DS6—K5B型计算机联锁系统

DS6—K5B型计算机联锁系统主要内容•一、DS6-K5B型计算机联锁系统结构•二、DS6-K5B型计算机联锁系统主要特点•三、DS6-K5B型计算机联锁系统组成及功能•四、DS6-K5B型计算机联锁系统接口电路•五、DS6-K5B型计算机联锁系统软件构成及功能•六、DS6-K5B型计算机联锁系统维护一、DS6-K5B型计算机联锁系统结构DS6一K5B型计算机联锁系统主要由控制台、电务维护台、联锁机、输入输出接口(在K5B系统中，输入输出电路称作“电子终端”，用字符“ET”表示)以及电源组成.该系统由人机界面层、联锁运算层和执行控制层三个层次构成。1．人机界面层：包括控制台和电务维护台，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：为联锁机，实现联锁逻辑运算、输入／输出控制、诊断信息处理及二重管理等。3．执行层：为输人输出接口，实现驱动现场设备动作，采集现场设备状态的功能。一、DS6-K5B型计算机联锁系统结构•DS6一K5B型计算机联锁系统构成二、DS6-K5B型计算机联锁系统主要特点•1．系统的联锁机和输入输出电路均采用日本京三公司的K5B型产品。该产品所有涉及到安全信息处理和传输的部件均按照故障～安全原则采取了二重系结构设计。•2．联锁处理部件采取双CPU共用时钟，对数据母线信号执行同步比较，发生错误时输出倒向安全，具备了故障一安全性能。•3．联锁二重系为主从式热备冗余，通过高速通道进行数据交换，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。二、DS6-K5B型计算机联锁系统主要特点•4．输入输出电路采用京三公司生产的电子终端，为二重系并行工作，即电子终端的每一系都接收联锁机两重系的输出，每一系的输入都发送给联锁机的两重系。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。这样系统不但具有故障一安全性能，而且又具有高可靠性。．•5．输入输出均采取静态方式，省去了“静态一动态”变换电路，简化了继电器接口电路设计。•6．DS6一K5B系统内各微机之间的通信全部通过光缆连接，做到相互之间的电气隔离，提•高了系统抗干扰能力和防雷性能，保证系统具有高的运行稳定性。二、DS6-K5B型计算机联锁系统主要特点•7．DS6一K5B系统的联锁软件，在DS6系统联锁软件基础上移植生成。保留了通过铁道部计算机联锁检验站测试的联锁软件的核心程序和数据结构，保证新系统的联锁功能满足我国计算机联锁技术条件的要求。控显机和监测机的应用软件，在WINNT操作平台上重新进行了开发，使得操作界面得到进一步改善，功能得到进一步提高。三、DS6-K5B型计算机联锁系统组成及功能•三、DS6一K$B型计算机联锁系统的组成及功能•1．控制台•控制台由控显双机、控显机转换箱和车站值班员办理行车作业的操作、表示设备组成。操作显示设备设在运转室。控显机采用Pc总线工控机。每一台控显机的机箱内除安装连接操作显示设备的接口板外，还安装两块带有光电转换的串行通信接口板INIO卡，用于同联锁机的二重系通信。操作设备可以选择按钮操纵盘、鼠标或数字化仪。显示设备可选用图形显示器或单元式表示盘。三、DS6-K5B型计算机联锁系统组成及功能•一般操作员面前设两台21英寸显示器，车站值班员面前设两台14英寸显示器。控显机采用双机互为备用。控制台的操作和表示设备只设一套，通过控显机转换箱与工作的控显机连接。控显双机切换需人工操作控显转换箱上的转换开关，将控制台操作和表示设备切换到备用机。三、DS6-K5B型计算机联锁系统组成及功能•控显双机与联锁机的二重系，通过光分路器构成交叉互连的冗余关系。•为了实现每一台控显机都能够同联锁机的每一系单独通信，控显双机每一台内安装了两块INIO通信卡：INIO，、INIO：。它们分别用于同联锁机1系和2系通信。联锁机的每一系只有一个与控显机通信的接口：CN，T(发送)、CN，R(接收)。为了实现联锁的每一系都能够与控显双机同时或与其中的任意一台单独通信，在联锁机与控显机之间的通信线路上增设了光分路器三、DS6-K5B型计算机联锁系统组成及功能•联锁机与控显机、监测机之间的光缆连接图三、DS6-K5B型计算机联锁系统组成及功能•光分路器的作用是将一侧的输入信号分成两路输出，同时将另一侧两路输入的信号合并成一路输出。在KSB系统中用了两个光分路器。1#光分路器用于联锁1系同控显双机连接。2#光分路器用于联锁2系与控显双机连接。•每个光分路器由两块电路板组成。一块电源板SPHC—PW，一块信号传送板SPHC—TT。光分路器由接口24V(，24V)供电。电源板产生5V电压供信号传送板工作。三、DS6-K5B型计算机联锁系统组成及功能•光分路器端口位置图三、DS6-K5B型计算机联锁系统组成及功能•光分路器电源连接图三、DS6-K5B型计算机联锁系统组成及功能•2、电务维护台•电务维护台是为了帮助系统管理和维护人员分析事故原因和查找设备故障而设计的子系统，由监测机、显示器、键盘、打印机等组成。监测机采用PC总线工控机。机箱内安装两块带有光电转换的串行通信接口板INIO卡，用于同联锁机二重系通信，连接介质为光缆。通信管理软件对双路通信的工作状态自动监视。正常情况下，只要有一路通信正常就能保证通信不中断。三、DS6-K5B型计算机联锁系统组成及功能•监测机为系统维护人员提供查询、显示和打印各类检测信息的操作界面。监测机通过网络通信从控显机接收控制台按钮操作信息，从联锁机接收信号设备状态、系统输出命令、输入输出端口状态、系统故障报警信息等。监测机接收到的信息可以在监视器上实时显示，同时记录到数据库中，供事后查询、显示、再现、打印输出，并能够以图形方式再现信号设备的动作过程。三、DS6-K5B型计算机联锁系统组成及功能•监测机配备有通信接口，可以通过局域网、广域网或串行通信接13直接与TDCS相结合，监测机也可通过调制解调器连接到通信线路上，通过拨号连接方式将监测信息发送到集中监视管理系统和远程监视中心。三、DS6-K5B型计算机联锁系统组成及功能•3．联锁机•(1)联锁机组成•联锁机由并列两重系组成，以主从方式并行运行，每一系采用故障一安全的双CPU处理•器F486，称逻辑控制单元，用于完成联锁逻辑运算和联锁系统软件和硬件管理；两系之间通过并行接口建立的高速通道交换信息，实现二重系的同步和切换。三、DS6-K5B型计算机联锁系统组成及功能•联锁机每一系通过FSIM86各用一对光缆经过光分路器与控显双机相连，使联锁的每一系都能够分别与两台控显机通信。联锁机每一系用一对光缆分别与监测机的两个光通信接口相连，联锁机每一系的维护信息分别送到监测机。联锁机每一系有5个连接电子终端的通信接口，称ET回线1～5。每个通信接口可连接一个电子终端机架。三、DS6-K5B型计算机联锁系统组成及功能•DS6一K5B联锁机的二重系安装在一个机架的一个底板上，双机信息交换通过底板互连，不需要经过外部的电缆连接。双机切换由CPU板内的安全电路实现，不另设独立的切换电路。二重系之间没有经过外部连接的通道，从而保证了双机切换控制的高安全性和高可靠性。二重系的切换原理基于：•联锁机主、从系各自执行全部处理功能。•联锁机主系在每个处理周期的起始时刻向从系发出同步信号，令从系与主系保持周期同步。•联锁机主、从系交换处理结果，从系取与主系一致的结果输出。三、DS6-K5B型计算机联锁系统组成及功能•(2)F486处理器•联锁机的二重系具有相同的故障一安全处理器。单系的F486结构。两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。三、DS6-K5B型计算机联锁系统组成及功能•故障一安全处理器F486结构三、DS6-K5B型计算机联锁系统组成及功能•故障一安全处理器的两个CPU在同一个时钟控制下，实现总线级同步工作，总线比较器以时钟为单位，对双重CPU的处理经过、处理结果进行对照检查，经总线比较器比较，两个CPU运行完全一致时，正常继电器吸起，输出“光电转换电路”接通电源，输出有效。当发生故障时，总线比较器可以做到对CPU及周边器件故障，在最短的时间内(即一个CPU时钟周期内)及时地发现，通过屏蔽对外输出或停止CPU动作，使安全得到最有效的保证。三、DS6-K5B型计算机联锁系统组成及功能•(3)联锁机架•K5B的联锁双机(1系和2系)安装在一个800mm×330mm的机架内。两系的组成完全•相同。每一系由F486—4联锁CPU板、IF486电子终端接口板、FSD486人机界面(控显机、监测机)接口板三块电路板组成。每一系的机架有两个空闲插槽，需要时可插入与其他系统通信的接口板(如CTC通信用OPU板等)。各板之间通过机架底板的VME总线互连。三、DS6-K5B型计算机联锁系统组成及功能•联锁1系电源和联锁2系电源是两个输入直流24V，输出直流5V的Dc—Dc电源，分别向联锁1系和联锁2系的逻辑电路提供5V电源。在联锁机架的背面，每系各有两块光电转换板：RSl03和TLIO。三、DS6-K5B型计算机联锁系统组成及功能•正面三、DS6-K5B型计算机联锁系统组成及功能•背面三、DS6-K5B型计算机联锁系统组成及功能•1.F486—4板•F486—4是联锁机的主CPU板。二重系每一系各有一块F486—4板，安装在联锁机架每一系左边第一个槽位(从正面看)。•F486—4板的功能：完成联锁逻辑运算、二重系间通信及切换控制、二重系一致性检查、系统的故障检测及报警，异常时停止动作，输出导向安全。三、DS6-K5B型计算机联锁系统组成及功能•系统管理程序存储在板上的ROM中。联锁程序和站场数据存储在板上的RAN中。联锁机每次停电后，需将存储有联锁程序和站场数据的Ic卡插入Ic卡插槽，从IC卡重新读人联锁程序和站场数据，然后系统才能投入运行。•根据F486—4面板指示灯可判断该系统的工作状态。D，灭表示系统运行正常；D，亮表示系统停机。当D，灭灯时，仇一D6表示灯的含义如下：三、DS6-K5B型计算机联锁系统组成及功能•D。亮表示本板为1系，D。灭本板为2系。D。亮表示本板为主系，D。灭本板为从系。D：亮表示两系不同步，D：灭两系同步。D3亮表示执行控制功能，D。灭表示控制功能停止。D。亮表示应用程序逻辑开始执行，D。灭表示应用程序逻辑停止执行。D，为预留位。仇亮表示数据连接成功，D。灭表示数据连接失败。三、DS6-K5B型计算机联锁系统组成及功能•2.IF486板•IF486是联锁机与电子终端的通信接口板。联锁两重系每系各有一块。安装在联锁机架每一系左边第二个槽位上。板上ROM存储了通信处理程序。每个IF486板上有5路与电子终端的通信接口。三、DS6-K5B型计算机联锁系统组成及功能•3.FSD486板•FSD486板是联锁机与控显机、监测机的通信接口板，安装在联锁机架每一系左边第三个槽位上。板上ROM固化有通信程序。•FSD486通过联锁机箱背面的S103光电转换板实现联锁机与控显机和监测机的连接。三、DS6-K5B型计算机联锁系统组成及功能•4.光电接口板•在联锁机架的背面，每系各有两块光电转换板：RSl03和TLIO。RSl03板是FSD486的光电转换板，用于联锁机与控显机和监测机之间的光缆连接。TLIO板是IF486板的光电转换板，用于联锁机与电子终端之间的光缆连接。•TLIO光电接口板的接线图如图9—23(a)所示。该板上有5个ET线路的光缆接口：L1H.L2H.L3H.L4H.L5H五个光缆插孔(其余光缆插孔在本系统中不用)。每一个插孔可插入一根两芯光缆，连接一个ET机架。本系统最多连接五个ET机架。三、DS6-K5B型计算机联锁系统组成及功能•RSl03光电接口板的接线图如图9—23(b)所示。该板是FSD486与控显机、监测机之间通信的光电信号变换接口。板上有四个光缆插孔。每个插孔可插入一个单芯光缆。CN，T、CN。R用于连