微机联锁原理框图解析

吉电电子

EI32-JD 型计算机联锁系统的硬件组成与功能

上图是EI32-JD型计算机联锁系统的设备配置图。

从图中可以看出，EI32-JD系统包括主要的子系统有：操作表示机(即上位机)、联锁计算机、驱动采集机及驱动、采集接口、控制台相关设备，包括站场屏幕显示器（根据车站大小采用1～2台21英寸彩色显示器）、鼠标器、数字化仪、语音提示报警音箱、显示驱动器、继电器组合架、电务维修机及微机监测系统。

各子系统部件的组成功能及作用如下：

1)操作表示计算机

操作表示机（俗称上位机）和联锁计算机（包括驱动采集机）构成上下位控制的分层结构。操作表示机采用PC系列工业控制计算机。根据系统具体配置和要求的不同可插入不同的电路板。CPU采用PⅢ或以上的处理器，向上兼容。

操作表示机的主要作用是为车站值班员提供操作显示界面。操作表示机从联锁计算机取得站场当前状态，驱动站场屏幕显示器、采集操作信息传输给联锁计算机、将当前联锁状态信息传输给电务维修机和监测机。

操作表示机为双机热备。设备的倒接无须人工干预，也不对正常行车造成干扰。

操作表示机可支持单元拼装式控制台、数字化仪、鼠标器、显示器等多种操作显示工具。

EI32-JD型计算机联锁系统设备配置图

2)联锁计算机

联锁计算机简称联锁机，两套共4个CPU构成二乘二取二容错系统。联锁机采用日本信号公司EI32型计算机联锁专用计算机。

联锁机接收来自操作表示机传来的操作命令、接受驱动采集机传来的室外信号设备状态信息、进行联锁运算，向驱动采集机传输室外信号设备动作命令，同时向操作表示机传输表示信息。联锁计算机为安全型系统。

3)驱动采集计算机

驱动采集计算机也称输入输出计算机，采用日本信号公司EI32型计算机联锁安全型系统系列产品，同为二乘二取二容错结构。其作用为采集室外信号设备的状态，驱动室外信号设备动作。

4)驱动采集环节

驱动采集环节包括驱动采集接口和执行继电器，均为也为安全型系统。

驱动采集接口的驱动采集电路为驱动采集计算机的组成部分。为实现故障导向安全，驱动采集电路采用小型化的动态采集、动态输出电路。

驱动采集计算机执行层为继电器组合架，通过安全型继电器完成现场状态信息的输入和控制命令的输出。组合架上安装有信号点灯电路、道岔控制及表示电路、轨道继电器及其他结合电路所用的继电器组合。各种信号设备所需的执行继电器与JD-IA型计算机联锁系统相同，只是计算机动态输出驱动的继电器不是偏极继电器而是直流无极及电器。

5）电务维修机

EI32-JD型计算机联锁系统配置有电务维修计算机。该计算机对联锁机正常和故障情况下的动作予以记录、储存，包括值班员的操作过程、现场设备运转情况、列车/车列走行过程的实时监督和记录。记录内容实时存盘，可以通过列表、回放、跟踪等方式检索、显示这些信息，供维护人员随时参考。

记录内容以实时记入磁盘的方式保存，系统复位、关机或掉电后记录的数据不会丢失。记录容量达到1个月。

JD－1A计算机联锁系统的组成及功能

1．操作表示机

操作表示计算机简称操作表示机、操作机，也称人机对话机、上位机。它和联锁计算机构成上下位分层结构。其功能如下：

（1）办理进路等操作功能。它接收车站车站值班员的按钮操作信息，将操作信息通过网络通信传送给联锁机。

（2）站场及信息显示功能。它接收来自联锁机的站场状态数据和提示信息等，在CRT显示器或控制台上显示站场情况、系统工作状况、提示信息、报警信息等，对主要的错误或故障提供相应的语音报警。

（3）信息转发功能。将站场状态数据及提示信息、报警信息、系统状态信息等转发给电务维修机。

2．联锁机

联锁计算机简称联锁机，也称下位机。功能如下：

（1）接收操作表示机下发的操作命令。

（2）通过输入接口电路采集站场状态。

（3）完成联锁运算。

（4）根据运算结果，通过输出接口电路输出控制命令控制组合架继电器动作。

（5）将站场状态信息、提示信息、故障信息等传送给操作表示机。

3．接口电路

联锁机通过执行层的采集接口电路采集组合架继电器状态，通过输出驱动电路驱动组合架继电器动作。

4．接口配线、通道防雷

组合架继电器与采集、输出驱动电路间一一对应，即接口信息表规定好了某套采集电路采集哪个继电器的状态，某套输出驱动电路驱动哪个继电器。

从组合架室内分线盘到联锁机用32芯电缆经防雷接口柜相连，在防雷接口柜上加装有通道防雷器件。

5．电务维修机

电务维修机的功能如下：

（1）接收操作表示机传来的站场状态信息、操作信息、提示信息、故障信息等。

（2）显示站场运行状况、车站车站值班员操作信息、故障信息、系统运行状况等。

（3）记录一个月的历史信息，可查看一个月内站场运行状况、车站值班员操作信息、故障信息等。

（4）为调度监督、TDCS系统、微机监测等提供接口。

TYJL-III 型计算机联锁系统为二取二乘二冗余结构(Dual Duplex Modular Redundancy architecture ),它由安全智能采集模块和安全智能驱动模块构成,每个安全智能模块通过双套热备的方式提高系统的可用性,一旦其中某一个模块故障,其备用模块可以保证系统无间断的工作。

采集驱动单元

是TYJL-III 型计算机联锁系统的重要组成部分,提高采集驱动单元的安全性、智能性对于提高整个系统的安全性是一种行之有效的解决方案。

新研制开发的智能安全输入输出板,由内部双CPU 完成控制、通信及自检任务,通过双CPU 比

较,一致后才执行联锁机的驱动命令,提高了系统的安全性。

联锁控制系统的上层联锁机和下层安全智能I/O 系统之间通过高可靠的现场总线CAN进行通信。由于TYJL-III 型计算机联锁系统属于安全关键系统,要求系统各单元间建立实时、可靠、安全有效的通信。

CAN 总线是一种有效支持分布式控制或实时控制的串行通信网络。系统中采用双CAN 总线方式的冗余通信,可以实现安全智能I/O 系统与联锁控制系统间的实时、可靠的数据通信。系统中采用了多种安全保护措施,如故障安全措施、系统自诊断技术、硬件冗余容错技术、编码技术等,具有很高的安全性和可靠性。

TYJL-III 型计算机联锁系统的主要构成

TYJL-III 型计算机联锁系统硬件结构分为联锁逻辑子系统、安全智能I/O 模

块、监控机、维修机和综合配电柜5大部分。由于物理位置上安全智能I/O 模块和联锁逻辑子系统处于同一个机柜,通称为联锁机。

TYJL-III 型容错计算机联锁控制系统

从系统结构上讲,两台监控机不分主机与备机,系统运行时两台监控机上的

控制命令均有效。单台监控机发生故障,不影响整个系统的正常工作。

联锁机由两套高可靠的工业控制计算机系统组成,采用二取二乘二热备的冗

余方式工作,主要负责联锁逻辑运算。单套联锁机由主机和从机构成。主机和从

机分别进行独立的联锁运算。

安全智能I/O 模块主要负责联锁命令的执行和联锁运算所需的信息采集,包

括安全智能采集模块和安全智能驱动模块。安全智能采集模块为32路采集模块,

安全智能驱动模块为16路驱动模块。

监控机负责人机交互,将操作员通过鼠标给出的执行命令传送到联锁机,并

将站场信息通过图形化界面显示出来。维修机主要负责记录和存储联锁控制信信息。