1DS6-K5B计算机联锁控制系统解析详解

第2章DS6-K5B型计算机联锁控制系统解析DS6系列CIS是通号公司研制的，其中DS6–K5B型2乘2取2结构。2.1系统结构及功能解析•DS6-K5B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，分为人机界面层、联锁运算层和执行控制层三个层次。联锁控制系统的构成框图如下图所示。图DS6-K5B计算机联锁控制系统结构图显示器DC24V-DC24V+ETNET接口输出电路输入电路ETNET接口输出电路输入电路Ⅰ系Ⅱ系电子终端(ET)DC24V电源联锁逻辑部件F486FIFO人机接口FSD486联锁逻辑部件F486电子终端接口IF486FIFO联锁机Ⅰ系Ⅱ系DC24V电源AC220VAC220VDC24V控显B机INIO鼠标语音CTC接口显示器鼠标键盘打印机远程监测注：图中表示光缆BAMMIFⅠ系MMIFⅡ系DC24V电源ABAC220V控制台控显A机INIO控制台转换箱监测机INIO模拟量采集接口(或FSIO)(或FSIO)人机接口FSD486(或FSIO)电子终端接口IF486(或FSIO)DS6-K5B计算机联锁系统由五个部分组成：•控制台•电务维护台•联锁机•输入输出接口（电子终端，ET-PIO）•电源(1)人机界面层: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，系统设备故障监视等功能；(2)联锁运算层:包括联锁机，实现联锁逻辑运算，输入输出控制、诊断信息处理及二重系管理等；(3)执行层:包括电子终端和继电接口电路，实现驱动现场设备动作，采集现场设备状态的功能。•2.2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。(1）控制台操作显示软件•控制台操作显示软件由C++语言开发，运行在装有WINNT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：•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；铅封按钮计数储存、显示处理；操作员权限处理。(2)系统维护软件•系统维护软件由C++语言开发，运行在装有WINNT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）的运行状态并记录其故障状态；监视通信状态；再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要信息，具有远程维护功能；与联锁控制系统的通信管理。(3)联锁控制软件•联锁控制软件由WC和LDC（LogicalDataCompiler）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。•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CPU上执行，经过比较一致后输出，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，各模块保持相对的独立性。(4)系统通信软件•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机通信，联锁控制系统与输入和输出（电子终端）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应用软件一起运行，子系统之间要遵循相同的通信规则。(5)输入输出控制软件•输入输出控制软件包括：模块输入信息采集和模块输出命令控制，运行在电子终端的故障-安全CPU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。(6)CAD软件•本软件由C++语言开发，运行在离线的WINNT操作系统上，供K5B型计算机联锁工程设计使用。具有信号平面图录入，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等功能。2.3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，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显示器，也可以选用单元式按钮操纵台和光带式表示盘。•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，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。•(2)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块F486，称逻辑控制单元，用于完成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，分别为输入输出接口ETSIO（IF486）、人机界面接口MTSIO（FSD486），通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、主从系管理监视和单系到双系的重构。图2.4DS6-K5B计算机联锁控制系统构成框图联锁机Ⅰ系联锁机Ⅱ系电子终端Ⅰ系电子终端Ⅱ系3、执行控制层：包括电子终端和继电器控制电路。•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，能够检测出输入电路的故障，保证输入信息的安全性。•继电器控制电路主要有信号点灯电路，道岔控制电路，轨道电路，64D半自动闭塞或自动闭塞电路，及其它场、站间联系电路。4、电源：由UPS电源和两路直流24V稳压电源组成。•UPS电源设计为双路热备冗余结构，一路为逻辑24伏（L24V），供联锁机和电子终端的逻辑电路工作（经内部DC-DC变换成5V电压）；另一路为接口24伏（I24V），供输入输出接口驱动继电器和采集表示信息。•24V稳压电源设计为2加1冗余方式，每一路24V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切换，保证具有高的可靠性。7.5.4系统技术特点(1)交流电源经UPS供给,UPS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。(2)计算机设备各模块内部用电均经过DC-DC变换，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。(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。(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。既保证故障-安全性又具有高可靠性。本章结束谢谢！