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1、第第2章章 DS6-K5B型计算机联锁控制系统型计算机联锁控制系统解析解析DS6 系列系列CIS是通号公司研制的，其中是通号公司研制的，其中DS6 K5B 型型2乘乘 2 取取 2 结构。结构。2.1 系统结构及功能解析系统结构及功能解析DS6-K5B 系统由控制台（包括控显双机）、系统由控制台（包括控显双机）、联锁机、电务维护台（包括监测机）、输联锁机、电务维护台（包括监测机）、输入输出接口（包括电子终端和继电器接口入输出接口（包括电子终端和继电器接口电路）和电源五部分组成，分为人机界面电路）和电源五部分组成，分为人机界面层、联锁运算层和执行控制层三个层次。层、联锁运算层和执行控制层三个层次
2、。联锁控制系统的构成框图如下图联锁控制系统的构成框图如下图 所示。所示。图 DS6-K5B 计算机联锁控制系统结构图DS6-K5B DS6-K5B 计算机联锁计算机联锁系统由五个部分组成：系统由五个部分组成：控制台控制台电务维护台电务维护台联锁机联锁机输入输出接口输入输出接口（电子终端，（电子终端，ET-ET-PIOPIO）电源电源(1)人机界面层人机界面层:包括控制台分机和监测机，包括控制台分机和监测机，实现车站控制台操作，站场图形显示，系实现车站控制台操作，站场图形显示，系统设备故障监视等功能；统设备故障监视等功能；(2)联锁运算层联锁运算层:包括联锁机，实现联锁逻辑包括联锁机，实现联锁逻
3、辑运算，输入输出控制、诊断信息处理及二运算，输入输出控制、诊断信息处理及二重系管理等；重系管理等；(3)执行层执行层:包括电子终端和继电接口电路，包括电子终端和继电接口电路，实现驱动现场设备动作，采集现场设备状实现驱动现场设备动作，采集现场设备状态的功能。态的功能。2.2 软件系统及其功能解析软件系统及其功能解析系统软件分为：控制台操作显示软件、系统维护软系统软件分为：控制台操作显示软件、系统维护软件、联锁控制软件、系统通信软件、输入输出控件、联锁控制软件、系统通信软件、输入输出控制软件和辅助设计工程软件。制软件和辅助设计工程软件。(1）控制台操作显示软件）控制台操作显示软件控制台操作显示软件
4、由控制台操作显示软件由 C+语言开发，运行在语言开发，运行在装有装有 WINNT 操作系统的控制台分机上，是控制操作系统的控制台分机上，是控制行车的人机交换界面。主要功能如下：行车的人机交换界面。主要功能如下：实时响应操作员的操作指令，形成控制命令，给实时响应操作员的操作指令，形成控制命令，给出操作提示并显示；显示站场线路，实时处理和出操作提示并显示；显示站场线路，实时处理和显示设备状态；接收联锁信息和发送控制台命令显示设备状态；接收联锁信息和发送控制台命令信息的通信处理；设备报警显示；铅封按钮计数信息的通信处理；设备报警显示；铅封按钮计数储存、显示处理；操作员权限处理。储存、显示处理；操作员
5、权限处理。(2)系统维护软件系统维护软件系统维护软件由系统维护软件由 C+语言开发，运行在装语言开发，运行在装有有 WINNT 操作系统的系统维护分机上，操作系统的系统维护分机上，是设备维护人员监视系统运行和维护、维是设备维护人员监视系统运行和维护、维修系统的窗口，主要功能如下：修系统的窗口，主要功能如下：实时显示信号设备动作状态并及时记录设实时显示信号设备动作状态并及时记录设备动作状态；及时记录值班员操作动作；备动作状态；及时记录值班员操作动作；实时监视系统内各部件（硬件）的运行状实时监视系统内各部件（硬件）的运行状态并记录其故障状态；监视通信状态；再态并记录其故障状态；监视通信状态；再现历
6、史记录信息处理；记录的所有信息的现历史记录信息处理；记录的所有信息的分类查询、打印；给远程系统提供本站必分类查询、打印；给远程系统提供本站必要信息，具有远程维护功能；与联锁控制要信息，具有远程维护功能；与联锁控制系统的通信管理。系统的通信管理。(3)联锁控制软件联锁控制软件联锁控制软件由联锁控制软件由 WC 和和 LDC（Logical Data Compiler）语言开发，在系统管理程）语言开发，在系统管理程序调度下运行，包括系统初始化、系统周序调度下运行，包括系统初始化、系统周期管理、二重系冗余管理、联锁逻辑运算、期管理、二重系冗余管理、联锁逻辑运算、输入输出控制、二重系间通信等。输入输出
7、控制、二重系间通信等。联锁控制软件是整个系统的核心软件，在联锁控制软件是整个系统的核心软件，在总线同步运行的双总线同步运行的双 CPU 上执行，经过比较上执行，经过比较一致后输出，具有高可靠性和故障导向安一致后输出，具有高可靠性和故障导向安全的特性。软件严格按照模块化结构设计，全的特性。软件严格按照模块化结构设计，各模块保持相对的独立性。各模块保持相对的独立性。(4)系统通信软件系统通信软件系统通信软件包括：联锁控制系统与控制系统通信软件包括：联锁控制系统与控制台分机通信，联锁控制系统与系统维护分台分机通信，联锁控制系统与系统维护分机通信，联锁控制系统与输入和输出（电机通信，联锁控制系统与输入
8、和输出（电子终端）模块通信，控制台分机与系统维子终端）模块通信，控制台分机与系统维护分机通信。各部分分别与相应的子系统护分机通信。各部分分别与相应的子系统应用软件一起运行，子系统之间要遵循相应用软件一起运行，子系统之间要遵循相同的通信规则。同的通信规则。(5)输入输出控制软件输入输出控制软件输入输出控制软件包括：模块输入信息采输入输出控制软件包括：模块输入信息采集和模块输出命令控制，运行在电子终端集和模块输出命令控制，运行在电子终端的故障的故障-安全安全 CPU 上执行。主要功能是：上执行。主要功能是：实时采集现场设备状态，按照稳定状态有实时采集现场设备状态，按照稳定状态有效的原则做安全检查；
9、定时发送采集的设效的原则做安全检查；定时发送采集的设备状态；定时接收联锁机二重系发来的命备状态；定时接收联锁机二重系发来的命令，并对二重系的命令进行比较；实时控令，并对二重系的命令进行比较；实时控制现场设备在命令规定的位置；自检测输制现场设备在命令规定的位置；自检测输入输出模块，并将检测信息发送给联锁机；入输出模块，并将检测信息发送给联锁机；故障时做导向安全处理。故障时做导向安全处理。(6)CAD软件软件本软件由本软件由 C+语言开发，运行在离线的语言开发，运行在离线的WINNT 操作系统上，供操作系统上，供 K5B 型计算机联型计算机联锁工程设计使用。具有信号平面图录入，锁工程设计使用。具有
10、信号平面图录入，联锁数据生成，系统参数配置，站场图形联锁数据生成，系统参数配置，站场图形位置数据生成，输入输出接口配线表生成位置数据生成，输入输出接口配线表生成等功能。等功能。2.3 硬件系统及其功能解析硬件系统及其功能解析DS6-K5B系统硬件由人机界面层、联锁运算层系统硬件由人机界面层、联锁运算层和执行控制层三个层次构成。和执行控制层三个层次构成。1、人机界面层：控显分机采用标准工业控制机，、人机界面层：控显分机采用标准工业控制机，硬件上为双机热备，用光缆经过光分路器与联硬件上为双机热备，用光缆经过光分路器与联锁机的两系连接；操作表示设备可采用鼠标和锁机的两系连接；操作表示设备可采用鼠标和
11、显示器，也可以选用单元式按钮操纵台和光带显示器，也可以选用单元式按钮操纵台和光带式表示盘。式表示盘。监测机也采用标准工业控制机，通过光缆接收监测机也采用标准工业控制机，通过光缆接收联锁机、采集接口、微机监测网等系统的信息，联锁机、采集接口、微机监测网等系统的信息，并通过调制解调器与设计院的维修中心相连，并通过调制解调器与设计院的维修中心相连，实现远程诊断功能。实现远程诊断功能。(2)联锁运算层：联锁机由并列两重系联锁运算层：联锁机由并列两重系组成，每系都具有故障安全型的主机模组成，每系都具有故障安全型的主机模块块 F486，称逻辑控制单元，用于完成，称逻辑控制单元，用于完成联锁逻辑运算和联锁控
12、制系统软件和硬联锁逻辑运算和联锁控制系统软件和硬件管理。每系都具有两套智能通信接口，件管理。每系都具有两套智能通信接口，分别为输入输出接口分别为输入输出接口ETSIO（IF486）、）、人机界面接口人机界面接口MTSIO（FSD486），通），通道全部采用光缆连接。两系之间有系切道全部采用光缆连接。两系之间有系切换装置，负责系间数据同步、时钟同步、换装置，负责系间数据同步、时钟同步、主从系管理监视和单系到双系的重构。主从系管理监视和单系到双系的重构。图2.4 DS6-K5B 计算机联锁控制系统构成框图3、执行控制层：包括电子终端和继电器控制执行控制层：包括电子终端和继电器控制电路。电路。电子终
13、端为采用故障安全型电子终端为采用故障安全型 CPU（FSCPU）构成的智能控制器，系统设置为二重系。每构成的智能控制器，系统设置为二重系。每一系分别和联锁机的二重系通过光缆连接。一系分别和联锁机的二重系通过光缆连接。输出电路按故障导向安全的原则设计，驱动输出电路按故障导向安全的原则设计，驱动采用静态方式，直接驱动安全性继电器；输采用静态方式，直接驱动安全性继电器；输入采集电路通过有效的自检测功能，能够检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测出输入电路的故障，保证输入信息的安全性。性。继电器控制电路主要有信号点灯电路，道岔继电器控制电路主要有信号点灯电路，
14、道岔控制电路，轨道电路，控制电路，轨道电路，64D 半自动闭塞或自半自动闭塞或自动闭塞电路，及其它场、站间联系电路。动闭塞电路，及其它场、站间联系电路。4、电源：由、电源：由 UPS 电源和两路直流电源和两路直流 24V 稳压电稳压电源组成。源组成。UPS 电源设计为双路热备冗余结构，一路为电源设计为双路热备冗余结构，一路为逻辑逻辑 24伏（伏（L24V），供联锁机和电子终端），供联锁机和电子终端的逻辑电路工作（经内部的逻辑电路工作（经内部DC-DC变换成变换成5V电电压）；另一路为接口压）；另一路为接口 24伏（伏（I24V），供输入），供输入输出接口驱动继电器和采集表示信息。输出接口驱动继
15、电器和采集表示信息。24V稳压电源设计为稳压电源设计为 2 加加 1 冗余方式，每一冗余方式，每一路路 24V 电源都由两个电源模块并联（互为热电源都由两个电源模块并联（互为热备自动切换）工作，另设一个冷备模块人工备自动切换）工作，另设一个冷备模块人工切换，保证具有高的可靠性。切换，保证具有高的可靠性。7.5.4 系统技术特点系统技术特点(1)交流电源经交流电源经UPS供给供给,UPS和直流稳压电源均采取热备冗余和直流稳压电源均采取热备冗余设计，具有过压、过流保护功能。设计，具有过压、过流保护功能。(2)计算机设备各模块内部用电均经过计算机设备各模块内部用电均经过DC-DC变换，实现电气变换，
16、实现电气绝缘；所有功能模块之间的连接全部采用光缆连接，做到绝缘；所有功能模块之间的连接全部采用光缆连接，做到相互之间的电气隔离；与现场信号设备的连接，经过安全相互之间的电气隔离；与现场信号设备的连接，经过安全型继电器和电子终端内部光电隔离电路的两级隔离。型继电器和电子终端内部光电隔离电路的两级隔离。(3)联锁机的二重系通过交换同步定时信号，实现周期同步运联锁机的二重系通过交换同步定时信号，实现周期同步运行。当一系因故障停止输出时，另一系自动接替工作，保行。当一系因故障停止输出时，另一系自动接替工作，保证现场信号设备控制不发生间断。证现场信号设备控制不发生间断。(4)电子终端的每一系都接收联锁机二重系的输出，每一系的电子终端的每一系都接收联锁机二重系的输出，每一系的输入都发送给联锁机的二重系。这种冗余的连接方式保证输入都发送给联锁机的二重系。这种冗余的连接方式保证任何一部分的单系发生故障，系统都能正常运行。既保证任何一部分的单系发生故障，系统都能正常运行。既保证故障故障-安全性又具有高可靠性。安全性又具有高可靠性。本章结束谢谢！