TYJL-Ⅲ型计算机联锁系统接口电路的故障分析与处理

TYJL-Ⅲ型计算机联锁系统接口电路的故障分析与处理

发表时间：2019-08-26T11:53:21.020Z 来源：《基层建设》2019年第16期作者：左成芬[导读] 摘要：TYJL-Ⅲ型计算机联锁是我国自主知识产权的二乘二取二计算机联锁系统，本文从该系统接口电路引发的一起故障谈起，对TYJL-Ⅲ型计算机联锁接口电路的特点进行了分析，并根据其特点对该系统接口电路故障的判断和处理方法提出了建议。哈尔滨局集团公司哈尔滨职工培训基地辽宁哈尔滨 150006摘要：TYJL-Ⅲ型计算机联锁是我国自主知识产权的二乘二取二计算机联锁系统，本文从该系统接口电路引发的一起故障谈起，对TYJL-Ⅲ型计算机联锁接口电路的特点进行了分析，并根据其特点对该系统接口电路故障的判断和处理方法提出了建议。关键词：计算机联锁；接口电路；故障处理

世界上第一个计算机联锁系统自1978年在瑞典哥德堡问世以来，迄今已接近四十年。目前随着我国铁路信号控制技术的飞速发展，越来越多的计算机联锁正在取代6502电气集中联锁而成为主流。在我国计算机联锁的发展过程中，从最初的起步阶段到平稳发展阶段，再到无序发展阶段，最后达到规范的良性发展。从制式方面来看先后经历了双机热备、三取二容错以及二乘二取二等冗余方式，最终二乘二取二冗余方式以其高可靠性和高安全性逐渐取代原有的冗余方式而成为当前的主要发展方向。在早先的TYJL-ADX、DS6-K5B、EI32-JD等二乘二取二冗余方式的计算机联锁系统，硬件全部为日系产品，技术方面完全受制于日本，为产品功能的进一步扩展延伸起到了很大的制约作用。TYJL-Ⅲ型计算机联锁是由中国铁道科学研究院通信信号研究所自主研发的新一代国产二乘二取二计算机联锁系统，2011年1月取得独立第三方SIL4级安全评估证书，2013年5月通过铁路总公司技术评审。该系统自上道以来，运用情况基本稳定，为保障行车安全起到了积极作用，但由于该型号联锁系统为新制式，现场对其原理及接口方式不甚掌握，因此当设备发生故障时，如何在最短时间排除故障，恢复设备正常使用就成了当务之急。本文从某站发生的一起TYJL-Ⅲ型计算机联锁的设备故障出发，通过对该故障的判断处理思路及系统接口方式全面分析，为该型号联锁设备的维护管理和接口电路的故障处置提供一定的参考作用。

1.故障概况

某站TYJL-Ⅲ型计算机联锁在运用中发生B系脱机报警，造成上行进站信号机突然关闭，补信号失败，站内部分道岔无法扳动。经信号值班人员了解情况，故障发生前联锁系统为A系主用，B系备用，故障时控显机提示B系脱机，S信号机关闭，补信号无效，车站值班员单操15号道岔无反应。在电务人员处理过程中，先后采取了关闭联锁B系逻辑电源、重启联锁B系等措施，但仍无法正常工作，后又对驱动板进行倒替、更换，故障仍然未恢复。最后关闭联锁A系，仅让B系单系工作后恢复正常使用，后又要点进行试验，发现B系单独可以正常工作，但A系单系工作时有部分信号机及道岔有关的继电器无法正常驱动。通过分析故障现象及试验过程，故障发生时A系不能驱动的继电器全部集中于接口柜第4～第8位插座上，其余插座上有关的继电器均可以正常驱动，因此故障的范围压缩到接口柜第4～第8位驱动插座及其有关的电路上。由于该站在系统设计上采用单断驱动方式，即共用驱动回线方式，驱动回线+24V从联锁机柜至接口柜和组合柜间通过双环方式连接。由于系统硬件配置采用的是双断驱动板，因此在接口柜驱动插座内部将17～32号端子进行连接，作为共用的驱动回线。后经查找分析，造成该故障的真正原因就是接口柜A系驱动第8层03位接口插头内部17号端子（驱动回线）配线以及09位32号端子（驱动回线）底座配线虚接，双环的+24V驱动回线电源中断，并引起输出不稳定回读检查错，造成B系脱机；同时，配线虚接导致接口柜A系8层04位接口至08位接口驱动回路开路，部分继电器不能驱动，其中：XI、SⅡ信号机开放绿灯时ZXJ（正线继电器）不能驱动，导致地面发双黄码，机车信号显示为双黄灯；上、下行进站信号机XLXJ、XLUXJ、XTXJ、SZXJ、SLUXJ、STXJ、SFZXJ、SCFJ、XCFJ、XFCFJ等继电器不能驱动，导致进站信号无法开放；15号、21号、25号、6号、18号道岔对应的DCJ、FCJ不能驱动，造成道岔无法扳动。

2.接口电路分析

2.1TYJL-Ⅲ型计算机联锁系统接口电路的特点

接口电路作为计算机联锁主控层与执行层之间的连接部分，起着将主控层的命令下达至执行层，同时将执行结果反馈回主控层的作用。相比日系产品单驱单采、接口电路无法实现冗余的弊端，TYJL-Ⅲ型计算机联锁采用双驱双采的接口方式，即双系分线圈驱动，分接点采集，最大限度保证双系分别独立并达到相互校核，从而达到真正意义上的二乘二取二。如图2所示：

图1 TYJL-Ⅲ型计算机联锁驱动电路（采用双断方式）

图2 TYJL-Ⅲ型计算机联锁采集电路（采用单断方式）

从图上可以看出，TYJL-Ⅲ型计算机联锁接口电路有如下特点：

（1）采集电路中采用的方式是单断采集，即将采集电源的公共回线CH接至所有需进行状态采集的继电器的中接点，其前接点或后接点接至对应采集板的输入端，A、B两系分接点采集，以达到相互校核和良好的电气隔离效果。这种采集方式与大部分联锁制式一致。

（2）驱动电路采用的是双断驱动的方式，即不设驱动电源的共用回线，每路输出的正电和负电分别接至同一继电器同一线圈的两端，只有当正电和负电输出同时有效时，该驱动才有效，混线防护功能比较完善。另一方面，A、B两系分线圈驱动同一继电器，当某一单线圈驱动回路发生断线时，不影响系统正常使用，同时执行继电器采用了可以鉴别电流极性的偏级继电器，进一步增强了系统安全性。

2.2驱动方式

TYJL-Ⅲ型计算机联锁的驱动板采用32位双断驱动板，每两位可控制一个驱动对象，因此最大可输出16路驱动信息，实现对16个驱动对象的双断驱动，亦可根据现场需要改为单断驱动方式，即将每块驱动板的17～32号端子在接口柜插头内部进行环接，作为驱动共用回线QH+24V，接口柜驱动插头外部则对驱动回线QH+24V进行双环至联锁机柜，以实现一处发生断线后不影响系统的正常运用，本文中上述故障案例车站即采用这种单断驱动方式，由于驱动回线+24V电源环线在接口架第8层第3位至第9位驱动插头发生了两处断线，造成双环的驱动回线+24V电源在第3位至第9位驱动插头间发生了中断，影响上述部分继电器无法驱动的故障，且在故障发生后，由于故障处理人员对该型联锁系统实际为双断驱动板，但接口电路驱动方式改为单断驱动的接口方式不了解，故障查找过程中判断不清楚，一味地在联锁机柜内及驱动板上查找问题，造成故障延时的扩大。

3.TYJL-Ⅲ型计算机联锁系统接口电路故障的处理方法

当系统发生故障时，首先应检查是双系故障还是单系故障，若是单系故障，一般不会影响使用，可在单系正常工作的情况下要点查找另一系故障原因。若双系同时故障，则应先检查电源供电是否正常，若电源供电正常，一般情况下可先通过倒机或重新启机的方法进行恢复。

当判断为接口电路故障时，一般分驱动电路故障和采集电路故障分别查找处理。

3.1驱动电路故障：

由于TYJL-Ⅲ型计算机联锁系统双系分线圈驱动，因此故障时应先确定是两系均无法驱动还是某一单系无法驱动，若是双系均无法驱动，很可能是某个逻辑条件未构成而无法输出驱动指令，需要查找逻辑条件未构成的原因，不属接口电路本身问题，因此本文不再赘述。当某一单系无法驱动而另一系驱动正常时，首先应查看命令输出时该系驱动板对应的驱动灯是否点亮，若没有点亮，需要检查是某块驱动板对应的所有码位均无法驱动还是单独某个码位无法驱动，对应前者应重点检查驱动板硬件是否正常或I/O电源供电是否正常，一般情况下需要重新更换驱动板或对I/O电源模块进行检查更换即可恢复。对于后者，需要区分其驱动方式是单断驱动还是双断驱动。对于单断驱动来说，由于驱动电源回线是双环回路，若仅仅为某一个对象无法驱动的话，一般情况下可排除QH+24V电源问题，查找故障时应重点检查驱动信号线这一侧。若驱动灯已点亮而对应的驱动对象无反应，在排除继电器本身线包断线的前提下，可查找联锁机柜至接口架再到组合架间驱动信号线传输通道，这时可采用传统的继电电路故障查找方法，通过万用表正表笔借用QH+24V电源，负表笔在接口柜、组合侧面、组合内部间逐段查找，直至找到故障点。若系统接口方式采用的是双断驱动，由于没有驱动回线，正负信号均由联锁机同时送出，无法判断是正电中断还是负电中断，因此在借电源时需要选择借正找负或借负找正，通常可采用在已驱动吸起的继电器线包两端分别借正电或负电查找，查找方法同上。需要注意的是在借用电源时两系不能交叉，即查找A系故障时必须借用A系的驱动电源，查找B系故障时必须借用B系的驱动电源，更不能借用组合架KZ或KF电源，否则将会给故障的查找造成误判。

3.2采集电路故障：

首先查看采集板对应的采集灯是否点亮，若采集灯点亮，说明采集信号已到达采集板，一般为采集板自身原因，更换采集板即可。若