计算机联锁及软件设计-
实验名称：计算机联锁及软件设计实验
学院：电子信息工程学院
专业：自动化（信号）1201
小组成员：司琪黄涛
昊天孟琦
任课教师：文静
2015 年 6 月10 日
实验二：典型小站的联锁系统总体设计
实验要求：
根据所给站场设计一套计算机联锁系统，要求完成以下工作：
1、分析站场的基本作业需求
2、设计一套符合当前主流技术的计算机联锁系统，要求采用双机热备模式，上下位
机分离，采用继电器接口，确定接口组合及其数量。
3、说明各组成部分所采用的主要技术和功能。
实验设计：
一、站场的基本作业需求：
站场作业分为：列车作业、调车作业和转场作业三种。
1.列车作业包括列车发车作业、列车接车作业和列车通过作业。
①列车发车作业：办理列车由股道向区间发车。
②列车接车作业：将列车由区间接入股道。分为正线接车和侧线接车。因设备
故障不能办理正常的接车作业或由非接车线路接车时，应该办理引导接车作
业。
③列车经由股道不停车通过车站。
2.调车作业：在车站站场进行的机车出入库、转线、车列解体、列车编组、摘挂
以及取送车等作业。
3.转场作业：包括列车转场作业和机车车辆转场作业。
在所给站场中：
接车作业：下行方向接车至1股道、至Ⅱ股道、至3股道；上行方向接车至1
股道、至Ⅱ股道、至3股道。共6条接车进路。
发车作业：由1股道、Ⅱ股道、3股道分别发车上行或者下行，共6条发车进路。
调车进路：由D1至D4、由D1分别至1股道、至Ⅱ股道、至3股道、由D2分别至1股道、至Ⅱ股道、至3股道，共7条调车进路。
二、联锁系统的设计：
纳入《维规》的9种计算机联锁系统，TYJL-Ⅱ（铁科研）、DS6-11（通号公司）、VPI（卡斯柯）CIS-1（卡斯柯）、JD-1A（交大）五种为双机热备结构，TYJL-ECC、TYJL-TR9两种为三取二容错结构，DS6-K5B、EI32-JD两种为二乘二取二结构，以及《维规》公布实施后，取得“行政许可”的TYJL-ADX、TYJL-Ⅲ两种也为二乘二取二计算机联锁系统。目前，高铁线路上运用的计算机主流产品为DS6-K5B型计算机联锁系统及EI32-JD型计算机联锁系统，在本实验中我们采用DS6-K5B型计算机联锁系统.
DS6-K5B型计算机联锁是通号与日本京三制作所联合开发的一套用于车站信号联锁控制的系统。该系统的核心硬件联锁机和输入输出电路采用京三公司的K5B型产品。该产品所有涉及到安全信息处理和传输的部件均按照“故障-安全”原则采取了2重系结构设计。DS6-K5B计算机联锁系统由控制台、联锁机、电务维修机、输入输出接口和电源五个部分组成。
系统配置示意图如下：
DS6-K5B型计算机联锁系统配置示意图各部分功能分区如下：
根据车站连锁控制的层次结构：
DS6-K5B型计算机联锁系统采用了采用双机热备模式，上下位机分离，采用继电器接口。
三、接口组合及数量：
分析：一个组合可以放10个继电器。
①对于信号机：
进站信号机点灯电路中有13个继电器：控制信号显示作用的继电器共有5个：列车信号继电器LXJ、引导信号继电器YXJ、正线信号继电器ZXJ、通过信号继电器TXJ、绿黄信号继电器LUXJ。监督信号机灯泡灯丝的继电器有2个：灯丝继电器DJ、2DJ。灯丝转换继电器共5个：UDZJ、LDZJ、HDZJ、2UDZJ、YBDZJ。另外，还有1个列车信号复示继电器LXJF。因此，每架进站信号机的接口电路共有13个继电器。
出站信号机有5个继电器：控制显示作用的继电器共有4个：列车信号继电器LXJ、主信号继电器ZXJ、第二离去继电器2LQJ、调车信号继电器DXJ。监督信号机灯泡灯丝的继电器有2个：灯丝继电器DJ、第二灯丝继电器2DJ。灯丝转换继电器4个。列车信号复示继电器LXJF1个。因此，每架出站信号机的接口电路共有11个继电器。
调车信号机有2个继电器：控制显示作用的信号机有1个：调车信号继电器DXJ。监督灯丝状态的继电器有1个：灯丝继电器DJ。因此，每架调车信号机的接口电路共有2个继电器。
图中：
进站信号机组合：2个进站信号机26个继电器
出站信号机组合：6个出站信号机66个继电器
调车信号机组合：3个调车信号机6个继电器
预告信号机组合：2个预告信号机
②对于道岔，每个四线制道岔接口电路中有7个继电器：若采用四线制道岔控制电路，则：每个道岔的道岔启动电路中共有5个继电器：锁闭继电器SJ、第一道岔启动继电器1DQJ、第二道岔启动继电器2DQJ、定位操作继电器DCJ、反位操作继电器FCJ；每个道岔的表示电路中共有2个继电器：定位表示继电器DBJ、反位表示继
电器FBJ。因此，每个道岔继电器接口电路共有7个继电器。
图中：
有五个道岔共35个继电器
③对于轨道电路：
无分支轨道电路：在股道或无岔区段上装设的轨道电路为无分支轨道电路，每段无分支轨道电路上只有1个继电器：轨道继电器GJ。
有分支轨道电路：采用一送多受并联式轨道电路。一送两受：有1个主轨道继电器DGJ、1个分支轨道继电器DGJ1，共两个继电器。一送三受：有1个主轨道继电器DGJ、2个分支轨道继电器DGJ1、DGJ2，共3个继电器。
图中：
有13个区段：
9个无分支轨道电路：9个继电器
三个一送两受轨道电路：6个继电器
一个一送三受轨道电路：3个继电器
综上所述：需要信号机继电器接口11个、道岔继电器接口电路5个、轨道电路继电器接口电路13个，共需要151个继电器。
四、各部分技术及功能：
一、各组成部分：
DS6-K5B计算机联锁系统由控制台、联锁机、电务维修机、输入输出接口和电源五个部分组成。
（一）控制台
1、控制台是系统的人机界面，其由控显A、B双机，车站值班员办理行车作业的操作和显示设备组成。操作设备一般选择鼠标，显示设备一般选用图形显示器。
2、每一台控显机安装了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。控显双机的工作方式为双机热备。
3、每一台控显机配备专用CTC通信接口，具有与分散自律型调度集中系统结合的功能。
（二）联锁机
联锁机由联锁逻辑部和前置通信机两部分构成，其中联锁逻辑部用来实现基本联锁功能运算，前置通信机主要用来与外部系统（TCC或RBC）建立和安全校验处理。联锁逻辑部和前置通信机之间通过125Mbit/sLAN组成一个部闭环网络，实现信息交互。
DS6-K5B的联锁双机（1系和2系）安装在一个800×330mm的机架。两系的组成完全相同。每一系由IPU6电源板、F486-4联锁CPU板，FSIO1电子终端接口板，FSIO2电子终端通信扩展接口板、125Mbit/sLAN通信板五块电路板组成。每一系的机架有两个空闲插槽，需要时可插入与其他系统通信的接口板（如CTC 系统通信用OPU板等）。各板之间通过VME总线互连。
联锁1系电源和联锁2系电源是两个输入直流24V，输出直流5V 的DC/DC 电源。用于分别向联锁1系和联锁2系的逻辑电路提供5V电源。
1、F486-4板
F486-4是联锁机的主CPU板。两重系每一系各有一块F486-4板。安装在联锁机架每一系左边第一个槽位（正面）。
F486-4 的功能：完成联锁逻辑运算，两重系间通信及切换控制，两重系一致性检查、系统的故障检测及报警，异常时停止动作。
板上的ROM存储系统管理程序。每次联锁机加电需从IC卡读入联锁程序和站场数据，存储在RAM中。