N5计算机联锁控制系统原理系统结构1ppt课件

1、计算机联锁控制系统原理 一、车站联锁控制系统的层次结构一、车站联锁控制系统的层次结构 1、联锁控制系统联锁控制系统的功能、体系结构、操作方式等各个方面都在不断地演变和完善。联锁控制系统是以色灯信号机、动力转辙机和轨道电路作为室外三大基础设备，以电气设备或电子设备实现联锁功能并采取集中控制方式对轨道区段状态、信号状态和道岔状态进行检测并对信号机和道岔实施控制的系统。2、联锁的层次结构人机会话层 、联锁机构 、监控层 车站联锁控制系统的层次结构图 操作表示设备 联 锁 机 构 人机会话层 联锁层 室外设备 监控层 输入输出接口 联锁的层次结构n人机会话层：输入操作信息和接收联锁机构输出的表人机会话

2、层：输入操作信息和接收联锁机构输出的表示信息。示信息。n联锁机构：联锁机构是联锁控制系统的核心，接收来联锁机构：联锁机构是联锁控制系统的核心，接收来自人机会话层的操作信息，接收来自监控层的反映信自人机会话层的操作信息，接收来自监控层的反映信号机、动力转辙机和轨道电路状态的信息，根据对输号机、动力转辙机和轨道电路状态的信息，根据对输入的操作信息和状态信息，以及联锁机构的当前内部入的操作信息和状态信息，以及联锁机构的当前内部信息进行处理，产生相应的输出信息，即信号控制命信息进行处理，产生相应的输出信息，即信号控制命令和道岔控制命令，并交付监控层的控制电路予以执令和道岔控制命令，并交付监控层的控制电

3、路予以执行。行。 n监控层：接收来自联锁层的控制命令，经过信号机控监控层：接收来自联锁层的控制命令，经过信号机控制电路，改变信号显示；接收来自联锁层的道岔控制制电路，改变信号显示；接收来自联锁层的道岔控制命令，经过道岔控制电路，驱动道岔转换；向联锁机命令，经过道岔控制电路，驱动道岔转换；向联锁机构传输信号状态、道岔状态以及轨道电路状态信息。构传输信号状态、道岔状态以及轨道电路状态信息。 一、车站联锁控制系统的层次结构一、车站联锁控制系统的层次结构3、计算机联锁控制系统的分类及其硬件组成 (1)电气集中联锁控制系统的硬件结构及功能 分为五大部 :继电联锁逻辑部分 电气集中控制台 现场设备 操作台

4、继电接口现场设备继电器输入输出接口 电气集中联锁控制系统分解图 电气集中控制台 操作台继电接口 继电联锁逻辑部分（系统的核心） 现场设备继电器输入输出接口 轨道、道岔、信号机等现场设备 电气集中组成示意图 6502进路控制的实现n一是选择进路部分，也叫选择组电路；n二是控制道岔转换、检查进路锁闭条件和开放信号部分，也叫做执行组电路。n16线为选路电路，713线为执行电路，14、15线为轨道光带表示灯电路。 n除了9条网路线外，执行组电路还包括一些局部电路，如道岔控制电路、信号灯光控制电路、取消继电器电路、接近预告继电器电路、照查继电器电路、传递继电器电路、锁闭继电器电路，以及控制台的各种表示灯

5、电路、报警电铃电路等。 3、计算机联锁控制系统的分类及其硬件组成(2)计算机联锁控制系统的硬件组成 单台计算机构成的计算机联锁控制系统特点：小型、单台、软件集中于一工控机内两台计算机构成的计算机联锁控制系统特点：联锁与操作显示分离，串行通信网络连接 、I/O扩展多台计算机构成的计算机联锁控制系统特点：地理范围比较大、高速数据通道连接、区域计算机联锁 直接计算机联锁控制系统分解图 主机板 I/O 板 I/O 板 工控机工控机 1 1 现场设备继电器输入输出接口 轨道、道岔、信号机等现场设备 监督控制式计算机联锁控制系统框图 工控机工控机 2 2 I/O 板 主机板 通信板 I/O 通道扩展板 主

6、机板 通信板 工控机工控机 1 1 I/O 通道扩展板 I/OI/O 机笼机笼 1 1 I/OI/O机笼机笼 N N 现场设备继电器输入输出接口 轨道、道岔、信号机等现场设备 上位机 （监控机）上位机 （监控机） 下位机 （联锁机）下位机 （联锁机） 室内继电部分室内继电部分 室外设备室外设备 分布式计算机联锁控制系统框图 工控机 2 工控机 1 主机板 通信板 A 主机板 通信板 通信板 B 主机板 通信板 I/O 板 现场设备继电器输入输出接口 轨道、道岔、信号机等现场设备 I/O 计算机 1 I/O 计算机 N 通信总线通信总线 检测控制部分检测控制部分 下位机 （联锁机）下位机 （联锁

7、机） 上位机 （监控机）上位机 （监控机） 室内继电部分室内继电部分 室外设备部分室外设备部分 继电器接口 现场设备 操作机A操作机B联锁机A联锁机B监测机仿真测试机图例图例同轴细缆双绞线RJ45网线多芯电缆大屏幕A大屏幕B采集板输出驱动检测板继 电 设 备输出驱动检测板采集板监测机柜音箱鼠标打印机切换电路电务维修机JD-1A双机热备硬件总体结构 EI32-JD 二乘二取二计算机联锁系统结构DS6-K5B原理结构TYJL-ADX系统典型结构显示操作终端监控机 A联锁系(FCX)区域执表机FFC系 显示操作终端监控 机B远程诊断联锁系(FCX)区域执表机FFC系 维修机ADX系统安全性结构设计示

8、意图(1)确保冗余系之间的独立性(2)故障及潜在故障检测诊断。(3)检测到故障时的安全控制措施以必要的冗余结构，故障诊断结构和故障检测时的安全侧控制结构来保证系统的安全性。通过2重交变信号对I/O单元的控制及I/O单元的FS电路，即使发生FFC或I/O单元故障，现场设备也能保证安全。I/O unitFS-AMPFS-AND 交变信号A健全性交变 信号 交变信号B联锁控制逻辑CPU-ACPU-B主FCX从FCXData1Data2CRC1通番CRC2CPU-AData1Data2对比处置差动2重化比较器CPU-BData2Data1对比处置S-LAN总线校核CPU-BCPU-A比较器比较器ADX

9、系统核心_故障安全处理器结构示意图联锁机采用故障安全双联锁机采用故障安全双CPU处理器处理器FCX.处理器的两个处理器的两个CPU使用同一个时钟，实现总使用同一个时钟，实现总线同步工作，总线比较以时钟为单位，对线同步工作，总线比较以时钟为单位，对CPU的处理经过和结果进行比较，比较一致的处理经过和结果进行比较，比较一致时输出控制脉冲串，本系才能产生有效的输时输出控制脉冲串，本系才能产生有效的输出出总线比较器可以实现总线比较器可以实现CPU及周边器件最短时及周边器件最短时间内的故障检测，通过屏蔽对外输出或停止间内的故障检测，通过屏蔽对外输出或停止CPU的动作使安全得到保障的动作使安全得到保障控制

10、脉冲串控制脉冲串TYJL-ECC联锁主机原理图处理及处理及内存内存数据数据交换交换 扩展内扩展内存存比较比较比较比较主处理器主处理器 A通道A处理及处理及内存内存扩展内扩展内存存比较比较比较比较主处理器主处理器 B通道B处理及处理及内存内存数据数据ex-交换交换扩展扩展内存内存比较比较比较比较主处理器主处理器 C通道 C数据输入BBAAD同步同步同步同步同步同步输入输入输入输入输入输入输出输出&输出输出&输出输出&ECCDE数据数据交换交换数据数据交换交换数据数据交换交换数据数据交换交换AMD486NET板AMD486AMD486RS232RS422PROFIBUSNET板RS232RS422PROFIBUSTCP /IPTCP /IP监控机INOM板3取2表决器通道1自检电路通道2自检电路TR9联锁主机的原理输入输入 电路电路A输入输入 电路电路B输入输入 电路电路C输出输出电路电路A输出输出电路电路B输出输出电路电路C主主处理器处理器 C主主处理器处理器 BI/O 总线总线I/O 总线总线I/O 总线总线TriBusTriBusTriBus表