计算机联锁系统概述.ppt

监控对象
6.4系统的冗余结构
可靠性冗余－减少出现故障时系统停止工作的概率，采用 逻辑上为“或”关系的二重结构，如下图：
Байду номын сангаас
输入
模块A 模块B
或门
输出
安全性冗余－出现故障时，为了减少产生危险侧输出的概 率，采用相互较核的逻辑上为“与”的二重结构，如下图：
输入
模块A 模块B
与门
输出
6.4系统的冗余结构
监控层－接受上层信号控制命令和道岔控制命令， 并向联锁层传输信号、道岔、轨道电路的状态信 息，其控制电路必须时故障－安全的。
6.1计算机联锁的层次结构
光笔控制盘、大屏幕显示器
运转值班室
计算机联锁运算与测控
输入、输出适配电路 电子电路
信号机械室
室外现场
6.2计算机联锁的控制结构
集中式控制与分散式控制结构
5．1994年1月由通号总公司研制的车站计算机联锁控制系 统在南京分局浦口到发场开通使用。
1.1我国计算机联锁的典型系统
铁科院研制
TYJL－II型双机热备系统 TYJL－TR9型三取二容错计算机联锁
设备 1997年12月通过铁道部鉴定
北京全路通信信号研究设计院研制
DS6-11型双机热备系统 DS6-20型三取二系统 1999年1月通过铁道部鉴定
结合功能：利用标准化通信接口板，网络接口 板，可以直接与现代化信息处理系统相联结进 行数据交换
3.计算机联锁的优越性
技术上：
①进一步完善了联锁控制功能； ②可靠性、安全性高； ③灵活性大； ④便于系统维护
经济上：
①可以降低设备投资成本； ②重量轻、体积小，可节省基本建设费用
4.计算机联锁的技术实现特点
计算机联锁 计算机联锁系统概述
1.车站联锁控制系统我国发展概述
【中国】计算机联锁研制始于1983年。
1．第一套系统安装在南京梅山铁矿井下200m深处24组道 岔的运输线路上，1984年投入运营。
2．在1987年7月研制开发了适用于地面厂矿铁路的计算机 联锁设备，并首先在太原钢铁厂配料站首先使用。
2.计算机联锁的功能
联锁控制功能：进路控制；信号开放、关闭； 道岔单独操作、锁闭、解锁
显示功能：①站场基本图形显示；②现场信号 设备状态显示；③值班员按压按钮动作的确认 显示；④联锁系统工作状态、故障报警显示； ⑤时钟显示、汉字提示等
记录存储和故障检测与诊断功能：①系统可按 时间顺序自动记录和存储值班员按钮操作情况、 现场设备动作情况和行车作业情况；②提供图 像再现功能；③实现进路存储和自动办理；④ 具有集中检测和报警功能
③目标控制器－控制命令和状态信息的转送站，一方面接收和效 核来自联锁机的控制代码，经译码后形成控制命令，以驱动相应 的设备控制电路；另一方面由接收监控对象的状态信息，经编码 传送到联锁机。
联锁机 输入输出接口
监控对象 专线方式
室内 室外
总线
联锁机
室内 室外
控制器
控制器
控制器
监控对象
监控对象 总线方式
可靠。 为了提高系统运行稳定性，采取了必要抗干扰措施。 系统功能齐全，除联锁外，还要有显示、检错、诊断、存
储记录等功能。 预留有与其他自动化设备相连的接口。
5、计算机联锁的定义
计算机联锁－用微型计算机对车站值班人 员的操作命令与现场实际状态的表示信息 进行逻辑运算，从而实现对信号机、道岔 及进路进行集中控制和联锁的车站联锁设 备。
人机会话设备
人机会话层
联锁机构
联锁层
监控层 室外设备
6.1车站联锁的层次结构
人机会话层－操作人员通过操作向联锁机构输入 操作信息并接受联锁机构输出的反映设备工作状 态和行车作业的表示信息。
联锁机构－系统核心，实现联锁功能，必须具有 故障－安全性能。其根据联锁条件，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，改变内部信息，产生相应的输出信 息，即控制命令，并交付监控层控制电路予执行。
3．而在正线甚至干线上，最早是由卡斯柯信号有限公司 （CASCO）从美国通用铁路信号公司（GRS）引进，并结 合我国铁路实际运营技术条件开发出VPI安全型计算机联锁 系统。第一套系统安装在广深线的红海站上，于1991年11 月投入运营，开创了我国计算机联锁技术在干线车站上运用 的先例。
4．1993年10月由铁道科学研究院研制的车站计算机联锁系 统在哈尔滨平房站正式使用。
人机对话设备已经由传统的控制台、控制盘，改为数字化 仪、鼠标、大屏幕显示器等，使系统操作更简单，显示清 晰、直观，显示内容更为丰富。
系统软硬件设计全部都采用模块化结构，可根据需要灵活 应变。
采用高可靠、故障－安全硬件结构 联锁软件设计为双程序设计，两套程序采用分层结构，程
序和数据运用冗余编码技术使得危险侧故障降到最低。 信息传输方面，采用同步或异步通信方式，确保信道安全
集中式控制系统由室内、室外两部分构成，
特点是联锁系统的各层功能均由一台计算
机完成
①控制台
控制台 表示信息
操作信息
②联锁处理机
联锁处理机
③输入输出接口 ④电源设备 ⑤现场信号设备
状态信息
控制命令
输入输出接口
室内 室外
6.2计算机联锁的控制结构
分散式控制结构的特点是将联锁系统的功能 按结构层次划分成若干相对独立又有一定联 系的功能模块，均由相应的计算机来处理。 由于功能模块的划分并非唯一，所以具体结 构形式是多种多样的
监控机的双机冗余系统结构 人工切换控制较简单，当操作人员发现故障时，人工切换
开关，将备用机投入使用，采用自动切换控制时，必须对 工作机进行不间断的故障检测，一旦发现故障，立即切换， 把备用机替上去。
控制台 监视控制机
联锁机 目标控制器
与其他系 统联系
6.3分散式控制结构
①监视控制机（上位机）－信息管理计算机，人机会话功能，还 用于实时记录信息及其再现，另外还有诊断功能；
②联锁机（下位机）－实现信号设备的联锁逻辑处理功能，完成 进来确选、锁闭、发出开放信号和动作道岔的控制命令，与执行 层有两种方式：专线方式和总线方式
软硬件实现联锁的逻辑关系
动作速度快，信息量大，可控性强
微
机 联
采用积木式的软硬件
通用性强，适应改扩建，修改容易
锁
大量减少人为工作
节约成本，提高安全性和可靠性
6.计算机联锁系统的基本结构
层次结构
集中式控制结构 分散式控制结构
冗余结构
可靠性冗余结构 安全性冗余结构
6.1车站联锁的层次结构