光隔驱动电路联联锁锁机机光隔输入电路kz24vkf24v接接口口架架状状态态码码输输出出表表示示信信息息输输入入图9 动态编码输入接口框图防雷单元zt1zt2zt3zt155、系统供电和接地。控显a机控显机转换箱控显b机联锁a机联锁b机监测机打印机电源屏220v图12 电源配置图数字化仪大屏监视器小屏监视器电源控制箱ups输出直接输出ups1ups2输入输出输出输入输入和输出接口使用直流24v电源,电压范围为24v10%。输入板及状态板电源由信号电源屏输出的直流24v电源供给,输出板24v电源由计算机系统提供。

10、采用动态板时需另配一路动态板局部电源,电压为32v。5、系统供电和接地。系统要求为计算机系统单独设置两根地线。一根为安全工作地线,另一根为防雷地线。安全工作地线接地电阻要求小于4欧姆,防雷地线接地电阻要求小于10欧姆。两根地线埋设地点及与其它地线间距均要求不小于20米。地线上不得搭接其他设备。5、系统供电和接地。四、软件系统 1、系统软件。 实时多任务处理程序:系统软件的核心。完成任务调度,中断处理,时钟管理等; 设备管理程序:提供对外部设备,如打印机、键盘、磁盘操作的管理; 软件调试工具:系统开发、调试及维护工具。2、应用软件。通信线 上位机系统 下位机系统 上位机 联锁机 2、应用软件。计

11、算机联锁系统从功能实现角度来说,单一计算机可以完成整个功能。但考虑到任务的重要性不同,同时为了减轻单一计算机的负担,保证联锁功能的正常实现,将计算机联锁系统分为上位机系统和下位机系统。操作表示功能由上位机实现,下位机系统包括联锁运算层、输入和输出层;下位机系统的联锁运算层、输入和输出层可以用联锁机实现; 2、应用软件。 站场数据库包括联锁数据库和显示数据库。站场数据库是参与联锁运算和站场图形显示的基础数据。具备通用性并具备自动生成数据库功能。2、应用软件。应用软件及其功能 (1)控制显示软件包; (2)监测软件包; (3)网络通信软件包; (4)联锁软件包; (5)输入输出软件包; (6)安全

12、检查程序。2、应用软件。计算机联锁系统是以计算机为主要技术实现车站联锁控制的系统,该系统应保证行车安全,提高运输效率,改善劳动条件,并为管理、服务现代化创造条件;应能满足各种站场规模和运输作业的需要。因此,系统软件的基本结构应设计成实时操作系统或实时调度程序支持下的多任务的实时系统。2、应用软件。联锁系统分为操作表示层、联锁运算层和i/o控制层。对应每层结构都有相应的控制软件,因此,系统必须包括控显软件、联锁运算软件和i/o采集驱动软件,同时各个软件模块间要相互交换数据,就要有通信软件。一套完好的软件必须符合层次化、结构化、模块化和标准化的特点。在对系统总体功能分析和任务划分的基础上,首先搭建

13、系统的软件总体结构 2、应用软件。 通 信 模 块 联锁软件模块 控显软件模块 采集驱动模块 联锁机与上位机通信子模块 联锁机与 i/o 层通信子模块 2、应用软件。五、接口电路 1、接口电路组成保留的继电器,信号电路有lxj、dxj、yxj、txj、zxj、dj、2dj;道岔控制电路有dcj,fcj,1dqj,2dqj,dbj,fbj;轨道继电器gj等。信号点灯电路、道岔控制电路、轨道电路、64d半自动闭塞、自动闭塞电路及其他结合电路。 这些继电器除gj、dbj、fbj、1dqj、2dqj、dj、2dj外,均由计算机输出的控制命令驱动。系统每组道岔设一个道岔允许操纵继电器ycj,ycj平时处

14、于落下状态,其前接点接在道岔启动电路的kz回路中。 计算机通过有关继电器的中接点取得相应设备状态的表示信息。 应急盘是在计算机系统发生故障时提供的应急操作手段,是一项可选设备。应急盘上设有道岔单操按钮,引导总锁闭按钮,引导信号按钮;道岔定、反位表示灯,引导总锁闭和引导信号表示灯。在应急盘上可实现单操道岔,确认道岔位置,办理引导总锁闭,开放引导信号。这些继电器除gj、dbj、fbj、1dqj、2dqj、dj、2dj外,均由计算机输出的控制命令驱动。2、表示信息采集接口(1)、表示信息编码信号输出接口 计算机产生15种不同编码的脉冲信号,见表3-2 系统表示信息的采集采用动态编码输入方式。 微机输

15、出接口kz24vzt1 a/bzt15 a/bkf24v(1)、表示信息编码信号输出接口 计算机产生15种不同编码的脉冲信号,见表3-2 (1)、表示信息编码信号输出接口 计算机产生15种不同编码的脉冲信号,见表3-2 (2)、道岔表示信息采集接口 从dbj的中间接点连接到计算机输入接口,每组道岔占用一个输入端口。 微机输入接口dbjfbjkfzt1 a/bzt2 a/bzt13 a/b(3)、轨道状态信息采集接口 zt3代码表示轨道区段空闲。 zt4代码表示轨道区段占用。微机输入接口gjkfzt3 a/bzt4 a/b第三章 第二节 ds6-11型计算机联锁五、接口电路 2、表示信息采集接口

16、(4)、调车信号表示信息采集接口 zt5代码表示调车信号开放。 zt6表示调车信号关闭。 zt13代码表示灯丝断丝。 微机输入接口djkfzt5 a/bzt6 a/bdxjzt13 a/b第三章 第二节 ds6-11型计算机联锁五、接口电路 2、表示信息采集接口(5)、出站兼调车信号表示信息采集接口 zt7代码表示出站信号开放(显示绿色灯光)。zt11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(显示白色灯光)。zt8代码表示出站信号关闭(显示红色灯光)。zt13代码表示灯丝断丝。微机输入接口djkfl zt7a/b2l zt11a/blxjb zt5a/bzxjdxjh

17、zt8a/b断丝 zt13a/bfxj(5)、出站兼调车信号表示信息采集接口 zt7代码表示出站信号开放(显示绿色灯光)。zt11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(显示白色灯光)。zt8代码表示出站信号关闭(显示红色灯光)。zt13代码表示灯丝断丝。微机输入接口djkfl zt7a/b2l zt11a/blxjb zt5a/bzxjdxjh zt8a/b断丝 zt13a/bfxj(6)、进站信号表示信息采集接口 zt7代码表示进站信号机开放通过信号(显示绿色灯光)。 zt9代码表示进站信号开放(显示一个黄色灯光)。 zt10代码表示进站信号开放(显示二个黄色灯光

18、)。 zt12代码表示进站开放引导信号(显示一个引导白色灯光)。 zt13代码表示灯丝断丝。微机输入接口djkfl zt7a/bu zt9a/blxj2u zt10a/btxjyxjh zt8a/b断丝 zt13a/bzxj2djyb zt12a/b(7)、道岔允许操纵继电器表示信息采集接口 zt15代码表示ycj,道岔允许操纵。 zt14代码表示ycj,道岔禁止操纵。 微机输入接口kfzt15 a/bzt14 a/bycj3、双机切换电路系统联锁机为双机热备系统,二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”(a机工作继电器agzj和b机工作继电器bgzj)和一个“运行继电器”(a机运行继电器ayuj和b机运行继电器byuj),由各自联锁机输出控制。agzj、bgzj采用jwxc-1700继电器,计算机用静态输出控制。ayuj,byuj采用动态输出控制。3、双机切换电路wkzwkfayujbyuj动态板jkkz 24v(来自应急盘)a机输出b机输出123414143、双机切换电路4、计算机输出驱动电路动态稳压电源a动态稳压电源badyqhjwkfagzjwkzbgzjdkz(f)bdyqhj电源屏k1k2agzjbgzja

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