01-计算机联锁系统技术-第一章.ppt

* * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * 1.4.5计算机联锁系统的基本结构 层次结构 集中式控制结构 分散式控制结构 冗余结构 可靠性冗余结构 安全性冗余结构 1.4.6车站联锁的层次结构 人机会话设备 联锁机构 人机会话层 室外设备 监控层 联锁层 1.4.6车站联锁的层次结构 人机会话层－操作人员通过操作向联锁机构输入操作信息并接受联锁机构输出的反映设备工作状态和行车作业的表示信息。 联锁机构－系统核心，实现联锁功能，必须具有故障－安全性能。其根据联锁条件，对输入的操作信息和状态信息，以及联锁机构的当前内部信息进行处理，改变内部信息，产生相应的输出信息，即控制命令，并交付监控层控制电路予执行。 监控层－接受上层信号控制命令和道岔控制命令，并向联锁层传输信号、道岔、轨道电路的状态信息，其控制电路必须时故障－安全的。 1.4.6计算机联锁的层次结构 光笔控制盘、大屏幕显示器 计算机联锁运算与测控 继电器电路 运转值班室 室外现场 信号机械室 输入、输出适配电路 1.4.7计算机联锁的控制结构 集中式控制与分散式控制结构 集中式控制系统由室内、室外两部分构成，特点是联锁系统的各层功能均由一台计算机完成 ①控制台 ②联锁处理机 ③输入输出接口 ④电源设备 ⑤现场信号设备 控制台 联锁处理机 输入输出接口 室内 室外 操作信息 表示信息 状态信息 控制命令 1.4.7计算机联锁的控制结构 分散式控制结构的特点是将联锁系统的功能按结构层次划分成若干相对独立又有一定联系的功能模块，均由相应的计算机来处理。由于功能模块的划分并非唯一，所以具体结构形式是多种多样的 控制台 监视控制机 联锁机 目标控制器 与其他系统联系 分散式控制结构 ①监视控制机（上位机）－信息管理计算机，人机会话功能，还用于实时记录信息及其再现，另外还有诊断功能； ②联锁机（下位机）－实现信号设备的联锁逻辑处理功能，完成进来确选、锁闭、发出开放信号和动作道岔的控制命令，与执行层有两种方式：专线方式和总线方式 ③目标控制器－控制命令和状态信息的转送站，一方面接收和效核来自联锁机的控制代码，经译码后形成控制命令，以驱动相应的设备控制电路；另一方面由接收监控对象的状态信息，经编码传送到联锁机。 联锁机 输入输出接口 监控对象 室内 室外 联锁机 室内 室外 总线 控制器 控制器 控制器 总线方式 专线方式 监控对象 监控对象 监控对象 1.4.8系统的冗余结构 可靠性冗余－减少出现故障时系统停止工作的概率，采用逻辑上为“或”关系的二重结构，如下图： 模块A 模块B 输入 或门 输出 安全性冗余－出现故障时，为了减少产生危险侧输出的概率，采用相互较核的逻辑上为“与”的二重结构，如下图： 模块A 模块B 输入 与门 输出 1.4.8系统的冗余结构 监控机的双机冗余系统结构 人工切换控制较简单，当操作人员发现故障时，人工切换开关，将备用机投入使用，采用自动切换控制时，必须对工作机进行不间断的故障检测，一旦发现故障，立即切换，把备用机替上去。 监视控制机主机 监视控制机备机 输入 切换开关 1.4.8系统的冗余结构 联锁机双机冗余系统结构 考虑到安全性在每一台联锁机内装配两套功能完全相同、但编程方法完全不同的独立版本的联锁程序，用单机顺序执行双份程序并对两者的运算结果进行比较（逻辑“与”），经比较器判断相同时，说明运行正常，可作为系统输出。不一致时，进行倒机，启用备机。 程序A 程序A 输入 切换开关 联锁备机 程序B 联锁备机 程序B 比较器 比较器 输出 1.4.8系统的冗余结构 联锁机三机冗余系统结构 三套联锁计算机的性能相同并分别执行同一套联锁程序，输出由表决器进行表决，有两套输出相同，则表决有正确输出，也称为三取二结构。只有当任何两套计算机同时发生相同故障，并产生同样输出信息时，表决器无法检测出错误，但这种情况概率很小。 联锁A机 联锁B机 输入 联锁C机 V 输出 1.4.9计算机联锁的故障－安全 因为通用电子器材本身并不具有故障状态的不对称性，所以要采取保障措施。 故障安全保障措施 涉及行车安全的信息代码可以在故障或 干扰时能被检测出，或安全侧代码概率大 代码畸变或迷路时， 系统不得产生危险侧输出 涉及行车安全的信息代码在传输中，不至于 因故障到达错误目的地，或可以被检测出 1.4.10计算机联锁系统的发展 铁路行车的智能系统 列车间隔调整系统 调度专家系统 调度管理信息系统 计算机联锁系统 铁路行车的控制与管理在全面向智能化发展 1.4.10计算机联锁系统的发展 计算机联锁系统应当能够直接接受调度计划并自动生成进路控制命令以及确定命令的执行时机，这样不仅减少了