DS6-K5B计算机联锁系统详细介绍

ET1 PIO （MMIF）
ET3 PIO ET4 PIO ET5 PIO
UPS
AC220V
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AC220V
ET2 PIO（MMIF）
DC24V
I 24 DC24V 电源
联
锁
机
联锁机由2重系组成，以主从方式并行运行。每一系采 用故障-安全的双CPU处理器，两系之间通过并行接口建立的 高速通道交换信息，实现2重系的同步和切换。 联锁机每一系通过FSIO各用一对光缆经过光分路器与控 显双机相连，使联锁的每一系都能够分别与两台控显机通信。 联锁机每一系用一对光缆分别与监测机的两个光通信接口相 连，联锁机每一系的维护信息分别送到监测机。 联锁机每一系有5个连接电子终端的通信接口，每个通 信接口最多可连接三个电子终端机FSIO板，后 面板包括电源入口板、DID板、FIO7[P]板、EXT-FIO7P板。 联锁机主、从系各自执行全部处理功能。
☻ 电子终端 ☻ 控制台 ☻ 电务维护台 ☻ 电源系统
人机接口 FSD486 (或FSIO) 联锁逻辑部件 F486
联锁机 Ⅰ系 Ⅱ系
人机接口 FSD486 (或FSIO) 联锁逻辑部件 F486
DC24V
FIFO
FIFO
电子终端接口 IF 486 (或FSIO)
A
B
电子终端接口 IF 486(或FSIO)
该系统的核心硬件联锁机和输入输出电路采用京三公司 的K5B型产品。该产品所有涉及到安全信息处理和传输的部 件均按照“故障-安全”原则采取了2重系结构设计。 该系统联锁软件通过了铁道部计算机联锁检测中心检测。 DS6-K5B系统的安全性能通过日本铁道综合技术所认证 和日本运输省认证，达到铁路信号控制系统的安全性要求。 K5B系统在日本铁路得到广泛的使用。在中国，京三公 司最早在济南局周村站开通K5B系统以来已使用近十年，无 任何故障，其优异表现受到用户的高度评价。
DS6-K5B型 计算机联锁系统介绍
２００８年7月
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现场车站布置图
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目
录
产品概述及特点 ☻ 系统组成结构介绍 ☻ 设备组成功能介绍
☻
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概
述
DS6-K5B型计算机联锁是通号院与日本京三制作所联合 开发的一套用于车站信号联锁控制的系统。
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主 要 特 点
联锁处理部件采取双CPU共用时钟，对数据母线 信号执行同步比较，发生错误时使输出倒向安全。具 备了“故障-安全”性能。联锁2重系为主从式冗余工 作方式，通过高速通道进行数据交换，保证2重系同步 运行，可实现不间断切换。 输入输出电路采用京三公司生产的电子终端，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。 系统内各微机之间的通信全部通过光缆连接，传 输距离远，抗干扰能力和防雷性能强，保证系统具有 高的运行稳定性,并具有区域联锁功能。
EXTFIO7板
EXT-FIO7P板是联锁机 与ET机架之间通信的光电 信号变换接口扩展板。 EXT-FIO7P板上有3组ET线 路的光缆接口，当ET机架 的数量大于3时，使用此板。 每组光缆接口可以接两个 单芯光缆连接一个ET机架。
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LINE2板
LINE2 板 是 一 块 电 源 转 换和总线通信板。利用内 部的电源模块把输入的逻 辑24V转换为5V供自己的光 电转换电路和 PIO2-LOG的 总线传输使用。通过两根 单芯光缆与联锁的FIO7[P] 板连接进行联锁机与电子 终端的通信。
600
监控柜
920
联锁柜
920
电子终 端柜
600
电源柜
1200
800
终端桌
600
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谢谢大家！
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电源系统
DS6-K5B计算机系统要求信号电源屏经隔离变压器单独 提供一路单相交流220V电源。从电源屏来的220V电源送到 DS6-K5B的电源柜，经过UPS后向计算机设备供电。
控显机、监测机及控制台显示器等设备使用UPS输出的 220V电源。系统电源采用两台2000VA或3000VA的UPS热备冗 余供电，任意一台故障自动切换，系统不受影响。 DS6-K5B的联锁机和ET-PIO采用两路直流24V电源供电。 第一路称为逻辑24V电源（L24），此电源经DS6-K5B内部的 DC-DC变换，产生逻辑电路工作所需的5V电源。第二路称为 接口24V电源（I24）。供输出接口驱动继电器和输入接口采 集继电器状态使用。每一路电源均设两台并联热备工作，共 有四台24V电源。
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电务维护台
电务维护台设备包括：监测机、键盘、显示器、打印机。 监测机内安装两个采用光缆连接串行通信接口板，用于与联 锁机2重系通信，从联锁双机取得联锁系统维护信息。 电务维护系统是计算机联锁系统的一个重要组成部分， 是为了帮助计算机联锁系统管理和维护人员分析事故原因及 查找设备故障而设计的,该系统具有以下功能：对现场所有 设备的变化情况进行实时的记录、显示；根据需要回放,再 现设备的连续变化情况；按规定要求进行查询、打印等，给 电务维修人员查找故障提供了有利的帮助。该系统人机界面 友好，便于操作。该系统具有远程通信的功能。
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PIO2板
PIO2-LOG板是一块输入输 出接口板。同时集成32路输
入和32路输出，通过电子终
端底板与外部连接。
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设备安装
DS6-K5B计算机联锁设备分别安装在联锁机柜、电 子终端柜、监控机柜、计算机电源柜上，另设微机监 测工作台一个。根据站场规模不同，系统中用的电子 终端架的个数不等。因此每个站的电子终端柜的数量 不等。机柜的外形尺寸如下图：
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系 统 组 成
语音 CTC接口 鼠标 显示器 远程监测
控制台
键盘 鼠标 显示器 打印机
MMIF Ⅰ系
DC24V 电源
MMIF Ⅱ系
控制台转换箱
DS6-K5B计算机联锁系 统由五个部分组成：
A
AC220V
B
控显A机
INIO
控显B机
INIO
监测机
INIO
模拟量 采集接口
☻ 联锁机
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DS6-K5B区域计算机联锁
车站 D
车站 C
车站 B
车站 A
中心车站
20Km
15Km
25Km
10Km
IPUM IPUM TT RR R T R IPUM IPUM T RR TT IPUM IPUM
ET-PIO ET-PIO
IPUM IPUM TT RR
ET-PIO ET-PIO
DC24V 电源
AC220V
ET NET 接口 输出 电路 输入 电路
电子终端(ET) Ⅰ系 Ⅱ系
ET NET 接口 输入 电路 输出 电路 DC24V 电源
AC220V
注：图中
表示光缆
DC24V-
DC24V+
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系 统
显示器
结 构 图
电务维护台 键盘 接远程监视系统
控 制 台 子 系 统
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电子终端正面图
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电子终端背面图
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控 制 台
控制台由控显双机和车站值班员办理行车作业的操作和 显示设备组成。操作和显示设备设在运转室，操作设备选择 鼠标操作方式，显示设备选用显示器。 联锁机每一系各用一对光缆经过光分路器与控显双机相 连，使联锁每一系都能够分别与两台控显通信。 控显机采用PC总线工控机。机箱内安装2块带有光电转 换的串行通信接口卡INIO,用于与联锁通信。 控显机采用双机互为热备。在热备方式下，控显双机同 时加电运行，同时接收联锁机发送的信息，但只有工作机向 表示设备发送表示信息和接收控制台的按钮操作信息。为了 实现每一台控显机都能够与联锁机的每一系单独通信，构成 交叉互备的冗余关系。控显双机每一台内安装了两块INIO通 信卡。分别用于同联锁机1系和2系通信。
单模2芯 TT SPHC-MC HPHC-MC RR K5B K5B 联锁 联锁 主机 主机
ET-PIO ET-PIO
ET-PIO ET-PIO
ET-PIO ET-PIO
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DS6-K5B区域计算机联锁的特点
整个控制区域只要在中心站设一套联锁主机，控制操作与联 锁逻辑运算集中在中心站完成，其它车站不设联锁机和控制台， 只设电子终端。集中联锁逻辑部与各站电子终端间采用光纤构成 的安全局域网连接，传输信息高速、安全、可靠，而且不需另设 专用传输设备。 在区域联锁的控制范围内，不需要另设站间闭塞或场间联系 电路，实现车站区间一体化，进一步提高安全保障性能。 集中控制和调度，全面掌握全线列车运行和车站应用状态， 合理指挥行车，保证列车安全、正点运营，并能提高列车通过能 力。平时车站不需办理行车作业，从而能够节省人力。 配备设备监视装置，在中心站能自动监测、记录全线内设备 的运用情况，能迅速完成故障定位和故障排除。 车站只设电子终端和接口设备，不需要整套联锁装置，另外 可大量节省室外联系电缆，可以降低工程总投资。
操作台
语音
CTC分机
控制器转换箱
RS422
打印机
监 测 子 系 统
控显A机 INIO INIO
控显B机 INIO INIO
AC220V
监测机 INIO INIO
调制解调器
AC220V
联 锁 子 系 统
光分路器
光分路器
I/O 子 系 统 DC24V
L24 DC24V 电源
联锁1系
联锁2系
电 源 子 系 统
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电源连接图
控制台 显示器 控显A机 控显B机 监测机
信号电源屏 ～220V
UPS 电 源
逻辑 DC24V
L24
联锁机 1 系 联锁机 2 系
PIO逻辑电路 I24 接口 DC24V PIO I/O电路 + -
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设备组成
DS6-K5B计算机联锁设备由八个部分组成：
☻ ☻ ☻ ☻ ☻ ☻ ☻ ☻
IPU6板 F486-4I板 FSIO板 DID板 FIO7[P]板 EXTFIO7[P]板
LINE2板
PIO2板
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IPU6板
IPU6 板 是 一 块 电 源 转换板。主要负责把24V 转换为5V，供F486-4I板、 FSIO板使用。
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联锁机正面图
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联锁机背面图
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电
子 终 端
输入输出接口称为电子终端（Electronic Terminal）。 电子终端是采用故障-安全型双CPU构成的智能控制器。 电子终端的输出电路按故障倒向安全的原则设计，输入采集 电路通过有效的自检测功能，能够检测出输入电路的故障， 保证输入信息的安全性。因此输出驱动和输入采集均采用静 态方式，直接驱动安全型继电器。简化接口电路设计，方便 系统维护。 电子终端也是2重系结构，安装在ET机笼内。每个ET机笼 内安装一对ET LINE通信模块，并用二根两芯光缆与联锁2系 的F107P接口的一个ET NET线路连接。每个ET机笼内可安装 五对电子终端，每个电子终端带有32路输入和32路输出。
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DID板
DID板是一块集成通信板。
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FIO7[P]板
FIO7-[P]板是联锁机 与ET机架、控显机、监 测机之间通信的光电信
号变换接口板，如图9所
示。FIO7-[P]板上有3组 ET线路的光缆接口，2组 计算机的光缆接口。
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F486-4I板
F486-4I 板 是 联 锁 机
主CPU板。主要完成联锁 逻辑运算，两重系间通 信及切换控制，两重系 一致性检查、系统的故 障检测及报警，异常时 停止动作。
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FSIO板
FSIO板是联锁机与电子 终端、控显机、监测机的 通信接口板。联锁两重系 每系各有一块。面板上方 的指示灯D7～D0：表示软 件状态。下方的T（1、2、 3）、R（1、2、3）指示灯 表示联锁1系和2系与ET机 架的通信状态，闪亮正常。