計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖系統(tǒng)軟件

1、第六章 計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖系統(tǒng)軟件第一節(jié) 軟件的功能與總體結(jié)構(gòu) 一、軟件的功能 一般來(lái)說，計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖系統(tǒng)的軟件應(yīng)具有以下功能： 1人機(jī)界面信息處理功能 （l） 操作信息處理 對(duì)正常的操作進(jìn)行處理，形成有效的操作命令，并在屏幕上給出相應(yīng)的表示，以便使值班員確認(rèn)自己的操作：對(duì)錯(cuò)誤的操作進(jìn)行處理，并在屏幕上給出相應(yīng)的提示，以便使值班員能夠立即發(fā)現(xiàn)自己的錯(cuò)誤操作，及時(shí)采取措施糾正錯(cuò)誤的操作。 （2） 表示信息處理 對(duì)現(xiàn)場(chǎng)信號(hào)設(shè)備的狀態(tài)，在屏幕上實(shí)時(shí)地給出顯示，使值班員能隨時(shí)監(jiān)督現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備的運(yùn)用情況。 （3） 維護(hù)與管理信息處理對(duì)現(xiàn)場(chǎng)的信號(hào)設(shè)備的故障狀態(tài)，在屏幕上及時(shí)地給出特殊的顯示，以便使維護(hù)人員迅速、準(zhǔn)確地查

2、找故障；自動(dòng)記錄并儲(chǔ)存值班員辦理作業(yè)的時(shí)間及被操作的按鈕，完成與其他周邊系統(tǒng)的聯(lián)系。2進(jìn)路控制功能（基本聯(lián)鎖控制）能夠完成規(guī)定的聯(lián)鎖功能，主要包括： （1） 進(jìn)路選出（建立）；（2） 進(jìn)路鎖閉； （3） 信號(hào)開放；（4） 信號(hào)保持開放； （5） 進(jìn)路解鎖；（6） 進(jìn)路正常解鎖；（7） 進(jìn)路非正常解鎖；（8） 道岔單獨(dú)操縱；（9） 進(jìn)路引導(dǎo)總鎖閉等。3執(zhí)行控制功能（1） 輸出控制：根據(jù)聯(lián)鎖軟件生成的控制命令來(lái)驅(qū)動(dòng)現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備控制電路。（2） 輸入控制：采集現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備的狀態(tài)信息，為聯(lián)鎖運(yùn)算提供數(shù)據(jù)。4.自動(dòng)檢測(cè)與診斷功能 主要是在執(zhí)行聯(lián)鎖程序的過程中檢測(cè)故障的外在現(xiàn)象，檢查硬件資源的物理失效，軟件的缺陷

3、以及故障的位置。5其他功能（1）非進(jìn)路調(diào)車控制功能： （2）平面調(diào)車溜放控制功能：（3）站內(nèi)道口控制功能：（4）與調(diào)度集中系統(tǒng)聯(lián)系功能；（5）與調(diào)度監(jiān)督系統(tǒng)聯(lián)系功能：（6）與其他系統(tǒng)，如站內(nèi)調(diào)度、管理信息系統(tǒng)等的結(jié)合功能（7）監(jiān)測(cè)聯(lián)鎖設(shè)備狀態(tài)功能等。 上列各項(xiàng)功能盡管存在著某些聯(lián)系，但它們的目的性是不同的，而且在一個(gè)具體車站上也不需要聯(lián)鎖系統(tǒng)具備所有這些功能，因此對(duì)于每項(xiàng)功能需由獨(dú)立的軟件甚至是由獨(dú)立的計(jì)算機(jī)來(lái)實(shí)現(xiàn)。在這些軟件中，人機(jī)界面信息處理軟件、基本聯(lián)鎖軟件、執(zhí)行控制軟件、自動(dòng)檢測(cè)與診斷軟件，是計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖系統(tǒng)必須具備的。 二、軟件的總體結(jié)構(gòu) 計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖系統(tǒng)是以計(jì)算機(jī)為主要技術(shù)實(shí)現(xiàn)車站聯(lián)鎖

4、控制的系統(tǒng)，該系統(tǒng)應(yīng)保證行車安全，提高運(yùn)輸效率，改善勞動(dòng)條件，并為管理、服務(wù)現(xiàn)代化創(chuàng)造條件；應(yīng)能滿足各種站場(chǎng)規(guī)模和運(yùn)輸作業(yè)的需要。因此，系統(tǒng)軟件的基本結(jié)構(gòu)應(yīng)設(shè)計(jì)成實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)或?qū)崟r(shí)調(diào)度程序支持下的多任務(wù)的實(shí)時(shí)系統(tǒng)。 綜合分析國(guó)內(nèi)外研制的計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖系統(tǒng)，其軟件的基本結(jié)構(gòu)可歸結(jié)如下： 1按照系統(tǒng)層次結(jié)構(gòu)分類 按照軟件的層次結(jié)構(gòu)，可分為三個(gè)層次，即人機(jī)會(huì)話層、聯(lián)鎖運(yùn)算層和執(zhí)行層，其結(jié)構(gòu)如圖4-1所示。 人機(jī)對(duì)話層完成人機(jī)界面信息處理；聯(lián)鎖運(yùn)算層完成聯(lián)鎖運(yùn)算，執(zhí)行層完成控制命令的輸出和表示信息的輸入。2按照冗余結(jié)構(gòu)劃分按照冗余結(jié)構(gòu)，可分為三取二系統(tǒng)的單軟件結(jié)構(gòu)和雙機(jī)熱備制式的雙版本軟件結(jié)構(gòu)。其中雙版本

5、軟件結(jié)構(gòu)，如圖42所示。 3按照聯(lián)鎖數(shù)據(jù)的組織形式劃分按照聯(lián)鎖數(shù)據(jù)的組織形式，可分為小站規(guī)模的聯(lián)鎖圖表式軟件結(jié)構(gòu)和中站以上規(guī)模的進(jìn)路控制式的軟件結(jié)構(gòu)。其中進(jìn)路控制式的軟件結(jié)構(gòu)（即模塊化結(jié)構(gòu)）如圖4-3所示。在圖4-3中，各個(gè)模塊之間相對(duì)獨(dú)立，只有數(shù)據(jù)交換，沒有程序上的聯(lián)系，使得系統(tǒng)結(jié)構(gòu)清晰，設(shè)計(jì)、編程均可實(shí)現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)化。 第二節(jié) 聯(lián)鎖數(shù)據(jù)與數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)聯(lián)鎖數(shù)據(jù)，是指在聯(lián)鎖計(jì)算機(jī)中，所有參與聯(lián)鎖運(yùn)算的數(shù)據(jù)。 在聯(lián)鎖數(shù)據(jù)中，有一些數(shù)據(jù)有可能由于硬件故障或受到干擾而發(fā)生錯(cuò)誤時(shí)，其后果不僅能導(dǎo)致系統(tǒng)失敗，而且會(huì)造成危險(xiǎn)輸出。例如，一個(gè)涉及行車安全的邏輯變量的安全側(cè)代碼可能由于故障而畸變成危險(xiǎn)側(cè)代碼，這是十分危

6、險(xiǎn)的。又如，一個(gè)地址碼在傳輸過程中發(fā)生錯(cuò)誤而未識(shí)別出來(lái)，也將造成數(shù)據(jù)傳輸?shù)娜ハ蚧靵y，其后果也是十分危險(xiǎn)的。因此必須采取適當(dāng)?shù)臄?shù)據(jù)編碼和差錯(cuò)控制技術(shù)以提高系統(tǒng)的可靠性和安全性。關(guān)于編碼和差錯(cuò)控制的一般原理，在數(shù)字和通信的技術(shù)書籍中多有介紹，在這里將從安全的角度強(qiáng)調(diào)一些應(yīng)注意的問題。另外，參與聯(lián)鎖的數(shù)據(jù)量是很大的，它們?cè)诖鎯?chǔ)器中的組織方法稱做數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。數(shù)據(jù)有靜態(tài)數(shù)據(jù)（常量）和動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)（變量）兩類。相應(yīng)地有靜態(tài)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的形式不僅影響聯(lián)鎖程序的結(jié)構(gòu)，而且關(guān)系到數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)自身的生成方式問題。一種好的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)可用計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)方法生成，這樣可以減少或避免編制數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)時(shí)的人為錯(cuò)誤。 一

7、、 聯(lián)鎖數(shù)據(jù)1數(shù)據(jù)的編碼在計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖系統(tǒng)所處理的大量數(shù)據(jù)中，代表安全信息的二值邏輯變量占有重要的地位。如果簡(jiǎn)單地用一個(gè)二值碼元（bit）代表一個(gè)具體邏輯量，顯然是不符合故障安全要求的。因此，必須采取多個(gè)碼元編碼。編碼技術(shù)是冗余技術(shù)在信息領(lǐng)域里的具體應(yīng)用。 對(duì)于涉及安全的邏輯量，取一個(gè)字節(jié)（1 Byte）的全8位編碼作為一個(gè)邏輯量值，并取其中的相間碼10101010和01010101作為有效值。因?yàn)?0101010和01010101間具有最大的碼距，且具有更高的故障安全值。對(duì)于參與運(yùn)算的一些非邏輯變量（如一些標(biāo)志），可以采用增加碼位的方法來(lái)判別它是否因故障而出現(xiàn)錯(cuò)誤，還可以采用比較法或多數(shù)表決法

8、來(lái)提高該類數(shù)據(jù)的安全性。 在計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中還有一些常量。對(duì)于參與運(yùn)算的一些常量的檢測(cè)，除了用比較法外更多的是用校驗(yàn)法，即設(shè)計(jì)一種算法對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行整批的檢測(cè)。常量一般是存于ROM中的，對(duì)于常量的檢測(cè)也就是對(duì)ROM的檢測(cè)，檢查方法很多，在此不再多述。 2數(shù)據(jù)的傳輸 在多個(gè)計(jì)算機(jī)的安全系統(tǒng)中，當(dāng)計(jì)算機(jī)之間相距較遠(yuǎn)時(shí)，一般采取串行數(shù)據(jù)傳輸方式。所傳輸?shù)臄?shù)據(jù)有邏輯量、數(shù)字量和地址數(shù)據(jù)等。為了克服數(shù)據(jù)在傳輸中出錯(cuò)，一般采取避錯(cuò)和容錯(cuò)相結(jié)合的技術(shù)。避錯(cuò)技術(shù)是采用可靠的器件，抗干擾的通道介質(zhì)以及嚴(yán)格的工藝措施等，力求數(shù)據(jù)不發(fā)生錯(cuò)誤。采取容錯(cuò)技術(shù)就是傳輸理論中的差錯(cuò)控制技術(shù)。在編碼理論中，常用到（n,k）分組碼這一

9、術(shù)語(yǔ)，其中n表示整個(gè)傳輸碼的位數(shù)，k表示信息位數(shù)，那么n-k就是冗余位數(shù)，一般稱做監(jiān)督位。編碼理論的重要內(nèi)容之一是研究信息碼元與監(jiān)督碼元的相關(guān)性，設(shè)計(jì)出合理的碼字，在滿足規(guī)定的檢錯(cuò)和糾錯(cuò)能力情況下，使得編碼和譯碼技術(shù)易于實(shí)現(xiàn)而且經(jīng)濟(jì)。應(yīng)該說，當(dāng)前的傳輸編碼理論比較成熟，理論上講，用增加通道的空間和時(shí)間的辦法總是能用編碼方法達(dá)到代碼防護(hù)的預(yù)期水平。但從目前使用中的安全系統(tǒng)來(lái)看，多采用標(biāo)準(zhǔn)的編碼形式，例如漢明碼和BCH碼等，而不采用糾錯(cuò)能力很強(qiáng)的特殊編碼方式。在實(shí)時(shí)控制系統(tǒng)中，要求數(shù)據(jù)及時(shí)刷新，因此可利用周期循環(huán)傳輸?shù)奶攸c(diǎn)采取比較或表決方法提高數(shù)據(jù)的安全性，這也就是說數(shù)據(jù)的接收端必須是安全系統(tǒng)。如

10、果在運(yùn)算時(shí)間上允許的話，可對(duì)重要數(shù)據(jù)附上它的產(chǎn)生或傳輸?shù)臅r(shí)間標(biāo)志，在使用它時(shí)檢查它的時(shí)間標(biāo)志是否過時(shí)，從而提高了系統(tǒng)的安全性。 二、靜態(tài)數(shù)據(jù)及其結(jié)構(gòu) 聯(lián)鎖程序需要哪些靜態(tài)數(shù)據(jù)以及這些數(shù)據(jù)在存儲(chǔ)器中的組織形式，對(duì)于聯(lián)鎖程序的結(jié)構(gòu)有很大的影響，在這里，以標(biāo)準(zhǔn)的、各條進(jìn)路共享的聯(lián)鎖程序?yàn)楸尘?，討論靜態(tài)數(shù)據(jù)及其結(jié)構(gòu)形式。 建立任何一條進(jìn)路都必須指明該進(jìn)路的特性和有關(guān)監(jiān)控對(duì)象的特征及其數(shù)量等，這包括：(1) 進(jìn)路性質(zhì)，是列車進(jìn)路還是調(diào)車進(jìn)路： (2) 進(jìn)路方向，是接車方向還是發(fā)車方向： (3) 進(jìn)路的范圍，即進(jìn)路的兩端，如果是迂回進(jìn)路，還應(yīng)指明變更點(diǎn)（相當(dāng)于變通按鈕所對(duì)應(yīng)的位置）： (4) 防護(hù)進(jìn)路的信

11、號(hào)機(jī)（信號(hào)機(jī)名稱）： (5) 進(jìn)路中的軌道電路區(qū)段（名稱）及數(shù)量： (6) 進(jìn)路中的道岔（名稱）、所處的位置、數(shù)量： (7) 路所涉及的侵限絕緣軌道區(qū)段（名稱）及檢查條件； (8) 進(jìn)路的接近區(qū)段（名稱）：(9) 進(jìn)路的離去區(qū)段（名稱）： (10)進(jìn)路末端是否存在需要結(jié)合或照查的設(shè)施，如閉塞設(shè)備、機(jī)務(wù)段聯(lián)系、駝峰信號(hào)設(shè)備等。 若將上列各項(xiàng)納入一個(gè)數(shù)據(jù)表中就構(gòu)成了一個(gè)進(jìn)路表。將一個(gè)車站的全部進(jìn)路（包括迂回進(jìn)路）的進(jìn)路表匯總在一起就構(gòu)成了總進(jìn)路表（它很像我們熟悉的進(jìn)路聯(lián)鎖表）?？傔M(jìn)路表存于ROM中就是一個(gè)靜態(tài)數(shù)據(jù)庫(kù)。當(dāng)辦理進(jìn)路時(shí)，根據(jù)進(jìn)路操作命令可從靜態(tài)數(shù)據(jù)庫(kù)中選出相應(yīng)的進(jìn)路表，從而可找到所需的靜

12、態(tài)數(shù)據(jù)。 三、動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)及其結(jié)構(gòu) 參與進(jìn)路控制的動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)主要包括操作輸入變量、狀態(tài)輸入變量、表示輸出變量、控制輸出變量以及聯(lián)鎖處理的中間變量等。1 操作輸入變量 操作輸入變量是反映操作人員操作動(dòng)作的開關(guān)量。在RAM中需設(shè)一個(gè)操作變量表集中地存放操作變量。每個(gè)操作變量在變量表中的邏輯地址應(yīng)與它的輸入通道的地址一一對(duì)應(yīng)。操作變量表根據(jù)系統(tǒng)的硬件體系結(jié)構(gòu)，可能存于人機(jī)會(huì)話計(jì)算機(jī)或存于聯(lián)鎖計(jì)算機(jī)中。 在聯(lián)鎖系統(tǒng)中，為了防止誤動(dòng)一個(gè)操作而形成操作命令，一般需由兩次或兩次以上的操作才能形成操作命令，例如辦理一條基本進(jìn)路需按壓進(jìn)路始端和終端按鈕。所以操作輸入變量是形成操作命令的原始數(shù)據(jù)。在RAM中應(yīng)開辟一個(gè)區(qū)

13、域集中地存放操作命令，稱這些操作命令的集合為操作命令表。一條操作命令形成后，就可從操作變量表中刪去相應(yīng)的操作變量了。 操作輸入變量除了用以形成操作命令外，還作為表示信息的原始數(shù)據(jù)以及監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的記錄內(nèi)容。為了記錄，需將操作輸入變量表的內(nèi)容復(fù)制一份存于監(jiān)測(cè)系統(tǒng)中，保存時(shí)間應(yīng)不小于8h。 2狀態(tài)輸入變量 狀態(tài)輸入變量是反映監(jiān)控對(duì)象狀態(tài)的變量，如軌道區(qū)段狀態(tài)、道岔定位狀態(tài)、道岔反位狀態(tài)、信號(hào)狀態(tài)、燈絲狀態(tài)，以及與進(jìn)路有關(guān)的其他設(shè)備狀態(tài)等。狀態(tài)變量是參與聯(lián)鎖運(yùn)算的安全數(shù)據(jù)，每個(gè)變量最好經(jīng)由兩個(gè)通道輸入，形成兩個(gè)變量分別存入兩個(gè)相距較遠(yuǎn)的存儲(chǔ)單元中，其目的在于對(duì)兩個(gè)變量進(jìn)行直接地或間接地比較可以發(fā)現(xiàn)輸入通

14、道是否發(fā)生了故障。如果發(fā)現(xiàn)了故障則給出故障信號(hào)，促成雙機(jī)切換，提高了系統(tǒng)的可靠性。如果不采取雙通道輸入方式，則需通過雙機(jī)互檢方法才有可能發(fā)現(xiàn)輸入通道故障。 狀態(tài)變量應(yīng)周期性地及時(shí)刷新，以保證變量能確切反映監(jiān)控對(duì)象的實(shí)際狀態(tài)。刷新周期一般應(yīng)不大于250 ms。狀態(tài)變量除了參與聯(lián)鎖運(yùn)算外，還作為表示信息和監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的原始數(shù)據(jù)。狀態(tài)變量在RAM中有兩種基本組織方式，一種組織方式是將同類輸入變量集中在一個(gè)變量表中，例如將全部軌道區(qū)段變量集中在軌道區(qū)段變量表中。對(duì)于這種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，只要給出變量表的首地址以及各個(gè)變量在表中的邏輯地址，就能查到所需變量。對(duì)應(yīng)這種結(jié)構(gòu)形式，在站場(chǎng)形數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)中，應(yīng)把狀態(tài)變量的邏輯地

15、址列入相應(yīng)的軌道區(qū)段靜態(tài)數(shù)據(jù)模塊中。這樣一來(lái)，在建立進(jìn)路時(shí)就可把進(jìn)路中的所有狀態(tài)變量的邏輯地址找出來(lái)，并構(gòu)成進(jìn)路表，從而為聯(lián)鎖程序提供了狀態(tài)變量的地址。由此，我們可以進(jìn)一步加深對(duì)進(jìn)路表的理解：它不僅反映了進(jìn)路的特征和哪些監(jiān)控對(duì)象與進(jìn)路有關(guān)，而且指明了監(jiān)控對(duì)象的狀態(tài)變量的地址。狀態(tài)變量的另一種組織方式是分散存儲(chǔ)方式。在存儲(chǔ)器RAM中為每一監(jiān)控對(duì)象開辟一個(gè)存儲(chǔ)區(qū)稱做動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)模塊，如圖4-4（b）中虛線框所示，動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)模塊與靜態(tài)數(shù)據(jù)模塊一一對(duì)應(yīng)。凡是與監(jiān)控對(duì)象相關(guān)的變量均設(shè)在該模塊中，例如在軌道區(qū)段動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)模塊中包括狀態(tài)變量、進(jìn)路鎖閉變量、進(jìn)路解鎖用的變量以及其他變量等。在這種情況下，將動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)模塊

16、的首地址列入相應(yīng)的靜態(tài)數(shù)據(jù)模塊中，那么搜索出進(jìn)路的靜態(tài)數(shù)據(jù)模塊后，也就找到了各動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)模塊，從而也就找到了所需的狀態(tài)變量。在進(jìn)路表中給出動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)模塊首址就可以了。 3表示輸出變量表示輸出變量是指向控制臺(tái)、表示盤或屏幕顯示器提供的變量。通過這些變量反映有關(guān)列車或車列運(yùn)行情況、操作人員的操作情況以及聯(lián)鎖設(shè)備工作狀況。在計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖系統(tǒng)中，可提供比電氣集中更豐富的信息和表現(xiàn)形式（例如光帶、圖形、音響和語(yǔ)音等）。這些信息需取自狀態(tài)輸入變量、操作輸入變量、中間變量以及控制命令輸出變量等。一般是將表示輸出變量集中在一個(gè)存儲(chǔ)區(qū)以便輸出。4控制變量控制變量是指控制信號(hào)和道岔的變量。對(duì)于任何一個(gè)控制對(duì)象都由兩套程

17、序產(chǎn)生雙份控制變量，只有雙份變量一致時(shí)才可形成控制命令變量并經(jīng)由安全輸出通道輸出?？刂谱兞靠纱娣旁趧?dòng)態(tài)數(shù)據(jù)模塊中，而控制命令存放在專辟的控制命令表中?？刂泼畹倪壿嫷刂放c輸出通道一一對(duì)應(yīng)?？刂谱兞亢涂刂泼疃紤?yīng)周期性地刷新，以保證數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)性。 5中間變量 中間變量是指聯(lián)鎖程序執(zhí)行過程中產(chǎn)生的一些變量。這些變量有的存放在動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)模塊中，有的需另辟專區(qū)存放。只有當(dāng)對(duì)聯(lián)鎖程序的執(zhí)行過程有較深入的理解后才能知道有哪些中間變量，以及如何組織它們較為方便。達(dá)里就不討論了。 第三節(jié) 聯(lián)鎖控制程序及其任務(wù)調(diào)度方式 一、聯(lián)鎖控制程序的基本模塊一個(gè)車站的規(guī)模大小和站場(chǎng)結(jié)構(gòu)的簡(jiǎn)繁程度主要影響進(jìn)路的數(shù)量，而各條進(jìn)路

18、的控制過程則基本上是一樣的。這種相同性是由安全作業(yè)的要求所決定，而不是人們主觀臆造的。因此，以進(jìn)路控制過程作為設(shè)計(jì)聯(lián)鎖程序的依據(jù)是很自然的，這樣可使它為各條進(jìn)路所共用，也就使聯(lián)鎖程序標(biāo)準(zhǔn)化，為各個(gè)車站所通用了。 在進(jìn)路控制過程中，有些過程必須有操作人員的參與，例如辦理進(jìn)路、取消進(jìn)路、人工解鎖等等。有些過程不需人的參與，例如進(jìn)路鎖閉、信號(hào)開放、進(jìn)路自動(dòng)解鎖等等。另外，在進(jìn)路控制過程中必須了解監(jiān)控對(duì)象的狀態(tài)，必須向操作人員提供表示信息，以及向道岔和信號(hào)機(jī)的控制電路提供驅(qū)動(dòng)信息，即控制命令。因此，聯(lián)鎖控制程序一般來(lái)說可分成下面六個(gè)模塊： 操作輸入及操作命令形成模塊； 操作命令執(zhí)行模塊： 進(jìn)路處理模塊

19、： 狀態(tài)輸入模塊： 表示輸出模塊： 控制命令輸出模塊?，F(xiàn)在對(duì)這些模塊的主要功能作些說明。 1操作輸入及操作命令形成模塊操作輸入是指把值班員操作按鈕、鍵盤、鼠標(biāo)或光筆等形成的操作信息輸入到計(jì)算機(jī)中并記錄下來(lái)。在聯(lián)鎖系統(tǒng)中，為了防止由于誤操作或誤碰輸入器件而形成有效的操作命令，原則上需由兩個(gè)或兩個(gè)以上的操作信息才能構(gòu)成一個(gè)操作命令。當(dāng)然，即使兩個(gè)操作信息，仍不一定是正確的。因此，該模塊的主要功能是記錄操作信息，分析操作信息是否能構(gòu)成合法的操作命令。不合法時(shí)則向操作人員提示。操作輸入量是很大的，形成的操作命令的種類也有十幾種，例如進(jìn)路操作命令、進(jìn)路取消命令等。該模塊一般由人機(jī)會(huì)話計(jì)算機(jī)完成。人機(jī)會(huì)話

20、計(jì)算機(jī)將形成的操作命令經(jīng)由串行數(shù)據(jù)通道輸送到聯(lián)鎖計(jì)算機(jī)中，并儲(chǔ)存在一個(gè)操作命令表中。 2操作命令執(zhí)行模塊操作命令執(zhí)行模塊是根據(jù)操作命令執(zhí)行相應(yīng)功能的程序模塊。在該執(zhí)行模塊中包括許多子模塊。實(shí)際上，有多少種操作命令就有多少個(gè)子模塊。這里暫不分析每個(gè)子模塊的具體功能，但可以肯定，每個(gè)子模塊執(zhí)行時(shí)間很短，而且勿需考慮它們的優(yōu)先級(jí)別，在執(zhí)行順序上不受限制。那么在執(zhí)行“操作命令執(zhí)行模塊”時(shí)，根據(jù)操作命令表的每一條現(xiàn)在的命令，從操作命令執(zhí)行模塊中找出相應(yīng)的子模塊予以執(zhí)行。如果執(zhí)行結(jié)果達(dá)到預(yù)期目的，則從操作命令表中刪去相應(yīng)的操作命令。否則應(yīng)給出表示信息，提醒值班員采取相應(yīng)的措施。 3進(jìn)路處理模塊 進(jìn)路處理模

21、塊是在執(zhí)行了進(jìn)路搜索子模塊對(duì)所辦進(jìn)路已形成進(jìn)路表之后，對(duì)進(jìn)路進(jìn)行處理的模塊。以后將進(jìn)路處理劃分成五個(gè)階段，并相應(yīng)地將進(jìn)路處理程序分成五個(gè)子模塊。（1） 進(jìn)路選排一致性檢查及道岔控制命令形成子模塊。該模塊的基本功能是檢查道岔位置是否符合進(jìn)路要求，如果不符則形成相應(yīng)的道岔控制命令。（2） 進(jìn)路鎖閉模塊。該模塊的基本功能是檢查進(jìn)路的鎖閉條件是否滿足，若滿足時(shí)給出進(jìn)路鎖閉變量及提示信息（如白光帶等）。（3） 信號(hào)開放子模塊。該模塊的基本功能是檢查進(jìn)路信號(hào)開放條件是否滿足，若滿足時(shí)形成防護(hù)該進(jìn)路信號(hào)機(jī)的開放命令。 （4）信號(hào)保持子模塊。在信號(hào)開放后，該模塊不間斷地檢查信號(hào)開放條件，條件滿足時(shí)使信號(hào)保持開

22、放，否則使信號(hào)關(guān)閉。（5）自動(dòng)解鎖子模塊。該模塊的基本功能是實(shí)現(xiàn)進(jìn)路正常解鎖和調(diào)車進(jìn)路的中途返回解鎖。4狀態(tài)輸入模塊 該模塊是將道岔、信號(hào)和軌道電路等的狀態(tài)信息輸入到聯(lián)鎖計(jì)算機(jī)中。 5表示信息輸出模塊 該模塊是將己形成的各種表示信息通過相應(yīng)的接口，來(lái)驅(qū)動(dòng)表示燈和使CRT工作。 6控制命令輸出模塊 該模塊是將已形成的道岔控制命令和信號(hào)控制命令通過相應(yīng)的輸出通道，來(lái)控制道岔控制電路和信號(hào)控制電路。二、任務(wù)調(diào)度方式 在聯(lián)鎖計(jì)算機(jī)中，如何把各個(gè)程序模塊管理起來(lái)而使其協(xié)調(diào)而有效地工作，是軟件設(shè)計(jì)的一個(gè)重要內(nèi)容。對(duì)于程序模塊的管理，也稱做程序模塊的調(diào)度。一般來(lái)說，有兩種基本的調(diào)度方式，即集中調(diào)度方式和分散

23、調(diào)度方式。集中調(diào)度方式是在各個(gè)程序模塊之外，另設(shè)計(jì)一套實(shí)時(shí)調(diào)度程序，由它統(tǒng)一調(diào)度各個(gè)任務(wù)的執(zhí)行，如圖4-7所示。這種方式是由調(diào)度程序確定向哪個(gè)任務(wù)發(fā)送一組信息，由這些信息激勵(lì)任務(wù)開始工作。任務(wù)執(zhí)行結(jié)束時(shí)也向調(diào)度程序提供一組信息，調(diào)度程序收到該組信息后確定下一步調(diào)用哪個(gè)任務(wù)。集中調(diào)度方式具有層次結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)，調(diào)度程序處于上層，各個(gè)任務(wù)處于下層。各個(gè)任務(wù)僅與調(diào)度程序交換信息而任務(wù)之間不需相互聯(lián)系，這為擴(kuò)展任務(wù)提供了方便。集中調(diào)度方式可以根據(jù)各個(gè)任務(wù)的優(yōu)先級(jí)別進(jìn)行調(diào)度；可以監(jiān)督任務(wù)的執(zhí)行情況。例如，某個(gè)任務(wù)由于某種原因超過了規(guī)定的執(zhí)行時(shí)間，則強(qiáng)制它停止執(zhí)行而調(diào)用其他任務(wù)。集中調(diào)度方式還能較方便地根據(jù)任

24、務(wù)的需要確定下一步調(diào)用哪個(gè)任務(wù)，而不局限于某種確定的順序，也就是說，對(duì)于任務(wù)的調(diào)度具有較大的靈活性。分散調(diào)度方式是相對(duì)于集中調(diào)度方式而言的，即不設(shè)專門的調(diào)度程序而將調(diào)度的功能由各個(gè)任務(wù)分別承擔(dān)。一個(gè)任務(wù)執(zhí)行結(jié)束時(shí)由任務(wù)自身確定下一步執(zhí)行哪個(gè)任務(wù)。根據(jù)任務(wù)之間聯(lián)系的簡(jiǎn)繁程度，有多種分散調(diào)度方式，其中最簡(jiǎn)單的是順序控制方式。其中，任務(wù)的執(zhí)行順序是固定不變的。這種方式結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，節(jié)省時(shí)間，但靈活性較差。對(duì)于計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖系統(tǒng)來(lái)說，原則上述兩種方式均可使用，或者混合使用。但是，采用集中調(diào)度方式使得程序的層次化和模塊化結(jié)構(gòu)比較清晰，而且充分利用集中調(diào)度方式的優(yōu)點(diǎn)，例如對(duì)各模塊進(jìn)行監(jiān)督等，有利于提高系統(tǒng)的可靠性

25、，所以采用集中調(diào)度方式要好一些。 第四節(jié) 進(jìn)路處理程序 一、操作命令計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖系統(tǒng)是一種有人參與的系統(tǒng)。由于操作人員難免有操作失誤的可能，所以應(yīng)盡可能通過檢驗(yàn)或判斷使錯(cuò)誤操作不致形成操作命令。因此對(duì)應(yīng)于按鈕的操作有一個(gè)按鈕操作的分析程序。它的任務(wù)就是對(duì)輸入的按鈕操作按照車站信號(hào)的要求進(jìn)行分析，符合要求的形成操作命令存于操作命令表中，以便進(jìn)一步處理。不符合要求的給出“操作錯(cuò)誤”的語(yǔ)音及文字提示，提醒操作人員改正自己的錯(cuò)誤操作。根據(jù)聯(lián)鎖要求，即便是合法的操作命令也必須在規(guī)定的條件滿足之后才能執(zhí)行。當(dāng)執(zhí)行一條操作命令時(shí)，如果它的執(zhí)行條件沒有滿足，則也應(yīng)向操作人員提供“操作命令無(wú)效”的信息，以便操作人

26、員采取相應(yīng)措施，例如取消該命令或進(jìn)行其他操作等。 下面介紹一些重要的操作命令及其執(zhí)行條件。 1進(jìn)路操作命令 該命令的任務(wù)是選出一條具體的進(jìn)路。當(dāng)采用站場(chǎng)形靜態(tài)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)時(shí)，該命令的任務(wù)是從站場(chǎng)形數(shù)據(jù)庫(kù)中選出一組符合所選進(jìn)路需要的數(shù)據(jù)，形成一個(gè)進(jìn)路表，并將該表存于進(jìn)路總表中。因此，稱進(jìn)路操作命令的執(zhí)行程序模塊為“進(jìn)路搜索模塊”。 2取消進(jìn)路命令 該命令的任務(wù)是取消已建立的進(jìn)路。在執(zhí)行該命令時(shí)，應(yīng)首先檢查是否已建立了需取消的進(jìn)路。如果事先根本沒有建立這條進(jìn)路，則說明該取消進(jìn)路命令是無(wú)效的。當(dāng)存在需要取消的進(jìn)路時(shí)，則必須檢查：接近區(qū)段無(wú)車或防護(hù)進(jìn)路的信號(hào)機(jī)未曾開放以及進(jìn)路在空閑狀態(tài)（即列車或車列未駛?cè)?/p>

27、進(jìn)路）。當(dāng)這些條件滿足時(shí)，才能取消進(jìn)路，實(shí)際上就是從進(jìn)路總表中刪除該進(jìn)路表以及將有關(guān)進(jìn)路鎖閉的變量復(fù)原為解鎖狀態(tài)。3人工延時(shí)解鎖命令 該命令的任務(wù)是解除處于接近鎖閉狀態(tài)的進(jìn)路。在執(zhí)行該命令時(shí)，同樣需要檢查該命令是否有效。如果有效，則檢查接近區(qū)段有車、信號(hào)關(guān)閉、進(jìn)路空閑。上述條件滿足后再延時(shí)3 min（對(duì)于接車進(jìn)路和正線發(fā)車進(jìn)路的人工解鎖）或30s（對(duì)于調(diào)車進(jìn)路和其他列車進(jìn)路人工解鎖）才使進(jìn)路解鎖。 4進(jìn)路故障解鎖 當(dāng)一條進(jìn)路由于軌道電路故障而不能正常解鎖時(shí)需辦理進(jìn)路故障解鎖。首先檢查該命令是否有效，在有效時(shí)再檢查解鎖的條件。解鎖的條件是：故障的軌道電路已經(jīng)修復(fù)或故障區(qū)段沒有修復(fù)，而經(jīng)過一段時(shí)間

28、沒有發(fā)現(xiàn)軌道電路再有變化，并檢查列車或車列己經(jīng)通過了該進(jìn)路的所有道岔區(qū)段。5區(qū)段故障解鎖命令 當(dāng)開機(jī)或由于某種原因使軌道區(qū)段不能解鎖時(shí)，應(yīng)分段地按故障解鎖方式使其解鎖。解鎖條件是該區(qū)段未被進(jìn)路征用（未排在某條進(jìn)路中），而且在空閑狀態(tài)。6重復(fù)開放信號(hào)命令 當(dāng)信號(hào)開放后由于軌道電路瞬間分路或其他原因而關(guān)閉時(shí)，若開放信號(hào)的條件又滿足了，則應(yīng)在值班員的操作下信號(hào)才能重復(fù)開放。7非常關(guān)閉信號(hào)命令在計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖系統(tǒng)中，由于某種故障原因而不能以取消進(jìn)路、人工解鎖等方式使信號(hào)機(jī)關(guān)閉時(shí)，需通過一定的手段或措施再按壓一個(gè)特設(shè)的非常關(guān)閉信號(hào)按鈕，強(qiáng)制切斷信號(hào)繼電器電源，使信號(hào)關(guān)閉。 8開放引導(dǎo)信號(hào)命令當(dāng)進(jìn)站信號(hào)機(jī)（或

29、接車進(jìn)路信號(hào)機(jī)）因故不能正常開放時(shí)，可開放引導(dǎo)信號(hào)。引導(dǎo)信號(hào)開放時(shí)一般無(wú)聯(lián)鎖保證，引導(dǎo)信號(hào)的開放一般為非保留式。當(dāng)其開放后能保證對(duì)進(jìn)路中的有關(guān)道岔施行鎖閉時(shí)，可采用開放保留方式，并應(yīng)能隨時(shí)將其關(guān)閉。9引導(dǎo)鎖閉命令引導(dǎo)進(jìn)路可按進(jìn)路控制和單獨(dú)操縱道岔方式建立。若引導(dǎo)進(jìn)路上的道岔狀態(tài)信息正確，則應(yīng)鎖閉進(jìn)路中的道岔和敵對(duì)進(jìn)路。否則應(yīng)根據(jù)咽喉區(qū)道岔狀態(tài)信息的反映情況，擴(kuò)大鎖閉道岔的范圍，甚而實(shí)現(xiàn)全咽喉鎖閉。10引導(dǎo)解鎖命令引導(dǎo)鎖閉在列車通過后，由引導(dǎo)解鎖命令使其解鎖。11道岔單獨(dú)操縱命令：在道岔未受區(qū)段鎖閉、進(jìn)路鎖閉和單獨(dú)鎖閉的條件下，可進(jìn)行單獨(dú)操縱。 12道岔單獨(dú)鎖閉命令 操作人員無(wú)條件地單獨(dú)鎖閉。1

30、3道岔單獨(dú)解鎖命令操作人員無(wú)條件地將道岔的單獨(dú)鎖閉解除。二、操作命令執(zhí)行模塊對(duì)應(yīng)每種操作命令都有一個(gè)執(zhí)行程序子模塊。這些子模塊按一定的程序控制方式聯(lián)系在一起就構(gòu)成了操作命令執(zhí)行模塊，如圖4-9所示。圖49所示的結(jié)構(gòu)是按如下思路構(gòu)成的：操作人員的操作由人機(jī)會(huì)話計(jì)算機(jī)采集并傳送給聯(lián)鎖計(jì)算機(jī)，由按鈕分析模塊對(duì)按鈕操作進(jìn)行分析后，形成操作命令并存儲(chǔ)在操作命令表中，當(dāng)主程序執(zhí)行“操作命令執(zhí)行模塊”時(shí)，順序地從操作命令表中取出命令予以執(zhí)行：當(dāng)命令的執(zhí)行條件滿足而成功執(zhí)行后，從存儲(chǔ)區(qū)刪去相應(yīng)的命令。圖中的每個(gè)模塊僅有一個(gè)入口和一個(gè)出口，而且其中各個(gè)子模塊也僅有一個(gè)入口和一個(gè)出口，送種結(jié)構(gòu)符合結(jié)構(gòu)化程序設(shè)計(jì)，

31、便于對(duì)模塊進(jìn)行獨(dú)立設(shè)計(jì)和調(diào)試。在圖4-9中，除了進(jìn)路搜索子模塊外，其他子模塊的功能比較簡(jiǎn)單，因此它們的程序也容易設(shè)計(jì)。下面給出幾個(gè)子模塊的流程。1取消進(jìn)路子模塊的流程 (1) 檢查總進(jìn)路表中是否存在所要取消的進(jìn)路；i1im取im中的命令ii+1是否轉(zhuǎn)出圖4-9 操作命令執(zhí)行模塊進(jìn)路操是否取消進(jìn)是否人工解是否是否進(jìn)路搜索模塊取消進(jìn)路模塊人工解鎖模塊 (2)（存在，不存在）（3，8）：(3)（接近區(qū)段空閑，不空閑）（4，7）； (4) （進(jìn)路空閑，不空閑）（5，8）：(5) 取消進(jìn)路，轉(zhuǎn)出該子模塊； （這包括從進(jìn)路總表中將該進(jìn)路的進(jìn)路表內(nèi)容取消，將有關(guān)進(jìn)路鎖閉變量置成解鎖狀態(tài)等） (6) 形成“操

32、作命令無(wú)效”信息，并轉(zhuǎn)出該子程序模塊； (7) （信號(hào)已開放，未開放）（6，4）： (8) 形成“操作命令無(wú)效”信息，轉(zhuǎn)出該子模塊： (9)（進(jìn)路空閑，不空閑）（5，8）； (10) 取消進(jìn)路，轉(zhuǎn)出該子模塊；(11) 形成“操作命令無(wú)效”信息，轉(zhuǎn)出該子模塊。 在上述流程中，由于是遵循結(jié)構(gòu)化設(shè)計(jì)方法寫出的，所以有些步驟是重復(fù)的。如果將重復(fù)部分合并，則可寫成下列形式：(1) 檢查總進(jìn)路表中是否存在所要取消的迸路：(2) （存在，不存在）（3，8）；(3) （接近區(qū)段空閑，不空閑）（4，7）；(4) （進(jìn)路空閑，不空閑）（5，8）；(5)取消進(jìn)路，轉(zhuǎn)出該子模塊；(6) 形成“操作命令無(wú)效”信息，轉(zhuǎn)出

33、該子模塊；(7)（信號(hào)己開放，未開放）（6，4）。以上流程的框圖如圖4-10所示。 2人工解鎖子模塊的流程(1) 檢查總進(jìn)路表中是否存在所要取消的進(jìn)路；(2) （存在，不存在）（3，10）；(3) （接近區(qū)段有車，無(wú)車）（4，10）(4) （信號(hào)開放，沒有）/（5，10）；(5) （進(jìn)路空閑，不空閑）/（6，1o）：(6) 關(guān)閉信號(hào)；(7) 開始延時(shí)3 min或30s：(8) （延時(shí)時(shí)間到，未到）(9) 進(jìn)路解鎖，轉(zhuǎn)出該子模塊(10) 形成“操作命令無(wú)效信息”(11) 出該子模塊。與以上流程對(duì)應(yīng)的框圖如圖4-11所示。進(jìn)路故障解鎖子模塊流程(1) 檢查總進(jìn)路表中是否存在該進(jìn)路： (2) （存在

34、，不存在）（3，6）： (3) （列車或車列已占用過進(jìn)路中的任意一個(gè)道岔區(qū)段， 沒有）（4， 6）； (4) （進(jìn)路中的所有道岔區(qū)段均已空閑，沒有）（5，6）：(1) 檢查總進(jìn)路表中是否存在該進(jìn)路： (2) （存在，不存在）（3，6）： (3) （列車或車列已占用過進(jìn)路中的任意一個(gè)道岔區(qū)段， 沒有）（4， 6）； (4) （進(jìn)路中的所有道岔區(qū)段均已空閑，沒有）（5，6）： (5) 進(jìn)路解鎖，轉(zhuǎn)出該子模塊： (6) 形成“操作命令無(wú)效”信息，轉(zhuǎn)出該子模塊。 與上面流程對(duì)應(yīng)的框圖如圖12所示。從以上三個(gè)例子可以看出，只要對(duì)子模塊的功能有了明確的規(guī)定，寫出它們的流程是比較容易的。這里不再對(duì)其他子模塊

35、的流程一一寫出。三、進(jìn)路搜索程序模塊進(jìn)路搜索程序的功能是根據(jù)前面所提到的形成的進(jìn)路操作命令，從站場(chǎng)形靜態(tài)數(shù)據(jù)庫(kù)中選出符合進(jìn)路需要的靜態(tài)數(shù)據(jù)，構(gòu)成一個(gè)進(jìn)路表并存于進(jìn)路總表中。 四、進(jìn)路處理模塊進(jìn)路處理模塊是對(duì)己經(jīng)搜索出來(lái)的進(jìn)路進(jìn)行處理的模塊。進(jìn)行處理的模塊是為各條進(jìn)路共用的，這里采取如下兩種控制方式。 （1）當(dāng)一個(gè)車站同時(shí)最多能辦理m條進(jìn)路時(shí)，那么進(jìn)路總表中最多存有m條進(jìn)路的進(jìn)路表。當(dāng)主程序進(jìn)入進(jìn)路處理階段時(shí)，對(duì)進(jìn)路總表中各條進(jìn)路處理一遍后轉(zhuǎn)出。為了方便起見，在進(jìn)路總衰中以插空方式存放進(jìn)路。于是進(jìn)路處理總框圖如圖4-16所示。（2） 在對(duì)某一條具體進(jìn)路進(jìn)行處理時(shí)，根據(jù)行車安全的技術(shù)要求，可分成五

36、個(gè)階段即5個(gè)模塊，并按照順序方式進(jìn)行處理。每一次進(jìn)入每一個(gè)階段時(shí)，其執(zhí)行條件可能滿足也可能不滿足。為了實(shí)時(shí)地進(jìn)行處理，當(dāng)條件滿足時(shí)，處理完畢后立即處理它的后續(xù)模塊。若條件不滿足時(shí)，則立即轉(zhuǎn)出而對(duì)另一條進(jìn)路進(jìn)行處理。根據(jù)上述的控制思路，相應(yīng)地進(jìn)路處理流程如圖4-17所示。 在進(jìn)路處理過程中，不少地方需檢查進(jìn)路空閑，檢查道岔位置正確，檢查照查條件（其中包括兩咽喉間的敵對(duì)進(jìn)路的檢查，與區(qū)間閉塞的聯(lián)系，場(chǎng)間聯(lián)系，與機(jī)務(wù)段聯(lián)系，與非進(jìn)路調(diào)車聯(lián)系以及其他聯(lián)系等）是否滿足等。對(duì)此，可設(shè)計(jì)相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)檢查模塊以供調(diào)用。下面分別對(duì)進(jìn)路處理的五個(gè)階段的處理模塊進(jìn)行介紹。 1選排一致檢查及道岔控制命令生成模塊當(dāng)通過進(jìn)

37、路搜索程序選出一條進(jìn)路后，在該進(jìn)路的進(jìn)路表中首先將進(jìn)程標(biāo)志置成選排標(biāo)志。當(dāng)程序進(jìn)入進(jìn)路處理階段而對(duì)進(jìn)路進(jìn)行處理時(shí)，可根據(jù)選排標(biāo)志進(jìn)入選排模塊。選排模塊的功能是：（l）當(dāng)進(jìn)路中的道岔位置符合進(jìn)路要求時(shí)，將進(jìn)路的進(jìn)程標(biāo)志置成鎖閉標(biāo)志。為執(zhí)行鎖閉模塊作準(zhǔn)備。當(dāng)某一道岔位置不符合要求時(shí)，則生成相應(yīng)的道岔控制命令。在生成道岔控制命令之前，檢查道岔所在區(qū)段是否空閑，該道岔是否被單獨(dú)鎖閉。（4）道岔控制命令的保持時(shí)間不大于規(guī)定的時(shí)間，若超過規(guī)定時(shí)間道岔仍選排不一致，則強(qiáng)制取消該控制命令。該模塊的流程圖如圖18所示。下面對(duì)圖4-18所示的流程圖作些解釋： （1）（f=?）（fxp，fs，fXB，fJS）：（2

38、）（選排一致，不一致）（3，4）；（3）ffs，（l）；以上三步說明，當(dāng)f=fs時(shí)首先檢查選排一致性。若一致則置f為 fs，為執(zhí)行“S模塊”作準(zhǔn)備。i1imLi空？ii+1對(duì)Li中的進(jìn)路進(jìn)行處理是是否否轉(zhuǎn)出圖4-16 進(jìn)路處理總框圖讀取Li中的標(biāo)志ff=？以形成fS？f=fXP是否以形成fXB？f=fS是否以形成fJS？f=fXB是否XP模塊XP模塊XP模塊XP模塊轉(zhuǎn)出圖4-17 進(jìn)程處理流程圖（4） jl；（5）（jC，jC）（6，轉(zhuǎn)出）；（6）（道岔所在區(qū)段空閑（DG ），不空閑）（7，轉(zhuǎn)出）；（7）（道岔未單鎖，已經(jīng)單鎖）（8，轉(zhuǎn)出）；（8）（要求定位（DW），要求定位（FW）（9，16

39、）；（9）（道岔不在定位（DB），道岔不定位（DB）（10， 15） （10）（未生成定位控制命令（DC），已生成）（ll， 14）；（11） T0；（12）生成道岔控制命令，即DC；（13） jjl， （5）；由第4步開始進(jìn)入道岔控制命令生成的階段，第6、7步檢查道岔是否在鎖閉狀態(tài)，有否生成控制命令的可能性：第8、9步檢查有否必要生成定位控制命令。第10步檢查是否已生成了控制命令。若未生成，在第ll步將計(jì)時(shí)器T清除，并開始計(jì)時(shí)，計(jì)時(shí)器T有外部時(shí)鐘定時(shí)地累積計(jì)時(shí)。第12步生成控制命令，而后在第13步轉(zhuǎn)出。當(dāng)再次執(zhí)行該模塊時(shí)，在第14步檢查計(jì)時(shí)時(shí)間是否已到。若時(shí)間己到則清在第15步強(qiáng)制取消控制命

40、令，否則轉(zhuǎn)到第12步使控制命令繼續(xù)有效。 （14） （T10s,T10s）/（15，12） （15）取消定位控制命令DC（13） （16）（FB，F(xiàn)B）/（17，21）；（17） （FC，F(xiàn)C）/（18，20）； （18）T0 （19）FC，（13） （20）（T10s，T10s）（21，19）： （21）FC，（13）。 從第16步開始是關(guān)于道岔反控制命令的生成和取消過程。這里不再一一解釋了。進(jìn)路空閑？道岔正確？ZC？否否否是是滿足不滿足(a)JJ？否是(b) ade 圖4-19 進(jìn)路鎖閉模塊程序流程圖A的簡(jiǎn)化2進(jìn)路鎖閉模塊 當(dāng)進(jìn)路處理模塊的進(jìn)程標(biāo)志為鎖閉標(biāo)志時(shí)，進(jìn)路處理程序轉(zhuǎn)到執(zhí)行進(jìn)路鎖閉

41、模塊。進(jìn)路鎖閉模塊應(yīng)完成：（l）檢查進(jìn)路中的所有區(qū)段空閑，包括侵限界的道岔區(qū)段檢查：（2）檢查道岔位置正確；（3）檢查照查條件滿足；（4）在條件滿足時(shí)，實(shí)現(xiàn)進(jìn)路鎖閉。在條件不滿足時(shí)，調(diào)用診斷程序，分析不能鎖閉的原因，給出提示信息。其程序流程如圖4-19所示。 3信號(hào)開放模塊 在信號(hào)開放前，應(yīng)當(dāng)檢查：（l）進(jìn)路空閑；（2）道岔位置正確并鎖在規(guī)定的位置上：（3）照查條件滿足并將敵對(duì)進(jìn)路鎖在未建立狀態(tài)上：（4）若為列車進(jìn)站或正線出站進(jìn)路，則應(yīng)檢查紅燈燈絲是否完好：（5）若為復(fù)合調(diào)車進(jìn)路，則應(yīng)檢查前一條進(jìn)路是否已經(jīng)開放信號(hào)：（6）當(dāng)條件滿足時(shí)，給出開放信號(hào)的控制命令。當(dāng)條件不滿足時(shí)，調(diào)用診斷程序，分析

42、信號(hào)不開放的原因，給出相應(yīng)的提示：7信號(hào)開放控制命令應(yīng)當(dāng)有時(shí)限，超限時(shí)應(yīng)強(qiáng)制取消開放命令。該模塊的流程如圖4-20所示。 4信號(hào)保持開放模塊 當(dāng)進(jìn)程標(biāo)志為保持標(biāo)志時(shí)，進(jìn)路處理程序處于保持信號(hào)開放階段。在該階段應(yīng)持續(xù)地校核進(jìn)路狀況，檢查允許燈光完好，列車一旦駛?cè)脒M(jìn)路，信號(hào)應(yīng)立即關(guān)閉，即立即給出關(guān)閉信號(hào)控制命令。但對(duì)于調(diào)車進(jìn)路來(lái)說，考慮到調(diào)車中途返回情況，其信號(hào)關(guān)閉時(shí)機(jī)為車列出清接近區(qū)段或出清進(jìn)路的第一區(qū)段。當(dāng)信號(hào)正常關(guān)閉時(shí)，給出進(jìn)路解鎖標(biāo)志，以便進(jìn)路處理程序自動(dòng)進(jìn)入解鎖模塊。其程序流程如圖4-21所示。f=？1f=fxBbJG？否第一GJ？否9是3ff js允許燈光完好？否4否8是5D？道岔正確

43、？否是是進(jìn)路空閑？否否96第一GJ？否X是AA轉(zhuǎn)出圖4-21信號(hào)保持開放子模塊的流程是710X5進(jìn)路自動(dòng)解鎖模塊 當(dāng)進(jìn)路的進(jìn)程標(biāo)志為解鎖標(biāo)志時(shí)，進(jìn)路處理程序進(jìn)入進(jìn)路自動(dòng)解鎖階段。在該階段要完成三個(gè)功能：（l）確定調(diào)車信號(hào)的關(guān)閉時(shí)機(jī)：（2）實(shí)現(xiàn)進(jìn)路正常解鎖：（3）實(shí)現(xiàn)中途返回解鎖。與這三個(gè)功能相對(duì)應(yīng)的設(shè)有三個(gè)程序模塊：確定調(diào)車信號(hào)關(guān)閉時(shí)機(jī)的模塊：正常解鎖模塊：中途返回解鎖模塊。其中中途返回解鎖模塊較復(fù)雜，下面僅對(duì)中途返回解鎖模塊進(jìn)行敘述。 在轉(zhuǎn)線的調(diào)車作業(yè)過程中，由于車列中途返回而使得某些牽出迷路的道岔區(qū)段，甚而整個(gè)牽出進(jìn)路不能按正常解鎖方式解除進(jìn)路鎖閉，因此，需采取中途返回解鎖措施。牽出進(jìn)路的

44、中途返回解鎖有兩種情況。第一種情況是當(dāng)牽出進(jìn)路的中途有折返信號(hào)機(jī)，而調(diào)車車列根據(jù)該信號(hào)機(jī)折返時(shí)，折返信號(hào)機(jī)前方的道岔區(qū)段按中途返回解鎖方式解鎖。 例如在圖4-22（a）中，進(jìn)行由IG到3G的轉(zhuǎn)線作業(yè)，首先需建立由島到D21的牽出進(jìn)路，當(dāng)車列牽出并越過21DG后，再建立D23到S3的折返進(jìn)路。那么牽出進(jìn)路中的道岔區(qū)段17DG和19DG就需按中途返回解鎖方式解鎖。在這種情況下，解鎖的條件必須能反映車列確實(shí)已經(jīng)折返并且離開了待解鎖的區(qū)段，而且這些條件是不會(huì)由于軌道電路瞬間誤動(dòng)而造成的。于是選取了如下條件作為中途返回解鎖的依據(jù)：（1）在牽出進(jìn)路的中途有折返信號(hào)機(jī)；（2）該折返信號(hào)機(jī)曾開放過；（3）待解

45、鎖的各個(gè)軌道區(qū)段已經(jīng)空閑：（4）折返信號(hào)機(jī)內(nèi)方第一軌道區(qū)段有車占用。 經(jīng)分析，這些條件滿足后，是足以表明車列確實(shí)折返而又出清了待解鎖的軌道區(qū)段了。第二種需要中途返回解鎖的情況是出現(xiàn)在當(dāng)轉(zhuǎn)線的車列較長(zhǎng)，而需為它辦理由多條基本進(jìn)路相銜接的復(fù)合牽出進(jìn)路。例如在圖4-22（b）中辦理了由，Sl到D17的牽出進(jìn)路，車列在牽出過程中占用過D21到D17的進(jìn)路后，又根據(jù)折返信號(hào)機(jī)D23而折返回股道3G了。那么D21所防護(hù)的進(jìn)路就不可能按正常進(jìn)路解鎖方式而解鎖，而需提供第二種中途返回解鎖方式使其解鎖。同樣，選取的解鎖條件也必須能確實(shí)反映車列返回而且出清了待解鎖的進(jìn)路（這里強(qiáng)調(diào)的是整個(gè)牽出進(jìn)路的解鎖而不是牽出進(jìn)

46、路的部分區(qū)段解鎖）。針對(duì)第二種中途返回解鎖方式，選取了以下條件： （l）（牽出）進(jìn)路曾被占用。如果車列未駛?cè)脒^該進(jìn)路，那么它也不應(yīng)自動(dòng)解鎖。 （2）進(jìn)路已空閑的同時(shí)，進(jìn)路的接近區(qū)段有車。在正常情況下，這個(gè)條件能夠針對(duì)第二種中途返回解鎖方式，選取了以下條件： （l）（牽出）進(jìn)路曾被占用。如果車列未駛?cè)脒^該進(jìn)路，那么它也不應(yīng)自動(dòng)解鎖。 （2）進(jìn)路已空閑的同時(shí)，進(jìn)路的接近區(qū)段有車。在正常情況下，這個(gè)條件能夠反映車列已經(jīng)退出進(jìn)路了。 （3）進(jìn)路的接近區(qū)段又空閑。這個(gè)條件與第2個(gè)條件相配合，能夠反映車列確實(shí)折返而離開進(jìn)路了。根據(jù)以上討論，調(diào)車進(jìn)路中途返回解鎖的程序流程圖如圖4-23所示。第五節(jié) 過程輸入

47、輸出程序在聯(lián)鎖運(yùn)算中，需要實(shí)時(shí)地讀取現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備的狀態(tài)和向現(xiàn)場(chǎng)的道岔、信號(hào)機(jī)設(shè)備輸出控制命令。這里的過程輸入輸出指的是，完成將現(xiàn)場(chǎng)的設(shè)備狀態(tài)讀入聯(lián)鎖機(jī)的過程以及向現(xiàn)場(chǎng)的設(shè)備輸出控制命令的過程。相應(yīng)地有完成現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備狀態(tài)輸入的安全輸入程序，向現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備輸出控制命令的安全輸出程序。一、安全輸入程序 安全輸入程序由輸入清零、讀入數(shù)據(jù)和置回執(zhí)三個(gè)模塊組成。它們的功能分別是：數(shù)據(jù)輸入表清零、讀輸入口數(shù)據(jù)并進(jìn)行數(shù)據(jù)分離、輸入緩沖區(qū)中的數(shù)據(jù)處理后送入動(dòng)態(tài)變量表。 安全輸入程序的算法如下： 1輸入表清零 為了實(shí)現(xiàn)輸入設(shè)備與輸入口的對(duì)應(yīng)，為每一個(gè)輸入設(shè)備設(shè)一個(gè)說明表，表中存放該設(shè)備的名稱、輸入地址和輸入的狀態(tài)數(shù)據(jù)，將所

48、有輸入設(shè)備的說明表集中存放，稱做輸入表。為了實(shí)時(shí)輸入動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)，將輸入表中的輸入地址、輸入數(shù)據(jù)均清為無(wú)效數(shù)據(jù)。以便保證每一次輸入的數(shù)據(jù)都是現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備的實(shí)際數(shù)據(jù)，防止因輸入口故障造成數(shù)據(jù)的長(zhǎng)久不變。例如，某一個(gè)道岔，上一次的輸入數(shù)據(jù)表示該道岔在定位，若干次輸入前不將數(shù)據(jù)清為無(wú)效，這時(shí)若輸入口故障，使得本次輸入沒有采集進(jìn)來(lái)，聯(lián)鎖程序就會(huì)誤把上次的數(shù)據(jù)當(dāng)作此時(shí)的設(shè)備狀態(tài)而進(jìn)行聯(lián)鎖運(yùn)算，這是危險(xiǎn)的。 2讀入數(shù)據(jù) 將全部用到的輸入數(shù)據(jù)端田的數(shù)據(jù)讀入到輸入表中的對(duì)應(yīng)字節(jié)中去，將每一輸入端口的8位或16位數(shù)據(jù)分別處理后送入到數(shù)據(jù)輸入緩沖區(qū)中去，進(jìn)行有關(guān)的檢查。 3數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換處理把數(shù)據(jù)輸入緩沖區(qū)中的數(shù)據(jù)取出后，判斷

49、對(duì)應(yīng)的繼電器的狀態(tài)，填寫對(duì)應(yīng)的動(dòng)態(tài)變量表（即聯(lián)鎖運(yùn)算程序同安全輸入程序的接口數(shù)據(jù)區(qū)）。 4設(shè)置相應(yīng)的標(biāo)志檢查動(dòng)態(tài)變量表，根據(jù)檢查的結(jié)果設(shè)置如信號(hào)曾開放標(biāo)志等。若此次讀入程序運(yùn)行成功，設(shè)置成功返回標(biāo)志，若不成功，設(shè)置不成功返回標(biāo)志，以便主程序能夠知道該程序的運(yùn)行情況，并且通過返回標(biāo)志得知不成功的原因及故障點(diǎn)。二、安全輸出程序 在驅(qū)動(dòng)輸出繼電器前必須作最后的輸出數(shù)據(jù)一致性檢查：檢查的內(nèi)容：兩套軟件的輸出一致性校驗(yàn)、輸出回讀校驗(yàn)、設(shè)備名稱的校驗(yàn)、輸出地址的校驗(yàn)、輸出回讀地址、輸出位地址的校驗(yàn)等。在各種校驗(yàn)中，最重要的校驗(yàn)是對(duì)兩套軟件的輸出表進(jìn)行的一致性校驗(yàn)，不一致時(shí)不能輸出。輸出模塊由輸出模塊0和輸

50、出模塊l組成。輸出模塊0的功能是：將全部的輸出端口清零，將輸出表數(shù)據(jù)清零，進(jìn)行回讀檢查，進(jìn)行輸出表與輸出回讀校驗(yàn)表數(shù)據(jù)一致性檢查。輸出模塊l的功能是：將有吸起輸出控制命令的輸出繼電器對(duì)應(yīng)的輸出通道輸出指定代碼，按一定的時(shí)間間隔不斷調(diào)用輸出模塊0和輸出模塊l，就可使有吸起命令的輸出繼電器吸起。為了實(shí)現(xiàn)故障倒向安全原則，采用動(dòng)態(tài)輸出方式。即連續(xù)數(shù)目的變化輸出為有效的控制命令輸出。因?yàn)?，?dāng)輸出口故障時(shí)，會(huì)導(dǎo)致輸出保持一種狀態(tài)不變。若將控制命令的輸出指定為一種穩(wěn)定狀態(tài)，就有可能使故障時(shí)的輸出與控制命令的輸出相一致，造成危險(xiǎn)輸出，這是不允許的。開始輸入地址表填為無(wú)效地址輸入表數(shù)據(jù)清零地址檢查數(shù)據(jù)清零檢查

51、開始輸入表數(shù)據(jù)清零輸出表輸出地址填為無(wú)效地址行為有關(guān)檢查正確？從輸入端口讀入數(shù)據(jù)，送入數(shù)據(jù)輸入表同一端口的8位數(shù)據(jù)分離分別送入數(shù)據(jù)輸入緩沖區(qū)進(jìn)行有關(guān)檢查填變量表成功返回出錯(cuò)返回是否是否正確？輸出端口清零是否成功？是否正確？回讀校驗(yàn)檢查回讀校驗(yàn)清零是否成功？置成功標(biāo)志置出錯(cuò)標(biāo)志圖4-24 過程輸入輸出程序的框圖安全輸出程序的算法如下：（1） 調(diào)用輸出模塊0 （2） 檢查有無(wú)控制命令 從輸出控制命令表（由聯(lián)鎖程序填寫）中取出控制變量，檢查有無(wú)控制命令。若有控制命令，對(duì)控制命令進(jìn)行處理。即將有控制命令的輸出繼電器在輸出表中的對(duì)應(yīng)位置位高電平。 （3）調(diào)用輸出模塊1 （4）輸出安全性檢查進(jìn)行各種輸出安

52、全性檢查，無(wú)誤后從輸出表中取出數(shù)據(jù)送往輸出端口。 （5）一致性檢查 輸出數(shù)據(jù)與輸出回讀數(shù)據(jù)及地址進(jìn)行一致性檢查，一致時(shí)輸出，不一致時(shí)不輸出。過程輸入輸出程序的框圖如圖4-24（a）與（b）所示。 到現(xiàn)在為止，已將聯(lián)鎖程序的基本內(nèi)容作了討論。從討論中可以看出，給出的聯(lián)鎖程序流程是以進(jìn)路控制為依據(jù)而設(shè)計(jì)的，它為各條進(jìn)路所共享，因此是標(biāo)準(zhǔn)化的，能夠適應(yīng)不同規(guī)模車站聯(lián)鎖的需要。第六節(jié) 人機(jī)會(huì)話層的任務(wù)計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖系統(tǒng)從實(shí)現(xiàn)角度來(lái)說，單一計(jì)算機(jī)可以完成整個(gè)功能。但考慮到任務(wù)的重要性不同，同時(shí)為了減輕單一計(jì)算機(jī)的負(fù)擔(dān)，保證聯(lián)鎖功能的正常實(shí)現(xiàn)，將計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖系統(tǒng)分為上位機(jī)系統(tǒng)和下位機(jī)系統(tǒng)，下位機(jī)系統(tǒng)包括操作和表示層、聯(lián)鎖運(yùn)算層、輸入和輸出層：上位機(jī)系統(tǒng)包括人機(jī)會(huì)話層和維修診斷層。下位機(jī)的操作和表示層、聯(lián)鎖運(yùn)算層、輸入和輸出層可以用聯(lián)鎖機(jī)實(shí)現(xiàn)；上位機(jī)的人機(jī)會(huì)話層由人機(jī)會(huì)話機(jī)實(shí)現(xiàn)，維修診斷層由電務(wù)維修機(jī)實(shí)現(xiàn)。整個(gè)計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖系統(tǒng)的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖如圖5-1所示。電務(wù)維修機(jī)人機(jī)會(huì)話機(jī)聯(lián)鎖機(jī)通信線圖5-1 計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖系統(tǒng)的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖 圖5-l中，人機(jī)會(huì)話機(jī)和電務(wù)維修機(jī)都是工業(yè)用個(gè)人計(jì)算機(jī)，聯(lián)鎖機(jī)是各種工業(yè)控制計(jì)算機(jī)，通信線包括RS-232、RS-485、CAN總線、ETHERNET總線等各種通信線