目前,CBI计算机联锁系统是我们运用最多的计算机联锁系统。它的主要任务是处理进路内的信号机、道岔与轨道电路之间存在的安全联锁关系[1]。
由于计算机联锁在提高运营水平、管理程度、自动化效率、以及减少调度人员指挥工作的强度上具有最显著的效果。所以大多数情况下,很多车站都需要设置联锁设备,以此来保证行车安全[2]。
1.1.1计算机联锁的工作原理
计算机联锁系统是一个包括操作及维护人员、执行结构和室外被控对象在内的具有分布式结构(可以实现远程控制)的实时反馈控制系统。如图1-1所示,其工作过程主要包括命令执行过程与信息反馈过程[3]。
(1) 命令执行过程
a. 车站值班员根据调度命令,利用上位机的I/0设备(如键盘、鼠标)办理选路、操纵道岔等操作命令[3];
b. 当上位机接收到操作命令之后,先对命令进行判断,若判定成立,则将之以固定的命令格式发送给联锁机,若判定不成立,则不予发送;
c. 联锁机收到命令后,根据实际情况来进行联锁处理,并产生驱动命令发送给驱动电路板;
d. 驱动命令到达驱动板后,通过电路为相应的继电器提供(或断开)驱动电源,使继电器电路中相应的继电器动作(吸起或落下);进而控制室外的信号设备动作。
(2) 信息反馈工程
a. 一旦室外信号设备动作,表示继电器就会相应发生变化,并将此变化实时反馈到联锁机;
b. 联锁机接收到采集信息后,将其进行存储。同时,联锁机还需对采集电路板、驱动电路板等进行故障检测,最后将结果反馈给上位机和维修机;
c. 上位机与维修机将反馈信息转换成人能识别的方式显示出来。
图1-1 计算机联锁系统工作原理
1.1.2 计算机联锁系统的结构
室内设备由以下几个组成部分,如图1-2所示。
人机交互层由车站操作人员平台(上位机号维修人员的维护平台维修机)组成。其中,接受操作人员的操作输入主要由上位机负责,并且将信息传送给联锁机;使之能够实时显示站场的情况[4]。
联锁控制层主要组成部分是联锁机,冗余结构形式是联锁机的主要硬件,接收来自人机交互层的联锁命令以及室外监控对象的状态信息,然后进行联锁逻辑运算[5]。
I/O接口层是由继电器电路和采集/驱动电路板组成的[6]。
图1-2 计算机联锁系统的层次结构
1.1.3计算机联锁系统的可靠性和安全性
(1) 可靠性保障技术:
系统的可靠性是指在规定的条件及时间内,系统完成了规定功能的概率[7]。
(2) 安全性包括两层含义:论文网
a. “功能安全”,即在没有发生故障时,设备能准确无误的工作。
b. “故障—安全”,即在发生故障的时候,设备需要导向安全的状态[8]。
(3) 系统可靠性安全性保障技术
目前,我们广泛使用的冗余结构方式主要有:双机热备、三取二、二乘二
取二[9]。 前亭站计算机联锁工程设计(4):http://www.youerw.com/zidonghua/lunwen_78924.html