《计算机联锁系统简介.docVIP

1、计算机联锁系统概述 车站联锁控制系统是车站信号的基础设备，在计算机联锁系统开发之前是基于布线逻辑的继电联锁装置。社会在发展，技术在进步，电子技术和计算机技术的不断发展，一场信息技术大革命正在世界范围内迅速展开。随着计算机技术的发展，特别是对可靠性和冗余容错技术的深入研究，车站信号联锁安全技术也正在不断地更新、发展。 1978年世界上第一个计算机联锁系统在瑞典哥德堡问世，随后从80年代起各国竞相开发研究计算机联锁，并取得了显著的成绩，90年代已有不少国家开始大面积推广计算机联锁系统。如日本、英国已制定技术政策，不再发展继电联锁，而由计算机联锁取代。1984年中国铁路开发出第一台计算机联锁，此后取得迅速进展。截至2005年底，据中国铁道部统计，中国国家铁路使用计算机联锁的车站已有1247个。 计算机联锁系统由硬件和软件构成。 硬件包括联锁计算机（完成联锁功能和显示功能）、彩色监视器、微型集中操纵台、安全继电输入输出接口柜、计算机联锁专用电源屏以及现场信号机、转辙机、轨道电路等室外设备。 软件是实现进路、信号机和道岔相互制约的核心部分，由两部分组成：一是参与联锁运算的车站数据；二是进行联锁逻辑运算，完成联锁功能的应用程序。 车站数据库包括车站赋值表、车站联锁表、按钮进路表、车站显示数据等。应用程序由多个程序模块组成，即系统管理程序模块、时钟中断管理程序模块、表示信息采集及信息处理程序模块、操作命令输入及分析程序模块、选路及转岔程序模块、信号开放程序模块、解锁程序模块和站场彩色监视器显示程序模块等。 计算机联锁的操作方法与继电联锁相似，操作人员办理进路时，只需先按进路始端钮，再按进路终端钮即可完成。此时计算机就执行操作输入程序和联锁处理程序。根据输入的按钮代码，从进路矩阵中找出相应的进路，然后检查是否符合选路条件，只有完全满足选路条件后，程序才能转入选路部分。之后，先检查对应道岔是否在规定位置，再将需要变换位置的道岔转换位置，接着锁闭进路。 计算机联锁系统与继电联锁相比的优越性主要有以下几方面： （1）体积小、可靠性高，可实现无维修和少维修。 （2）计算机联锁系统功能更加完善 继电联锁设备，如我国广泛应用的6502电气集中联锁系统，受站场形电路网络层次和结构、继电器数量以及网络线的多寡等限制，在功能及功能扩展方面均受到限制。对上述限制，计算机联锁系统往往通过少量的硬件和软件开发即可解决。 （3）计算机联锁系统的信息量大为丰富，利用各种网络手段，可方便地与行车调度指挥系统、列车控制等系统联网，提供及交换各种信息，以使工作协调顺畅。 （4）计算机联锁系统易于利用自诊断，自检测功能及远距离联网，实现远程诊断。 （5）随着大规模集成电路的发展，计算机联锁系统的投资将越来越低，与继电联锁相比将更占优势。 2、计算机联锁系统的结构 计算机联锁系统由于控制规模、功能的完备程度、经济因素、技术实现以及 技术背景和历史背景的不同，而有多种体系结构。 1、单模块结构 当系统的功能比较简单时才可以使用这种结构。单模块结构需要有一个或几个串行数据接口，以便与其它系统，如调度集中、微机监测等相联系。 2、多模块结构 就国内外现有的计算机联锁系统来看，大多是多模块结构，但各模块的功能及模块之间的联系是不尽相同的。就进路控制的层次而论，可分为操作表示层、联锁运算层和执行层。这里所说的执行层是指联锁机与各个监控对象之间的控制电路这一层。对应着这三个层次，相应地可由三种微机：操作表示机、联锁机以 及控制器来承担各层的任务。 （1）操作表示机 操作表示机主要任务是接收来自控制台、键盘或鼠标器等的操作输入，判明操作输入能否构成有效的输入命令，并将操作命令转化成约定的格式，由串行口传送给联锁机。另外，接收来自联锁微机的表示信息，将它们转换成屏幕显示器或控制台能够接受的格式。既然操作表示机的功能是传送和生成操作命令和表示信息的，所以在有的系统中也将它作为联锁机与调度集中的中间联系结构。 采用了操作表示机，可以提供丰富的表示信息，减轻联锁机的工作量，使联锁机能承担更多的其它功能。有了操作表示机可使联锁机的硬件结构标准化，即联锁机制需要一个串行接口与操作表示机联系就可以了，而不需要许多并行的操作输入和表示输出接口。当车站规模较大时，采用操作表示机也是经济的。操作表示机所处理的信息不涉及到行车安全，所以不要求该微机具有故障安全功能，但它必须十分可靠才能保证联锁系统正常工作。为此，一般采用动态冗余 微机结构。 （2）联锁机 联锁机是联锁系统中的核心部分。联锁机与执行层的联系有两种方式。 一是专线方式，即对应每一监控对象都有专门的控制命令输出口和状态信息输入口相对应。或者说，基本上保留了电气集中联锁系统的道岔和信号机的控制电路。 另一种是总线方式。这种方式的特点是把室外的监控对