N5_计算机联锁控制系统原理-系统结构

,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,第三章 计算机联锁控制系统原理,计算机联锁技术,电子信息工程学院,岳强,计算机联锁技术,-,计算机联锁控制系统原理,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,二、计算机联锁控制系统软件功能分解,三、联锁数据与数据结构,四、基本联锁控制软件功能模块,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,联锁的层次结构,人机会话层,：,输入操作信息和接收联锁机构输出的表示信息。,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行。,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。,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,电气集中组成示意图,6502,进路控制的实现,一是选择进路部分，也叫选择组电路；,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。,16,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。,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,监督控制式计算机联锁控制系统框图,分布式计算机联锁控制系统框图,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,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 unit,FS-AMP,FS-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-A,CPU-B,主FCX,从FCX,Data1,Data2,CRC1,通番,CRC2,CPU-A,Data1,Data2,对比,处理,差动,2,重化比较器,CPU-B,Data2,Data1,对比,处理,S-LAN,总线校核,CPU-B,CPU-A,比较,器,比较,器,区域执表机（主系）,ADX,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,CPU,处理器,FCX.,处理器的两个,CPU,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,CPU,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出,总线比较器可以实现,CPU,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,CPU,的动作使安全得到保障,CPU1,CPU2,总线比较器,ROM,ROM,RAM,RAM,控制输出单元,输,出,控制脉冲串,时钟,TYJL-ECC,联锁主机原理图,处理及,内存,数据,交换,扩展内,存,比较,比较,主处理器,A,通道,A,处理及,内存,扩展内,存,比较,比较,主处理器,B,通道,B,处理及,内存,数据,e,x-,交换,扩展,内存,比较,比较,主处理器,C,通道,C,数据输入,B,B,A,A,D,同步,同步,同步,输入,输入,输入,输出,&,输出,&,输出,&,E,C,C,D,E,数据,交换,数据,交换,数据,交换,数据,交换,AMD486,NET,板,AMD486,AMD486,RS232,RS422,PROFIBUS,NET,板,RS232,RS422,PROFIBUS,TCP/IP,TCP/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,电路,A,输入,电路,B,输入,电路,C,输出,电路,A,输出,电路,B,输出,电路,C,主,处理器,C,主,处理器,B,I/O,总线,I/O,总线,I/O,总线,TriBus,TriBus,TriBus,表决,主,处理器,A,输入,端子,输出,端子,热备,热备,CASCO-IPS,子系统硬件,结构设计,2,取,2,结构,双驱双采,VPS,校验,上位机,MMI,电务维修机,网络系统,联锁机下位机,远程诊断系统,MODEM,MODEM,电源,监测系统,/CTC,CIS-1,型计算机联锁系统结构图,1,2,3,8,4,9,10,5,6,7,