计算机联锁系统的基本原理本

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「三取二信号计算机联锁系统基础知识」

「三取二信号计算机联锁系统基础知识」一、三取二信号计算机联锁系统的基本原理三取二信号计算机联锁系统是由信号机、联锁机和计算机三个部分组成的。

信号机用来指示车辆行驶的状态，联锁机用来监控信号机的状态并控制其开关，计算机用来处理信号机和联锁机之间的信息传递和计算，保证整个系统的稳定运行。

信号机是在铁路线路上设置的，用来指示驶入信号区域的车辆行驶状态，包括停车、减速和行驶等状态。

信号机采用灯光或者标志进行指示，通过与联锁机连接，接收联锁机发出的指令进行状态切换。

联锁机是负责监控信号机的状态并控制其开关的设备。

联锁机包含多个电气单元，每个电气单元控制一个信号机。

联锁机通过与计算机连接，接收计算机发出的指令，并将指令传递给相应的信号机。

计算机是整个系统的核心部件，负责处理信号机和联锁机之间的信息传递和计算。

计算机会根据车辆的实际情况和系统设定的规则，计算出信号机的状态，并将状态传递给联锁机。

计算机的计算和处理过程是根据预设的算法进行的，确保了整个系统的稳定和可靠性。

二、三取二信号计算机联锁系统的功能三取二信号计算机联锁系统主要实现以下功能：1.区段的占用和释放控制：系统能够实时监测铁路线路上区段的占用和释放情况，确保车辆在行驶过程中不会发生碰撞和冲突。

2.信号状态的控制和切换：根据车辆的位置和状态，系统能够自动控制信号机的状态，并及时进行切换，指示车辆的行驶状态。

3.车辆行驶的安全保护：系统能够根据车辆的实际情况和预设规则，保护车辆在行驶过程中的安全，避免发生事故和故障。

4.故障诊断和报警功能：系统能够实时检测设备的工作状态，对故障进行诊断和报警，防止故障对行车安全造成影响。

5.数据记录和分析：系统能够对行车数据进行记录和存储，并进行数据分析，为后续的系统优化和改进提供参考。

三、三取二信号计算机联锁系统的应用范围三取二信号计算机联锁系统被广泛应用于铁路运输行业中，常用于城市地铁、高铁和轻轨等路网的调度和行车控制。

《计算机联锁》课件

2
展望
结语
总结本次课程的重点和难点，展望计算机联锁在未来的应用前景。
探索计算机联锁在工业自动化、安全保障和交通运输领域的广泛应用。
计算机联锁在工业自动化中的应用
计算机联锁在安全保障中的应用
计算机联锁在交通运输中的应用
第五部分：计算机联锁的优势和未来发展方向
综合分析计算机联锁的优势、局限性以及未来的发展趋势和展望。
1
计算机联锁的优势和局限性分
析
计算机联锁的发展趋势和未来
计算机联锁的基本原理
计算机联锁的技术特点
计算机联锁的相关技术
第三部分：计算机联锁系统的设计与实现
学习计算机联锁系统的设计流程、软硬件配置和实现方法，掌握如何构建一个高效可靠的计算机联锁系统。
1
计算机联锁系统的设计流程
计算机联锁系统的软硬件配置
2
3
计算机联锁系统的实现方法
第四部分：计算机联锁在工业控制中的应用
《计算机联锁》PPT课件
计算机联锁PPT课Biblioteka 大纲第一部分：计算机联锁的概述
计算机联锁通过结合计算机技术和信号系统，实现自动化与安全性的双重保障。了解计算机联锁是什么以及其发展历史和应用场景。
什么是计算机联锁？
计算机联锁的发展历史
计算机联锁的应用场景
第二部分：计算机联锁的原理与技术
深入了解计算机联锁的基本原理、技术特点和相关技术，探索计算机联锁的内在机制。

计算机联锁系统的基本原理本

计算机联锁系统的基本原理本
1.系统监测和数据采集：计算机联锁系统通过传感器、测量仪表等设
备对系统内各种参数进行实时监测和数据采集，例如电压、电流、温度、
压力等。

2.状态解析和逻辑判断：采集到的数据通过数据解析和处理算法进行
分析和比对，根据预设的逻辑判断条件，判断系统当前的状态和潜在的风险。

3.逻辑控制和动作执行：根据逻辑判断的结果，计算机联锁系统自动
执行相应的控制策略和动作指令，包括开关控制、断路器操作、报警信号
发送等。

4.故障检测和自动恢复：系统不断监测各个组件的运行状态，一旦发
现故障或不正常情况，计算机联锁系统会及时发送警报并采取相应的应急
措施，例如启动备用设备、切换到备用电源等。

5.数据存储和远程通信：计算机联锁系统可以将采集到的数据进行存
储和管理，以供后续的数据分析和故障诊断。

同时，系统还可以通过网络
通信接口与其他设备或者中央监控系统进行数据交换和远程操作。

6.安全保护和权限控制：计算机联锁系统需要确保系统的安全可靠性，通过合理的权限控制和数据加密技术，防止非法操作和数据篡改，以保护
系统的稳定运行和数据的安全性。

总结起来，计算机联锁系统的基本原理包括实时监测和数据采集、逻
辑判断和控制、故障检测和自动恢复、数据存储和远程通信等方面。

这些
原理的结合使得计算机联锁系统能够实现对复杂系统的高效控制和保护，
提高系统的可靠性和安全性。

01-计算机联锁系统-概述3篇

01-计算机联锁系统-概述01-计算机联锁系统-概述计算机联锁系统是一种用于控制铁路交通的系统，由多个计算机节点组成，通过网络互相连接，在控制区域中实现互相通信和数据传输。

联锁系统具有使铁路交通安全、高效运行的重要作用，是铁路运输的关键技术之一。

本节将对计算机联锁系统进行介绍，包括其定义，构成要素和工作原理。

一、定义计算机联锁系统是一种用数字技术进行装置控制的铁路信号系统，可以保证列车的运行安全和信号设备的正常工作。

计算机联锁系统通过网络连接多个计算机节点，实现对所有信号装置和列车的实时监控和控制，能够保证车辆的正常运行轨迹，避免车辆之间的碰撞和信号交叉，并能够快速发现和排除故障。

二、构成要素1.计算机：计算机是整个联锁系统的核心，负责信号设备状态检测、列车位置、速度、方向等信息的处理和分析，并传输控制指令。

计算机还可以根据信号设备和列车数据，进行自主判断和控制，当发生异常时及时进行报警处理。

2.信号系统：信号系统包括轨道电路、信号机、道岔、引导信号灯等一系列设备。

信号系统将车辆的行驶情况转化为数字信号，传输给计算机进行处理和分析。

计算机根据接收到的信号信息，进行列车运行状态的预测和判断，以便正确制动或护送车辆。

3.网络：联锁系统的各个计算机节点通过网络连接起来，实现互相通信和数据传输。

网络的主要作用是将信号设备和计算机连接起来，确保信息的快速传输和处理。

同时也可以避免信号设备某一部分故障时，导致数据不准确或传输失败的情况。

三、工作原理计算机联锁系统的工作原理是：前方列车信息收集-计算机判断-指令下达-信号机与道岔控制-列车运行控制。

具体流程如下：1.前方列车信息收集。

信号设备可以通过轨道电路、道岔检测等方式，实时获取列车的行驶情况，包括车速、车号、位置、表示方向等，将这些信息传输给联锁系统的计算机。

2.计算机判断。

计算机可以根据前方列车信息和运行状态，判断是否需要进行调度控制，如通过对信号机和道岔进行控制，确定列车行驶的道路。

计算机联锁系统的结构与工作原理

1.1 联锁概述
8
（1）人机会话层。操作人员通过人机会话层向联锁机构输入进路操作信息，接受联锁机构反馈的联锁设备状态信息和行车作业情况信息。
（2）联锁层。联锁层实现联锁逻辑处理，是联锁系统的核心。联锁机构对人机会话层输入的操作信息和监控层反馈的信号机、转辙机、轨道电路等信号设备状态信息进行联锁逻辑运算，改变联锁系统内部存储信息并产生相应的控制命令。（3）监控层。监控层接受联锁机构的控制命令，通过信号控制电路改变信号机显示；接受联锁机构的道岔控制命令，驱动道岔转换；向联锁机构反馈信号机状态、道岔状态和轨道电路状态信息。
1.2 6502电气集中联锁
9
控制联锁对象（信号机、转辙机、轨道电路）并实现它们之间联锁关系的设备称为联锁设备。联锁设备可以采用机械、机电或电气的方法实现，可以分散控制也可以集中控制。在城市轨道交通中，联锁设备是建立进路、控制道岔的转换和信号机的开放以及进路解锁，以保证行车安全的重要信号设备。根据使用位置的不同，联锁设备分为正线车站联锁设备和车辆段联锁设备。在城市轨道交通信号系统中，正线上通常几个车站的联锁控制集于一站，称为集中联锁站，该站仅设置一套联锁设备，该联锁设备与传统的车站联锁设备在原理上相似，即在信号机、道岔和进路之间建立一定的相互制约关系，以保证列车在进路上的运行安全。城市轨道交通的车辆段线路较多，道岔较多，信号机也较多，一般独立采用一套联锁设备，用以完成车辆段内建立进路、转换道岔、开放信号及解锁进路等作业，实现道岔、信号、进路之间的联锁关系，保证行车安全，提高作业效率；并通过ATS车辆段分机与行车指挥中心交换信息。
1.1 联锁概述
5
（3）信号机的显示必须与进路的开通状态相符合。如果进路上有车占用，还能开放信号，则会引起列车、调车车列与原停留车冲突，这是绝对不允许的。通常情况下，车辆段中调车信号机的显示不代表进路的开通方向，但进段信号机的显示必须指示所防护进路中道岔开通方向。如图3-2所示，信号机XJ1显示一个黄灯，表示开通直向进路，列车可沿进路进入车辆段；信号机XJ1显示两个黄灯，表示开通侧向进路，指示列车进入洗车线。

计算机联锁基本知识

♦ 计算机联锁系统处于调度系统与列车间隔
调整系统之间，是联系两个系统的中间环节。计算机联锁系统应当能够直接接受调度计划并自动生成进路控制命令以及确定命令的执行时机，并给调度人员提供更多的信息，通过列车间隔调整系统、计算机联锁系统、调度管理信息系统以及调度专家系统的有机结合，将构成列车指挥与控制的综合智能系统，为进一步保证行车安全和提高行车效率创造条件。 ♦ 该系统的研制开发，在硬件选型、结构设计、软件模块、系统冗余、故障－安全保证方面，分别从以下几个方面给与考虑。
♦ 计算机联锁取代继电联锁具有以下优点：减少继计算机联锁取代继电联锁具有以下优点：
电器检修工作量；减少系统设计、施工和维护的工作量；减少建筑使用面积；当采用分布式系统结构时，可以节省干线电缆，降低工程造价；当采用了必要的提高系统的可靠性和安全性的技术措施后（计算机联锁系统的安全性主要是由计算机的联锁软件实现的），系统的可靠性和安全性将得到提高；便于改造，便于增加新的功能。 ♦ 宏观地看，信息化是当代和今后较长时期内社会发展的基本潮流，信息化的突出标志是智能工具系统的不断涌现和应用。在系统方能够实现的功能方面，若计算机联锁系统的水平仅仅达到或略高于继电联锁系统的水平，则是非常不够的，这样将不能适应铁路信号向信息化、智能化和综合化发展的要求。
♦ 1.系统技术的先进性：系统技术的先进性：系统技术的先进性 ♦ 计算机联锁系统是由控制中心和车站构成的两层结构广域实时控制系统，其主要设备由计算机、网络设备、调度集中和专用设备及其接口电路组成。应用服务器和终端工作站采用性能优异的X86系列计算机和显示装置，关键设备采用双机热备工作方式。 ♦ 2.系统的高可靠性：系统的高可靠性：系统的高可靠性 ♦ 系统数据服务器采用双机和共享磁盘阵列组成高可靠的机群系统。应用服务器采用双机热备工作模式。终端工作站采用互备工作模式。 ♦ 3.系统的开放性和封闭性：系统的开放性和封闭性：系统的开放性和封闭性 ♦ 开放的计算机网络平台可以为用户和提供通用的计算机网络编程技术，为实现版本升级、系统扩容、硬件兼容提供十分简捷的途径。计算机联锁系统对内部的各子系统是充分开放的，系统对外部而言，是完全封闭的，从而实现资源的共享，又实现了与外界的隔离。

计算机联锁讲义(修改)

第一章计算机联锁基础第一节计算机联锁概述一、计算机联锁的基本原理众所周知，继电联锁是靠继电器的线圈、接点组成一套复杂的开关量控制电路，实现对信号设备的联锁控制。

而计算机是一个能够对二进制代码进行各种复杂运算的智能机器，要用计算机取代继电器实现联锁控制就必须将各种开关量转换为1、0相间的代码，构成一套复杂的控制系统。

图1—1计算机联锁基本原理框图图1—1是计算机联锁控制的原理框图，实现联锁控制主要经过信息输入、联锁运算和信息输出三个环节。

计算机一方面通过操作输入通道和接口接收由操作设备(控制台)产生的操作信息；另一方面通过状态输入通道和接口采集室外信号设备的状态信息，将上述两种开关量的动作变为二进制代码送入计算机。

信息代码进入计算机以后,计算机按照联锁程序的要求对输入的信息进行分析处理和复杂的逻辑运算(这里称为联锁运算)，其结果形成了对信号设备的控制信息和各种表示信息。

控制信息通过输出通道和接口控制道岔转换和信号变换显示；表示信息则通过表示输出通道和接口控制显示器的显示。

第二节计算机联锁系统的硬件组成一、计算机联锁的硬件基本结构各种型号的计算机联锁系统由于设计思路不同，所采用的硬件不完全相同。

即使同一种型号的系统，其控制的车站规模不同，所需要的硬件数量也不相同。

但各种系统的基本功能和基本任务大致一样，因此它们的硬件组成的基本形式差异不大。

计算机联锁系统主要由人机对话设备、联锁控制计算机系统(简称主机) 、输入/输出通道与接口、继电器结合电路及其监控对象(信号机、道岔、轨道电路) 等部分组成。

图1—2是计算机联锁系统的硬件结构框图。

下面对各组成部分作以简要说明。

1、主机主机是计算机联锁系统的核心，它要完成所有信息的处理、接口管理及与外部设备的信息交换。

由于计算机联锁系统接收和处理的信息很多，而且许多信息在时间上重叠，为了避免信息丢失，提高系统的运行速度，目前应用的各种型号的计算机联锁设备均采用多主系统。

计算机联锁系统的基本原理

与门
对106h的可靠性冗余系统采取
系统B
安全性技术措施即为安全性冗
余结构。
安全性冗余结构图
二乘二取二
系统A 系统B 系统A 系统B
为了使统既具有可靠性又具有安全性，就需要采用多重冗余结构，如二乘二取二系统，利用了四台计算机系统，其中的两个系统处于热备状态。
与门
与门
或门
二乘二取二
在一套子系统上集成两套CPU，两套CPU严格同步，实二取二时比较，只有双机运行一致才对外输出运算结果。
联锁程序的执行
进路搜索必须采取的措施：
①按照进路的操作命令，确定相邻的指定节点对，按节点对分段依次搜索。 ②设置搜索引导标志Yd，确定优先搜索方向。
直股优先：当搜索遇到每个对向道岔（以搜索方向为准）节点时，先沿直股搜索下去，当搜索不到目标节点（节点对中第二个节点）时，再返回到道岔节点，沿弯股搜索。
目录
Contents
学习目标
1、层次结构 2、层次功能 3、冗余结构 4、数据组织形式
总体结构
计算机联锁系统以计算机为主要核心技术实现车站联锁要求的实时控制系统，为此，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。
层次结构
人机接口模块
通信模块
信息提示模块人机对话层
该模块是根据操作命令执行相应功能的程序模块。在该执行模块中包括许多子模块，有多少种操作命令就有多少个子模块。
基本模块
（3）进路处理模块
该模块是在执行了进路生成模块且对所办进路已形成进路表后，对进路进行处理的模块。对进路处理模块执行可以划分为四个阶段，所以进路处理程序也就分成了四个子模块。
①检查进路选排一致性和形成道岔控制命令子模块。该模块的功能是检查道岔位置是否符合要求，若不符合要Байду номын сангаас，则应形成相应道岔控制命令，使该道岔转至规定位置。

铁路车站计算机联锁基本原理

3~4秒后自动解锁。
分段解锁简要过程：
①关闭信号。
对列车进路，列车压入进路即关闭信号；对调车进路，车列完整进入进路时关闭信号。 ②车列完整通过区段。
③延时3~4秒。 ④区段自动解锁。
对进路中每个区段
19
例：D11→5G进路解锁：车完整进入11-13DG时，关闭信号。 11-13DG：车完整出清时，延时3~4s解锁。 21DG：车完整出清时，延时3~4s解锁。
S5 25
5G IIIG
SIII
取消进路过程：（1）人工办理取消进路手续。（2）关闭进路始端信号。（3）进路自动解锁。
17
人工延时解锁：列车已经进入进路外方接近区段，但未进入进路时，采用人工延时解
锁方式使进路解锁。例：D11→5G
5G
XD
S5
13 11
25
IIIG
7
D11
21
SIII
人工延时解锁过程：
牵出进路调车进路折返进路调车信号机防护
上行I股道发车进路
由D1向I股道调车进路 I
由X1向D4调车进路 X1
S1
D4
X
D1
II
XII
SII
D2
S
上行II股道发车进路
上行II股道接车进路
通过进路
11
如何将IIG上机车调到1G上？（为1G上货车安上机车）
X
D1
1
牵出
折返
1G
X1
S1
IIG XII
站内作业（控制命令）
控制命令
系统状态
控制执行
动作命令
设备状态
车站联锁系统基本结构
3
被控对象（室外信号设备）

第一部分：iLOCK型计算机联锁系统

第一部分：iLOCK型计算机联锁系统卡斯柯信号有限公司荣誉出品【导读】简介系统组成系统方案系统特点系统认证一、【简介】iLOCK型计算机联锁系统是卡斯柯信号有限公司引进法国ALSTOM公司SMARTLOCK系统核心技术，并进行了国产化开发的“二乘二取二”系统。

iLOCK Computer-Based Interlocking System is a “2oo2X2” system developed by CASCO Signal Ltd on the basis of the core technology of SMARTLOCK introduced from ALSTOM.iLOCK系统在一般的“二取二”硬件冗余结构基础上，采用NISAL专利技术，增加了独立的“故障－安全”校验用CPU模块，使系统比一般的“二取二”具有更高的安全性。

iLOCK system applies NISAL patent technologies. An independent “failure-safe”checking CPU module is added to the normal “2oo2”hardware-redundant configurations to ensure higher safety than normal “2oo2” systems.iLOCK系统的联锁功能、系统可靠性、可维护性、系统带载能力及系统抗干扰能力等，均满足铁道部相关标准和现场的实际需要；系统具备现场仿真测试接口、出厂测试接口；系统的软件及系统硬件的防雷和电磁兼容特性等，均通过了铁道部的测试。

The functions of interlocking, reliability, maintainability, loading capacity and anti-interference capability of iLOCK system all conform with relevant standards of MOR as well as actual requirements of the site; The system is provided with interfaces of on-site simulation test and ex-works test; The lightening protection capability and EMC of both the software and hardware of the system have passed the test of MOR.二、【系统组成】图一：iLOCK系统构成示意图/Layout of iLOCK System Configuration 1．联锁处理子系统（IPS）图二：二取二联锁机工作原理示意图/Diagram of 2oo2 IPS Working Principle 1) IPS二取二联锁计算机IPS是整个iLOCK系统的核心，它由两套“二取二组合故障安全” 加“NISAL 反应故障安全”专用联锁机（IPSA和IPSB）组成；每个联锁机（即每个单系）均采用“二取二”的结构，双CPU独立运算，两个CPU运算采用的安全采集数据、安全输出数据、安全通信数据和中间数据均互相独立、互不相同；两个CPU 之间通过数据比较、同步比较、结果比较等，只有运算结果相同时，才允许输出；根据需要，联锁机可以分中央逻辑控制器（CLC）和区域逻辑控制器（ZLC），实现“具备现地应急控制能力的区域计算机联锁”。

DS6-K5B型计算机联锁系统

光缆
光/电转换电路
总线比较器以时钟为单位，对双重CPU的处理经过、处理结果进行对照检查，可以做到对CPU及周边器件故障，在最短的时间内（即一个CPU 时钟周期内）最及时的发现，通过屏蔽对外输出或停止CPU动作，使安全得到最有效的保证。
➢ 输入输出接口称为电子终端（Electronic Terminal）
➢ 电路为2重系并行工作，具有 “故障-安全”性能。输入输出均采取静态方式。省去了“静态 -动态”变换电路，简化继电器接口电路设计。
4. SPHC-TT 光分路器
SPHC-TT板
SPHC-PW板
发送1
接收1
发送2
接收2
TLT2
TLR2
TRT2
TRR2
来自联锁机的输出口
发送至联锁机的输入口
通信板 SPHC-TT
DS6-K5B联锁系统的优点
与传统6502大站电气集中联锁系统相比，具有以下显著优点：（1）进一步提高了系统安全性和可靠性。（2）增加和完善了联锁系统的功能。
联锁自身功能进一步得到完善和增加。能很方便地进行自身的管理，并对所有操作进行记录。便于与其它系统联网，为其它系统提供信息。（3）方便设计和站场的改建和扩建。（4）省工省料，降低造价。
K5B电源系统图
✓ 小结 ✓ 作业
典型计算机联锁系统结构
（双机）（冗余）（冗余）
显示：CRT，LED/LCD 操作：鼠标、数字化仪、
控制台工业控制计算机
DS6-K5B型计算机联锁系统系统逻辑结构
DS6-K5B计算机联锁系统总体由六个子模块组成：
①联锁逻辑部 ②输入输出接口（电子终端，ET-PIO） ③控制台 ④电源 ⑤外部接口(RBC、TCC、 CTC等) ⑥电务维护机

TYJL_ADX计算机联锁原理讲义全

部学习资料TYJL-ADX计算机联锁原理目录ADX 计算机联锁系统简介3 系统概述3简述3系统结构4一. 综合柜4系统描述5配电部分6系统上电10联锁机121．系统描述122．FCX硬件说明153．联锁机以太网卡说明194．IO扩展板SIO-D说明235．FFC电源模块说明246．FFC电源模块说明257．IO总线控制器FFC说明27采集板（FDI)30驱动板(FDO)31光纤通信321．简述322．太网光交换机323．光信号转换器334．连接方式33监控机34控制台35功能35操作方式35后台监视器35电务维修机36ADX 计算机联锁系统简介TYJL-ADX型计算机联锁系统为中国铁道科学研究院引进日本日立公司的计算机联锁系统，按照我国铁路信号的技术需求自行开发应用软件，并与日立公司精心合作、共同研制的容错计算机联锁控制系统。

该系统具有安全性、可靠性极高的安全数据传输网络，除可以实现单个车站的联锁控制外，也可实现多个车站联锁的远距离集中控制。

系统概述简述为了表述方便，首先做如下定义：FCX：Fail-safe Cpu-unit with eXtendability（可扩展的故障安全的CPU 单元）FFC：F-bus interFace Controller（F总线接口控制器）FDI：Fail-safe Digital Input（故障安全的数字输入设备）FDO：Fail-safe Digital Output（故障安全的数字输出设备）TYJL-ADX联锁系统的联锁机是基于日立的ADX1000联锁系统开发而成。

ADX1000是日立公司最新开发的一套铁路专用的联锁系统，在联锁主机FCX、扩展机笼FFC的CPU板上都采用时钟同步的双CPU进行逻辑运算，运算结果一致才能进行控制命令的输出，有更高的可靠性和安全性。

TYJL-ADX联锁系统采用了ADX1000系统的所有硬件和专用的软件平台，继承了所有优点。

计算机联锁3篇

计算机联锁第一篇：计算机联锁的基本概念计算机联锁是指在系统中实现多个计算机之间的互联互通。

通过网络连接，计算机之间可以进行数据交换和协同工作。

计算机联锁的目的是提高工作效率，减少时间和空间的限制，增加协同工作的灵活性。

计算机联锁应用广泛，在工业、农业、医疗等领域都有重要应用。

计算机联锁根据网络结构的不同可以分为星型网络、总线网络、环型网络、网状网络等形式。

其中，星型网络是指所有计算机都连接在一个中心节点上，中心节点起到了集线器的作用，其优点在于维护简单，但是缺点在于如果中心节点出现故障会影响整个网络。

总线网络是指所有计算机都通过一条公共的总线连接在一起，其优点在于建立便捷，但是缺点在于如果总线出现故障会导致整个网络瘫痪。

环型网络是指所有计算机都按照一个环的形式连接在一起，每个计算机只连接下一个计算机，其优点在于数据传输速度较快，但是缺点在于如果某个节点出现故障会使整个环形网络出问题。

网状网络是指所有计算机都相互连接，并且可以通过多个路由访问到目标计算机，其优点在于灵活性和鲁棒性强。

计算机联锁的重要性在于其能够打破客观制约条件，实现多个计算机之间的协同工作。

比如在生产过程中，通过计算机联锁系统可以实现物料采购、生产计划排程、质量控制、生产现场管理等工作之间的信息共享和优化协同。

再比如在医疗保健中，通过计算机联锁系统可以实现医院信息管理、治疗方案制定、医疗资源调配等工作之间的信息共享和协同工作。

在计算机联锁系统中，安全和保密性是至关重要的。

计算机联锁系统中的敏感信息易受黑客和其他恶意攻击者的攻击。

因此，在系统设计和维护中必须精准把握数据的重要性和保密等级，合理设计权限管理、数据加密、系统监控等等措施，确保联锁系统的安全和可靠运行。

总之，计算机联锁系统是现代社会高效协同工作的必须要件之一，可以提高生产和管理的效率，也可以提高医疗保健的水平。

同时，在计算机联锁系统中保证信息安全和保密性也必须得到至关重视。

计算机联锁系统

特点
高可靠性、高安全性、高灵活性、易于维护和升级。
系统组成与功能
系统组成
主要包括硬件和软件两部分。硬件包括控制站、输入输出接口、信号设备等；软件包括系统软件、应用软件和数据库等。
功能
实现信号灯控制、道岔控制、进路控制、列车检测等功能，保障列车运行的安全和效率。
发展历程与趋势
发展历程
计算机联锁系统自20世纪70年代开始发展，经历了模拟电路、继电器电路、微机控制等不同阶段，目前已经进入了计算机联锁系统时代。
输入输出接口
连接信号设备，实现信号的控制和采集。
存储设备
用于存储程序、数据和历史记录。
电源设备
提供稳定的电源，确保系统的正常运行。
软件设计
操作系统
联锁程序
诊断程序
人机界面程序
负责系统的资源管理和调度。
实现信号的控制逻辑和安全逻辑。
监测系统的运行状态，及时发现和处理故障。
提供友好的人机交互界面，方便用户操作。
发展趋势
未来计算机联锁系统将朝着高可靠性、高安全性、高智能化、高可维护性的方向发展，同时将与现代通信技术、物联网技术等相结合，实现更加高效、智能的铁路交通控制和管理。
CHAPTER 02
计算机联锁系统的技术原理
硬件结构
01
02
03
04
中央处理器
计算机联锁系统的核心，负责接收、处理和发送指令。
故障检测与处理
实时监测系统的运行状态，及时发现和处理ห้องสมุดไป่ตู้故障。
安全认证
对系统进行安全认证，确保系统的安全性。
CHAPTER 03
计算机联锁系统的应用场景
计算机联锁系统

计算机联锁的基本原理

优化策略与方案
01
硬件升级
采用高性能的硬件设备，提高计算机联锁系统的运算速度和可靠
性。
03
数据备份与恢复
建立完善的数据备份和恢复机制，确保计算机联锁系统的数据安
全。
02
软件优化
对软件系统进行优化，提高系法等。
04
网络安全
加强网络安全防护，防止黑客攻击和病毒入侵，确保计算机联锁
掌握计算机联锁的技术，为进一步推广和应用该技术提供理论支持。
02
CATALOGUE
计算机联锁系统概述
计算机联锁的定义
01
计算机联锁系统是指利用计算机对车站的信号设备进行控制，以实现列车的安全、高效运行和作业安全防护的控制系统。
02
它是一种先进的信号控制系统，具有高可靠性、高安全性、高效率等特点，是现代铁路信号系统的重要组成部分。
安全侧优先
计算机联锁系统在处理多个进路冲突时，优先选择安全侧进路，以确保列车运行的安全性。
故障恢复
当计算机联锁系统发生故障时，应能够通过人工干预或自动恢复的方式，尽快恢复正常运行状态。
05
CATALOGUE
计算机联锁的通信技术
数据传输技术
串行传输
01
数据一位一位的依次传输，接收方通过按位接收组成
Modbus协议
一种串行通信协议，常用于工业控制系统中。
数据同步与校核
数据同步
计算机联锁系统中的各个设备需要保持时钟同步，以确保数据传输的准确性和一致性。
VS
数据校核
为了保证数据的完整性和准确性，需要对数据进行校核，包括奇偶校验、CRC校验等。
06
CATALOGUE

ds6-60型计算机联锁系统工作原理

DS6-60型计算机联锁系统是铁路行车安全保障的重要组成部分，其工作原理对于确保列车运行安全有着重要的作用。

本文将详细介绍DS6-60型计算机联锁系统的工作原理，以便读者对其工作原理有一个更加全面的了解。

一、系统结构概述DS6-60型计算机联锁系统是由计算机、接口板、输入/输出设备、控制设备等部分组成。

其主要的功能是实现对列车信号、道岔和闭塞区段的控制和监测，以及对车站设备的管理。

系统采用了双机热备份的设计，保证了系统的高可靠性。

二、系统工作原理1. 信号输入列车信号通过传感器传输给计算机系统，计算机系统进行相应的逻辑判断，根据列车信号的情况进行控制指令的输出。

2. 控制指令输出根据计算机系统的逻辑判断，系统将产生相应的控制指令，将其传输给相应的执行机构，如道岔执行机、闭塞区段信号机等，实现对列车运行的控制。

3. 系统监测系统会对各个执行机构的状态进行实时监测，并将监测结果反馈给计算机系统。

一旦发现异常情况，系统将立即做出相应的处理，保证列车运行的安全。

4. 备份系统切换系统中的主备份机通过网络实时进行通讯，一旦发现主机发生故障，备份机将立即接管主机的工作，保证系统的持续运行。

5. 数据存储与管理系统将对列车运行的相关数据进行存储与管理，以备需要时进行查询和分析。

三、系统工作过程1. 列车信号输入当列车信号发生变化时，传感器将信号传输给计算机系统。

2. 控制指令生成根据列车信号的情况，计算机系统进行逻辑判断，并生成相应的控制指令。

3. 控制指令输出计算机系统将控制指令传输给执行机构，比如道岔执行机、闭塞区段信号机等。

4. 状态监测与处理系统会对执行机构的状态进行实时监测，一旦发现异常情况，系统将立即进行相应的处理，保证列车运行的安全。

5. 备份系统切换系统中的主备份机进行实时通讯，一旦发现主机发生故障，备份机将立即接管主机的工作，保证系统的持续运行。

6. 数据存储与管理系统将对列车运行的相关数据进行存储与管理，以备需要时进行查询和分析。

计算机联锁系统的基本原理本

下面主要介绍开关量输入/输出通道和故障—安全输入输出接口。 (2)开关量输入通道开关量输入通道的作用：一是将二值开关量信息变换成寄存器能够接收的 TTL两种电平；二是抗干扰，以保证(bǎozhèng)输入信号的正确性。开关量输入通道的结构
主要由输入缓冲器、输入电路、地址译码器等组成。
内
来
部
输入
计算机联锁(lián suǒ)系统的基本原理本
It is applicable to work report, lecture and teaching
第一页，共167页。
第一节计算机联锁(lián suǒ)系统硬件
一、计算机联锁系统的技术基础(jīchǔ) 典型的计算机联锁系统硬件组成如图所示。
a、双机热备冗余结构
系统 A
与门
输入
系统 B
系统 I
系统 A 系统 B
与门系统 II
或门
输出
联锁机的冗余(rǒnɡ yú)结构（一）
第二十六页，共167页。
• b、二乘二取二冗余结构 • “二取二”指在一套子系统上集成(jí chénɡ)两套
CPU，两套CPU严格同步，实时比较。只有双机运行一致，才对外输出运算结果。 • “二乘”指用两套完全相同的二取二子系统构成双机并用或热备系统。 • 每一子系统内部为安全性冗余结构，两子系统形成可靠性冗余结构，这样，既提高了系统的可靠性，又提高了系统的安全性。
• 例如：IEEE－488总线为并行总线，RS －232总线、RS-422总线、RS-485总线为串行总线。并行总线的优点是信号线各自独立，每次同时传送一个数据字节，所以传输
第七页，共167页。
• （3）现场总线
• 根据国际电工委员会IEC标准(biāozhǔn)和现场总线基金会FF的定义：现场总线是连接智能现场设备和自动化系统的数字式、双向串行传输、多分枝结构的通信网络。 • 目前较流行的现场总线主要有：CAN、 PROFIBUS、Lonworks、HART、FF。计算机联锁系统使用比较多的是 CAN控制器局域网络。 •

计算机联锁控制系统原理

计算机联锁技术
第三章计算机联锁控制系统原理
定义各个设备在进路中的状态数据
关系与定义关系进路中设备
定义 (十六进制) 0xaa 0xaa 0x55 0xdd
说明
1/3 5/7 9 D9 3DG 5DG 9DG
定位约束道岔定位约束道岔反位约束道岔敌对信号
进路定位约束进路定位约束进路反位约束检查状态为空闲检查状态为空闲检查状态为空闲
计算机联锁技术
接收联锁机的道岔状态数据
否
道岔状态是否变化？
是显
显示控制变量?
隐
根据道岔的状态计算画笔颜色
根据道岔的位置和所在区段的状态计算画笔颜色
重画道岔及名称
图3-11 道岔设备的绘制流程
轨道区段显示输出模块计算机联锁技术
第三章计算机联锁控制系统原理
接收联锁机的区段状态数据
计算机联锁技术
第三章计算机联锁控制系统原理
2、联锁机软件的数据与数据结构
(1)、静态数据及其结构 ① 进路表型联锁 ② 站场型联锁进路表型静态数据结构站场型静态数据结构建立任何一条进路都必须指明该进路的特性和有关监控对象的特征及其数量等，这包括:
计算机联锁技术
第三章计算机联锁控制系统原理
计算机联锁技术
第三章计算机联锁控制系统原理

计算机软件是以计算机作为硬件平台，以数字量(也可以称为数据)为对象，通过对数字量各种操作来实现软件的各种逻辑功能。软件具有与硬件不同的特点: (1)表现形式不同 (2)生产方式不同 (3)要求不同 (4)维护不同
计算机联锁技术
第三章计算机联锁控制系统原理

计算机联锁的基本原理2024

引言概述：计算机联锁是指通过计算机技术实现对多个设备或系统进行自动化控制和协调的一种方法。

在计算机联锁系统中，多个设备或系统通过网络或数据线路相互连接，实现信息交换和协调操作。

本文将进一步探讨计算机联锁系统的基本原理和运行机制。

正文内容：1.数据传输与处理1.1数据传输方式1.1.1串行传输1.1.2并行传输1.1.3网络传输1.2数据编码与解码1.2.1奇偶校验码1.2.2循环冗余检验1.2.3海明码1.3数据处理与存储1.3.1数据缓存技术1.3.2数据处理算法1.3.3数据存储结构2.系统通信与同步2.1通信协议2.1.1TCP/IP协议2.1.2CAN总线协议2.1.3MODBUS协议2.2数据交换2.2.1数据帧格式2.2.2数据传输速率2.2.3数据重传机制2.3系统同步2.3.1时钟同步2.3.2事件同步2.3.3数据同步3.控制与调度3.1控制算法3.1.1PID控制算法3.1.2模糊控制算法3.1.3遗传算法3.2控制策略3.2.1开环控制3.2.2闭环控制3.2.3组合控制3.3调度算法3.3.1最短任务优先3.3.2时间片轮转3.3.3优先级调度4.容错与安全4.1容错机制4.1.1冗余备份4.1.2容错计算4.1.3双重投票机制4.2安全保护4.2.1访问控制4.2.2数据加密4.2.3防火墙和入侵检测系统4.3故障诊断与恢复4.3.1故障检测4.3.2故障定位4.3.3故障修复5.系统优化与性能提升5.1系统优化方法5.1.1硬件优化5.1.2软件优化5.1.3网络优化5.2性能指标5.2.1延迟时间5.2.2吞吐量5.2.3响应时间5.3性能提升技术5.3.1并行计算5.3.2分布式计算5.3.3GPU加速计算总结：计算机联锁系统的基本原理包括数据传输与处理、系统通信与同步、控制与调度、容错与安全以及系统优化与性能提升。

在数据传输与处理方面，需要选择合适的传输方式和编码方式，并采用适当的数据处理和存储技术。