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計算機聯(lián)鎖計算機聯(lián)鎖系統(tǒng)概述1精選ppt1.車站聯(lián)鎖控制系統(tǒng)我國發(fā)展概述【中國】計算機聯(lián)鎖研制始于1983年。1.第一套系統(tǒng)安裝在南京梅山鐵礦井下200m深處24組道岔的運輸線路上,1984年投入運營。2.在1987年7月研制開發(fā)了適用于地面廠礦鐵路的計算機聯(lián)鎖設(shè)備,并首先在太原鋼鐵廠配料站首先使用。3.而在正線甚至干線上,最早是由卡斯柯信號有限公司(CASCO)從美國通用鐵路信號公司(GRS)引進,并結(jié)合我國鐵路實際運營技術(shù)條件開發(fā)出VPI安全型計算機聯(lián)鎖系統(tǒng)。第一套系統(tǒng)安裝在廣深線的紅海站上,于1991年11月投入運營,開創(chuàng)了我國計算機聯(lián)鎖技術(shù)在干線車站上運用的先例。4.1993年10月由鐵道科學(xué)研究院研制的車站計算機聯(lián)鎖系統(tǒng)在哈爾濱平房站正式使用。5.1994年1月由通號總公司研制的車站計算機聯(lián)鎖控制系統(tǒng)在南京分局浦口到發(fā)場開通使用。2精選ppt1.1我國計算機聯(lián)鎖的典型系統(tǒng)鐵科院研制TYJL-II型雙機熱備系統(tǒng)TYJL-TR9型三取二容錯計算機聯(lián)鎖設(shè)備1997年12月通過鐵道部鑒定北京全路通信信號研究設(shè)計院研制DS6-11型雙機熱備系統(tǒng)DS6-20型三取二系統(tǒng)1999年1月通過鐵道部鑒定3精選ppt2.計算機聯(lián)鎖的功能聯(lián)鎖控制功能:進路控制;信號開放、關(guān)閉;道岔單獨操作、鎖閉、解鎖顯示功能:①站場基本圖形顯示;②現(xiàn)場信號設(shè)備狀態(tài)顯示;③值班員按壓按鈕動作的確認顯示;④聯(lián)鎖系統(tǒng)工作狀態(tài)、故障報警顯示;⑤時鐘顯示、漢字提示等記錄存儲和故障檢測與診斷功能:①系統(tǒng)可按時間順序自動記錄和存儲值班員按鈕操作情況、現(xiàn)場設(shè)備動作情況和行車作業(yè)情況;②提供圖像再現(xiàn)功能;③實現(xiàn)進路存儲和自動辦理;④具有集中檢測和報警功能結(jié)合功能:利用標準化通信接口板,網(wǎng)絡(luò)接口板,可以直接與現(xiàn)代化信息處理系統(tǒng)相聯(lián)結(jié)進行數(shù)據(jù)交換4精選ppt3.計算機聯(lián)鎖的優(yōu)越性技術(shù)上:①進一步完善了聯(lián)鎖控制功能;②可靠性、安全性高;③靈活性大;④便于系統(tǒng)維護經(jīng)濟上:①可以降低設(shè)備投資成本;②重量輕、體積小,可節(jié)省基本建設(shè)費用5精選ppt4.計算機聯(lián)鎖的技術(shù)實現(xiàn)特點人機對話設(shè)備已經(jīng)由傳統(tǒng)的控制臺、控制盤,改為數(shù)字化儀、鼠標、大屏幕顯示器等,使系統(tǒng)操作更簡單,顯示清晰、直觀,顯示內(nèi)容更為豐富。系統(tǒng)軟硬件設(shè)計全部都采用模塊化結(jié)構(gòu),可根據(jù)需要靈活應(yīng)變。采用高可靠、故障-安全硬件結(jié)構(gòu)聯(lián)鎖軟件設(shè)計為雙程序設(shè)計,兩套程序采用分層結(jié)構(gòu),程序和數(shù)據(jù)運用冗余編碼技術(shù)使得危險側(cè)故障降到最低。信息傳輸方面,采用同步或異步通信方式,確保信道安全可靠。為了提高系統(tǒng)運行穩(wěn)定性,采取了必要抗干擾措施。系統(tǒng)功能齊全,除聯(lián)鎖外,還要有顯示、檢錯、診斷、存儲記錄等功能。預(yù)留有與其他自動化設(shè)備相連的接口。6精選ppt5、計算機聯(lián)鎖的定義計算機聯(lián)鎖-用微型計算機對車站值班人員的操作命令與現(xiàn)場實際狀態(tài)的表示信息進行邏輯運算,從而實現(xiàn)對信號機、道岔及進路進行集中控制和聯(lián)鎖的車站聯(lián)鎖設(shè)備。微機聯(lián)鎖軟硬件實現(xiàn)聯(lián)鎖的邏輯關(guān)系采用積木式的軟硬件大量減少人為工作動作速度快,信息量大,可控性強通用性強,適應(yīng)改擴建,修改容易節(jié)約成本,提高安全性和可靠性7精選ppt6.計算機聯(lián)鎖系統(tǒng)的基本結(jié)構(gòu)層次結(jié)構(gòu)集中式控制結(jié)構(gòu)分散式控制結(jié)構(gòu)冗余結(jié)構(gòu)可靠性冗余結(jié)構(gòu)安全性冗余結(jié)構(gòu)8精選ppt6.1車站聯(lián)鎖的層次結(jié)構(gòu)人機會話設(shè)備聯(lián)鎖機構(gòu)人機會話層室外設(shè)備監(jiān)控層聯(lián)鎖層9精選ppt6.1車站聯(lián)鎖的層次結(jié)構(gòu)人機會話層-操作人員通過操作向聯(lián)鎖機構(gòu)輸入操作信息并接受聯(lián)鎖機構(gòu)輸出的反映設(shè)備工作狀態(tài)和行車作業(yè)的表示信息。聯(lián)鎖機構(gòu)-系統(tǒng)核心,實現(xiàn)聯(lián)鎖功能,必須具有故障-安全性能。其根據(jù)聯(lián)鎖條件,對輸入的操作信息和狀態(tài)信息,以及聯(lián)鎖機構(gòu)的當前內(nèi)部信息進行處理,改變內(nèi)部信息,產(chǎn)生相應(yīng)的輸出信息,即控制命令,并交付監(jiān)控層控制電路予執(zhí)行。監(jiān)控層-接受上層信號控制命令和道岔控制命令,并向聯(lián)鎖層傳輸信號、道岔、軌道電路的狀態(tài)信息,其控制電路必須時故障-安全的。10精選ppt6.1計算機聯(lián)鎖的層次結(jié)構(gòu)光筆控制盤、大屏幕顯示器計算機聯(lián)鎖運算與測控電子電路運轉(zhuǎn)值班室室外現(xiàn)場信號機械室輸入、輸出適配電路11精選ppt6.2計算機聯(lián)鎖的控制結(jié)構(gòu)集中式控制與分散式控制結(jié)構(gòu)集中式控制系統(tǒng)由室內(nèi)、室外兩部分構(gòu)成,特點是聯(lián)鎖系統(tǒng)的各層功能均由一臺計算機完成①控制臺②聯(lián)鎖處理機③輸入輸出接口④電源設(shè)備⑤現(xiàn)場信號設(shè)備控制臺聯(lián)鎖處理機輸入輸出接口室內(nèi)室外操作信息表示信息狀態(tài)信息控制命令12精選ppt6.2計算機聯(lián)鎖的控制結(jié)構(gòu)分散式控制結(jié)構(gòu)的特點是將聯(lián)鎖系統(tǒng)的功能按結(jié)構(gòu)層次劃分成若干相對獨立又有一定聯(lián)系的功能模塊,均由相應(yīng)的計算機來處理。由于功能模塊的劃分并非唯一,所以具體結(jié)構(gòu)形式是多種多樣的控制臺監(jiān)視控制機聯(lián)鎖機目標控制器與其他系統(tǒng)聯(lián)系13精選ppt6.3分散式控制結(jié)構(gòu)①監(jiān)視控制機(上位機)-信息管理計算機,人機會話功能,還用于實時記錄信息及其再現(xiàn),另外還有診斷功能;②聯(lián)鎖機(下位機)-實現(xiàn)信號設(shè)備的聯(lián)鎖邏輯處理功能,完成進來確選、鎖閉、發(fā)出開放信號和動作道岔的控制命令,與執(zhí)行層有兩種方式:專線方式和總線方式③目標控制器-控制命令和狀態(tài)信息的轉(zhuǎn)送站,一方面接收和效核來自聯(lián)鎖機的控制代碼,經(jīng)譯碼后形成控制命令,以驅(qū)動相應(yīng)的設(shè)備控制電路;另一方面由接收監(jiān)控對象的狀態(tài)信息,經(jīng)編碼傳送到聯(lián)鎖機。聯(lián)鎖機輸入輸出接口監(jiān)控對象室內(nèi)室外聯(lián)鎖機室內(nèi)室外總線控制器控制器控制器總線方式專線方式監(jiān)控對象監(jiān)控對象監(jiān)控對象14精選ppt6.4系統(tǒng)的冗余結(jié)構(gòu)可靠性冗余-減少出現(xiàn)故障時系統(tǒng)停止工作的概率,采用邏輯上為“或”關(guān)系的二重結(jié)構(gòu),如下圖:模塊A模塊B輸入或門輸出安全性冗余-出現(xiàn)故障時,為了減少產(chǎn)生危險側(cè)輸出的概率,采用相互較核的邏輯上為“與”的二重結(jié)構(gòu),如下圖:
模塊A模塊B輸入與門輸出15精選ppt6.4系統(tǒng)的冗余結(jié)構(gòu)監(jiān)控機的雙機冗余系統(tǒng)結(jié)構(gòu)人工切換控制較簡單,當操作人員發(fā)現(xiàn)故障時,人工切換開關(guān),將備用機投入使用,采用自動切換控制時,必須對工作機進行不間斷的故障檢測,一旦發(fā)現(xiàn)故障,立即切換,把備用機替上去。監(jiān)視控制機主機監(jiān)視控制機備機輸入切換開關(guān)16精選ppt6.4系統(tǒng)的冗余結(jié)構(gòu)聯(lián)鎖機雙機冗余系統(tǒng)結(jié)構(gòu)考慮到安全性在每一臺聯(lián)鎖機內(nèi)裝配兩套功能完全相同、但編程方法完全不同的獨立版本的聯(lián)鎖程序,用單機順序執(zhí)行雙份程序并對兩者的運算結(jié)果進行比較(邏輯“與”),經(jīng)比較器判斷相同時,說明運行正常,可作為系統(tǒng)輸出。不一致時,進行倒機,啟用備機。程序A程序A輸入切換開關(guān)聯(lián)鎖備機程序B聯(lián)鎖主機程序B比較器比較器輸出17精選ppt6.4系統(tǒng)的冗余結(jié)構(gòu)聯(lián)鎖機三機冗余系統(tǒng)結(jié)構(gòu)三套聯(lián)鎖計算機的性能相同并分別執(zhí)行同一套聯(lián)鎖程序,輸出由表決器進行表決,有兩套輸出相同,則表決有正確輸出,也稱為三取二結(jié)構(gòu)。只有當任何兩套計算機同時發(fā)生相同故障,并產(chǎn)生同樣輸出信息時,表決器無法檢測出錯誤,但這種情況概率很小。聯(lián)鎖A機聯(lián)鎖B機輸入聯(lián)鎖C機V輸出18精選ppt7.計算機聯(lián)鎖的故障-安全因為通用電子器材本身并不具有故障狀態(tài)的不對稱性,所以要采取保障措施。故障安全保障措施涉及行車安全的信息代碼可以在故障或干擾時能被檢測出,或安全側(cè)代碼概率大代碼畸變或迷路時,系統(tǒng)不得產(chǎn)生危險側(cè)輸出涉及行車安全的信息代碼在傳輸中,不至于因故障到達錯誤目的地,或可以被檢測出19精選ppt8.計算機聯(lián)鎖系統(tǒng)的發(fā)展計算機聯(lián)鎖系統(tǒng)應(yīng)當能夠直接接受調(diào)度計劃并自動生成進路控制命令以及確定命令的執(zhí)行時機,這樣不僅減少了車站值班人員辦理進路的工作,而且較徹底地防止了錯辦進路
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