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文檔簡介
任務(wù)4通號院CBTC系統(tǒng)中DS6-60型計算機聯(lián)鎖設(shè)備維護
5.4.1通號院CBTC系統(tǒng)中DS6-60型計算機聯(lián)鎖設(shè)備基本認知
一、通號院CBTC系統(tǒng)概述
通號集團公司研究設(shè)計院在引進、消化和吸收國際先進CBTC系統(tǒng)基礎(chǔ)上,繼承和發(fā)揚自身技術(shù)優(yōu)勢,自主創(chuàng)新研發(fā)了符合歐洲鐵路安全標準的具有自主知識產(chǎn)權(quán)的CBTC系統(tǒng)。它通常包含ATS、ATP、ATO、CBI、DCS和MSS子系統(tǒng),其系統(tǒng)組成如圖5-56所示。
圖5-56北京全路通信信號研究設(shè)計院CBTC系統(tǒng)組成示意圖(一)ATS子系統(tǒng)
ATS子系統(tǒng)是一個分布式的計算機監(jiān)控系統(tǒng),按地域劃分,由控制中心設(shè)備、車站設(shè)備、車輛段、培訓中心設(shè)備組成。其主要設(shè)備設(shè)置在控制中心,關(guān)鍵設(shè)備采用熱備冗余的方式,保證系統(tǒng)有高度的可靠性和可用性。在一級設(shè)備集中站、二級設(shè)備集中站各設(shè)置一套冗余的車站ATS設(shè)備,通過冗余以太網(wǎng)與中心ATS設(shè)備相連。
正線各站行車控制室內(nèi)分別設(shè)置ATS分機及顯示終端(與聯(lián)鎖合用),設(shè)備集中站設(shè)置ATS顯示終端。
在車輛段設(shè)置一套車輛段ATS分機和ATS終端設(shè)備,用以監(jiān)督進出車輛段的人工駕駛列車的運行情況,管理車輛段的車輛派班。在車輛段的司機派班室設(shè)置司機派班ATS工作站。
(二)聯(lián)鎖子系統(tǒng)
城市軌道交通信號控制系統(tǒng)通常在車輛段獨立設(shè)置一套計算機區(qū)域聯(lián)鎖設(shè)備,以滿足車輛段的進路控制功能。在正線上每個一級設(shè)備集中站設(shè)置一套計算機區(qū)域聯(lián)鎖設(shè)備,在二級設(shè)備集中站設(shè)置一套聯(lián)鎖目標控制器設(shè)備,用以實現(xiàn)管轄區(qū)內(nèi)的聯(lián)鎖控制。在設(shè)備集中站設(shè)置現(xiàn)地控制工作站(與ATS分機和顯示終端合用)。
根據(jù)行車安全的需要,計算機聯(lián)鎖系統(tǒng)必須在規(guī)定的聯(lián)鎖條件和規(guī)定的時序下對進路、信號和道岔實行控制,滿足聯(lián)鎖的技術(shù)條件和功能。
(三)ATP/ATO子系統(tǒng)
一級設(shè)備集中站設(shè)置一套區(qū)域控制器設(shè)備(ZC),用以實現(xiàn)管轄區(qū)域的控制,進行列車移動授權(quán)的計算,并與ATS、聯(lián)鎖等子系統(tǒng)接口。
軌旁ATP設(shè)備包括應(yīng)答器及LEU。LEU設(shè)備接收來自聯(lián)鎖的信號機顯示信息,實時發(fā)送給有源應(yīng)答器。每個設(shè)備集中站設(shè)置室內(nèi)LEU設(shè)備。
TWC感應(yīng)環(huán)線電纜鋪設(shè)在站臺區(qū)及折返軌軌道中間,安裝于站臺及折返軌停車點一定范圍內(nèi),在列車上安裝TWC天線,建立降級車地通信鏈路,實現(xiàn)CTC等級下的精確定位功能,實現(xiàn)ITC降級運行時在站臺區(qū)的精確定位、屏蔽門聯(lián)動、停準停穩(wěn)、紅燈防護、ATO運行等級、扣車等功能。
在每列車首尾各安裝一套車載設(shè)備,包括ATP計算機、ATO計算機、無線設(shè)備、操作和顯示單元、測速裝置和應(yīng)答器天線等。
(四)DCS子系統(tǒng)
DCS子系統(tǒng)由有線網(wǎng)絡(luò)和無線網(wǎng)絡(luò)兩部分構(gòu)成,兩個網(wǎng)絡(luò)間通過接入交換設(shè)備互相連接,共同構(gòu)成DCS子系統(tǒng)。DCS子系統(tǒng)同ATS子系統(tǒng)、聯(lián)鎖子系統(tǒng)、ZC子系統(tǒng)、ATP子系統(tǒng)等通過專用接口進行互聯(lián),實現(xiàn)數(shù)據(jù)在各個子系統(tǒng)間透明傳輸?shù)墓δ堋?/p>
(五)MSS維護子系統(tǒng)
MSS維護子系統(tǒng)為非安全子系統(tǒng),其工作不影響被維護對象的工作。其用于CBTC系統(tǒng)設(shè)備狀態(tài)的監(jiān)測和系統(tǒng)維護,主要負責CBTC各子系統(tǒng)設(shè)備狀態(tài)、通信接口狀態(tài)、
操作日志、故障報警、交互數(shù)據(jù)等信息的采集、處理和本地顯示以及遠程集中監(jiān)視,提供設(shè)備亞健康預警,幫助維修人員對故障設(shè)備進行分析、定位,指導維修作業(yè)管理。調(diào)度員可借助維護系統(tǒng)制定、計劃與安排維修工作,提高維修效率和管理水平。維護系統(tǒng)故障定位深度至最小可替換單元。此外維護系統(tǒng)還提供報表、查詢和回放功能。
維護系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)分為中心、本地和車載,中心為ATS中心維護機對ATS中心服務(wù)器信息進行采集,DCS網(wǎng)管計算機對整個網(wǎng)絡(luò)故障信息進行采集;本地為微機監(jiān)測計算機、
聯(lián)鎖維護計算機、ZC維護計算機分別對本地相關(guān)信息進行采集;車載是由車載維護計算機通過車載記錄板對全線車載數(shù)據(jù)進行采集。
二、
聯(lián)鎖子系統(tǒng)的概述
DS6-60型計算機聯(lián)鎖是通號集團公司研究設(shè)計院研發(fā)的二乘二取二計算機聯(lián)鎖系統(tǒng),它可用于城市軌道交通的車輛段/停車場和正線。
(一)系統(tǒng)特點
(1)符合歐洲鐵路安全標準,安全等級達到SIL4級,并通過第三方國際知名認證機構(gòu)評估的安全控制系統(tǒng)。
(2)系統(tǒng)是基于雙套專用安全硬件和相異性軟件構(gòu)成二乘二取二冗余結(jié)構(gòu),實現(xiàn)系統(tǒng)雙系冗余管理、輸入和輸出管理及系統(tǒng)故障實時診斷。
(3)系統(tǒng)通過專業(yè)化、科學化的系統(tǒng)可靠性、可用性、可維護性、安全性設(shè)計、分析和計算,使系統(tǒng)RAMS的綜合性能達到鐵道部《計算機聯(lián)鎖技術(shù)條件》要求。
(4)系統(tǒng)可以通過不同標準接口的擴展,建立通用化的安全控制平臺,支持通用的接口連接,可應(yīng)用于多種信號控制系統(tǒng)。
(二)系統(tǒng)的層次結(jié)構(gòu)
DS6-60計算機聯(lián)鎖系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)分為三個層次,分別為人機會話層、聯(lián)鎖邏輯運算層和執(zhí)行表示層,如圖5-57所示。每個層次的設(shè)備分別完成各自相對獨立的功能,并通過通信將各層次設(shè)備相互連接,共同完成聯(lián)鎖系統(tǒng)功能。
1.人機對話層(MMI層)
人機對話層通過可視化的人機界面,提供操作及維護人員向系統(tǒng)輸入控制命令并獲得行車作業(yè)及設(shè)備工作狀態(tài)信息,完成操作界面的顯示、系統(tǒng)狀態(tài)顯示、系統(tǒng)運行狀態(tài)和故障記錄。人機對話層由控顯機、監(jiān)測機組成。
圖5-57DS6-60計算機聯(lián)鎖系統(tǒng)的層次結(jié)構(gòu)示意圖2.聯(lián)鎖安全運算層(CIL層)
聯(lián)鎖安全運算層接收來自人機對話層的操作信息和執(zhí)行表示層的信號、道岔、軌道等設(shè)備狀態(tài)信息。根據(jù)以上信息通過安全計算機進行安全邏輯運算,產(chǎn)生相應(yīng)的控制輸出,通過執(zhí)行表示層對信號設(shè)備進行實際控制。聯(lián)鎖安全運算層由中央邏輯控制單元及相關(guān)接口組成,是聯(lián)鎖系統(tǒng)的核心。
3.執(zhí)行表示層(I/O層)
執(zhí)行表示層直接或通過現(xiàn)場設(shè)備的繼電器結(jié)合電路,按聯(lián)鎖安全運算得出的結(jié)果以安全的方式轉(zhuǎn)變成可使
現(xiàn)場信號設(shè)備動作的電壓(或電流),并以安全的方式獲得現(xiàn)場信號設(shè)備的狀態(tài)。執(zhí)行表示層由現(xiàn)場信號設(shè)備的采集驅(qū)動設(shè)備組成。
三層之間通過可靠的通信傳遞各子系統(tǒng)的信息以支持整體系統(tǒng)的信息處理。人機對話層和聯(lián)鎖安全運算層之間采用ARCNET通信,通信線路采用光纖連接;執(zhí)行表示層與聯(lián)鎖運算層之間采用高速串行總線通信,通信線路采用光纖連接。
電源層(PW層)為以上三個層面所有子系統(tǒng)的設(shè)備提供所需的電源。
(三)系統(tǒng)的冗余設(shè)計
在DS6-60系統(tǒng)中完成系統(tǒng)每個主要功能(除維護、記錄功能外的所有功能)的子系統(tǒng)均由兩套完全相同的部件構(gòu)成,兩系部件同時工作,互為熱備。任何一系部件故障時,另一系可繼續(xù)完成所需功能,系統(tǒng)功能不受任何影響。
1.雙系冗余
單系即獨立的一套聯(lián)鎖系統(tǒng),包括聯(lián)鎖中央邏輯控制單元以及對應(yīng)配置的輸入和輸出控制單元。雙系即配置兩套完全相同的聯(lián)鎖系統(tǒng)。DS6-60系統(tǒng)采用雙系設(shè)計,即兩套聯(lián)鎖系統(tǒng)同時在線運行,并保持同步,保證系統(tǒng)在任何一個系出現(xiàn)故障的情況下能夠繼續(xù)正常工作,提高系統(tǒng)的可靠性。
雙系的狀態(tài)是由兩系根據(jù)當時的情況協(xié)調(diào)決定的,取得優(yōu)先控制狀態(tài)的一方為主系,另一為從系,從系控制服從主系。
2.雙系數(shù)據(jù)交換
為實現(xiàn)雙系輸入、輸出的同步,達到互為熱備的目的,必須實現(xiàn)雙系的數(shù)據(jù)交換,為此提供雙系之間的數(shù)據(jù)交叉通信通道。這種數(shù)據(jù)交換存在于雙系中央邏輯控制單元之間以及一個系的中央邏輯控制單元與另一個系的I/O控制單元之間。
3.系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)雙網(wǎng)冗余
為保證上位的MMI與聯(lián)鎖CIL層之間的網(wǎng)絡(luò)通信的可靠性,系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)采用雙網(wǎng)結(jié)構(gòu),互為冗余備份,保證當一個網(wǎng)絡(luò)失效時,另一個網(wǎng)絡(luò)能夠繼續(xù)承擔上位系統(tǒng)之間的通信任務(wù)。
4.系統(tǒng)數(shù)據(jù)冗余
根據(jù)具體的可靠性設(shè)計的要求,應(yīng)該在一些重要的系統(tǒng)數(shù)據(jù)進行冗余設(shè)計。
(四)系統(tǒng)安全
DS6-60系統(tǒng)的CIL層負責聯(lián)鎖數(shù)據(jù)處理、邏輯運算,是整個系統(tǒng)的核心,其錯誤會導致事故發(fā)生,作為故障—安全系統(tǒng)處理,要求其所有功能均為安全功能。
系統(tǒng)的I/O層為站場狀態(tài)的采集和設(shè)備控制,其錯誤會導致聯(lián)鎖運算的錯誤,或直接控制信息的錯發(fā),所以作為故障—安全系統(tǒng)處理,其所有功能均為安全功能。
聯(lián)鎖系統(tǒng)的安全由CIL層和I/O層保證,系統(tǒng)的MMI層作為人機界面,其錯誤不應(yīng)直接導致聯(lián)鎖邏輯類的錯誤而引發(fā)事故,但可能間接導致運行事件。MMI層暫時作為非故障—安全系統(tǒng)處理。
(五)系統(tǒng)故障—安全設(shè)計
DS6-60系統(tǒng)作為聯(lián)鎖系統(tǒng)必須滿足故障—安全原則。系統(tǒng)輸出和通信的安全側(cè)定義為與系統(tǒng)未加電時狀態(tài)相同,系統(tǒng)I/O輸出直接控制非智能設(shè)備,所以其輸出安全側(cè)應(yīng)定義為“零”/零電平/非驅(qū)動/非有效狀態(tài);系統(tǒng)
外部通信輸出對象為智能設(shè)備,應(yīng)具有CPU控制和編解碼功能,所以其安全側(cè)為停止通信。
DS6-60系統(tǒng)的每個子系統(tǒng)設(shè)計要求相互獨立,任何一個子系統(tǒng)故障都不應(yīng)該導致其他子系統(tǒng)故障,子系統(tǒng)之間通過內(nèi)部通信通道交換數(shù)據(jù)和指令。當聯(lián)鎖CIL層和I/O層發(fā)生故障時,系統(tǒng)的輸出應(yīng)導向安全側(cè)。為滿足以上故障——安全要求,DS6-60系統(tǒng)的每個子系統(tǒng)在發(fā)生故障時,都應(yīng)當導向安全側(cè),即停止和其他子系統(tǒng)通信,對于輸出子系統(tǒng)還應(yīng)當保證其輸出導向安全側(cè)。
(六)基本技術(shù)性能
系統(tǒng)具有二乘二取二的冗余結(jié)構(gòu);輸入輸出以繼電器為控制對象,本地最大輸入處理量為1280個點,最大輸出處理量為960個點;輸入支持雙采集、輸出雙斷控制;可處理最多16個遙控點,遙控點間距離在沒有中繼時為40km;系統(tǒng)控制周期為200~400ms;系統(tǒng)內(nèi)部子系統(tǒng)間全部通過光纖通信;輸入和輸出通道速率為2Mbit/s;系統(tǒng)和I/O電壓要求為AC220V和DC5V,I/O接口電壓要求為DC24V;系統(tǒng)和I/O的工作溫度范圍為0℃~40℃,最適宜的工作溫度為18℃~25℃;系統(tǒng)符合《計算機聯(lián)鎖技術(shù)條件》所規(guī)定的技術(shù)要求;電磁兼容性能符合《鐵道電氣設(shè)備電磁兼容性實驗及其限制》和《鐵道信號設(shè)備雷電電磁脈沖防護技術(shù)條件》的規(guī)定。
(七)特殊功能
應(yīng)用于CBTC系統(tǒng)的聯(lián)鎖系統(tǒng)除了具備傳統(tǒng)的聯(lián)鎖功能外,為了與ATS、ATP協(xié)同工作,共同控制列車安全運行還具備某些特殊功能,如:緊急關(guān)閉、屏蔽門控制、建立自動進路、自動折返進路、自動觸發(fā)進路、停穩(wěn)控制功能、站控與ATS控轉(zhuǎn)換、扣車作業(yè)等功能。
(八)安全與防護
系統(tǒng)的機柜、機籠、面板等人可能接觸的地方全部安全接地。系統(tǒng)的輸入、輸出具有防雷電感應(yīng)措施。
三、DS6-60聯(lián)鎖系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)組成
DS6-60計算機聯(lián)鎖系統(tǒng)由6個部分組成,分別為:電源子系統(tǒng)、控顯子系統(tǒng)、聯(lián)鎖子系統(tǒng)、輸入輸出子系統(tǒng)、目標控制器(OC)和電務(wù)維護子系統(tǒng)(監(jiān)測系統(tǒng))。系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如圖5-58所示。
在DS6-60系統(tǒng)對應(yīng)的層次結(jié)構(gòu)中包括人機界面功能、聯(lián)鎖中央安全運算功能和聯(lián)鎖I/O功能三個相對獨立的功能部
分,每個部分的組成如下:
MMI層包括控顯機、監(jiān)測機和其他上位計算機,主要完成操作界面顯示、系統(tǒng)狀態(tài)顯示、聯(lián)鎖系統(tǒng)監(jiān)測與控制功能。
CIL層由中央邏輯控制單元及相關(guān)接口構(gòu)成,主要完成聯(lián)鎖邏輯運算和控制。
I/O層由I/O輸入控制單元、I/O輸出控制單元和目標控制器單元構(gòu)成,主要完成輸入信息的采集處理和輸出狀態(tài)控制。
系統(tǒng)電源構(gòu)成PW層,為系統(tǒng)提供統(tǒng)一、高可靠的電源。
系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)位于MMI層和CIL層之間,完成兩層設(shè)備之間的互聯(lián)通信。
雙系互聯(lián)通信是為兩個系之間提供一個獨立的通信通道,用于完成兩系之間的數(shù)據(jù)交換功能。
輸入單元互聯(lián)通信為本系的中央邏輯控制單元與I/0輸入控制單元之間提供通信通道,用于完成兩者之間的數(shù)據(jù)和命令傳送。輸出單元互聯(lián)通信為本系的中央邏輯控制單元與I/0輸出控制單元之間提供通信通道,用于完成兩者之間的數(shù)據(jù)和命令傳送。遠程通信單元為主站的中央邏輯控
制單元與目標控制站(OC站)的輸入輸出單元之間提供通信通道,完成主站對目標控制站的數(shù)據(jù)和命令的傳送。
DS6-60系統(tǒng)硬件設(shè)備基本配置為3個19英寸標準機柜,分別為電源柜、聯(lián)鎖柜、輸入輸出柜。根據(jù)站場規(guī)模不同,如需增加輸入、輸出機籠時需單獨配置輸入輸出機柜。機柜規(guī)格:2250mm(高)×600mm(寬)×800mm(深)。
在一級設(shè)備集中站(又稱主站)DS6-60計算機聯(lián)鎖系統(tǒng)硬件設(shè)備標準配置為三個19英寸標準機柜,分別為電源柜、聯(lián)鎖柜、輸入輸出柜。
圖5-58DS6-60計算機聯(lián)鎖系統(tǒng)結(jié)構(gòu)組成圖在二級設(shè)備集中站(又稱目標控制站)DS6-60計算機聯(lián)鎖系統(tǒng)硬件設(shè)備配置一個19英寸機柜,機柜內(nèi)主要配置OC機籠、I/O防雷單元、遠程通信單元、24VDC電源、LEU接口適配器等。另需單設(shè)維護臺用于放置聯(lián)鎖維護機,聯(lián)鎖兩臺用于LEU接口適配器通信的交換機安裝在ATS機柜內(nèi)。
(一)聯(lián)鎖柜
DS6-60計算機系統(tǒng)聯(lián)鎖機柜由聯(lián)鎖子系統(tǒng)和控顯子系統(tǒng)組成。聯(lián)鎖機柜布置圖如圖5-59所示。聯(lián)鎖機柜由上而下分別為聯(lián)鎖I系機籠、聯(lián)鎖II系機籠、兩臺控制顯示計算機(簡稱控顯機)、兩個ARCNET集線器、兩個LEU接口適配器。
1.控顯子系統(tǒng)
控顯子系統(tǒng)是用于站場圖形實時顯示和車站值班員進行操作的設(shè)備。控顯機內(nèi)安裝有多串口卡,用于和ATS系統(tǒng)的通信,接收ATS系統(tǒng)下發(fā)的按鈕操作命令,向ATS系統(tǒng)發(fā)送信號設(shè)備狀態(tài)及系統(tǒng)的報警和提示信息。聯(lián)鎖機柜中的控顯子系統(tǒng)不提供顯示操作設(shè)備。
系統(tǒng)設(shè)置兩臺控顯主機,兩臺控顯機采用相同的硬件設(shè)備和相同的軟件,雙機采用主備工作方式,平時同時在線運行。
控顯機內(nèi)安裝兩塊ARCNET通信網(wǎng)卡,通過光纖分別
與聯(lián)鎖I系和II系連接。控顯機內(nèi)安裝有聲卡,用于語音提示和報警。
控顯機向ATS系統(tǒng)傳送聯(lián)鎖I系和II系的工作狀態(tài),ATS顯示界面上相應(yīng)的顯示來表示聯(lián)鎖I系和II系的工作狀態(tài)為主系、從系、待機還是停機、故障狀態(tài)。
圖5-59聯(lián)鎖柜布置圖2.聯(lián)鎖子系統(tǒng)(聯(lián)鎖邏輯部)
聯(lián)鎖子系統(tǒng)通過光纖與輸入子系統(tǒng)實時通信,獲得輸入子系統(tǒng)采集的現(xiàn)場信號設(shè)備狀態(tài)信息;通過網(wǎng)絡(luò)(ARCNET)接收控顯機發(fā)來的控制臺操作命令,根據(jù)按鈕命令進行聯(lián)鎖邏輯運算,生成控制命令,通過光纖與輸出子系統(tǒng)實時通信,發(fā)送控制命令到輸出子系統(tǒng),由輸出子系統(tǒng)驅(qū)動繼電器動作,實現(xiàn)對道岔、信號機的控制。
聯(lián)鎖邏輯部為二乘二取二結(jié)構(gòu),聯(lián)鎖邏輯部由兩系構(gòu)成,分為I系和II系,如圖5-60所示。每系中有兩個相同的、獨立的處理器,各自通過不同的通信控制板與其他子系統(tǒng)通信,運行聯(lián)鎖邏輯運算生成的的控制命令。主從系之間通過系間串行高速總線實現(xiàn)雙系的數(shù)據(jù)信息交換和系同步切換,處理器與各功能電路之間采用VME總線通信。
圖5-60聯(lián)鎖邏輯部結(jié)構(gòu)圖
聯(lián)鎖單系內(nèi)的兩個處理器采用相同的輸入數(shù)據(jù)進行獨立運算,運算結(jié)果通過雙口RAM交換后進行比較,當比較一致時各自給出有效的輸出,比較不一致時系統(tǒng)退出控制,使輸出導向安全側(cè),以保證系統(tǒng)的高安全性,聯(lián)鎖邏輯部安全比較原理如圖5-61所示。
任一系采取二取二運算和輸出比較,雙系采用并行主從運行方式。根據(jù)開機順序,首先投入運行的為主系,后投入的為從系。在每個運行周期雙系進行同步數(shù)據(jù)交換和比較,當主系發(fā)生故障時,完成主從系轉(zhuǎn)換。即當主系故障時,主系主動降級,從系升為主系;當從系故障時,從系主動降
級,不影響主系控制。從系在取得主系同步數(shù)據(jù)后與主系同步數(shù)據(jù)進行比較,比較不一致時,從系主動降級,重新與主系取得同步。從系每個運算周期接收主系發(fā)送的周期開始同步信號作為自系周期開始信號,達到從系與主系周期同步。這就構(gòu)成保證可靠地二乘二冗余。
聯(lián)鎖雙系中每系兩個CPU單元的軟件分別采用不同編譯器編譯,可以有效地防止編譯器產(chǎn)生的共模錯誤。
DS6-60聯(lián)鎖邏輯部機籠為標準6U高,與19英寸機柜配裝。每塊模板分別集成在同一塊6U標準印刷電路底板上,并通過底板總線連接通信,聯(lián)鎖邏輯部總線底板是聯(lián)鎖子系統(tǒng)的總線背板,聯(lián)鎖邏輯部所有可插拔控制板,都通過聯(lián)鎖邏輯部總線底板連接起來,為聯(lián)鎖機主板及各功能從板提供VME總線接口(其他子系統(tǒng)底板相同)和電源接口。底板垂直固定于機籠內(nèi),底板正反面焊裝插座。聯(lián)鎖邏輯部子系統(tǒng)的各個模板可以從機籠的前、后面插接在底板上,前插為主,后插接線。聯(lián)鎖I系機籠、聯(lián)鎖II系機籠中硬件設(shè)備完全相同,但兩個系機籠底板撥碼和ARCNET通信接口板撥碼設(shè)置不同。底板上的撥碼開關(guān),可以設(shè)置邏輯部機籠所在站號、區(qū)域號和系別。
圖5-61聯(lián)鎖邏輯部安全比較原理圖
聯(lián)鎖邏輯部子系統(tǒng)包括3種主要模板:邏輯部主板(CPU板)、電源板和各種通信板。
聯(lián)鎖邏輯部機籠結(jié)構(gòu)示意圖如圖5.4.5所示。機籠前插部分由前插邏輯部電源板、邏輯部主板、3塊邏輯部以太網(wǎng)通信接口板、邏輯部雙系通信接口板、邏輯部ARCNET通信接口板、邏輯部CAN通信接口板和邏輯部IO通信接口板組成。聯(lián)鎖邏輯部機籠前視圖如圖5-62(a)所示。
(a)前視圖
聯(lián)鎖邏輯部機籠后視圖如圖5-62(b)所示,包括后插邏輯部電源板、3塊邏輯部以太網(wǎng)通信端子板、邏輯部雙系通信端子板、邏輯部ARCNET通信端子板、邏輯部IO通信端子板和邏輯部CAN通信端子板等。其中后插邏輯部電源板位置固定,其余線路板位置與前插接口板相對應(yīng)。
(1)邏輯部電源板
聯(lián)鎖邏輯部前插電源板的主要功能是為聯(lián)鎖邏輯部的主板、雙系通信板和Arcnet通信板提供+5V電源。其內(nèi)部設(shè)置了24VDC/5VDC轉(zhuǎn)換電路,將系統(tǒng)提供的+24V電源轉(zhuǎn)換成+5V。
(b)后視圖
圖5-62聯(lián)鎖邏輯部機籠示意圖
聯(lián)鎖邏輯部前插電源面板如圖5-63(a)所示。面板上對應(yīng)電源的LED指示燈亮,說明其邏輯電源工作正常,否則為對應(yīng)電源掉電。前插電源面板上有4個測試柱,分別是+24V邏輯電源輸入,+5V邏輯電源輸出,以及24GND和5GND,這兩種邏輯電源的地端。面板上設(shè)置“工作模式”鑰匙開關(guān),系統(tǒng)正常工作時,鑰匙開關(guān)應(yīng)置于中間位“N”位,系統(tǒng)為聯(lián)鎖軟件脫機測試模式時,鑰匙開關(guān)置于“T1”位,對應(yīng)LED指示燈亮,否則燈滅;“T2”位為預留位。
聯(lián)鎖邏輯部后插電源面板如圖5-63(b)所示。聯(lián)鎖邏輯部后插電源板的主要功能是為聯(lián)鎖邏輯部的I/O通信接口板和I/O通信端子板提供+5V電源。其內(nèi)部也設(shè)置了24VDC/5VDC轉(zhuǎn)換電路,通過電壓比較電路,選取前插電源板的+5V輸出和自身產(chǎn)生的+5V輸出中較穩(wěn)定的一路,最終輸出。
后插電源板共有5個測試柱,分別是+24V邏輯+24V輸入;+5VB背板上產(chǎn)生的+5V輸出,+5VA是前插板上的+5V輸出。24GND、5GND是+24V和+5V的地。
對應(yīng)電源的LED指示燈亮,說明其邏輯電源工作正常,否則為對應(yīng)邏輯電源掉電。
(2)聯(lián)鎖邏輯部主板
聯(lián)鎖邏輯部主板是一個具有二取二結(jié)構(gòu)的故障—安全處理單元,主要實現(xiàn)聯(lián)鎖運算功能、二取二比較功能、與外圍板卡通信功能。聯(lián)鎖邏輯部主板包含有兩個獨立的CPU單元,分別是UPCPU和DOWNCPU。兩個CPU單元同時運行聯(lián)鎖程序,通過設(shè)在兩個CPU單元間DPRAM實現(xiàn)兩個CPU單元的數(shù)據(jù)交換和比較。(a)聯(lián)鎖邏輯部前插電源面板
(b)
聯(lián)鎖邏輯部后插電源面板
圖5-63聯(lián)鎖邏輯部電源板面板示意圖
聯(lián)鎖邏輯部主板正面面板上為每個聯(lián)鎖CPU單元設(shè)置了電源指示燈、運行指示燈和狀態(tài)指示燈。如圖5-64所示。
電源指示燈亮表示給UPCPU和DOWNCPU供電的5V電源正常;如果電源指示燈滅,則表示對應(yīng)電源掉電或者LED失效。uRUN和dRUN兩個指示燈分別用來表示上下兩個CPU是否在正常運行。如果uRUN和dRUN正常閃爍,則表示CPU程序運行正常;如果處于長滅狀態(tài),則表示對應(yīng)的CPU程序運行異常;如果處于長亮,表示對應(yīng)CPU處于初始化狀態(tài)(此時uS1、ds1-uS5、圖5-64聯(lián)鎖邏輯部主板面板示意圖ds5處于熄滅狀態(tài))或者CPU處于初始化故障狀態(tài)(此時uS1、ds1-uS5、ds5處于對應(yīng)故障類型指示燈點亮狀態(tài))。
uS1、ds1兩個指示燈為主從系指示燈,指示燈常亮為主系,燈滅為從系或待機。
uS2、ds2兩個指示燈為控制態(tài)與待機態(tài)指示燈,指示燈常亮為控制態(tài),燈滅為待機態(tài)。
uS3、ds3兩個指示燈用來表示主從系是否同步,如果主從系同步則燈常亮。
uS4、ds4兩個指示燈用來表示CPU處于脫機或運行狀態(tài),指示燈常亮為脫機檢測狀態(tài),燈滅為正常運行狀態(tài)。
uS5、ds5兩個指示燈用來表示主從系是否故障,燈亮存在故障,燈滅無故障。
(3)通信板
如前所述,聯(lián)鎖邏輯部需要不同的通信接口板完成不同的通信功能,如雙系間通信、與本地IO層通信、與控顯子系統(tǒng)通信以及與外部系統(tǒng)或設(shè)備的通信。聯(lián)鎖邏輯部的通信板包括:雙系通信接口板、ARCNET通信接口板、I/O通信接口板、CAN通信接口板、以太網(wǎng)通信接口板。
①聯(lián)鎖邏輯部雙系通信接口板
聯(lián)鎖邏輯部雙系通信板完成聯(lián)鎖雙系間數(shù)據(jù)通信的功能,它將一個系CPU模塊通圖5-65聯(lián)鎖邏輯部雙系通信接口板面板示意圖信數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)給另一系CPU模塊。該板采用前、后插板設(shè)計,前插板完成VME總線接口及邏輯功能,后插板完成光纖收發(fā)驅(qū)動電路及光纖連接功能。
聯(lián)鎖邏輯部前插雙系通信板的前面板上設(shè)置電源指示燈、信號指示燈、復位開關(guān),如圖5-65所示。手動復位開
關(guān)用于雙系通信接口板全局復位。
電源指示燈亮表示對應(yīng)的電源正常;如果電源指示燈滅,則表示對應(yīng)電源掉電或者LED失效。uSEL和dSEL兩個指示燈的閃爍分別用來表示對應(yīng)兩個CPU是否正在訪問本板的DPRAM讀取數(shù)據(jù)。
uTX指示燈閃爍表示本系UPCPU有數(shù)據(jù)發(fā)往他系UPCPU,uRX指示燈閃爍表示本系UPCPU接收到他系UPCPU發(fā)來的數(shù)據(jù),dTX和dRX指示燈含義同uTX和uRX指示燈。其他指示燈為預留。
②聯(lián)鎖邏輯部ARCNET通信接口板
聯(lián)鎖邏輯部ARCNET通信接口板完成聯(lián)鎖子系統(tǒng)與控顯子系統(tǒng)、監(jiān)測系統(tǒng)的通信。聯(lián)鎖邏輯部ARCNET通信板也采用前、后插設(shè)計,前插板完成VME總線接口及本板核心邏輯功能,后插板完成光纖收發(fā)驅(qū)動電路及光纖連接功能。
聯(lián)鎖邏輯部ARCNET通信板的前面板上設(shè)置電源指示燈、信號指示燈、復位開關(guān),如圖5-66所示。手動復位開關(guān)用于ARCNET
圖5-66聯(lián)鎖邏輯部ARCNET通信接口板面板示意圖通信接口板全局復位。
電源指示燈亮表示對應(yīng)的電源正常;如果電源指示燈滅,則表示對應(yīng)電源掉電或者LED失效。uSEL和dSEL兩個指示燈的閃爍分別用來表示對應(yīng)兩個CPU是否正在訪問本板的DPRAM讀取數(shù)據(jù)。uTX指示燈閃爍表示聯(lián)鎖邏輯部向ARCNET網(wǎng)絡(luò)發(fā)送數(shù)據(jù),uRX指示燈閃爍表示聯(lián)鎖邏輯部接收到ARCNET網(wǎng)絡(luò)發(fā)來的數(shù)據(jù)。其他指示燈為預留。
控顯A機、控顯B機、監(jiān)測機中均插接兩塊ARCNET通信板,分別用于和聯(lián)鎖I系和II系通信。
③聯(lián)鎖邏輯部I/O通信接口板
聯(lián)鎖邏輯部I/O通信接口板實現(xiàn)聯(lián)鎖邏輯部與本系I/O機籠的通信和他系I/O數(shù)據(jù)的交叉?zhèn)鬏敚瓿蓱?yīng)用數(shù)據(jù)包的發(fā)送和接收,減輕CPU的工作負擔。前插板是I/O通信接口板,完成VME總線接口、本板核心邏輯功能和狀態(tài)指示燈;后插板I/O通信端子板,完成光纖通信收發(fā)驅(qū)動電路及端子引線功能。
由于邏輯部I/O通信板供電是由聯(lián)鎖邏輯部后插電源板供電,因此在聯(lián)鎖前插電源板電源關(guān)閉時,只要后插電源板在正常工作狀態(tài),邏輯部I/O通信板可以正常工作。
該模板與I/O子系統(tǒng)通過光纖連接,通過DPRAM與CPU運算單元接口。為提高系統(tǒng)的可靠性,在聯(lián)鎖雙系本地I/O通信板間增加光通信通道,實現(xiàn)雙系輸入和輸出數(shù)據(jù)的交叉?zhèn)鬏?,?lián)鎖單系可以實現(xiàn)接收到兩系的輸入機籠的采集數(shù)據(jù)和向雙系的輸出機籠發(fā)送輸出數(shù)據(jù)。
聯(lián)鎖邏輯部I/O通信接口板的前面板上設(shè)置電源指示燈、信號指示燈、狀態(tài)指示燈、手動復位開關(guān),如圖5-67所示。手動復位開關(guān)用于I/O通信接口板全局復位。
電源指示燈亮表示對應(yīng)的電源正常;如果電源指示燈滅,則表示對應(yīng)電源掉電或者LED失效。uSEL和dSEL兩個指示燈的閃爍分別用來表示對應(yīng)兩個CPU是否正在訪問本板的DPRAM讀取數(shù)據(jù)。
uL和dL狀態(tài)指示燈滅燈表示對應(yīng)VME槽位校驗正常;指示燈閃爍表示對應(yīng)VME槽位校驗失敗或者前插電源板掉電。
xTX和xRX兩個指示燈表示本系聯(lián)鎖邏輯部與他系I/O通信板之間有無交叉數(shù)據(jù)交換。xTX圖5-67聯(lián)鎖邏輯部I/O通信接口板面板示意圖指示燈閃爍表示有數(shù)據(jù)發(fā)往他系的I/O通信板,xRX指示燈閃爍表示接收到他系I/O通信板發(fā)來的數(shù)據(jù),否則表明無數(shù)據(jù)交換。
16個數(shù)據(jù)收發(fā)狀態(tài)指示燈分別用來對應(yīng)低速UART收發(fā)通道是否有數(shù)據(jù)發(fā)送與接收,有數(shù)據(jù)收發(fā)則燈閃爍。其中CH1T對應(yīng)通道1發(fā)送,CH1R對應(yīng)通道1接收;CH2T對應(yīng)通道2發(fā)送,CH2R對應(yīng)通道2接收……以此類推。其他指示燈為預留。
I/O通信板I用于本地I/O機籠的控制,I/O通信板II用于遠程通信控制(含區(qū)域聯(lián)鎖、站間通信)。④聯(lián)鎖邏輯部CAN通信接口板
CAN通信板是聯(lián)鎖系統(tǒng)對外的一個接口,使系統(tǒng)能夠和其他具有CAN接口的智能設(shè)備進行數(shù)據(jù)交換。該板采用前、后插板設(shè)計,前插板完成所有的邏輯功能,后插板僅作為CAN通信收發(fā)端子板,完成收發(fā)接口電路。
聯(lián)鎖邏輯部CAN通信板的前面板上設(shè)置電源指示燈、信號指示燈、復位開關(guān),如圖5-68所示。手動復位開關(guān)用于CAN通信接口板全局復位。
圖5-68聯(lián)鎖邏輯部CAN通信接口板面板示意圖電源指示燈亮表示對應(yīng)的電源正常;如果電源指示燈滅,則表示對應(yīng)電源掉電或者LED失效。uSEL和dSEL兩個指示燈的閃爍分別用來表示對應(yīng)兩個CPU是否正在訪問本板的DPRAM讀取數(shù)據(jù)。
8個數(shù)據(jù)收發(fā)狀態(tài)指示燈分別用來對應(yīng)CAN總線接口是否有數(shù)據(jù)發(fā)送與接收,有數(shù)據(jù)收發(fā)則燈閃爍。其中uTXn表明有數(shù)據(jù)從uCCn總線接口發(fā)送,uRXn表明對應(yīng)uCCn接口接收到總線數(shù)據(jù);dTXn表明有數(shù)據(jù)從dCCn總線接口發(fā)送,dRXn表明對應(yīng)dCCn接口接收到總線數(shù)據(jù)。其他指示燈為預留。
⑤聯(lián)鎖邏輯部以太網(wǎng)通信接口板
聯(lián)鎖邏輯部以太網(wǎng)通信板功能是完成聯(lián)鎖邏輯部與ZC和LEU的通信。該板采用前、后插板設(shè)計,前插板完成所有的邏輯功能,后插板僅作為以太網(wǎng)通信收發(fā)端子板,通過兩路10/100Base-T以太網(wǎng)雙絞線與外部設(shè)備進行連接。每一系最多可配置2塊以太網(wǎng)通信板。
聯(lián)鎖邏輯部以太網(wǎng)通信板的前面板上設(shè)置電源指示燈、信號指示燈、復位開關(guān),如圖5-69聯(lián)鎖邏輯部以太網(wǎng)通信接口板面板示意圖
圖5-69所示。手動復位開關(guān)用于以太網(wǎng)通信接口板全局復位。
電源指示燈亮表示對應(yīng)的電源正常;如果電源指示燈滅,則表示對應(yīng)電源掉電或者LED失效。uSEL和dSEL兩個指示燈的閃爍分別用來表示對應(yīng)兩個CPU是否正在訪問本板的DPRAM讀取數(shù)據(jù)。uL和dL狀態(tài)指示燈滅燈表示對應(yīng)VME槽位校驗正常;指示燈閃爍表示對應(yīng)VME槽位校驗失敗。
aSPD、bSPD兩個指示燈閃爍表示A通道或者B通道連接到了100/10M網(wǎng)絡(luò)上,長滅為未連接上。aLNK、bLNK兩個指示燈閃爍表示A通道或者B通道以太網(wǎng)已建立,長滅表明未建立以太網(wǎng)連接,可能是交換機故障或網(wǎng)線有問題。aACTV、bACTV兩個指示燈閃爍表示A通道或者B通道正在發(fā)送/接收數(shù)據(jù),長滅為無數(shù)據(jù)收發(fā)。aTX、bTX兩個指示燈閃爍表示A通道或者B通道正在發(fā)送數(shù)據(jù),否則為沒有發(fā)送數(shù)據(jù)。aRX、bRX兩個指示燈閃爍表示A通道或者B通道正在接收數(shù)據(jù),否則為沒有接收數(shù)據(jù)。NORM指示燈閃爍表示與聯(lián)鎖軟件通信正常,否則為通信不正常。UNORM表示燈長滅表示通信板有故障,表示燈閃爍表示通信板工作正常。其他指示燈為預留。
3.聯(lián)鎖系統(tǒng)軟件
聯(lián)鎖系統(tǒng)軟件運行在DS6-60的聯(lián)鎖機上。由系統(tǒng)管理軟件和聯(lián)鎖應(yīng)用軟件組成,系統(tǒng)管理軟件主要完成系統(tǒng)的周期任務(wù)管理、輸入輸出管理、雙系冗余管理;聯(lián)鎖應(yīng)用軟件主要完成聯(lián)鎖邏輯運算。
系統(tǒng)管理軟件的輸入程序模塊將從輸入子系統(tǒng)、控顯機取得輸入信息以約定的數(shù)據(jù)格式放入聯(lián)鎖輸入數(shù)據(jù)區(qū)。系統(tǒng)管理軟件的輸出程序模塊從輸出數(shù)據(jù)區(qū)取得輸出數(shù)據(jù)發(fā)送到相應(yīng)的外部設(shè)備。
聯(lián)鎖應(yīng)用軟件從該區(qū)取得輸入數(shù)據(jù)進行聯(lián)鎖運算。聯(lián)鎖程序?qū)⑦\算結(jié)果生成的輸出命令,控制臺顯示信息和監(jiān)測信息以約定的數(shù)據(jù)格式放入聯(lián)鎖的輸出數(shù)據(jù)區(qū)。
4.ARCNET集線器
ARCNET集線器用于系統(tǒng)內(nèi)ARCNET網(wǎng)絡(luò)通信連接。聯(lián)鎖雙系、控顯雙機和監(jiān)測機通信光纖都直接與ARCNET集線器連接,通過ARCNET集線器實現(xiàn)各個子系統(tǒng)間通信信息的交互。ARCNET集線器視圖如圖5-70所示。
(a)前視圖
(b)后視圖圖5-70ARCNET集線器視圖ARCNET集線器的前面板有兩排上下對稱數(shù)據(jù)收發(fā)狀態(tài)指示燈,從左到右分別代表8個通道的數(shù)據(jù)收發(fā)狀態(tài),黃燈閃代表此通道有數(shù)據(jù)發(fā)送,綠燈閃代表此通道有數(shù)據(jù)接收。在數(shù)據(jù)收發(fā)狀態(tài)指示燈最左側(cè)有一個黃色的指示燈,指示內(nèi)部的5V邏輯電源正常。
在ARCNET集線器的背面有兩排光收發(fā)器,第一排的4對光收發(fā)器從左到右依次對應(yīng)端口5~8,第二排的4對光收發(fā)器從左到右依次對應(yīng)端口1~4。每一對光收發(fā)器中,左側(cè)的是光發(fā)送器,右側(cè)的是光接收器。8對端口的功能完全一樣,任何一對端口都可以用于連接網(wǎng)絡(luò)終端設(shè)備或用于ARCNET集線器的級聯(lián)。
在ARCNET集線器的后面板的最左側(cè)有一個黃色的指示燈,指示內(nèi)部的5V邏輯電源。每一個光發(fā)送器的左側(cè)為黃色指示燈若黃閃,指示該端口的信號發(fā)送狀態(tài)。每一個光接收器左側(cè)為綠色的指示燈,若綠閃,指示該端口的信號接收狀態(tài)。
5.LEU接口適配器
LEU接口適配器是DS6-60聯(lián)鎖子系統(tǒng)的一個外部通信接口擴展設(shè)備,主要負責聯(lián)鎖邏輯部和LEU之間的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)任務(wù)。
在聯(lián)鎖主站和OC子站都配置了LEU接口適配器,其中聯(lián)鎖主站LEU接口適配器通過五類雙絞線連接到聯(lián)鎖主站以太網(wǎng)交換機,OC站LEU接口適配器通過以太網(wǎng)交換機(帶光纖口)轉(zhuǎn)接后由站間光纖直接連接至聯(lián)鎖主站交換機,該網(wǎng)絡(luò)連接采用星型網(wǎng)絡(luò)拓撲結(jié)構(gòu),其目的是為了提供網(wǎng)絡(luò)傳輸實時性。
前面板有兩個撥碼開關(guān)用于設(shè)置LEU接口適配器的地址信息,另外面板上還有若干個LED燈用于指示適配器的當前工作狀態(tài)。如電源狀態(tài)、系統(tǒng)運行狀態(tài)、故障指示、數(shù)據(jù)收發(fā)狀態(tài)等,如圖5-71(a)所示。
LEU接口適配器的所有電氣接口均從后面板引出,通過RS-422接口掛載LEU,最多可以掛載16個,LEU接口適配器后視圖如圖5-71(b)所示。
(a)前視圖
(b)后視圖圖5-71LEU接口適配器示意圖
(二)輸入輸出柜
DS6-60計算機系統(tǒng)輸入輸出柜由輸出子系統(tǒng)和輸入子系統(tǒng)組成,機柜由上而下分別為I系輸出1機籠、II系輸出1機籠、輸出防雷1機籠、I系輸入1機籠、II系輸入1機籠和輸入防雷1機籠,如圖5-72所示。
1.輸出子系統(tǒng)
輸出子系統(tǒng)由I系輸出機籠、II系輸出機籠和輸出防雷機籠組成。輸出子系統(tǒng)的作用將繼電器控制命令的5V信號,通過輸出電路板的動、靜轉(zhuǎn)換,轉(zhuǎn)變?yōu)?4V信號輸出到繼電器線圈,每塊輸出板上有16路輸出,電路板的面板上有指示燈,指示每一路電路的工作狀態(tài)。
輸出單元采用雙斷控制,動態(tài)和靜態(tài)兩路驅(qū)動串聯(lián)輸出,靜態(tài)和動態(tài)輸出分別由輸出機籠內(nèi)的兩個獨立的CPU單元控制,當一路輸出無效時,總輸出則為無效,構(gòu)成硬件相異的二取二故障-安全輸出。
圖5-72輸入輸出機柜布置圖
輸出機籠正面由CPU主板、數(shù)字量輸出接口板和電源板組成,如圖5-73(a)所示。背面由輸出底板、輸出端子板和I/O通信接口板組成,如圖5-73(b)所示。其中輸出接口板和輸出端子板的數(shù)量相同,由站場規(guī)模決定,單機籠最多可插入10塊輸出板。所有模板集中裝配到6U高標準機籠內(nèi),并通過機籠后端無源底板連接通信。輸出總線底板是輸出子系統(tǒng)的總線背板,其所有可插拔控制板,都通過輸出總線底板連接起來,為輸出主板及各功能從板提供總線接口和電源接口。輸出子系統(tǒng)的各個模板可以從機籠的前、后面插接在底板上,前插為主,后插接線。輸出底板上設(shè)計撥碼開關(guān),可以決定機籠ID號和機籠類型。
(a)前視圖(b)后視圖圖5-73輸出機籠視圖
(1)I/O部電源板
I/O部電源板設(shè)置了24VDC/5VDC轉(zhuǎn)換電路,將系統(tǒng)統(tǒng)一提供的24V電源轉(zhuǎn)換成+5V接口電源,提供給I/O部的各個電路插板。對輸出子系統(tǒng)而言,還需提供+5V邏輯電源以滿足現(xiàn)場邏輯控制需要。I/O部電源面板布置如圖5-74所示。
圖5-74I/O部電源面板布置圖
圖中的指示燈分別對應(yīng)接口電源(+5VF、+24VF)和邏輯電源(+5V、+24V)的工作狀態(tài),點亮表示電源正常,滅燈表示電源掉電。指示燈下方有7個測試柱,分別是:+5VI、+24VI是接口+5V電源和接口+24V電源,GNDI是接口+5V電源和接口+24V電源的公共地;+5VL、+24VL是邏輯+5V電源和邏輯+24V電源,5GNDL是邏輯+5V電源的地;24GNDL是邏輯+24V電源的地。
(2)I/O部CPU板
I/O部CPU板實現(xiàn)I/O控制的核心運算,該模塊通過VME總線底板實現(xiàn)對本機籠內(nèi)其它電路板的訪問和控制。其主要功能包括輸出板各通道輸出信號的控制、各輸出板故障實時
檢測和輸出子系統(tǒng)與聯(lián)鎖系的數(shù)據(jù)通信。I/O部CPU面板布置如圖5-75所示。
電源指示燈亮表示+5V電源供電正常,如果電源指示燈滅,則表示供電失效或者LED失效。uRUN和dRUN兩個指示燈分別用來表示兩個MCU是否在正常運行。如果uRUN和dRUN正常閃爍,則表示MCU程序運行正常;如果處于長亮或者長滅狀態(tài),則表示對應(yīng)的MCU程序運行異常。uD1、dD1兩個指示燈閃爍表示I/O部通信接口板將本系聯(lián)鎖邏輯部下發(fā)的數(shù)據(jù)填充到DPRAMA/DPRAMB中;uD2、dD2兩個指示燈表示I/O部通信接口板將他系聯(lián)鎖邏輯部下發(fā)的數(shù)據(jù)填充到DPRAMA/DPRAMB中。
uD3指示燈閃爍表示I/O部通信接口板開始將本機籠的上行數(shù)據(jù)發(fā)送至聯(lián)鎖邏輯部,dD3指示燈閃爍表示I/O部通信接口板開始將級聯(lián)機籠的上行數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)至聯(lián)鎖邏輯部。ucTX指示燈閃爍表示發(fā)往級聯(lián)機籠I/O部通信接口板的下行數(shù)據(jù)位流,dcRX指示燈閃爍表示接收到來自級聯(lián)機籠I/O部通信接口板的上行數(shù)據(jù)位流。
uS1、dS1~uS8、dS8為16個MCU的故障類型指示燈。
圖5-75I/O部CPU面板
(3)I/O部數(shù)字量輸出接口板
I/O部數(shù)字量輸出接口板實現(xiàn)繼電器的安全驅(qū)動,每一塊I/O部數(shù)字量輸出接口板可以驅(qū)動16路輸出。I/O部數(shù)字量輸出接口板面板布置如圖5-76所示。
+5V電源指示燈亮表示對應(yīng)的電源正常;+24V電源指示燈亮表示I/OMCU允許本板正常輸出且接口24V電源正常。uSEL和dSEL兩個指示燈的閃爍分別用來表示UPIOMCU或者DOWNI/OMCU正在訪問本板。DO01-DO16燈亮,表示對應(yīng)驅(qū)動板向繼電器線圈輸出24V電壓。
圖5-76I/O部數(shù)字量輸出接口板面板布置圖(4)I/O部通信接口板
I/O部通信接口板后插在輸出部底板上,TX和RX分別是本機籠光通道的光發(fā)送器接口和光接收器接口;nTX和nRX分別是級聯(lián)光通道的光發(fā)送器接口和光接收器接口。手動復位開關(guān)用于I/O通信部接口板全局復位。I/O部數(shù)字量輸出接口板面板布置如圖5-77所示。
電源指示燈亮表示對應(yīng)的電源正常;如果電源指示燈滅,則表示對應(yīng)電源掉電或者LED失效。uSEL和dSEL兩個指示燈的閃爍分別用來表示UPMCU
圖5-77I/O部通信接口板面板布置圖或者DOWNMCU正在訪問本板的DPRAM讀取數(shù)據(jù)。
uTST和dTST為預留指示燈。
輸出子系統(tǒng)雙系采用并線輸出模式,即I系和II系輸出接口在柜內(nèi)完成并線,后插輸出端子板上的T1端子對應(yīng)接口架輸出信號,T2端子對應(yīng)輸出防雷機籠的防雷板或另一系對應(yīng)輸出端子板的T1端子。系統(tǒng)輸出信號線(正線和負線)加載在繼電器的1/4線圈,任何一系有輸出信號,繼電器都會吸起,如圖5-78所示。
圖5-78輸出接口連接圖
2.
輸入子系統(tǒng)
輸入子系統(tǒng)由輸入I系機籠、輸入II系機籠和輸入防雷機籠組成。輸入接口從對應(yīng)繼電器的前接點或后接點上采集信號,通過光電隔離將繼電器接點輸入的24V信號轉(zhuǎn)變?yōu)?V信號輸入計算機。
輸入采集單元采用靜態(tài)采集方式,由輸入采集機籠內(nèi)的兩個獨立CPU單元分別進行采集,由聯(lián)鎖邏輯部對采集結(jié)果進行比較,比較一致認為采集數(shù)據(jù)有效,否則采集數(shù)據(jù)無效,構(gòu)成二取二故障-安全采集。
輸入機籠正面由CPU主板、數(shù)字量輸入接口板和電源板組成,如圖5-79(a)所示。背面由輸入底板、輸入端子板和I/O通信接口板組成,如圖5-79(b)所示。其中輸入板和輸入端子板的數(shù)量相同,由站場規(guī)模所決定,單機籠最多可插入10塊輸入板。所有模板集中裝配到6U高標準機籠內(nèi),并通過機籠后端無源底板連接而成。輸入總線底板是輸入子系統(tǒng)的總線背板,其所有可插拔控制板,都通過輸入總線底板連接起來,為輸入主板及各功能從板提供總線接口和電源接口。輸入子系統(tǒng)的各個模板可以從機籠的前、后面插接在底板上,前插為主,后插接線。輸入底板上設(shè)計撥碼開關(guān),可以決定機籠ID號和機籠類型。(a)前視圖(b)后視圖
圖5-79輸入機籠視圖
輸入機籠和輸出機籠使用相同的I/O部電源板、I/O部通信接口板和I/O部CPU板,各模板的面板布置、指示燈含義與輸出機籠的I/O部模板相同。
圖5-80I/O部數(shù)字量輸入板面板示意圖I/O部數(shù)字量輸入接口板與輸出接口板不同,它實現(xiàn)繼電器接點的狀態(tài)采集,采用光電隔離輸入板。輸入板將繼電器接點輸入的24V信號轉(zhuǎn)變?yōu)?V信號輸入計算機;每塊輸入板上有64路輸入,電路板的面板設(shè)有指示燈,指示每一路電路的工作狀態(tài)。如圖5-80所示。
+5V電源指示燈亮表示其電源正常;uSEL和dSEL兩個指示燈的閃爍分別用來表示UPIOMCU或者DOWNI/OMCU正在訪問本板。DI01~DI64閃爍表示第1路~64路采集繼電器接點24V信號存在。
輸入子系統(tǒng)雙系采用并線采集模式,即I系和II系輸入接口在柜內(nèi)完成并線,后插輸入端子板上對應(yīng)其相應(yīng)位置的輸入板,其中:U1、U2插座對應(yīng)01-32路采集,D1、D2插座對應(yīng)33-64路采集。
當端子板作為I系輸入機籠端子板時,U1、D1插座對應(yīng)接口架采集信號,U2、D2對應(yīng)II系輸入機籠端子板U1、D1。
當端子板作為II系輸入機籠端子板時,U1、D1插座對應(yīng)I系輸入機籠端子板U2、D2,U2、D2插座對應(yīng)防雷輸入機籠的防雷板。
輸入接口連接如圖5-81所示。圖5-81輸入接口連接圖
3.輸入、輸出防雷機籠
DS6-60計算機聯(lián)鎖系統(tǒng)防雷采用獨立防雷單元。信號電源屏接入系統(tǒng)的AC220V電源經(jīng)防雷單元進入系統(tǒng)電源;輸入和輸出接口都設(shè)置防雷接口板連接,如圖5-82所示為輸入輸出防雷機籠示意圖。
輸入、輸出防雷機籠分別由輸入防雷板、輸出防雷板和底板組成,為每一路的輸入或輸出提供防雷保護,一個防雷機籠最多可插入10塊防雷板。每一塊輸入防雷板與輸入II系機籠的對應(yīng)的一塊輸入端子板連接。每一塊輸出防雷板對應(yīng)II系輸出機籠的兩塊輸出板。
(a)前視圖
(b)后視圖
圖5-82輸入輸出防雷機籠視圖
(三)電源機柜
DS6-60計算機系統(tǒng)電源機柜由上而下分別邏輯24V電源、電務(wù)維護子系統(tǒng)、接口24V電源和遠程通信單元,如圖5-83所示。
1.電源子系統(tǒng)
DS6-60計算機聯(lián)鎖系統(tǒng)要求信號電源屏經(jīng)隔離變壓器單獨提供2路單相交流220V電源。從電源屏接入的220V電源送到DS6-60的電源柜,向系統(tǒng)設(shè)備供電。
四臺24V直流穩(wěn)壓電源,按照其承擔負載性質(zhì)的不同,分為邏輯電源和接口電源,兩類電源分別由兩臺直流穩(wěn)壓電源并聯(lián)供電,保證每一類電源在有一臺發(fā)生故障時不影響該類電源所帶負載的供電。
邏輯24V電源(L24)電源為聯(lián)鎖機籠和輸入輸出機籠使用,經(jīng)DS6-60內(nèi)部電源板的DC-DC變換,產(chǎn)生邏輯電路工作所需的5V電源;同時ARCNET集線器等設(shè)備也使用邏輯24V電源。接口24V電源(I24)供輸出接口驅(qū)動繼電器和輸入接口采集繼電器狀態(tài)使用。每一路電源均設(shè)兩臺并聯(lián)工作。
控顯機、監(jiān)測機使用AC220V電源。如圖5-84為系統(tǒng)供電配置示意圖。
圖5-83電源柜布置圖圖5-84系統(tǒng)供電配置示意圖
2.遠程通信單元
遠程通信單元用于實現(xiàn)遠程通信網(wǎng)上各通信節(jié)點如聯(lián)鎖邏輯部、遠程I/O機籠、區(qū)域控顯機之間遠距離的數(shù)據(jù)通信。
遠程通信單元具有8路UART低速光通道和2路高速光通道,在遠程通信網(wǎng)上每一個通信節(jié)點都配有一個遠程通信單元,各個節(jié)點的遠程通信單元相互連接組成一個環(huán)形遠程通信網(wǎng)絡(luò)。該單元只完成數(shù)據(jù)的甄別、轉(zhuǎn)發(fā)功能,不計算CRC、不附加校驗信息、不修改原始數(shù)據(jù),實現(xiàn)透明傳輸。目標控制器系統(tǒng)當中遠程通信單元完成通信環(huán)網(wǎng)上數(shù)據(jù)中繼,為聯(lián)鎖邏輯部和目標控制器單元提供數(shù)據(jù)通路,高速光通道接入遠程通信網(wǎng),實現(xiàn)站間通信,低速光通道與目標控制器遠程通信接口板連接。
遠程通信單元的前面板如圖5-85(a)所示,左側(cè)為8個撥碼開關(guān),右側(cè)為LED指示燈。右側(cè)的兩排LED指示燈,第一排11個,第二排10個。第一排的最左側(cè)為電源指示燈,黃色LED指示內(nèi)部+3.3V電源工作正常;剩余10個LED為信號指示燈,依次從左到右為低速光通道1-8的收發(fā)指示燈以及高速光通道1-2的收發(fā)指示燈。LED為黃色閃爍代表有數(shù)據(jù)發(fā)送,綠色閃爍代表有數(shù)據(jù)接收。(a)前視圖(b)后視圖圖5-85遠程通信單元視圖
撥碼開關(guān)從左至右分別是SW1、SW2、SW3……SW8,用來設(shè)置本遠程通信單元所在的站ID、區(qū)域ID和本地或者跨域數(shù)據(jù)傳輸權(quán)限。
在遠程通信單元的背面有兩排光收發(fā)器,如圖5-85(b)所示。第一排的4對光收發(fā)器從左到右依次對應(yīng)端口5~8,第二排的4對光收發(fā)器從左到右依次對應(yīng)端口1~4。每一對光收發(fā)器中,左側(cè)的是光發(fā)送器,右側(cè)的是光接收器。8對端口的功能完全一樣,任何一對端口都可以用于連接網(wǎng)絡(luò)終端設(shè)備。每一個光發(fā)送器右側(cè)有一個黃色的指示燈,指示該端口的信號發(fā)送狀態(tài)。每一個光接收器右側(cè)有一個綠色的指示燈,指示該端口的信號接收狀態(tài)。在遠程通信單元的后面板的最左側(cè)有一個黃色的指示燈,指示內(nèi)部的3.3V邏輯電源。
在遠程通信單元的背面的最右側(cè)有兩個高速光收發(fā)器,用于實現(xiàn)站間通信。任意一個高速光收發(fā)器的左側(cè)為發(fā)送部分,右側(cè)為接收部分。左側(cè)的高速光收發(fā)器,用于同一個域內(nèi)的各個遠程通信單元構(gòu)建高速環(huán)網(wǎng),右側(cè)的高速光收發(fā)器用于不同域之間的連接。
3.電務(wù)維護子系統(tǒng)(監(jiān)測系統(tǒng))
電務(wù)維護子系統(tǒng)硬件設(shè)備包括監(jiān)測主機、顯示器、鼠標和打印機,主要功能包括系統(tǒng)硬件、軟件運行狀態(tài)教師,以及現(xiàn)場操作和信號設(shè)備動作的記憶、查詢、再現(xiàn)、打印等,為維護人員提供良好的操作界面,是整個系統(tǒng)維護的重要設(shè)備。
監(jiān)測主機為單機設(shè)置,采用高可靠工業(yè)控制計算機,機內(nèi)安裝兩塊ARCNET通信網(wǎng)卡,通過光纖分別與聯(lián)鎖I系和II系連接。監(jiān)測機軟件是在WINDOWS操作平臺上開發(fā)的,通過ARCNET網(wǎng)絡(luò)通信,監(jiān)測主機從聯(lián)鎖雙系接收值班員操作信息、現(xiàn)場設(shè)備狀態(tài)、系統(tǒng)輸出命令、輸入輸出端口狀態(tài)、系統(tǒng)故障報警信息等,并實時記錄在數(shù)據(jù)庫中,所有記錄信息可保存1個月以上。維護人員可以通過屏幕菜單操作查詢、顯示或打印輸出各類信息。
監(jiān)測子系統(tǒng)通過串行通信口或以太網(wǎng)接口可以實現(xiàn)與微機監(jiān)測的連接。
(四)目標控制器機柜
DS6-60目標控制器系統(tǒng)(OC:ObjectController)設(shè)置在二級設(shè)備集中站。它通過遠程通信接口與高速環(huán)網(wǎng)其它節(jié)點上的聯(lián)鎖邏輯部進行通信;根據(jù)聯(lián)鎖邏輯部通信數(shù)據(jù)和目標控制器應(yīng)用軟件運算,完成邏輯運算、I/O接口采集、現(xiàn)場設(shè)備驅(qū)動(全部為繼電器接口)等功能;通過外部通信接口(如CAN、RS-422/485、以太網(wǎng)等)與其它外部設(shè)備進行通信;通過模擬輸入接口測量OC電源、轉(zhuǎn)轍機供電電源屏等,并可將這些信息上傳至聯(lián)鎖系統(tǒng)供遠程監(jiān)測。DS6-60OC系統(tǒng)采用二乘二取二冗余結(jié)構(gòu)設(shè)計,系統(tǒng)中所有涉及到安全信息處理和傳輸?shù)牟考凑铡肮收?安全”原則采取了雙重系結(jié)構(gòu)設(shè)計,互為冗余。OC系統(tǒng)與輸出子系統(tǒng)一樣采用雙斷控制,動態(tài)和靜態(tài)兩路驅(qū)動串聯(lián)輸出,靜態(tài)和動態(tài)輸出分別由兩個獨立的CPU單元控制,當一路輸出無效時,總輸出則為無效,構(gòu)成硬件相異的二取二故障-安全輸出。
如圖5-86所示是DS6-60OC連接框圖,虛框內(nèi)是遠程通信節(jié)點上的聯(lián)鎖邏輯部通過高速環(huán)網(wǎng)與位于此環(huán)網(wǎng)另一個節(jié)點上的OC進行通信并對其進行監(jiān)控。I系OC的遠程通信接口接入I號高速環(huán)網(wǎng)并只與I系聯(lián)鎖邏輯部進行通信,
II系OC的遠程通信接口則接入II號高速環(huán)網(wǎng)并只與II系聯(lián)鎖邏輯部進行通信。OC二取二故障安全處理器通過系間通信接口完成二乘二邏輯。OC通過數(shù)字量輸入輸出接口對通用繼電器接口進行采集及驅(qū)動,同時支持CAN、485/422、以太網(wǎng)等通信接口,可與TWC(車地傳輸系統(tǒng))、DTC(數(shù)字無絕緣軌道電路)等外部設(shè)備進行通信。OC還可通過模擬量輸入接口測量外部電壓電流信號。圖5-86DS6-60OC系統(tǒng)連接框圖DS6-60OC機柜布置如圖5-87所示,機柜高2250mm,寬600mm,深800mm,機柜從上到下包括如下功能單元、機籠:OC機籠I系、OC機籠II系、I/O防雷單元、遠程通信單元I系、遠程通信單元II系、24VDC電源、LEU接口適配器1、LEU接口適配器2。另需單設(shè)維護臺用于放置聯(lián)鎖維護機,聯(lián)鎖兩臺用于LEU接口適配器通信的交換機安裝在ATS機柜內(nèi)。
1.目標控制器機柜(OC機柜)
由于I/O防雷單元、遠程通信單元、LEU接口適配器、24VDC電源已經(jīng)作以闡述,在此主要闡述目標控制器機籠的配置及功能。
圖5-87二級設(shè)備集中站DS6-60OC機柜布置圖
目標控制器單元由目標控制器I系機籠、目標控制器II系機籠組成,雙系的工作方式為并行主從系統(tǒng),根據(jù)開機順序,首先投入運行的為主系,后投入的為從系。在運行中,從系與主系保持同步,如果其中一系發(fā)生故障,按故障程度不同降級為待機或退出運行,另一系自動升為主系,維持系統(tǒng)控制功能。故障系退出運行后,由WatchDog(看門狗)自動復位,重新投入使用。
目標控制器機籠正面由CPU主板、數(shù)字量輸入接口板、數(shù)字量輸出接口板、模擬量輸入接口板、CAN/422通信接口板和電源板組成,如圖5-88(a)所示。背面由底板、數(shù)字量輸入端子板、數(shù)字量輸出端子板、模擬量輸入端子板、CAN/422通信端子板和遠程通信接口板組成,如圖5-88(b)所示。兩系機籠中硬件設(shè)備完全相同,但兩個系機籠底板撥碼設(shè)置不同。其中數(shù)字量輸入接口板、數(shù)字量輸出接口板、電源板與輸入輸出子系統(tǒng)所使用的模板相同。
目標控制器機籠所有前插和后插線路板集中裝配到6U高標準機籠內(nèi),與19英寸機柜配裝,并通過機籠后端底板連接而成。機籠采用總線式結(jié)構(gòu),各種模板通過底板總線連接通信,通過不同的板卡配置以實現(xiàn)不同的工作模式。底板上的撥碼開關(guān)決定機籠ID號和機籠類型。(a)前視圖(b)后視圖
圖5-88OC機籠視圖
(1)OCCPU板
目標控制器CPU板主要實現(xiàn)運算處理功能、二取二比較功能、與外圍板卡通信功能。兩個CPU運算單元在板子上電過程中先后讀取CF卡內(nèi)的配置信息。具體過程是采用兩個CPU單元來完成運算,在兩個CPU單元間利用DPRAM提供公共數(shù)據(jù)區(qū)供兩個CPU單元進行數(shù)據(jù)交換和比較。圖5-89OCCPU板面板示意圖兩個CPU單元同時運行程序,利用外部提供的同步時鐘源提供的中斷,使兩個CPU能夠保持任務(wù)級同步;兩者的運算結(jié)果通過DPRAM做比較,比較一致時運算結(jié)果認為有效,從而完成二取二安全計算功能。
目標控制器CPU板前面板上設(shè)置了電源指示燈、信號指示燈、狀態(tài)指示燈、手動復位開關(guān)和CF卡插卡口。面板布置如圖5-89所示。手動復位開關(guān)用于目標控制器主板的全局復位。
電源指示燈亮表示+5V或+3.3V供電正常,如果電源指示燈滅,則表示+5V或+3.3V供電失效或者LED失效。uRUN和dRUN兩個指示燈分別用來表示兩個CPU是否在正常運行。如果uRUN和dRUN正常閃爍,則表示CPU程序運行正常;如果處于長亮或者長滅狀態(tài),則表示對應(yīng)的CPU程序運行異常。uSYN和dSYN兩個指示燈用來表示主從系是否同步,如果主從系同步上則燈常亮。uMST和dMST兩個指示燈為主從系指示燈,主系指示燈常亮,從系燈滅。
10個狀態(tài)指示燈分別用來對應(yīng)背插的遠程通信板收發(fā)通道是否有數(shù)據(jù)發(fā)送,有數(shù)據(jù)收發(fā)則燈閃爍。其中uD1對應(yīng)通道1發(fā)送,dD1對應(yīng)通道1接收;uD2對應(yīng)通道2發(fā)送,dD2對應(yīng)通道2接收……以此類推。
16個狀態(tài)指示燈xSx分別用來表示兩個CPU處于何種運行狀態(tài)。S1-S5為5組故障燈,通過相互組合,反映系統(tǒng)初始化中的故障類型。S6-S7為預留燈。S8為故障燈,在運行過程中,只要是有故障,即亮此燈,故障消失,即滅燈;具體故障可查看維修機的報警信息。
圖中可拆卸檔片為CF卡插座,用于插拔CF存儲卡,方便配置數(shù)據(jù)的下載。系統(tǒng)通過讀取CF卡中配置信息完成系統(tǒng)初始化配置。
(2)模擬量輸入接口板
目標控制器模擬量輸入采集模塊,包括前插模擬量輸入接口板和背插模擬量輸入端子板兩部分。
模擬量輸入端子板完成對14路模擬電信號(包括直流電壓信號、直流電流信號、交流電壓信號、交流電流信號)的采集放大,交流信號的有效值轉(zhuǎn)換,將14路模擬信號統(tǒng)一處理為0-3V的直流電壓信號;同時能對4路數(shù)字量開關(guān)電信號的采集等工作。
圖5-90模擬量輸入接口板面板示意圖模擬量輸入接口板,在上述基礎(chǔ)上完成對14路經(jīng)模擬量輸入端子板處理后的0-3V的直流電壓信號進行光電隔離、AD轉(zhuǎn)換處理;4路數(shù)字量開關(guān)電信號的光電隔離采集,以及VME譯碼等工作。同時為主控板提供兩份相同的采集數(shù)據(jù),以保證運算數(shù)據(jù)的輸入一致性并以動態(tài)脈沖的方式控制采集數(shù)據(jù)的輸出,提高板卡可靠性。
模擬量輸入接口板面板布置如圖5-90所示。
電源指示燈亮表示+24V、+12V、+5V或+3.3V供電正常,如果電源指示燈滅,則表示對應(yīng)電源供電失效或者LED失效。uSEL和dSEL兩個指示燈的閃爍分別用來表示上下兩個CPU是否正在訪問本板。14個狀態(tài)指示燈AI01~AI14分別用來表示CPU正在讀取對應(yīng)模擬輸入通道的AD數(shù)據(jù)。
4個狀態(tài)指示燈DI01~DI04分別用來表示對應(yīng)數(shù)字輸入通道的狀態(tài),例如:DI01指示燈閃爍表示數(shù)字輸入第1通道輸入為“高”,且CPU正在訪問該通道,指示燈長滅表示數(shù)字輸入第1通道輸入為“低”,或CPU_UP未訪問該通道,其它同此。
圖5-91遠程通信板的前面板示意圖(3)遠程通信接口板
目標控制器遠程通信板完成遠程通信和系間通信數(shù)據(jù)包的發(fā)送和接收。遠程通信板可同時通過兩種連線方式完成四種數(shù)據(jù)的收發(fā):
a.通過連接他系OC遠程通信板,完成系間同步數(shù)據(jù)和通信數(shù)據(jù)的傳輸;
b.通過連接本系遠程通信單元,實現(xiàn)OCCPU與聯(lián)鎖邏輯部CPU間的站間通信數(shù)據(jù)和I/O數(shù)據(jù)(統(tǒng)稱遠程數(shù)據(jù))傳輸。
遠程通信板的前面板上設(shè)置電源指示燈、信號指示燈,如圖5-91所示。TXn和RXn分別是光通道的光發(fā)送器接口和光接收器接口。各個指示燈的狀態(tài)及含義如下表所示。
電源指示燈亮表示+5V或+3.3V供電正常,如果電源指示燈滅,則表示+5V或+3.3V供電失效或者LED失效。
uSEL和dSEL兩個指示燈的閃爍分別用來表示兩個CPU是否正在訪問本板的DPRAM。uTST和dTST兩個指示燈為預留燈。
(4)CAN/422接口板
目標控制器與外部CAN或RS422/485模塊間的通信由CAN/422通信模塊實現(xiàn),完成應(yīng)用數(shù)據(jù)包的透明傳輸。CAN/422通信接口采用前、后插板設(shè)計,前插板是CAN/422通信接口板,完成VME總線接口、數(shù)據(jù)交換邏輯功能和狀態(tài)指示;后插板是CAN/422通信端子板,完成端口電氣隔離和收發(fā)驅(qū)動電路等功能。該通信接口與外部CAN或RS422接口以屏蔽電纜連接,通過DPRAM與目標控制器CPU運算單元接口。
CAN/422通信接口板面板指示燈含義和聯(lián)鎖邏輯部的CAN通信接口板基本相同。
(5)以太網(wǎng)接口板
根據(jù)聯(lián)鎖系統(tǒng)的通信功能需要目標控制器可以配置以太網(wǎng)通信模塊完成以太網(wǎng)通信的功能,從而實現(xiàn)DS6-60OC系統(tǒng)與外部設(shè)備間的以太網(wǎng)連接。CPU模塊可通過TCP或UDP方式與外部設(shè)備連接,既可作TCPServer也可作TCPClient。以太網(wǎng)通信板向主控板的兩個運算單元提供相同的數(shù)據(jù),以保證運算數(shù)據(jù)的輸入一致性。
以太網(wǎng)接口板面板指示燈含義和聯(lián)鎖邏輯部的以太網(wǎng)接口板相同。
2.目標控制器系統(tǒng)連接
OC機柜內(nèi)各單元連接關(guān)系如圖5-92所示。
圖5-92目標控制器系統(tǒng)信號線纜連接示意圖
數(shù)字量輸入端子板采用信號電纜從繼電器接口架采集數(shù)據(jù)接入I系U1/D1端子,I系U2/D2端子信號電纜與II系機籠連接端子U1/D1相連完成雙系輸入并線,II系端子U2/D2通過信號電纜連接防雷單元。
數(shù)字量輸出端子板I系輸出板卡T1為輸出端子,通過信號電纜連接接口架插座,I系T2端子與II系T1端子通過信號電纜相連,完成雙系輸出并線,II系T2端子通過信號電纜連接防雷單元。模擬量輸入端子板連接同數(shù)字量輸出端子板。
目標控制器系統(tǒng)后插遠程通信板的通道1、2為系間通信通道,采用光纖連接另一系對應(yīng)通道;通道3、4為站間通信通道,通道5為I/O通信通道,與遠程通信單元的連接方式要根據(jù)中央控制站聯(lián)鎖邏輯部的具體配置而定。
遠程通信單元低速光通道與目標控制器遠程通信接口板連接,高速光通道接入遠程通信網(wǎng),實現(xiàn)站間通信。
系統(tǒng)以太網(wǎng)接口通過雙絞線纜與其他以太網(wǎng)設(shè)備通信;CAN,RS422/485接口通過雙絞線與其他CAN,RS422/485設(shè)備通信。
5.4.2DS6-60型計算機聯(lián)鎖設(shè)備接口
DS6-60聯(lián)鎖子系統(tǒng)是CBTC系統(tǒng)中最底層設(shè)備配置,它的運算數(shù)據(jù)支撐了ATS系統(tǒng)、ATP系統(tǒng)以及點式ATP下的LEU的正常運行,因此其接口數(shù)量和類型較多,如圖5-93所示。
DS6-60聯(lián)鎖子系統(tǒng)內(nèi)部的接口包括聯(lián)鎖邏輯部控制單元與控顯機、監(jiān)測機、輸入輸出子系統(tǒng)(包括本地I/O層和遠程I/O層)的接口以及輸入輸出子系統(tǒng)與室外信號設(shè)備的接口。聯(lián)鎖子系統(tǒng)與本地I/O層通信由邏輯部I/O通信模塊實現(xiàn),該模塊與I/O子系統(tǒng)通過光纖連接。與遠程I/O層(即目標控制器)通信由遠程通信單元實現(xiàn),也通過光纖連接。
外部接口包括與ATS系統(tǒng)、ATP系統(tǒng)、LEU適配器、TWC通信單元的接口。一、聯(lián)鎖系統(tǒng)內(nèi)部接口
(一)DS6-60計算機聯(lián)鎖系統(tǒng)繼電器接口
DS6-60計算機聯(lián)鎖與室外信號設(shè)備之間的結(jié)合,采用繼電接口電路。主要有信號點燈電路,道岔控制電路,軌道電路、緊停按鈕電路、屏蔽門控制電路、防淹門控制電路及其他結(jié)合電路。
信號電路保留的繼電器有LXJ、DXJ、YXJ、TXJ、ZXJ、FXJ、DJ、2DJ等;道岔控制電路保留的繼電器有DCJ,F(xiàn)CJ,1DQJ,2DQJ,DBJ,F(xiàn)BJ,YCJ;軌道電路保留GJ。以上繼電器中,XJ、DCJ、FCJ,YCJ由計算機輸出控制。1.繼電器輸入接口
DS6-60系統(tǒng)的輸入采用靜態(tài)采集方式,通過輸入板從繼電器的接點取得輸入信息。KZ24V電壓接到被采集接點組的中間接點,經(jīng)前接點或后接點返回的計算機的輸入口,經(jīng)過計算機接口電路內(nèi)部回到電源負極。當繼電器吸起時,前接點采集電路有電壓信號;當繼電器落下時,后接點采集電路有電壓信號。輸入板當采集到接點有電壓信號時認為繼電器接點閉合,否則認為繼電器接點斷開。繼電器采集接口如圖5-94所示。
1-32端子對應(yīng)32路采集,33和34端子為采集電壓負極。當需要測量某一通道的輸入采集電壓時,在接口架找到對應(yīng)的輸入端子,用萬用表的正極連接插座上對應(yīng)采集通
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