TYJL-II微机联锁系统解析.ppt
《TYJL-II微机联锁系统解析.ppt》由会员分享,可在线阅读,更多相关《TYJL-II微机联锁系统解析.ppt(72页珍藏版)》请在淘文阁 - 分享文档赚钱的网站上搜索。
1、TYJL-II型计算机联锁铁道科学研究院通号所研制铁道科学研究院通号所研制双机热备系统双机热备系统北京北京1 1号线四惠车辆段号线四惠车辆段 广州地铁广州地铁2 2号线车辆段号线车辆段深圳地铁车辆段深圳地铁车辆段 南京地铁南京地铁1 1号线车辆段、号线车辆段、大连轻轨车辆段大连轻轨车辆段 重庆单轨交通重庆单轨交通北京北京1313号正线车站计算机联锁以及车辆段计算机联锁号正线车站计算机联锁以及车辆段计算机联锁2023/4/2711、系统构成 1.1 系统结构 TYJL双机热备型计算机联锁主要由以下5个部分组成:控制台、监控机、联锁机、执表机(车辆段没有此设备)和电务维修终端。控制台和维修终端是单
2、套配置;监控机、联锁机为主、备双套。联锁机具有双机热备和自动切换功能,监控机是双机工作、人工切换。各备用计算机均构成备用系统,与工作系统同步工作,也可脱离工作系统独立工作(备机对继电部分永远无控制权),因此备用系统可作为软件修改时模拟联锁试验使用。1.1.1 控制台的功能 显示站场状态,接受操作命令。将站场表示、进路状态、操作结果用彩色监视器或单元表示盘的光带显示给操作人员、将操作人员的操作命令传输给监控机。控制台的操作方式有:数字化仪操作盘、鼠标操作、单元按钮控制台三种;表示有二种,即彩色监视器和单元表示盘。当前计算机联锁操作控制台,均采用多种操作并用,以防操作设备故障造成系统瘫痪。1.1.
3、2 监控机的功能 监控机又称上位机,主要由主板、串行通讯口、并行通讯口、PC-01网卡、以太网卡、多屏卡、硬盘等组成。其主要的功能是:实现与联锁机的通讯功能,接收联锁机的表示信息,将站场的状态、进路的状态、操作提示送给CRT和控制台;同时也将CRT或控制台的操作命令处理后发送给联锁机。1.2 双机热备的构成 计算机联锁系统采用的是主、备(热备)两套系统也即计算机级二模协同系统,二模协同系统在纠错方法上采用切换技术,从系统中撤除出现故障的模块。二模系统中双套单机同时执行相同的任务,各有自检测功能,并设有比较器(由软件和硬件组成),在工作机出现故障时发动切换。要实现热备,必须达到以下要求:双机通讯
4、双机同步单机自检测双机切换1.2.1 双机通讯 本联锁系统主、备两机之间增设了信息交换通道。通道采用CPU单板上的RS422接口,由备机作为通讯主站,定时呼叫主机(子站),双机采用半双工通信方式。1.2.2 双机同步 双机同步可采用指令级同步,也可依据计算机外部事件,在此是引用两机间的“定点”通信“信号”来实现双机同步的。双机通信周期和系统联锁程序循环周期相同,每隔一定的时间间隔即联锁程序扫描一个周期双机相互握手通讯一次,确定双机的工作状态。1.2.3 单机自检测 软件冗余采用两套联锁软件将输出结果进行比较,如输出命令不一致,表示出错,应禁止输出。对输入、输出信息进行动态处理,将、连续交替变换
5、信息作为有效信息,若有故障,信息固定在或状态,则信息定格为安全侧信息,同时显示错误号。1.2.4 双机切换 本微机联锁系统是在满足故障安全要求的条件下允许单机运行的,其备用系统是为提高整个系统的可靠性和可用性而设置的。系统采用的是整机切换的方式,除微机部分发生故障,需进行备机切换外,对采集、驱动模块的故障,也需进行切换。1.2.4 双机切换的条件 1)、主机定时向备机发送信息,主要内容为主机发出的信号控制命令,备机将此信息与备机的控制命令进行比较,如一致则双机保持在热备同步状态,如不一致且备机命令多于主机,表明主机由于某种故障而停止输出控制命令,这时由备机发动切换,备机升为主机工作,继续向现场
6、设备发送控制命令,原主机转入脱机状态,若主机命令多于备机命令,则备机自动脱机,等待查明原因。)、双机间的通信是由备机(主站)向主机(子站)进行呼叫和接收应答,若通讯中断,这有两种情况,一是主机死机,不应答;二是通讯本身中断,备机接收不到主机的信息。此时热备机认为主机出现故障,发动切换升为主机工作。)、主机通过自检测程序,发现严重故障,即通知备机进行切换倒机。1.3 双机热备的状态转换 微机联锁系统的备机有三种工作状态:脱机状态、联机状态和热备同步状态。只有在联机同步的状态下备机才真正作为热备机。微机联锁的主机与备机的进路状态和控制驱动命令完全一致,如主机的某信息采集或驱动模块发生故障而中止驱动
7、命令的输出时,备机能立即发动切换,接替控制命令的输出,而不影响现场设备状态,这时的双机工作状态我们称为热备同步状态。3.1.3 联锁机的功能 联锁机主要由CPU板、报警板、STD-01通讯板、1604 I/O板等组成。其主要功能是:1)、实现与上位机的信息通讯。联锁机备机(在联机状态),定时呼叫 主机,进行信息交换和信息比较。2)、实现信号设备的联锁逻辑处理功能,完成进路的确选、锁闭,发出动作道岔和开放信号的控制命令。3)、采集现场信号设备状态,如轨道状态、道岔表示状态、信号机状态、相关的报警信号等。4)、输出动态控制命令,通过动态板驱动偏极继电器,控制动作现场设备。2、联锁系统的组成:联锁机
8、监控机维修机切换板控制台和CRT2.1 联锁机(系统通讯架构图)联锁机柜联锁机柜为了适应不同规模车站的控制对象容量,机柜为了适应不同规模车站的控制对象容量,机柜分为分为I、II和和III型。型。I型为普通型,型为普通型,II型适合于小站,型适合于小站,在一个柜内同时安装在一个柜内同时安装A、B两套联锁系统;两套联锁系统;型型为增强型,其采集增加到两层,最多可容纳为增强型,其采集增加到两层,最多可容纳28块采集板,驱动层为一层,最多可容纳块采集板,驱动层为一层,最多可容纳14块驱块驱动板。动板。普通型的联锁机柜结构如图所示。普通型的联锁机柜结构如图所示。2.2 联锁机柜的组成电源指示层计算机层(
9、STD层)采集层驱动层零层2.2.1 电源指示层电源指示层 STD电源:电源:50.2V,该电源为计算机层所有电路板和,该电源为计算机层所有电路板和采集板、驱动板的工作电源,它的故障可能会导致机采集板、驱动板的工作电源,它的故障可能会导致机器死机。它提供的器死机。它提供的12V电压用于调试设备使用电压用于调试设备使用 。采集电源:采集电源:121V,该电源用于采集板对继电器接,该电源用于采集板对继电器接点信息的采集,采集回线的电压就由该电源提供。点信息的采集,采集回线的电压就由该电源提供。2.2.1 电源指示层电源指示层 驱动电源:驱动电源:121V,该电源用于驱动板,该电源用于驱动板送驱动信
10、息给动态继电器(或动态驱动组合)送驱动信息给动态继电器(或动态驱动组合),驱动回线的电压就由该电源提供,驱动回线的电压就由该电源提供 。各路电源在机构的电源面板上均装有电各路电源在机构的电源面板上均装有电源指示灯和测试孔。源指示灯和测试孔。电源层正面电源层背面2.2.2计算机层(STD层)CPU板报警板STD-01通讯板1640 I/O板层正面背面2.2.2计算机层(STD层)STD层主要由:CPU板、网络板(STD01)、I/O(1604)板和报警板构成。若CPU板采用7863板,在联锁机上的STD层还应配备内存扩展板7709(或7710)和中断板7320、7308板。CPU板 CPU 板是
11、系统的核心部件,联锁程序就安装在该板上,它的故障会导致系统的彻底瘫痪。它故障后,机器会有死机的现象,或报双份程序比较不一致的错误信息。报警板 报警板负责软件控制点亮运行灯、通信灯、中断灯、工作灯、联机同步灯等和鸣笛报警。它的故障只会影响指示灯的点亮和鸣笛,不会影响设备的正常工作。STD-01通讯板 STD-01通讯板联锁机插两块,STD-01(1)经切换控制后与监控机和执表机通信,接收监控机发送来的值班员控制命令,并向其发送站场表示和提示报警信息;接收执表机发送来的站场表示和提示报警信息,并向其发送其所管辖范围内的信号、道岔、等的控制命令;STD-01(2)实现联锁主、备机之间,以及对监视控制
12、机的通信。联锁机的两块通讯板由K2开关区分。STD-1604 I/O板 用于控制采集总线和驱动总线。板上共有8个I/O端口地址,每个端口地址有8位输入和输出,可输入或输出位信息量。每块板均有不同的地址,根据板上的短路跳接线的位置来设定。该板具有输出回读功能,可以用来检查输出信息的正确性。采集板芯片:U16-U18、U20-U23插273,U11插244驱动板芯片:U17-U23插273,U8插244 K1的跳线不同决定1604的用途功能不同 STD-1604 I/O板CPU板通过采集I/O板及相应的扁平电缆,向采集板发送采集扫描信息即板选和片选信息,收集采集信息。CPU板通过驱动I/O板及相应
13、的扁平电缆,向驱动板发送板选、片选信息、控制命令及采集相应的控制回读信息。2.2.2计算机层面板各表示灯的作用 运运行行灯灯指示计算机CPU的运行状态,此灯闪动表示CPU正常运行,停止不动时,表示CPU未在正常运行状态,系统处于“死机”状态。2.2.2 计算机层面板各表示灯的作用 中断灯中断灯中断指示灯只联锁机使用,共有中断1,中断2和中断3三个,现只有中断2有效,指示CPU的中断请求信号是否正常,正常运行时应一直闪烁。2.2 计算机层面板各表示灯的作用同步灯同步灯 指示备机处于同步状态。此时备机已与主机同步工作,系统已进入热备状态。在此状态下若工作机发生故障,备机将发动切换转为工作机。4.2
14、.2 计算机层面板各表示灯的作用收发灯收发灯此灯分四组,共8个灯,用以指示系统的通信状态。主控系统的通信由联锁机控制,联锁机上的第一组收发灯指示其与监控机的通信状态;第四组收发灯指示主备联锁机间的通信状态,此组灯只在按了联机按钮使主备联锁机联机同步时才有指示;有一个执表机时以第二组收发灯指示与执表机的通信状态;第三组收发灯指示本机接、收信息在正常状态。通信正常时,各组收发灯有规律地快速闪烁,当联锁机上某组收发灯有发无收时,就表示与相应设备的通信不通。4.2.2 计算机层面板各表示灯的作用工工作作灯灯此灯由CPU确认本机拥有控制权且与本机当前工作状态相符时点亮稳定灯光,指示本机为工作机。当工作机
15、未发现切换动作而失去控制权时如相关的采集电路故障或电源屏瞬间掉电,将使工作指示灯转为闪光,此时在确认其已非工作机后应将其复位。2.2.2 计算机层面板各按钮的作用备用灯备用灯 指示备机处于联机状态。当切换手柄在自动状态时按下备机的联机按钮后点亮此灯,指示备机已与工作机联机工作,正在进行同步跟踪。2.2.2 计算机层面板各按钮的作用联联机机键键当切换手柄在自动位置时,按此键可使在脱机状态的备机与主机联机(此时站场应无任何进路或控制命令)。其上的指示灯为按钮本身自带的。2.2.2 计算机层面板各按钮的作用停鸣键停鸣键 联锁机在启动、复位和倒机时给联锁机在启动、复位和倒机时给出约出约20秒的音响指示
16、;联锁机在与其他设秒的音响指示;联锁机在与其他设备通信中断时亦会给出音响指示。按下此备通信中断时亦会给出音响指示。按下此键可停止鸣响。键可停止鸣响。2.2.3 采集层采集层 采集现场信号设备状态,如轨道状态,道岔表示采集现场信号设备状态,如轨道状态,道岔表示状态,信号机状态等。状态,信号机状态等。采集层由采集层由14块(或块(或12块)采集板组成。块)采集板组成。采集条件为表示继电器的接点。采集板采用光电采集条件为表示继电器的接点。采集板采用光电隔离技术。采集板板选、片选等控制电路所需的隔离技术。采集板板选、片选等控制电路所需的5V,由,由STD5V电源供给。采集表示继电器状态所需的电电源供给
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- TYJL II 微机 联锁 系统 解析
限制150内