计算机联锁概述

【原创】DS6--11学习

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。

3．计算机联锁系统和电气联锁系统的主要区别是什么？

计算机联锁系统和电气联锁系统的主要区别在于：计算机联锁系统用计算机或微处理器取代了继电电路，构成了智能化的联锁机构。

二、计算机联锁系统的层次结构

联锁系统从操作到监控对象的进路控制可以分为人机对话层、联锁层和控制层。

1、人机对话层：是指操作人员向联锁系统输入操作信息和接收来自联锁系统表示信息的一层。

2、联锁层:是指系统中实现联锁功能的一层。

3、控制层（也称作执行层）：是指对室外的道岔信号机以及轨道电路等信号设备进行控制和采集其状态信息的一层。

三、计算机联锁的控制结构

现在全部采用分散式控制结构。

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个相对独立又有一定联系的功能模块，各功能模块均由相应的计算机或微处理器来处理，从而使系统在处理机的配置上形成多机分散式结构。

1、上位机

该机的主要任务是完成人机对话功能，一方面接收来自控制台的值班员操作输入信息，判明

能否构成有效的操作命令，并将操作命令转换成约定的格式，由串行口输送给联锁机；另一方面，接收联锁机提供的关于监控对象状态和列车运行情况等各种信息，把它们转换成表示盘或屏幕显示器能够接受的格式。

2、联锁机

联锁机也称下位机，主要用于实现信号设备的联锁逻辑处理功能，完成进路确选．锁闭，发出开放信号和动作道岔的控制命令。

3、驱采机（执表机）

功能：控制采集电路工作，将采集到的站场状态传送到联锁机。

接收联锁机传送的控制命令，并根据控制命令控制相应驱动电路。

4、电务维修机

功能：接收上位机传来的站场状态信息、操作信息、提示信息、故障信息等。

显示站场运行状况、车站值班员操作信息、故障信息、系统运行状况等。

记录一个月的历史信息，可查看一个月内站场运行状况、车站值班员操作信息、故障信息等。为调度监督．DMIS系统．微机监测等提供接口。

四、系统的冗余结构

1、可靠性冗余结构

为了减少在出现故障时系统停止工作的概率，采用互为备用的二重结构，亦即为了提高可靠度而采用逻辑上为“或”关系的二重结构。

2、安全性冗余结构

在出现故障时，为了减少产生危险侧输出的概率，采用相互校核的二重结构，也就是逻辑“与”关系的二重结构。

3、计算机联锁系统对高可靠度和高安全度的要求都是必要的，所以具有二重系统结构的计算机联锁控制系统的一般结构如下图：

4、双机热备结构

主机和备机都在运行状态，且备机和主机完全同步运行，这种状态称为双机热备。

5、二乘二取二冗余结构

所谓二取二即为在一套系统上集成双套CPU系统。双套系统严格同步，实时比较。只有双机运行一致时才对外输出或传输运算结果。

“2×”的作用为上述双机组合取用2组，可采用双机热备或并用方式。

九、电路动作层次。

■以单操道岔为例。

■按压总定（总反）按钮和道岔号以后，操作命令送至控显机，通过网络通信送至联锁A、B机，联锁机经过联锁运算，在驱动板相应灯位输出命令，送至接口架相应端子，再送至组合架侧面端子，然后到驱动盒，驱动盒输出使YCJ、DCJ（FCJ）吸起，道岔动作，转换完毕后，DBJ（FBJ）吸起，微机输出的状态码经DBJ（FBJ）吸起接点，送至接口架相应端子，送回联锁A、B机，联锁A、B机采集板上相应灯位给出表示，表示信息经过控显机送回控制台显示器。

2．与继电器的结合

2.1．道岔组合

共7个继电器：FCJ、DCJ、DBJ、FBJ、SJ、1DQJ、2DQJ

其中驱动FCJ、DCJ、YCJ；