计算机联锁结合电路教案
DS6-11型计算机联锁系统教案
DS6—11型计算机联锁系统维护1 DS6—11型计算机联锁系统的体系结构该系统采用多机分布式结构，有控制台子系统、监测子系统、联锁子系统、网络通信子系统和输入输出接口电路五部分组成。
控制显示分机(上位机)采用双机冷备的方式，联锁机A和联锁机B组成双机热备系统，监测分机(电务维修机)一般为单机。
各子系统的计算机统一为PC总线工业控制机。
输入输出接口均采用光电耦合设备实现计算机系统与外电路的电气隔离。
系统采用局域网通信方式实现各子系统间的通信联络，为提高系统通信的可靠性，采用双重冗余网络结构，每一台计算机均安装两块网卡对应有两个接点地址，保证有一个网络或网卡故障时不影响系统的正常通信。
图1 DS6-11型微机联锁硬件系统构成图2 DS6—11型计算机联锁子系统的硬件组成与功能2.1 控制台子系统如图2，控制台子系统由控制显示分机A、B (也称控显分机)、操纵设备、站场显示设备、控显机转换箱等组成。
这部分设备的主要功能一是采集按钮操作信息；二是采集联锁机发来的站场设备的状态信息和控制命令输出的回读信息。
从而控制显示器显示站形、操作及报警信息。
控显机在出厂时所配置的软盘驱动器、硬盘驱动器、键盘接口等，在系统调试开通后均从系统配置中删除，禁止使用。
以防止操作错误影响系统的正常工作。
主机板上除安装有CPU等芯片外，另有半导体插座安装了FLASH芯片用于固化程序。
A、B两块AN-550BT网卡的接点地址分别为“05H”和“06H”，用于实现网络通信。
操纵设备有鼠标、数字化仪或按钮盘三种。
采用数字化仪操作时，控显机通过串行接口与数字化仪连接。
采用按钮盘操作时，控显机内安装按钮采集接口板，采用矩阵扫描方式采集按钮操作信息。
鼠标通过串行接口与控显机联接，它可以作为辅助工具与数字化仪或按钮盘配合使用，也可作为唯一的操作设备，完成各种操作。
显示设备可以采用高分辨率的图形显示器或液晶显示器，也可以采用光带式表示盘。
采用图形显示器时，控显机内必须安装图形显示卡，较大的站形需采用两台甚至三台显示器。
计算机联锁课程设计
b）调车信号
状态
描述
颜色
调车信号机关闭
蓝色
调车信号机关闭，用在某些地方（如专用线入口）
红色
调车信号机开放
白色
灯丝断丝
红色闪光
溜放及退路信号开放
白色闪光
信号处于封闭状态，按钮失效
按钮上红叉
信号前后节点校核错误
粉红色圆框闪烁
c）信号名称显示状态表示
信号机旁平时不显示信号名，只有在信号开放、相应股道有机占、信号前后接点校核错、灯丝断丝或办理进路时显示
32
进路不完整
33
延续进路
34
正在人解
35
发车锁闭
36
辅助发车灯灭
37
反方向禁止
功能按钮及其用途
序号
按钮名称
用 途
*01
上电解锁
系统第一次启动后解锁整个站场
02
总取消
取消已经排列好的进路
*03
总人工解锁
延时解锁进路
04
总定位
单独操作某一道岔转向定位
05
总反位
单独操作某一道岔转向反位
06
单封
对道岔进行封锁
非正常解除闭塞手续
18
上行（下行）复原
正常解除闭塞手续
*19
上行（下行）引导
选排引导接车进路
20
区段名
显示或隐藏全场区段名
*21
允许改变方向
允许通过排列发车进路改变发车方向
*22
总辅助
允许办理辅助接发车
*23
接车辅助
办理辅助接车操作
*24
发车辅助
办理辅助发车操作
Байду номын сангаас25
计算机联锁系统中简易驼峰联系电路设计
１／５ 、１／ ７和 ２ ，平 时都 由集 中信号 楼 控 制 ， ３ １ ９ １ １ 在驼峰 溜放 作业 时 要 求把 它 们 锁 在定 位 ，只 ２ １道
岔除外 。因为 ２ 岔 是 通往 禁 溜 线 上 的 道 岔 ，所 ｌ道 以在 驼 峰 溜 放 作 业 过 程 中 准 许 转 动 。也 就 是 说 ，
③ 在交 出控 制权 后 ，必 须 将 推 送 线和 峰下 溜放 线上 的所 有联 锁 道 岔 （ 包 括 通 往 禁 溜 线 不
上 的 ２ 岔 ） 锁在 定位 ，使推 送 线 和 峰下 溜 放线 １道 与仍 由集 中信号 楼控 制 的到发 线及其 他 调车线 隔离 开 ；必 须使 推送 线及 峰下 溜放 线上 的所 有信 号机脱 离 集 中信号 楼 的控制 。④ 控制 权交 出并 由峰顶 信 号 楼受 权后 ，没有经 过 峰顶信 号楼 同意 ，不 准集 中信
奁
出
线
图 １ 简 易 驼 峰 站 场 图
平 时驼 峰峰 顶 上 的驼 峰 信 号 机 Ｔ和 推 送 线 上 的驼 峰复 示信 号机 Ｔ Ｆ只作 为 调 车信 号机 使 用 ，只 显示 禁止 调 车的红 灯 和允许 调车 的月 白灯 ，由集 中 信号 楼控 制 ，是 ２个 被控 对 象 ；在驼 峰溜 放作 业 时 要改 由驼 峰 峰 顶 信 号 楼 控 制 ，Ｔ为 主 体 信 号 ，Ｔ Ｆ 是其 复示信 号 ，这 时就变 成 了一个 被 控对 象 。 由此
２ １ 年 ９月 ０１
铁 道 通 信 信 号
Ｒ Ｌ ＡＹ Ｓ ＧＮ Ｕ ＮＧ ＆ Ｃ ＡＩ Ｗ Ｉ ＡＬ ＯＭＭＵＮ Ｃ Ｉ Ａ 【 ０Ｎ
Ｓ ｐ ｅ ｅ ０１ ｅ ｔ ｍｂ ｒ ２ １ Ｖｏ． Ｎｏ ９ １４７ ．
DS6-11型计算机联锁系统教案
DS6—11型计算机联锁系统维护1 DS6—11型计算机联锁系统的体系结构该系统采用多机分布式结构，有控制台子系统、监测子系统、联锁子系统、网络通信子系统和输入输出接口电路五部分组成。
控制显示分机(上位机)采用双机冷备的方式，联锁机A和联锁机B组成双机热备系统，监测分机(电务维修机)一般为单机。
各子系统的计算机统一为PC总线工业控制机。
输入输出接口均采用光电耦合设备实现计算机系统与外电路的电气隔离。
系统采用局域网通信方式实现各子系统间的通信联络，为提高系统通信的可靠性，采用双重冗余网络结构，每一台计算机均安装两块网卡对应有两个接点地址，保证有一个网络或网卡故障时不影响系统的正常通信。
图1 DS6-11型微机联锁硬件系统构成图2 DS6—11型计算机联锁子系统的硬件组成与功能2.1 控制台子系统如图2，控制台子系统由控制显示分机A、B (也称控显分机)、操纵设备、站场显示设备、控显机转换箱等组成。
这部分设备的主要功能一是采集按钮操作信息；二是采集联锁机发来的站场设备的状态信息和控制命令输出的回读信息。
从而控制显示器显示站形、操作及报警信息。
控显机在出厂时所配置的软盘驱动器、硬盘驱动器、键盘接口等，在系统调试开通后均从系统配置中删除，禁止使用。
以防止操作错误影响系统的正常工作。
主机板上除安装有CPU等芯片外，另有半导体插座安装了FLASH芯片用于固化程序。
A、B两块AN-550BT网卡的接点地址分别为“05H”和“06H”，用于实现网络通信。
操纵设备有鼠标、数字化仪或按钮盘三种。
采用数字化仪操作时，控显机通过串行接口与数字化仪连接。
采用按钮盘操作时，控显机内安装按钮采集接口板，采用矩阵扫描方式采集按钮操作信息。
鼠标通过串行接口与控显机联接，它可以作为辅助工具与数字化仪或按钮盘配合使用，也可作为唯一的操作设备，完成各种操作。
显示设备可以采用高分辨率的图形显示器或液晶显示器，也可以采用光带式表示盘。
采用图形显示器时，控显机内必须安装图形显示卡，较大的站形需采用两台甚至三台显示器。
DS6-K5B型计算机联锁系统教案
V 图中表示光缆图1 DS6-K5B 微机联锁系统结构框图DS6—K5B 型计算机联锁系统维护1 系统的体系结构DS6—K5B 型计算机联锁系统的体系结构如图1所示。
DS6-K5B 计算机联锁系统由控制台、电务维护台、联锁机、电子端（ET ）、微机检测和电源六个部分组成。
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。
操作设备可以选择按钮操纵盘，鼠标和数字化仪。
显示设备可选单元式表示盘或图形显示器。
每一台控显机内安装了两个采用光缆连接串行通信接口板，用于同联锁机的2重系通信。
控显双机的工作方式可选冷备和温备。
控显机转换箱用于控制一套操作显示设备与控显双机之间的转换。
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。
检测机通过串行通信接口从微机检测前置机取得模拟量检测信息。
电务维护人员可以通过键盘，显示器，打印机查询或输出各类监测信息。
联锁机由2重系组成，以主从方式并行运行。
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，每个通信接口可连接一个电子终端机架。
DS6-K5B系统开关量输入输出接口采用京三公司生产的电子终端机（简称ET）。
电子终端电路具有2重系，2重系的输入电路从继电器的同一组接点取得输入信号，分别发给联锁2重系。
联锁2重系的输出分别送给电子终端的2 重系。
电子终端2重系的输出并联连接负载。
DS6-K5B的电源由一套UPS和两路直流24V稳压电源组成。
UPS的输入由信号电源屏单独提供的一路交流220V电源供给。
一路直流24V电源（用符号L24表示），用于向联锁机和电子终端的逻辑电路供电。
EIJD型计算机联锁系统教案2
绪论一、计算机联锁概述1、计算机联锁的发展概况。
车站联锁设备经历了从机械联锁到继电联锁的发展过程，并进行过电子联锁的试验，目前正在向计算机联锁发展。
20世纪年代中期，有些国家从设计可靠的计算机硬件入手，应用故障－安全元器件构成计算机联锁，但因价格昂贵，没有得到推广。
20世纪70年代后期，随着电子计算机尤其是微型计算机的迅速发展和推广应用，以及可靠性技术的进步，各国相继研究计算机联锁，从软件入手，采用通用计算机，通过软件冗余来实现故障－安全。
我国第一套计算机联锁设备于1984年在南京梅山铁矿地下运输线正式开通，后陆续在冶金．矿山等铁路试用。
1989年铁道科学研究院通号所研制的计算机联锁系统首先在郑州北编组站峰尾开通，这是计算机联锁系统应用于国家铁路的开始。
以后，铁科院通号所于1993年又在拉滨线平房站安装计算机联锁，通号总公司于1994年在浦口交通站安装计算机联锁，至此，我国铁路开始在铁路干线采用计算机联锁。
铁道科学研究院通号所研制的TYJL-Ⅱ型．TYJL-TR9型计算机联锁于1997年12月通过铁道部技术鉴定。
通号总公司研究设计院研制的DS6-11型．DS6-20型计算机联锁于1999年1月通过铁道部技术鉴定。
北方交通大学（现北京交通大学）研制的JD-1A型计算机联锁于2000年5月通过铁道部技术鉴定。
卡斯柯公司研制的VPI型计算机联锁于2000年8月通过铁道部技术鉴定。
在此过程中，还相继引进了美国．英国德国日本意大利的计算机联锁共20多个站。
由于各方面的原因，主要是不适应我国铁路运输和联锁的特点，实际运用中大多数不理想。
我国的计算机联锁发展非常迅速，现已有数百个车站安装了计算机联锁设备，有的区段已发展为成段计算机联锁。
2、什么是计算机联锁（1）以计算机为主要技术手段实现车站联锁的系统。
（2）用微型计算机和其他一些电子．继电器件组成具有“故障－安全”性能的实时控制系统。
（3）采用计算机控制并实现道岔．进路和信号机之间联锁的设备称为计算机联锁。
DS6—K5B计算机联锁教材
DS6-K5B计算机联锁系统教材第一章：设备简介车站计算机联锁系统是具有故障——安全特性的计算机实时控制系统，系统的基本功能是对车站行车指挥人员的操作命令及现场各种表示信息通过计算机进行逻辑运算，采用故障——安全及冗余措施，从而有效的对信号机和道岔等设备实现安全控制。
随着计算机技术的迅速发展，尤其是高可靠技术的深入研究，使计算机联锁系统能够迅速适应现代铁路运输业的扩大和发展。
DS6-K5B计算机联锁系统，是北京全路通信信号设计院与日本京三公司生产的具有高可靠性和高安全性的专用计算机设备，结合DS6系列联锁软件（通过铁道部计算机联锁检验站测试的联锁软件的核心程序和数据结构），系统的联锁功能能满足我国车站计算机联锁技术条件的要求。
DS6-K5B计算机联锁系统的联锁子系统采用了京三公司应用于日本包括高速铁路在内的共计三百多个车站的二乘二取二冗余结构的联锁机。
DS6-K5B计算机联锁系统综合了国内计算机联锁设备的实践经验，与国外成熟的具有高可靠性和高安全性的专用计算机设备充分结合，使计算机联锁系统的安全性、可靠性和使用性达到了新的水平第二章 DS6-K5B计算机联锁系统与6502电气集中联锁系统的区别目前我局装备的DS6-K5B（以下简称K5B）计算机联锁系统分为控制台操作方式和控显器（计算机显示器）操作方式两种，本章以控显器操作的K5B计算机联锁系统为例，介绍与6502电气集中联锁控制台操作的区别。
一、基本操作方式不同：6502控制台为按钮式操作，K5B控显器为鼠标操作；6502电气集中联锁控制台为按钮式操作，有部分功能需同时按压两个按钮；K5B计算机联锁系统控显器为鼠标操作。
采用鼠标办理行车作业的操作方法与控制台按钮操作方法基本相同，但由于鼠标自身的特点，其操作方式不可能与控制台按钮式操作完全相同。
由于计算机联锁系统只能用一个鼠标操作，不能同时点击两个按钮。
因此用鼠标操作时，采用延时抬起的方法代替6502设备同时按压两个按钮的功能。
《计算机联锁》教学大纲1
《计算机联锁》教学大纲一、课程的地位与任务课程地位：计算机联锁是信号专业的主干专业课主要任务：计算机联锁的基本结构为主要讲授对象,适当讲授先进的新结构和工作原理。
针对本专业的特点，着重阐明计算机联锁的结构、工作原理，并对典型结构及其件进行适当的分析；授予学生信号构造规律性的知识，使学生具有举一反三的分析能力，对结构不断更新的适应能力和一定的实践活动能力，为学习后续课程和参加专业实践奠定基础。
二、课程简述1．课程目标：学生学完本课程后，能掌握信号计算机联锁的结构、工作原理，并能对信号常见故障进行诊断和维修。
2．教学方法：在教学方法上，采用启发式教学方法，培养学生分析和解决问题的能力，利用课堂讲座，现场教学等方面使学生获得感性认识和掌握分析和解决问题基本思路。
在教学手段上，利用实物、挂图、教学录像片等教学资源，以课堂讲授、现场教学、录像手段，穿插进行，使学生较快掌握本课程的基本内容。
三、教学要求及时数分配1、计算机联锁概述（1）教学内容1.车站联锁系统的基本结构2.计算机联锁的特点3.计算机联锁的发展（2）教学要求掌握联锁系统的基本结构；计算机联锁的特点（3）重点和难点重点：车站联锁系统的基本结构难点：车站联锁系统的基本结构2 计算机联锁系统的基本原理（1）教学内容1.计算机联锁系统所用的计算机2. 计算机联锁系统硬件3. 计算机联锁系统软件4.计算机联锁系统的通道与接口（2）教学要求掌握计算机联锁系统硬件、计算机联锁系统的通道与接口（3）重点和难点重点：计算机联锁系统硬件难点：计算机联锁系统的通道与接口3 双机热备型计算机联锁（1）教学内容1.TYJL-Ⅱ型计算机联锁系统硬件2.TYJL-Ⅱ型计算机联锁系统切换3.TYJL-Ⅱ型计算机联锁系统人机界面（2）教学要求掌握TYJL-Ⅱ型计算机联锁系统硬件；TYJL-Ⅱ型计算机联锁系统人机界面（3）重点和难点重点：TYJL-Ⅱ型计算机联锁系统硬件。
难点：TYJL-Ⅱ型计算机联锁系统硬件4 SICAS计算机联锁（1）教学内容1.SICAS型计算机联锁硬件2.SICAS型计算机联锁人机界面（2）教学要求掌握SICAS型计算机联锁硬件；了解SICAS型计算机联锁人机界面（3）重点和难点重点：SICAS型计算机联锁硬件。
计算机联锁实训指导书
《车站信号自动控制（二）计算机联锁》实训指导书昆明铁道职业技术学院2017年6月概述计算机联锁实训内容主要包括计算机联锁控制台操作、控制台表示灯含义识别，能通过控制台信息对设备状态进行简单判断，对计算机联锁关键电路--采集、驱动电路的采集驱动流程清晰，出现相关故障能够快速分析判断故障点，排除故障恢复使用。
实训一：计算机联锁控制台操作实训指导书通过本任务的学习与训练，了解计算机联锁控制台操作方法，掌握各种信号的开放办法，了解引导、引导总锁闭信号开放的条件，能配合室外人员进行必要的设备操作。
【能力目标】1、能按要求正确进行登记、联系；2、能开放相关信号机各种信号；3、能进行道岔定反位单操、锁闭等操作；4、能进行各种情况下的进路解锁。
5、能进行故障解锁。
6、能完成实验、验收、销记。
【知识目标】1、掌握工作前登记正确格式；2、掌握各信号机亮灯的意义；3、了解非正常情况（如：设备故障）的引导信号办理方法。
4、了解半自动闭塞的接发车手续及办理方法。
5、了解实验、验收的意义。
【素质目标】1、培养学生分析问题，解决问题的能力。
2、培养学生沟通能力及团队协作的精神。
3、培养学生良好的职业道德、科学严谨的工作态度。
4、培养学生勇于创新、与时俱进的工作作风。
5、培养学生严格执行工作程序、工作规范的安全意识。
一、实验目的计算机联锁设备控制台操作二、实验设备计算机联锁设备三、实验内容、方法、步骤（一）屏幕显示屏幕显示按站场图形布置，平时显示的灰色光带为基本的轨道图形。
有连续溜放作业的站场，在溜放区设有小区段，在屏幕上用兰色竖线分隔。
为调车作业设置的绝缘是大区段绝缘，在屏幕上用竖线表示，灰色为普通绝缘，红色带圆圈为超限绝缘。
屏幕图形显示各种颜色的含义如下:1.轨道区段平时轨道区段为粗线，当该区段的轨道继电器前后接点校核错时为细线。
灰色光带──基本图形；白色光带──进路在锁闭状态或溜放进路在退路锁闭状态；红色光带──轨道区段有车占用，或故障；绿色光带──区段出清后尚未解锁或溜放进路在有车占用后处于退路锁闭状态；兰色光带──进路初选状态；青色光带──接通光带，或连溜时溜放区的道岔位置。
TYJL—Ⅱ型计算机联锁系统教案
1 TYJL—Ⅱ型计算机联锁系统的体系结构TYJL—Ⅱ型计算机联锁系统是由铁道科学研究院通信信号研究所研制开发的分布式多处理机系统，系统的构成采用模块化结构，根据站场的实际需要，可进行拼接组装，构成各种大小不一的系统，其体系结构如图1所示。
图1 TYJL—Ⅱ计算机联锁体系结构框图系统采用三层三级控制结构，由监视控制机、联锁逻辑处理机、执行表示机和电务维修机等四部分组成。
系统内部各子系统之间采用STD网络通信。
系统的各部计算机均为主备双套，联锁机、执行表示机具有热备、自动切换功能，其它如监视控制机由人工切换。
各备用机同样构成系统与主机同步工作，备用系统可脱机，供试验维修。
2 TYJL—Ⅱ型计算机联锁子系统的硬件组成与功能2.1 控制监视级控制监视级主要由控制台、监视控制机、电务维修机及外围设备组成。
监视控制机由下列部件组成：主机板：CPU目前已升级为奔腾芯片，主频233MHZ，内存容量32M。
2个RS232（串行通信接口），用于接收数字化仪和鼠标的操作信息。
一个并行口，用按钮盘操作时采集操作信息。
12槽无源PC总线母板，插接主机各芯片。
1块PC－01网络板，用于实现本机与系统其它机器的通信。
1块以太网卡，用于实现与电务维修机连接。
三英寸软盘驱动器1个，1G硬盘，用于固化程序。
多屏VGA显示图卡，用于驱动两台21英寸彩色监视器语音声卡，能够产生各种报警信息。
局域网通讯卡，连接局域网，实现与其它远程信息系统的通信联络。
监视控制机的外围设备有键盘和两台21英寸彩色监视器。
系统的操纵设备是数字化仪配鼠标，采用windows操作系统，操作简单，显示直观清晰。
监视控制机的主要功能是实现控制、储存、进路初选、电务维护及屏幕显示。
其中控制监视机完成人机对话、进路初选及实现与联锁机及其它通信系统的通信联系。
电务维修机通过以太网与主备监视控制机连接，实现把实时信息采集到维修机，记录储存供电务人员维护系统时调用查询。
2.2 联锁机和执行表示机联锁机和执行表示机的硬件组成结构基本相同，其组成如图2所示。
JD—1A型计算机联锁系统教案
JD—1A型计算机联锁系统维护1 JD—1A型计算机联锁系统的体系结构JD-1A型计算机联锁系统是北京交通大学微联公司研制开发的分布式计算机控制系统，也称集散型测控系统，其特点是分散控制、集中信息管理。
系统图1 JD-1A计算机联锁系统体系结构图系统包括人机对话层（也称操作表示层）、联锁运算层和执行层。
人机对话层与联锁层之间采用双通讯网通信，双网同时工作，有一网故障时，另一网可保证系统正常通信。
联锁层和执行层之间采用外部控制型总线控制器实现了与计算机总线的分离。
2 JD—1A型计算机联锁系统的硬件组成与功能系统的硬件结构如图2所示，在运转室，通过车务前台监视器、音箱、输入设备（鼠标）等为车站值班员提供操作表示界面。
同时在运转室还可以提供后台监视器，便于车站值班员监视前台操作及站场运行情况。
在微机室，有联锁A柜、联锁B柜、操作表示机柜、防雷接口柜，以及提供给电务人员的维修机和终端设备。
图2 JD—1A计算机联锁系统硬件结构图如图3、4所示，A联锁机柜中包括倒机电路、12V、5V、32V直流电源（供接口电路、继电器驱动使用）、联锁微机，以及采集机箱、输出驱动检测机箱。
如图5、6所示，B联锁机柜中包括操作表示机、维修机、操作机倒机单元以及不间断电源UPS。
如图7所示，防雷接口柜包括电源系统、从组合架接口来的配线（带防雷）以及到联锁机柜中的采集/驱动配线。
2.1 操作表示机/上位机本系统的操作表示机简称上位机采用双机热备的工作方式。
上位机A、上位机B、以及上位机倒机电路都放在上位机柜中。
系统运行时，两台上位机同时工作，先开启的为主机，后开启的为备机，当主用上位机发生故障时，自动切换到备用上位机。
主用上位机运行时，接收鼠标操作，向下位机（联锁机）发送车站值班员的操作命令，播放语音提示信息。
备用上位机运行时，只能接收下位机传来的站场状态信息，跟踪显示站场运行情况、系统运行情况等，它不能接收操作信息和向下位机发送操作命令，也不能播放语音提示信息。
计算机联锁系统硬件教案
计算机联锁系统的硬件1 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。
图1—2 计算机联锁硬件结构框图1.1 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。
即将人机对话、联锁运算、系统监测等功能分别用不同的主机来处理。
因此，图1—1 的计算机系统(主机)是由几个子系统组成，一般包括上位机(也称操作表示机或控制显示机或监视控制机)、下位机(也称联锁处理机)、电务维修机(也称监测机)等。
而且，为了提高系统的可靠性，上位机采用双机冗余控制，联锁机采用双机热备、三机表决或2×2取二控制，如图1—2所示。
各部分计算机的功能如下：(1) 上位机:一是接收车务人员的操作命令，将操作信息通过网络通信传给联锁机；二是接收来自联锁机的状态信息和提示信息等，控制显示器显示系统及监控对象的状态，及时显示各种提示信息和报警信息；三是将各种表示信息、报警信息及时转发给电务维修机。
(2)下位机：一方面接收上位机下发的操作命令,另一方面通过输入接口采集现场信号设备的状态信息。
对输入的信息进行逻辑处理、联锁运算。
根据运算结果，形成控制命令和表示信息。
控制信息通过输出接口电路控制组合架的继电器动作。
表示信息是将现场信号设备的状态信息、提示信息、报警信息等及时传给上位机。
计算机联锁结合电路教案
计算机联锁结合电路教案第一章：计算机联锁结合电路概述1.1 教学目标了解计算机联锁结合电路的基本概念理解计算机联锁结合电路的作用和特点掌握计算机联锁结合电路的基本组成原理1.2 教学内容计算机联锁结合电路的定义计算机联锁结合电路的作用和特点计算机联锁结合电路的基本组成原理1.3 教学方法采用讲授法，讲解计算机联锁结合电路的基本概念、作用和特点通过实物展示或图片，让学生更直观地理解计算机联锁结合电路的组成原理1.4 教学评估通过课堂提问，检查学生对计算机联锁结合电路基本概念的理解程度通过课后作业，检查学生对计算机联锁结合电路作用和特点的掌握情况第二章：计算机联锁结合电路的基本组成2.1 教学目标掌握计算机联锁结合电路的基本组成部分理解各组成部分的作用和相互关系2.2 教学内容计算机联锁结合电路的硬件组成计算机联锁结合电路的软件组成2.3 教学方法采用讲授法，讲解计算机联锁结合电路的硬件组成和软件组成通过实物展示或图片，让学生更直观地理解各组成部分的作用和相互关系2.4 教学评估通过课堂提问，检查学生对计算机联锁结合电路硬件组成的掌握情况通过课后作业，检查学生对计算机联锁结合电路软件组成的理解程度第三章：计算机联锁结合电路的工作原理3.1 教学目标理解计算机联锁结合电路的工作原理掌握计算机联锁结合电路的工作流程3.2 教学内容计算机联锁结合电路的工作原理计算机联锁结合电路的工作流程3.3 教学方法采用讲授法，讲解计算机联锁结合电路的工作原理和工作流程通过实例分析，让学生更直观地理解计算机联锁结合电路的工作原理3.4 教学评估通过课堂提问，检查学生对计算机联锁结合电路工作原理的理解程度通过课后作业，检查学生对计算机联锁结合电路工作流程的掌握情况第四章：计算机联锁结合电路的应用4.1 教学目标了解计算机联锁结合电路在实际应用中的重要性掌握计算机联锁结合电路在不同领域的应用案例4.2 教学内容计算机联锁结合电路在铁路信号系统中的应用计算机联锁结合电路在其他领域的应用案例4.3 教学方法采用讲授法，讲解计算机联锁结合电路在铁路信号系统中的应用通过实例分析，让学生更直观地了解计算机联锁结合电路在其他领域的应用案例4.4 教学评估通过课堂提问，检查学生对计算机联锁结合电路在铁路信号系统中的应用的理解程度通过课后作业，检查学生对计算机联锁结合电路在其他领域的应用案例的掌握情况第五章：计算机联锁结合电路的维护与管理5.1 教学目标理解计算机联锁结合电路的维护重要性掌握计算机联锁结合电路的维护与管理方法5.2 教学内容计算机联锁结合电路的维护方法计算机联锁结合电路的管理方法5.3 教学方法采用讲授法，讲解计算机联锁结合电路的维护方法与管理方法通过实例分析，让学生更直观地了解计算机联锁结合电路的维护与管理过程5.4 教学评估通过课堂提问，检查学生对计算机联锁结合电路的维护方法的理解程度通过课后作业，检查学生对计算机联锁结合电路的管理方法的掌握情况第六章：计算机联锁结合电路的设计与仿真6.1 教学目标理解计算机联锁结合电路设计的基本原则掌握计算机联锁结合电路仿真技术的基本方法6.2 教学内容计算机联锁结合电路设计的基本原则计算机联锁结合电路仿真技术的基本方法6.3 教学方法采用讲授法，讲解计算机联锁结合电路设计的原则和仿真技术的方法通过实际案例，让学生更直观地了解计算机联锁结合电路的设计与仿真过程6.4 教学评估通过课堂提问，检查学生对计算机联锁结合电路设计原则的理解程度通过课后作业，检查学生对计算机联锁结合电路仿真技术的掌握情况第七章：计算机联锁结合电路的安全性与可靠性7.1 教学目标理解计算机联锁结合电路的安全性要求掌握计算机联锁结合电路的可靠性分析方法7.2 教学内容计算机联锁结合电路的安全性要求计算机联锁结合电路的可靠性分析方法7.3 教学方法采用讲授法，讲解计算机联锁结合电路的安全性要求和可靠性分析方法通过实例分析，让学生更直观地了解计算机联锁结合电路的安全性与可靠性7.4 教学评估通过课堂提问，检查学生对计算机联锁结合电路安全性要求的了解程度通过课后作业，检查学生对计算机联锁结合电路可靠性分析方法的掌握情况第八章：计算机联锁结合电路的故障诊断与维修8.1 教学目标理解计算机联锁结合电路的故障类型掌握计算机联锁结合电路的故障诊断与维修方法8.2 教学内容计算机联锁结合电路的故障类型计算机联锁结合电路的故障诊断与维修方法8.3 教学方法采用讲授法，讲解计算机联锁结合电路的故障类型和故障诊断与维修方法通过实例分析，让学生更直观地了解计算机联锁结合电路的故障诊断与维修过程8.4 教学评估通过课堂提问，检查学生对计算机联锁结合电路故障类型的了解程度通过课后作业，检查学生对计算机联锁结合电路故障诊断与维修方法的掌握情况第九章：计算机联锁结合电路在现代交通系统中的应用了解计算机联锁结合电路在现代交通系统中的重要作用掌握计算机联锁结合电路在现代交通系统中的应用案例9.2 教学内容计算机联锁结合电路在现代交通系统中的作用计算机联锁结合电路在现代交通系统中的应用案例9.3 教学方法采用讲授法，讲解计算机联锁结合电路在现代交通系统中的作用和应用案例通过实例分析，让学生更直观地了解计算机联锁结合电路在现代交通系统中的应用9.4 教学评估通过课堂提问，检查学生对计算机联锁结合电路在现代交通系统中的作用的理解程度通过课后作业，检查学生对计算机联锁结合电路在现代交通系统中的应用案例的掌握情况第十章：计算机联锁结合电路的发展趋势10.1 教学目标了解计算机联锁结合电路的发展历程掌握计算机联锁结合电路的未来发展趋势10.2 教学内容计算机联锁结合电路的发展历程计算机联锁结合电路的未来发展趋势采用讲授法，讲解计算机联锁结合电路的发展历程和未来发展趋势通过实例分析，让学生更直观地了解计算机联锁结合电路的发展趋势10.4 教学评估通过课堂提问，检查学生对计算机联锁结合电路发展历程的了解程度通过课后作业，检查学生对计算机联锁结合电路未来发展趋势的掌握情况重点和难点解析1. 章节一和章节二中对计算机联锁结合电路的基本概念和组成的讲解。
《计算机联锁》课程教学大纲.
《计算机联锁》课程教学大纲(Computer interlocking)一、课程教学目标1、任务和地位：计算机联锁系统是铁路运输领域重要的信号控制手段之一。
该系统是以微型计算机为测控系统，用计算机逻辑结构来实现车站内的联锁机制，减少人为等不利因素，以确保行车安全，并在此基础上提高运输效率。
2、知识要求：学习本课程之前应先修《计算机基础》、《数据结构》、《铁路信号基础设备》。
3、能力要求：通过教学和学生实验相结合的方法教学，使学生掌握计算机联锁的基础理论知识与系统构成，及其相关设计，使学生对车站计算机联锁系统有一个较为全面的认识与理解，以便于今后的工作任务。
二、教学内容的基本要求和学时分配2、具体要求：第一章计算机联锁系统概述[目的要求] 1) 了解铁路运输及其信号系统的概况2）了解计算机联锁系统的现状[教学内容] 第一节铁路运输及其信号系统第二节铁路信号系统的安全性与可靠性第三节车站信号机的布置与进路第四节联锁与进路控制第五节继电器联锁第六节电气联锁与计算机联锁[重点难点] 电气联锁与计算机联锁的区别[教学方法] 以课程讲授为主[课时] 3第二章现代工业控制计算机技术[目的要求] 1) 熟悉主要的计算机总线标准2) 熟悉过程控制的标准接口[教学内容] 第一节现代计算机技术第二节工业控制计算机的特点第三节几种主要的计算机总线标准第四节用于过程控制的标准接口[重点难点] 总线标准与控制接口的识别[教学方法] 以课程讲授为主[课时] 3第三章系统的硬件构成[目的要求] 1) 掌握系统硬件构成原理2)掌握大型车站的系统硬件构成原理3)掌握容错计算机硬件构成原理[教学内容] 第一节系统的硬件结构第二节系统的硬件构成第三节大型车站的系统硬件构成第四节容错计算机系统的硬件结构[重点难点] 车站系统硬件构成的原理与结构[教学方法] 以课程讲授为主[课时] 6第四章系统的软件结构[目的要求] 1) 掌握实现计算机联锁的数据结构关系2) 掌握联锁控制程序及其调度方式的设计原理3) 掌握进程处理与过程输入输出的程序设计原理[教学内容] 第一节系统功能与总体结构第二节联锁数据与数据结构第三节联锁控制程序及其任务调度方式第四节进路处理程序第五节过程输入输出程序[重点难点]联锁数据与数据结构的关系及其相关程序的设计[教学方法] 以课程讲授为主[课时] 12第五章人机会话层的构成[目的要求] 1) 了解人机会话层的任务2) 熟悉人机会话层的软硬件支持系统[教学内容] 第一节人机会话层的任务第二节人机会话层的硬件支持系统第三节人机会话层的软件支持系统第四节人机会话层软件的实现与特点[重点难点]人机会话层的软硬件系统体系[教学方法] 以课程讲授为主[课时] 3第六章系统可靠性与安全性技术保障[目的要求] 1) 掌握系统实现安全性与可靠性保障的技术手段2) 掌握故障掩蔽技术与检测诊断方法[教学内容] 第一节安全性和可靠性第二节系统的安全性保障第三节I/O通道的安全性保障第四节无接点安全性输出接口电路第五节计算机系统的安全性保障第六节系统的可靠性保障第七节故障掩蔽技术和系统重组技术第八节故障检测与诊断方法第九节提高计算机系统可靠性的方法[重点难点]实现安全性与可靠性保障的主要技术方法与原理[教学方法] 以课程讲授为主[课时] 12第七章系统可靠性与安全性评估[目的要求] 1) 熟悉单双机系统故障---安全模型2) 掌握三重冗余系统可靠性和安全性评估[教学内容] 第一节系统的可靠性与安全性估算第二节单机系统的故障---安全模型第三节双机热备系统的故障---安全模型第四节三重冗余系统可靠性和安全性评估[重点难点]单双机及三重冗余系统的可靠性与安全性评估[教学方法] 以课程讲授为主[课时] 3第八章计算机监测系统[目的要求] 1) 了解监测系统的结构2) 熟悉监测系统的软硬件结构[教学内容] 第一节系统的功能及技术条件第二节监测系统的结构第三节系统的硬件构成第四节系统的软件结构[重点难点]监测系统的软硬件结构体系[教学方法] 以课程讲授为主[课时] 3第九章系统的检验与测试[目的要求] 1) 理解系统的检验方法2) 了解检验系统的功能和结构[教学内容] 第一节系统检验的意义与发展趋势第二节系统的检验方法第三节检验系统的功能和结构[重点难点]监测系统的软硬件结构体系[教学方法] 以课程讲授为主[课时] 3三、大纲说明1、建议本课程采用考试的方式，权重平时成绩占40%，其末成绩占60%。
计算机联锁系统继电器结合电路的改进设想
１．２ 显示 功能 与传统 的继 电联锁 相 比，计算机 联锁 在技术 和经 济上 的优越性 ：
１．在技 术上 （１）进 一步 完善 了联锁 控制 功能 。 由于 计算机 联锁 系统 完全摆 脱 了继 电 联锁 系统 的网络 结构，因此 ，在 技术 上能够用较 少 的硬件投 资和 发挥软 件的作 用 ，较 容易地 克服 网状 电路 难 以解 决的一 些 问题 。在进 路控制 方式 上，计算机 联 锁系 统 为实现 进 路储 存和 自动办 理创 造 了条 件 。 （２）可靠 性 、安 全性 高 。计 算机 联锁 系 统可 以最 大 限度 地利 用 软 、硬 件资源 ，对 直接危及行 车安全 的联锁逻辑 处理和 执行表示环 节采用冗 余及其他 容错 技术 ，从 而保 证整 个系 统 的可靠 性和 安全 性指 标 比继 电联锁 系 统高 。 （３）灵 活性大 。计 算机联 锁 系统无 论是硬 件还 是软件 均采 用标 准化 、模 块化结构 ，不 同规 模和作业 性质的车站 或站场，只需要 编制一些站 场数据，选用 功 能不 同和 数量 不 等 的模 块组 装 即可 。 （４）便 于系统 维护 。计 算机联 锁系 统大部 分是 电子设 备，这些 电子设备 没
致 设 备故 障 的产 生 。
［关 键词］计 算机联 锁 功 能及其优 越性 存 在 问题及 改进方 法
中图分 类号 ：ＴＭ５８
计算机联锁与翻车机结合电路工程设计
计算机联锁与翻车机结合电路工程设计摘要：结合神港站翻车机与联锁结合电路工程设计，总结了翻车机与计算机联锁结合设计的技术条件，阐述了实现结合电路需要驱采的继电器条件，结合神港站实际作业情况，分析了翻车机推重以及排空作业电路执行逻辑。
关键词：翻车机；结合电路；工程设计随着工业现代化水平的不断提高，翻车机在铁路港口、煤码头等大型的用料设备场应用十分广泛，路方将重载货物的重车送到港方指定位置进行卸车，货物卸清之后，再将空车推送到指定位置。
完成一列重载货车的翻车需要完成重车的推送以及空车的排空作业，港方的翻车机作业需与路方车站信号的计算机联锁结合，进行翻车机与车站信号设备的推重和排空结合电路设计，满足进路开放的检查逻辑，确保铁路车站与翻车机间的作业安全。
本文以黄万铁路神港站为例，阐述计算机联锁与翻车机结合电路工程设计的相关内容，图1为神港站翻车机局部示意图。
图1 神港站翻车机局部示意图1 翻车机与车站联锁设计技术条件（1）当港方同意办理推重作业，港方入口TN信号机开放绿灯，路方才能排列推重进路，否则进路不能锁闭。
（2）推重进路锁闭后，信号开放并保持，路方联锁需检查港方信号机在开放状态（黄灯或者绿灯）。
（3）路方开放信号后，要求港方翻车机锁闭停止作业，在路方停止推重作业后，方可解锁翻车机进行翻车作业。
（4）路方建立推重进路后，可单方面取消进路。
（5）路方的推重进路在列车完全进入港方TN信号机内方后一次解锁。
（6）路方得到港方同意后才可以由排空线向路方的普通调车进路。
（7）港方未得到路方同意时翻车机不能作业，同意信息实时传送。
2 信号机设置每台翻车机前均设有推送信号机Tn，定位为红灯显示，由港方控制；每条重车卸车线均设有推送复式信号机XIV-m，定位为红灯显示，由路方计算机联锁控制。
3 按钮及表示灯设置（1）对应每条推送线Tn分别设置一个推重解锁按钮(TJSA)，是自复式的不带铅封。
（2）对应每条排空股道分别设置一个排空解锁按钮(PJSA)，是带铅封的自复式。
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结合电路
计算机与外部设备进行信息交换时，必须经过通道与接口电路（以下简称接口）将信息进行变换处理。
同时，为了防止外部电路的干扰信号进入计算机，必须通过接口电路实现计算机与外部设备电路的隔离。
计算机联锁系统接口电路一部分是人—机对话接口，这一接口是传输操作信息和表示信息的，这两个信息属于非安全性信息，因此人—机对话接口可以采用通用的接口。
由于表示信息的输出是通过与系统总线连接的通用显示卡直接驱动显示器，这里不做介绍。
计算机联锁系统接口电路的另一部分是计算机与监控对象之间的接口，通过这部分接口要采集设备状态信息和输出对现场信号设备的控制信息，这两个信息都属于安全性信息，因此, 这部分接口不能采用通用的接口，而必须采用专门为计算机联锁设计的故障—安全接口，这也是计算机联锁系统不同于其它领域自动控制系统的特点。
下面分别介绍操作信息采集接口、状态信息采集接口和控制信息输出接口的电路原理。
1 操作信息输入接口电路
图1 是矩阵式输入接口电路，这是操作信息采集接口的一种典型电路形式。
图2 是一个按钮采集单元的电路，按钮的操作是通过光电耦合管G 送入计算机的，光电耦合管具有光电隔离的功能，即外部电路与计算机只能通过光电耦合传送信息，没有电路联系，这样就防止了外电路的电流进入计算机。
在图2 中，按钮接点断开时，光电耦合管G 截止，相应的列线为低电位。
若行线为低电位时，即使按压了按钮光电耦合管G 也不能导通，相应的列线上
仍为低电位。
只有行线为高电位时，按压按钮后，光电耦合管G 导通，相应的
列线变为高电位。
从图2可以看出，各按钮以矩阵的形式将输出口的行线（H线）和输入口的列线（L线）相连。
由CPU空制向输出口发送扫描信号，控制H线电位。
H线为“ 0”时，按钮按下动作无效。
H 线为“ 1”时，按钮按下动作有效。
即将行线
的“T 转成L 线的“T,该信息经输入口送入计算机，计算机即采集到该按钮 被按下的操作信息
L 4L s L
H 厲 H 6 Hz H 8 矩阵式输入接口
2状态信息采集接口电路
状态信息采集接口电路有两种形式，一种是对静态信息的采集，另一种是
对动态信息的采集。
两种电路都是故障一安全输入电路，下面分别介绍： CS 0 D o
Di
D 2
D 3
D 4
D 5
D 6
D
CS B o A 0 B A 1 B 2 A 2 B B A 3 B 4 A 4 B 6 A 6 B 7 A 7 ~E
DIR
45 输出口 D O Q o D Q i D 2 Q 2 D 3 Q 3 D 4 Q 4 D 5 7泊3 D 6 Q 6 D 7 Q 7 LE OE"
B 5 7A L S 2 输入口 图2按钮采集单元电路
静态故障一安全输入接口
静态故障一安全输入接口电路的设计思想是采用编码方式，将反映监控对
象状态的二值开关量用多元代码来表示。
假设代码的码长为n ,取其中一个作为 危险侧代码，一个作为安全侧代码，那么其余 2n — 2个代码为非法码。
当n 足 够大发生故障时，一个安全侧代码错成危险侧代码的概率极小，而错成非法码 的可能性很大。
系统对非法码均作安全侧信息处理，利用这种非对称的出错性 质，就可以实现二值信息在存储、传送和处理过程中的故障一安全。
图3静态故障一安全输入接口电路 这种输入接口电路的结构如图3所示。
图中以采集轨道继电器（GJ ）的状态 为例。
当GJ 励磁吸起时，四个光电耦合管全部导通，各端输出均为高电平。
这 样轨道电路的危险侧状态由电平信息变成代码 1111，经由通用并行输入口送入
计算机。
反之，当GJ 失磁落下时，光电耦合器全部截止，其输出端均为低电平， 轨道电路的安全侧状态变换成代码 0000 ,经由通用并行输入口送入计算机。
计 算机对四个码元进行“与”运算，结果为“ 1”说明轨道电路在空闲状态；如果 结果为“ 0”，说明轨道电路在占用状态。
显然电路发生故障时，运算的结果为
“ 0”的概率远远大于运算结果为“ 1”的概率，实现了故障导向安全。
从理论上讲，这是一种信息冗余技术。
冗余程度愈高，即码元数愈多，安
全性愈高，但可靠性和经济性也愈低。
实际应用时，一般选
4位或8位码元代
表一个信息。
动态故障一安全输入接口
联锁微机
通用并
行
输
入
口
G 3 I ___ __ Jf -
G
动态故障一安全输入接口的电路形式如图 4所示，仍以采集轨道继电器的 状态为
例。
图中用了两个光电耦合器 G1和G2G1的输入级和G2的输出级串联。
G2导通时，由GJ 前接点控制G1的导通与截止。
G2的输入级由计算机的输出口 控制它的通断，G1的输出则接向计算机的输入口。
在 GJ 前接点闭合的情况下， 若计算机输出高电平“1”信号，则使G2导通，从而使G1亦导通。
于是G1输 出端输出一个低电平“0”信号送入计算机。
反之，若计算机输出一个低电平“0” 信号，则G2截止，G1亦截止，读入计算机的则是高电平“ 1”信号。
因此，计 算机的输入输出互为反向关系。
当系统需要采集GJ 的状态信息时，由计算机输出脉冲序列，例如 1010，
在GJ 前接点闭合（危险侧）且电路未发生故障的情况下，返回计算机的必然是反 向脉冲序列0101;而当GJ 落下（安全侧）或电路任何一点发生故障时，G2的输 出端必然呈稳定电平（1或0）。
计算机读入该稳定信号，则表明收到了安全侧 信息。
动态输入采集接口，从计算机输入输出的关系看，实际上是一个闭环形式 的动态脉
冲电路。
它是通过计算机校验输入代码是否畸变来判断输入电路是否 故障，从而实现故障一安全。
3控制信息输出接口电路
计算机输出的控制信息的目的是要控制执行部件即信号继电器，为了实现 故障一安
全，大多数情况下均采用动态输出驱动的方式，即采用动态继电器。
图5动态继电器原理图。
其工作原理是：在电路正常情况下，当计算机没
有控制命令输出时，A 端为低电平，光电耦合器 G1截止，由控制电源经由R2 D1和D2向电容器C1充电。
当充电电压接近电源电压时，充电过程结束，此刻 电路处于稳态。
由于 L . +5V
G
2 图4动态故障一安全输入接口电路
联锁微机
KF
R3 C2没有电流流过，电容器C2两端没有电压，此时偏极继电器J处于释放状态。
当有控制命令输出时，传送到A端的则是脉冲序列。
当A端处于高电位时，G1导通，电容器C1放电，C1放电的电流一方面通过G1 的集一射极、偏极继电器J的线圈、D3形成回路，使J吸起；另一方面经R3 向电容器C2充电。
当A端由高电平变为低电电平时，G1又重新截止，电容器C1恢复充电。
此时靠C2的放电时J维持不落。
这样，在脉冲序列作用下，随着A端电平的高低变化，G1不断地导通截止，C1和C2也就不断地充放电，使继电器励磁并保持吸起，直到A端无控制命令（脉冲序列）输入，G1截止，C2 得不到能量补充，待其端电压降到继电器落下值时，J才失磁落下。
该电路不
仅能防止一两个脉冲的干扰而使继电器误动。
同时由于J采用了偏极继电器，
能够鉴别电流方向，还可以防止当C1和D3都击穿时造成继电器错误吸起。
各厂家实际的动态继电器控制电路虽然不尽相同，但都是基于上述电路的基本原理设计的。
图5动态继电器原理图。