CIS型计算机联锁系统

目前我国国内主要的计算机联锁系统有：铁科院研制的：TYJL--II型，TYJL—TR9型；卡斯柯公司研制的 ：VPI型；通信总公司研制开发的：DS6--II型。

1、 VPI型计算机联锁控制系统详细解

析

（1） VPI系统结构及功能解析

安全型计算机联锁（VPI）系统是一种故障—安全的、以多处理器为基础的车站联锁信号控制系统。它是中美合资卡斯柯信号有限公司（CASCO）从阿尔斯通信号安全型公司引进、结合中国铁路运营技术条件，经过二次开发的一种安全型车站联锁设备。 VPI系统分成五部分：

1） 联锁模块：整个系统的心脏，包含双套

联锁和切换电路。

2） 人机界面模块：VPI与操作员之间的人

机接口，能模拟整个站场、轨道电路、信号、道岔等，并给出不同表示，同时用汉语语音系统给出语音提示或报警。 3） 冗余网络：采用基于集线器的星行结构

和10Mbit太网技术，增强了网络系统

1

的可靠性。 4） 系统维护模块：主要为计算机联锁完成

系统维护及接线口设备检测的功能。 5） 与室外设备接口模块：主要为计算机通

过驱动安全型继电器和采集器安全相继电器接点方式与继电电路接口，实现微机设备与控制对象隔离。 2、 软件系统及功能分析 1）上位机软件系统：

目前我国国内主要的计算机联锁系统有：铁科院研制的：TYJL--II型，TYJL—TR9型；卡斯柯公司研制的 ：VPI型；通信总公司研制开发的：DS6--II型。

1、 VPI型计算机联锁控制系统详细解

析

（1） VPI系统结构及功能解析

安全型计算机联锁（VPI）系统是一种故障—安全的、以多处理器为基础的车站联锁信号控制系统。它是中美合资卡斯柯信号有限公司（CASCO）从阿尔斯通信号安全型公司引进、结合中国铁路运营技术条件，经过二次开发的一种安全型车站联锁设备。 VPI系统分成五部分：

1） 联锁模块：整个系统的心脏，包含双套

联锁和切换电路。

2） 人机界面模块：VPI与操作员之间的人

机接口，能模拟整个站场、轨道电路、信号、道岔等，并给出不同表示，同时用汉语语音系统给出语音提示或报警。 3） 冗余网络：采用基于集线器的星行结构

和10Mbit太网技术，增强了网络系统

1

的可靠性。 4） 系统维护模块：主要为计算机联锁完成

系统维护及接线口设备检测的功能。 5） 与室外设备接口模块：主要为计算机通

过驱动安全型继电器和采集器安全相继电器接点方式与继电电路接口，实现微机设备与控制对象隔离。 2、 软件系统及功能分析 1）上位机软件系统：

计算机联锁系统由控制台 电务维护台 联锁机 输出输入接口 微机检测和电源组成。

控制台由控显双机和车站值班员办理行车作业的的操作和表示设备组成。每台控显机内安装两个采用光缆连接的串行通信接口板INIO卡，用于同联锁机的2重系通信。控显双机互为备用，通过控显机转换箱实现控显双机之间的转换。操作设备为鼠标，显示设备为图形显示器。

电务维护台设备包括：监测机 键盘 鼠标 显示器 打印机。监测机内安装两个采用光缆连接的串行通信接口板INIO卡，用于同联锁机的2重系通信，从联锁双机取得联锁系统的维护信息。监测机通过串行通信接口从微机检测上位机取得模拟量的检测信息。电务维护人员可以通过键盘 鼠标 显示器 打印机和显示器查询和打印各类监测信息。

联锁机由2重系组成，以主从的方式并行运行。两系之间通过并行接口建立的高速通道交换信息，实现了2重系的同步和切换，联锁机的每一系各用一对光缆经过光分路器与控显双机相连，使联锁的每一系都能够与两台控显双机通信。联锁机的每一系用一对光缆分别与监测机的两个光通信接口相连，联锁机的每一系的维护信息分别送到检测机。联锁机的每一系有5个连接电子终端的通信接口，称ET回线1-5。每个通信接口可连接一个电子终端机架。

电子终端电路具有2重系

第六章 计算机联锁系统软件

第一节 软件的功能与总体结构

一、软件的功能

一般来说，计算机联锁系统的软件应具有以下功能：

1．人机界面信息处理功能

（l） 操作信息处理

对正常的操作进行处理，形成有效的操作命令，并在屏幕上给出相应的表示，以便使值班员确认自己的操作：对错误的操作进行处理，并在屏幕上给出相应的提示，以便使值班员能够立即发现自己的错误操作，及时采取措施纠正错误的操作。

（2） 表示信息处理

对现场信号设备的状态，在屏幕上实时地给出显示，使值班员能随时监督现场设备的运用情况。

（3） 维护与管理信息处理

对现场的信号设备的故障状态，在屏幕上及时地给出特殊的显示，以便使维护人员迅速、准确地查找故障；自动记录并储存值班员办理作业的时间及被操作的按钮，完成与其他周边系统的联系。

2．进路控制功能（基本联锁控制）

能够完成规定的联锁功能，主要包括： （1） 进路选出（建立）； （2） 进路锁闭； （3） 信号开放；

（4） 信号保持开放； （5） 进路解锁； （6） 进路正常解锁； （7） 进路非正常解锁； （8） 道岔单独操纵； （9） 进路引导总锁闭等。

（ A 卷）

得分 阅卷人 一、

填空题（每空1分，共20分）

1、信号设备的接地电阻值不大于 欧姆。

2、双机热备系统中，双机之间的通信采用 通信方式。

3、计算机联锁系统中的总线一般分为三类，即 、 、和 。

4、计算机联锁系统软件按照层次结构可分为 层、 层和 层。

5、计算机联锁系统中联锁数据包括 和 两大类，其中联锁静态数据结构有 和 。 6、联锁机与执行层的联系方式有 和 两种方式。 7、TYJL-II型计算机联锁系统其联锁机双机切换有 和 两种控制方式。

8、TYJL－II型计算机联锁系统联锁机柜有 电源、 电源和驱动电源。

9、DS6-11计算机联锁系

第一章:概述

计算机联锁首先于1978年在瑞典哥德堡投入运用,1984年中国铁路开发出第一台计算机联锁,此后取得迅速发展,1991年11月19日,中国铁路干线上第一个微机联锁系统在广深线红海站开通.截至1995年底中国铁路及厂矿企业使用计算机联锁的车站已有47个。

铁路在此方面的计算机联锁是指利用计算机对车站作业人员的操作命令及现场表示信息记性逻辑运算,从而实现对信号机及道岔轨道电路信息采集发送等设备进行集中控制,使其达到相互制约的车站联锁设备。

计算机工程的设计宝库室内和室外两部分,室外部分与继电联锁部分设计基本相同。计算机联锁的全部联锁功能由软件来实现,它的电路结构和继电联锁有着本质的区别,除了所保留的执行电路,包括道岔控制电路,信号点灯电路,轨道电路以及灯丝断丝报警电路,断路器报警电路外,其室内部分设计与继电联锁的设计有着和大的不同。

在对采用计算机联锁的车站进行工程设计时,不需要像继电联锁那样处理网状电路图和设计控制台,因为计算机联锁不存在网状电路,控制台的设计由生产厂家完成。

本论文将根据自己设计的简单的车站引出各部分电路图的设计以及组合的选用及排列。

第二章:设计内容

第一节:设计综述

一、计算机联锁设计包括室内和室外设计，室外与

（ A 卷）

得分 阅卷人 一、

填空题（每空1分，共20分）

1、信号设备的接地电阻值不大于 欧姆。

2、双机热备系统中，双机之间的通信采用 通信方式。

3、计算机联锁系统中的总线一般分为三类，即 、 、和 。

4、计算机联锁系统软件按照层次结构可分为 层、 层和 层。

5、计算机联锁系统中联锁数据包括 和 两大类，其中联锁静态数据结构有 和 。 6、联锁机与执行层的联系方式有 和 两种方式。 7、TYJL-II型计算机联锁系统其联锁机双机切换有 和 两种控制方式。

8、TYJL－II型计算机联锁系统联锁机柜有 电源、 电源和驱动电源。

9、DS6-11计算机联锁系

一、系统结构

TYJL-TR9型容错计算机联锁系统在系统结构方面与TYJL-II型双机热备计算机联锁系统类似，如图1-1，有以下几个组成部分：容错联锁主机，监控机，控制台，电务维修机，系统电源，接口架及继电器组合架，以及与其配套的计算机监测系统（可选用），远程诊断设备，调度监督系统等。下面对各主要部分进行简要说明。

1.1 容错联锁机

联锁机是车站计算机联锁系统中的核心部分。它主要对现场设备进行信息

采集，通过监控机接收值班员发出的操作命令，通过联锁程序进行逻辑运算，根据不同的运算结果进行驱动输出，直接去动作组合架上的继电器，控制现场的信号设备。并把现场的状态传递给监控机，以便在控制台上显示。联锁机由以下几部分组成：

数字化仪控制台鼠标操作室远端远程诊断微机监测容错联锁主机监控机A监控机BUPS电务维修机机房调度监督继电组合电源屏机械室现场 图1-1 TYJL-TR9型容错计算机联锁系统总体结构图

1． 联锁机笼（8110）

2． 主处理器模块（3006，3008）。主要功能是进行逻辑运算。

3． 电源模块(8312)。主要功能是提供计算机工作的内部电源。 4． 采集模块(3564)。采集现场信息，并传递给处理器模块。 5．

第一章计算机联锁基础

第一节计算机联锁概述

车站信号设备是一个很复杂的自动控制系统，它经历了从机械联锁到继电联锁的发展过程。采用继电联锁固然有很高的安全性和可靠性。但是继电联锁设备造价高、信息少、体积大，而且不便于与其它自动控制系统进行信息交换。随着计算机技术的不断发展，在世界各国正采用计算机设备来实现对车站联锁的控制，即计算机联锁。从长远观点看，计算机联锁系统将成为继电联锁的替代设备。它已成为铁路信号技术设备自动化、信息化的标志，是保证铁路运输安全高效的关键设备。本章就计算机联锁的基础知识作以介绍。

一、计算机联锁的基本原理

众所周知，继电联锁是靠继电器的线圈、接点组成一套复杂的开关量控制电路，实现对信号设备的联锁控制。而计算机是一个能够对二进制代码进行各种复杂运算的智能机器，要用计算机取代继电器实现联锁控制就必须将各种开关量转换为1、0相间的代码，构成一套复杂的控制系统。

图1—1计算机联锁基本原理框图

图1—1是计算机联锁控制的原理框图，实现联锁控制主要经过信息输入、联锁运算和信息输出三个环节。计算机一方面通过操作输入通道和接口接收由操作设备(控制台)产生的操作信息；另一方面通过状态输入通道和接口采集室外信号设备的状态信息，将上述两种开关量的动作变

目 录

1计算机联锁系统基础 ................................ 1

1.1 计算机联锁概述 ...................................... 1 1.2计算机联锁的功能 ..................................... 1 1.3计算机联锁主要技术条件 ............................... 2 1.4计算机联锁的应用现状 ................................. 3

2计算机联锁工作原理 .................................5

2.1 计算机联锁系统硬件组成 .............................. 5 2.2计算机联锁系统基本原理 ............................... 6 2.3计算机联锁系统可靠性及安全设计 ....................... 7

3计算机联锁系统故障维护及探讨 ...................... 11

3.1 联锁设备常见故障分析处理 ..........................