TYJL—Ⅱ型计算机联锁系统教案

2024-07-11

精选TYJL—Ⅱ型计算机联锁系统教案

　　TYJL—Ⅱ型计算机联锁系统教案

　　TYJL—Ⅱ型计算机联锁系统维护

　　1 TYJL—Ⅱ型计算机联锁系统的体系结构

　　TYJL—Ⅱ型计算机联锁系统是由铁道科学研究院通信信号研究所研制开发的分布式多处理机系统，系统的构成采用模块化结构，根据站场的实际需要，可进行拼接组装，构成各种大小不一的系统，其体系结构如图1所示。

　　图1 TYJL—Ⅱ计算机联锁体系结构框图系统采用三层三级控制结构，由监视控制机、联锁逻辑处理机、执行表示机和电务维修机等四部分组成。系统内部各子系统之间采用STD网络通信。系统的各部计算机均为主备双套，联锁机、执行表示机具有热备、自动切换功能，其它如监视控制机由人工切换。各备用机同样构成系统与主机同步工作，备用系统可脱机，供试验维修。

　　2 TYJL—Ⅱ型计算机联锁子系统的硬件组成与功能

　　2.1 控制监视级

　　控制监视级主要由控制台、监视控制机、电务维修机及外围设备组成。监视控制机由下列部件组成：

　　主机板：CPU目前已升级为奔腾芯片，主频233MHZ，内存容量32M。 2个RS232（串行通信接口），用于接收数字化仪和鼠标的操作信息。一个并行口，用按钮盘操作时采集操作信息。

　　12槽无源PC总线母板，插接主机各芯片。

　　1块PC－01网络板，用于实现本机与系统其它机器的通信。

　　1块以太网卡，用于实现与电务维修机连接。

　　三英寸软盘驱动器1个，1G硬盘，用于固化程序。

　　多屏VGA显示图卡，用于驱动两台21英寸彩色监视器

　　语音声卡，能够产生各种报警信息。

　　局域网通讯卡，连接局域网，实现与其它远程信息系统的通信联络。监视控制机的外围设备有键盘和两台21英寸彩色监视器。系统的操纵设备是数字化仪配鼠标，采用windows操作系统，操作简单，显示直观清晰。

　　监视控制机的主要功能是实现控制、储存、进路初选、电务维护及屏幕显示。其中控制监视机完成人机对话、进路初选及实现与联锁机及其它通信系统的通信联系。

　　电务维修机通过以太网与主备监视控制机连接，实现把实时信息采集到维修机，记录储存供电务人员维护系统时调用查询。

　　2.2 联锁机和执行表示机

　　联锁机和执行表示机的硬件组成结构基本相同，其组成如图 2所示。每一台机器的主要组成模块如下：

　　(1)STD微处理器板(CPU板)：它是计算机联锁系统的核心，随着工控机档次的提高，该系统的CPU已进行了几次换代。

　　(2)报警板：专为系统报警设计的控制板。

　　(3)STD—01通信板：执行表示机上插一块，联锁机上插两块，一块用于主备机通信，一块用于与监控机和执行表示机通信。

　　(4) 1604I/O接口板：它是开关量输入输出接口板，连接光电隔离的信息采集及控制驱动板。

　　通信板 I/O总线图2 联锁机（执表机）结构图

　　(5) 信息采集及控制驱动板:每个机柜的下方设置12块或14块信息采集板，8块控制驱动板用于连接计算机和继电器接口电路，采集状态信息，输出控制信息。

　　在早期的联锁设备中采用8088微处理器板（准16位机），联锁机还需有配套的7308计数/计时器板、7320中断控制板和7710或7709存储器扩展板

　　联锁处理机采用高可靠性的工业控制机，其主要功能是：

　　(1)实现与上位机和执表机的通信调度。采用循环呼叫应答方式，如果通信不通，则超时报警及退出，呼叫下一个设备。在联机状态下，联锁机备机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运算逻辑处理功能，完成进路确选、锁闭，发出动作道岔和开放信号的控制命令，实现进路锁闭解锁。

　　(3)由采集板采集现场设备状态信息。

　　(4)输出控制命令，经由驱动板控制动作现场信号设备。

　　执行表示机作为联锁机的扩充，它的功能除了没有联锁机的第二项功能(联锁运算功能)外，其它与联锁机完全相同。

　　系统配有专用的电源屏，提供计算机联锁系统的专用电源，同时配有UPS电源，保证短时间停电时系统的信息不丢失。每一联锁机、执表机内各引入3组电源，一组是STD5V系统工作电源，供STD总线和采集、驱动模板内微机用电源；一组12V动态采集条件电源12V（T）；一组12V动态驱动电源12V（Q）。

　　机柜电源安装在机柜上层，各路电源在机柜的电源模板上均装有电源指示灯和测试孔。采集和驱动电源盒也设有指示灯。电源误差范围在15%以内，否则会影响机器的正常工作。为了降低电源故障对采集的影响，主、备机的电源并联使用，当其中一套电源故障时，有另一套电源继续供电，保证设备正常工作。平时应注意观察各机柜的电源指示灯，发现故障及时处理。各路电源之间要求有良好的隔离性能。

　　3 TYJL—Ⅱ型计算机联锁系统的接口电路

　　本系统的接口电路分为两级，第一级是 1604I/O接口板，第二级是光电隔离的信息采集板和输出驱动板。两级接口板采用34芯扁平电缆(实用32芯)连接。采集板和驱动板与继电器组合架通过电缆连接，由采集板连接继电器的接点采集现场信号设备状态的信息；由驱动板输出控制命令驱动执行继电器，控制动作现场的信号设备动作。

　　3.1 1604I/O开关量输入输出接口板

　　1604I/O接口板一侧通过STD总线与主板连接，另一侧与信息采集板和输出驱动板连接。为了减少板与板之间的连线，采用 I/O总线(母线)的工作方式，即把各采集板和驱动板连接到同一母线(I/O总线)上，计算机通过1604板为母线提供输入输出端口。每一1604板上有8个端口地址，每个端口地址有8位输入或输出，即每块1604板有64位输入/输出信息量，根据板上短路跳接线的位置，设置成地址连续的8个端口地址号。

　　计算机的CPU可以根据端口地址选通某一块1604板。1604板为I/O总线提供输出、输入端口，每一块1604板提供8个输出、输入端口可选通8块采集板或驱动板。

　　1604板具有输出回读功能，对于采集板可以用来检查所采集信息的正确性，对于驱动板用来检查输出信息的是否被正确执行。

　　3.2 状态信息采集板

　　状态信息采集板的容量是每板32个采集单元，各采集板的A8—A15、B8—B15、A26—A33、B26—B33共32个采集端分成四列，每列对应8个采集单元，由1604板选通某一板某一列的采集单元。该列采集单元被选通后，由1604板先输出全0信号，关闭所有光电耦合单元，计算机收到全0信息后，再输出全1信号，打开该列各光电耦合单元，采集1、0相间的动态信息。这样可以防止某一采集单元发生故障时采集到错误的信息。

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