铁道信号——基于PLC的微机联锁
铁路信号微机联锁系统的管理与维护
铁路信号微机联锁系统的管理与维护摘要：随着信息化社会的全面到来，铁路系统逐渐增强信息化技术在微机联锁工作中的应用。
下文将首先介绍微机联锁系统的运行特点，然后就该系统在工作中出现的种种问题，介绍了几点关于维护管理的办法，希望能够推动这个行业的进步与发展。
关键词：铁路信号；微机联锁；管理维护引言：微机联锁系统是一种在计算机技术基础上发展而来的铁路信号工作系统，在网路时代的不断发展中，该技术在完善的同时也正在面临着很多的挑战。
尤其在运行的时候，容易受到内外各个方面的影响和干扰，有关工作人员必须要采取有效的措施解决这些常见的故障。
一、微机联锁特点以及发展运行概况微机联锁系统主要应用于轨道交通工程中，我国第一套微机设备于1984年在北京矿山铁路使用，并且陆续形成了四家大型的微机联锁设备生产公司。
发展到2000年之后我国的铁路系统已经安装了500台类型相似的微机联锁系统设备。
随着计算机技术的进步和发展，该设备和科学技术进行结合统一，通过计算机操作技术取代继电电路，大大节省了工作人员在维修检测时所耗费的工作量，以及占地面积。
另外当系统的结构升级为分布系统结构，不仅能够有效节省电缆的使用数量，节省经济成本，同时能够保证系统在运行过程中的稳定性，方便后期的维护升级工作，为智能化的发展提供有力的支持[1]。
二、微机联锁系统在运行过程中存在的主要问题（一）技术人员素质过低在微机联锁系统运行以及设计的过程中，常常会因为工作人员素质不过关导致各种操作问题，例如对于微机站口的连接方式不熟悉，维护管理工作不规范，导致设备在出现故障之后无法在第一时间进行有效的处理。
另外在施工中还会出现接口失误的问题，在焊接过程中，周围产生的电磁场会对驱动线路造成一定的噪音影响，导致信号发生变化，或者在采集电阻的过程中型号不匹配，警报电路出现报错的情况。
以上的种种问题都是因为工作人员素质不过关所导致的。
（二）环境温度无法有效控制在夏季高温季节，计算机机房内部大量的计算机需要同时连续运作，因此常常会导致计算机对于温度的敏感程度增加，又因为很多的机房还没有引入先进的冷却装置，导致室内的温度连续上升，最终导致机器设备被锁死，无法正常启动。
【铁道信号】计算机联锁教学资料
第二篇计算机联锁第六章计算机联锁综述第一节计算机联锁的基本概念一、计算机联锁的定义什么叫计算机联锁：计算机联锁是以计算机技术为核心，采用通信技术、可靠性与容错技术以及“故障－安全”技术实现铁路车站联锁要求的实时控制系统。
二、计算机联锁的主要技术条件⒈计算机联锁能满足各种车站（场）规模和运输作业的需要，保证行车安全，提高运输效率，并具备大信息量和联网能力。
⒉计算机联锁采用硬件冗余结构，如双机热备、三取二或二乘二取二的结构。
可靠度指标：平均故障间隔时间大于或等于106h；安全度指标：平均危险侧输出间隔时间大于或等于1011h。
⒊计算机联锁使用的涉及安全的电路符合故障－安全原则；电路故障能及时发现，当故障会危及行车安全时，能切断系统的危险侧输出。
⒋计算机硬件体系结构为层次结构，如分为人机对话层、联锁运算层和执行表示层。
⒌计算机联锁具有通过通信前置处理机和通信网与其他系统实现通信能力，与调度指挥系统的数椐通信符合有关规定。
⒍计算机联锁的软件系统达到软件制式检测要求的可靠性和安全性，所有程序都具有模块化、结构化和标准化的特点。
⒎计算机联锁的各种接口与通道能保证长期使用的高稳定性和高可靠性。
与安全有关的接口与通道符合故障－安全原则，还采用了光电隔离、动态冗余编码、参数限界冗余、故障检测及其它特殊方法，以防止危险后果的发生。
⒏计算机联锁能通过外部数椐通道或计算机网络与其它自动化或管理系统，如CTC、TDCS等连接，与之信息交换。
⒐计算机联锁设有两路独立电源供电，并且有自动转接功能，以保证不间断供电。
计算机和电子设备的直流电源具有不间断供电和有效去除脉冲及浪涌干扰的性能。
⒑计算机联锁采取了必要的防电磁干扰和防雷措施，以保证在规定严酷性等级的运用环境中，设备都能正常工作。
⒒信号设备的接地电阻值不大于10Ω，用于防护电子设备的安全保护地线的接地装置其接地电阻值不大于4Ω。
对于重雷害地区，地线设置还采取了特殊措施。
⒓监测子系统作为系统的基本组成部分，为维护使用部门提供监测、报警、统计、分析、管理、远程诊断及维护功能。
浅谈铁路信号计算机联锁系统
浅谈铁路信号计算机联锁系统发布时间：2022-01-20T07:48:05.936Z 来源：《防护工程》2021年30期作者：宾勇靖[导读] 联锁设备是保证铁路运输以及列车运行的最重要、最关键的设备。
广西柳州钢铁集团铁路运输公司摘要：计算机联锁系统(简称：CBI)是负责行车进路建立铁路行车核心控制设备。
计算机联锁系统在信号操作员或者ATS系统操作下实现站内道岔、信号机、轨道电路之间联锁控制，是铁路安全高效行车不可缺少的保障装备。
本论文简述了计算机联锁系统的发展历程、我国计算机联锁系统研究与使用情况。
同时通过对GKI-33e铁路信号计算机联锁系统的功能结构、维护保养知识进行总结。
关键词：计算机联锁系统；发展；现状；功能引言联锁设备是保证铁路运输以及列车运行的最重要、最关键的设备。
在过去铁路信号联锁系统中最常见的是6502电气集中联锁系统，由于6502系统受到站场当中继电器数量、电路网络结构、网线数量等因素的限制，阻碍了铁路信号技术进步。
因此计算机联锁设备应运而生。
1课题研究的背景意义及发展铁路信号是铁路运输中一个重要的环节，是保证行车安全和提高运输效率的有力工具。
一旦信号设备出现故障，铁路运输系统将陷于瘫痪。
从铁路一开始出现，人们就把铁路信号中的故障--安全技术作为一个专题进行研究。
随着计算机技术的发展，形成以计算机信息技术为支撑的新时代铁路运输体系。
在这之中，铁路信号计算机联锁设备就是典型的代表，它的出现不仅给运输行业带来了新的发展方向，还进一步强化了铁路行业的可靠性和安全性。
因此，研究铁路信号计算机联锁设备管理和维护，具有十分重要的现实意义。
国内对计算机联锁系统的研究开始于20世纪80年代，进入90年代后，计算机联锁进入快速发展阶段。
铁科院通号所、通号公司设计院等单位相继开发出具有不同特点的单机、双机热备、三取二和二乘二取二等计算机联锁系统。
铁道部“十五”科技发展技术政策中明确规定要积极发展计算机联锁，在此期间，车站计算机联锁系统获得了更快的发展。
铁路信号微机联锁系统的管理与维护
铁路信号微机联锁系统的管理与维护摘要：微机连锁系统作为铁路运行过程中的重要组成部分，为整个铁路安全、稳定的运行打下了良好基础。
想要使微机连锁系统在实际当中发挥出更大的作用，必须要从人员、施工、运行环境与设计四个方面着手，进一步提高系统的管理与维护工作质量。
关键词：铁路信号；微机联锁系统；管理；维护引言铁路运输已成为我国主要的运输方式之一，客运量和运货量都在逐年增加。
铁路信号微机联锁系统可以对铁路信号进行有效的维护，维护铁路运行的安全。
1微机连锁系统概述上世纪80年代中期，在我国科学技术稳定发展的情况下，研制出了第一台微机连锁系统，并将其投入到铁路行业中，到了今天，已经经过了30余年的时间，我国微机连锁系统被广泛地应用到了各个铁路车站内，为铁路安全的形式打下良好基础。
微机连锁系统作为当前较为先进的一项技术，是通过计算机处理铁路进路内的道岔、信号机、轨道电路之间安全联锁关系，并获取自动列车监控系统传递的信号，对列车输出连锁信息的系统。
该系统与传统的继电电路系统相比，不仅减少了很多元件的使用，降低了成本投入与后期的维护任务量，而且，系统存在更强的可靠性与操作性，同时，还具有良好的扩展性，在之后使用的过程中，能够针对铁路运输行业的实际要求，不断对功能进行扩展。
2铁路信号微机联锁系统应用背景当前我国经济和社会高速发展，基础设施不断完善。
我国的铁路里程迅速增加，铁路客流量也越来越大。
客流量的增加以及输送压力的加大都会增加铁路信号管理工作的难度，因此，要保证铁路的运行质量，就必须应用新的管理技术。
使用微机联锁系统进行铁路信号管理后，铁路运行更加快捷、安全，可以有效地缓解当前铁路运行面临的压力。
但是由于主、客观因素的影响，比如系统自身的不完善或相关技术不到位等，致使在运行过程中，铁路信号微机联锁系统仍然出现了不少故障，针对不同种类的故障需要采取针对性的解决措施。
3微机连锁系统管理与维护中常见的问题3.1人员综合素质较低通过对实际的铁路信号微机连锁系统管理与维护工作观察可以发现，很多人员的综合素质较低，无法在工作中发挥出最大的作用，从而导致系统出现故障。
铁路信号微机联锁系统分析
铁路信号微机联锁系统分析摘要：伴随铁路运输发展速度的不断提升，要求必须实现铁路信号控制的高效性、安全性与可靠性。
近几年来，微型计算机技术的快速发展与可靠性、安全性理论也得到了极大的进步，为产生与发展微机联锁系统提供了技术保障。
电气集中联锁系统正逐步被微机联锁系统所取代，且应用的车站越来越多。
为此，本文主要对铁路信号微机联锁系统的概况、应用进行了分析与研究。
关键词：铁路信号；微机联锁系统；概况；应用随着科学技术的快速发展，我国铁路信号技术与设备已经从传统单一向综合化、系统性发展方向转变，为达到安全行车及全面提高列车运输效率，必须重视铁路信号联锁系统的合理应用。
微机联锁系统作为现阶段应用最多的联锁系统，其车站信号自动控制系统主要依靠计算机技术进行，系统控制主要应用于进路、道岔与信号，利用计算机技术达到三者联锁的作用。
通过根据实际情况，如列车运营现状等，对进路选择、道岔转换与信号开放等进行自动控制。
在铁路技术人员培训中，为确保其能够对微机联锁系统的基本技能进行更快更好地掌握，要求铁路部门必须进行微机联锁仿真系统的研制，确保其便于操作、经济使用与功能完备。
1 微机联锁系统的概况在社会经济快速发展的今天，如何提升铁路运输发展水平，如何降低铁路运营故障，已经成为摆在相关部门、相关人员面前的重要问题。
铁路信号联锁系统的发展，对提高列车行驶安全性、运行效率与操作人员劳动减压具有至关重要的作用，为此，必须全面分析其信号联锁系统的现状。
以技术方面分析，车站联锁系统已由机械联锁、电气联锁向电子化阶段转变。
在我国铁路方面车站联锁系统应用较多，按照控制道岔、信号机与联锁集中化程度实现等条件，可将其进行集中与非集中联锁系统划分。
现阶段应用最为广泛的系统为集中联锁系统，其通过继电器元件达到联锁逻辑的目的，随着计算机技术速度的提升，继电器电路被计算机所取代，也就是微机联锁系统。
其主要工作内容就是利用计算机对车站值班人员的操作命令、现场所有表示信息实施逻辑运算，且通过各类冗余、故障—安全措施辅助，实现安全控制信号机、道岔的目的。
微机联锁系统在铁路信号中的应用优势及前景展望分析
微机联锁系统在铁路信号中的应用优势及前景展望分析摘要：我国近年来铁路运输水平大幅度提升，在铁路建设中的投入增多。
目前铁路仍然处于提速的阶段，这就为铁路安全提出了更高的要求。
铁路安全运行过程中需要应用到相应的安全保障技术，铁轮信号作为影响铁路安全的重要因素，可以令微机联锁系统展现出便捷性、准确性，同时提升铁路安全运行的水平和调度。
本文主要介绍了微机联锁系统在铁路信号中的应用优势，并对其应用前景作了分析，希望可以为相关人员提供参考。
关键词：微机联锁系统；铁路信号；应用优势；前景展望；分析引言联锁作为保证行车的重要技术方法，可以制约信号设备及其她因素。
信号设备彼此之间会限制，这就意味着各个车站之间存在相互制约的关系。
列车的调度、运行都与列车车站之间的信号设备制约关系有关，所以在实践中车辆的安全水平与信号制约的水平息息相关。
微机联锁设备作为保证铁路信号严密制约的技术设备之一，主要是控制列车车站在道岔、进路、信号等。
铁路信号的出现无疑增加了铁路的安全水平，加之现如今科学技术水平大幅度提升，信号系统中的计算机技术越来越完善，微机联锁成为了主要的形式，在未来此项技术还会更加的完善。
一、微机联锁系统在铁路信号中的应用优势1、可靠性微机联锁系统的核心是容错以及避错两种技术，这两项技术关系着铁路运行的可靠性以及安全性。
在实际应用过程中微机联锁系统在铁路信号中的应用优势还体现可以降低软件缺陷方面，所以整体上来看微机联锁设备的可靠性明显提升。
2、经济性微机联锁系统相较于传统的系统相比经济效益价值更高，传统的系统为继电器联锁系统，性价比相对比较低。
微机联锁系统是在其基础之上发展而来，实用价值明显增强。
改进设备的过程中投入了大量的资金，但是设备经过改进之后技术水平提升，后期故障发生的几率下降，所以可以避免很多的技术缺陷，从而节省了许多的费用。
3、处理数据速度快处理数据速度快属于微机联锁系统的一个重要的优势，由于其无论是在软件设施方面还是硬件设施方面综合性能都提高了不少，所以信息处理的速度非常快。
可编程控制器(PLC)在铁路信号中的应用
的 失 误 ， 实 现 铁 路 信 号 的 自 动 化 和 智 能 化 管 理 ， 较 且 还 需 要 根 据 对 不 同 网 络 层 次 的 传 输 性 信 ｝ 藩 薰
２ ０ １ ３ 年 ２月
工 用
可编程控制器（ Ｐ Ｌ Ｃ） 在 铁 路 信 号 中的应 用
范 帆
（ 哈 尔滨威 克科技 有 限公 司 ，黑龙 江 哈 尔滨 １ ５ ０ ０ ９ ０ ）
摘 要 ：随着列车运行速度的提 高，高速铁路 的发展 ，传统的电缆传输铁路信 息方式 已不能 满足铁路安全运行 的需要。本文将
源， Ｐ Ｌ Ｃ技 术 增 加 了超 时及 时 报 警 功 能 ，定 时 自动 排 污 功 能 ， 自动 切 换 的功 能 和 定 期 自动 提 供 维 修 信 息 的功 能 。采 用 Ｐ Ｌ Ｃ控 制后 ，使 空 压 机 组 始 终 工 作
三 、在 铁 路 运 输 和 信 号管 理 中 ＰＬ Ｃ 技 术 的 应 用
这 能 够 将 生 产 过 程 中 的程 序 简 单 化 和 智 能 化 ，改 善
准确 的传 达 和接受 ，Ｐ Ｌ Ｃ技 可 以使 Ｐ Ｌ Ｃ与 Ｐ Ｌ Ｃ之
间 、Ｐ Ｌ Ｃ与主体计算 机 以及其他智 能计 算机系统之 间 互 相 交 换 信 息 ，形 成 统 一 的密 不 可 分 的 整 体 ，实 现了分散的铁道 信息支路 的集 中控制 。多数 Ｐ Ｌ Ｃ具
４ ． Ｐ Ｌ Ｃ技 术 实 现 了 铁 路 信 号 的 多元 化 管 理 ，传 统 的铁 路 信 号 管 理 主 要 是 人 工 操 作 管 理 的 ，有 些 较
作业 等设定和控制方面 的应用 越来越广泛 。如 ：广 州铁路局将 Ｐ Ｌ Ｃ技术应用铁路 风机管道排 污 ，在采 用Ｐ Ｌ Ｃ控制后 ，空压机组始终工作 在最佳合 理工作
铁路信号微机联锁系统现应用与发展
铁路信号微机联锁系统现应用与发展摘要：近年来，随着铁路运输系统的不断发展，对铁路信号系统的控制在安全、可靠、高效等方面提出了更高的要求。
与此同时，机械、电气自动控制、计算机和远程控制等设备和技术的不断进步，微机技术在可靠性、安全性等诸多方面取得的新进展，为微机联锁系统的形成和发展奠定了良好的理论和技术基础。
微机联锁系统与传统的信号系统相比较具有安全性好、可靠性高、占地面积小、投资少、自动化程度高人工劳动强度小、综合效益好等一系列优点。
因此，集连锁控制和微型计算机监测于一身的微机联锁系统将逐步取代传统电气集中系统成为现代车站信号自动控制系统的发展方向。
在此，笔者主要阐述微机联锁系统的组成、特点和结构层次，研究微机联锁系统的目的与意义，相比较传统的继电电气连锁系统而言所具有的优点，国内外研究发展和应用的现状以及以后的发展方向和尚需研究解决的问题。
关键字：铁路信号微机联锁安全可靠铁路是国民经济的大动脉，是全国各地联系交流的纽带，是国民经济建设的先锋行业，相比其他的交通运输方式而言，铁路运输具有成本低、运输量大、速度快、可靠性高、能全天候运输等方面的诸多优势。
目前，铁路运输承载全国客货运输流量的60%至70%，在短时间内，这种局面不会有太大变化，火车仍是当下最主要的交通运输方式，因此，如何提高火车运输的安全可靠性、效率和效益也是当下亟待解决的问题。
铁路信号是火车的耳目，是保障安全可靠运输的有力工具。
一旦铁路信号发生故障，整个运输系统就会陷入瘫痪，不仅会造成出行不便的问题，更会在经济上蒙受巨大的损失。
因此，对铁路信号的研究和信号处理设备提出了更高的要求。
随着计算机技术的不断发展，人们逐渐把铁路信号和计算机系统联系到一起，经过多次的实践积累经验，最终将微型计算机系统与铁路信号完美结合，提出了铁路信号微机联锁系统。
随着微机联锁系统的成熟和不断发展创新，该系统已经在部分车站得到试行和应用，并在逐步的取代传统的机电联锁系统和继电器联锁系统，成为保障铁路运输系统安全可靠运行的一个有力工具。
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铁道信号——基于PLC的微机联锁
摘要为了控制列车运行间隔从而保证列车安全运行于是铁道工作人员发明了“铁道信号”。
提高运输效率和保证行车安全是铁路信号的作用。
如何控制铁路信号是非常值得我们关注的话题。
车站联锁是主要信号设备发展之一。
现在车站联锁主要是计算机联锁——基于PLC 的微机联锁。
PLC就是小型计算机。
关键词铁道信号车站联锁PLC PLC微机联锁
计算就联锁是以计算机技术为核心，采用通信技术、可靠性与容错技术以及“故障—安全”技术实现铁路车站联锁要求的实时控制系统。
计算器联锁控制系统的联锁功能与继电式电气集中相同的，能根据车站行车安全的需要，在规定的联锁条件和规定的时序下自动对进路信号和道岔实行控制。
1.铁道信号的发展
1825年，铁路诞生，手持信号旗骑马前行引导列车前进，1832年，球形固定型号装置，白色准点到达车站，黑色则表示晚点，1841年，壁板式信号机，后有了色灯信号机，1872年，美国人W.鲁滨逊发明了轨道电路，自此开始了列车自动控制信号的新时代。
2.车站联锁
2.1什么是车站联锁
利用机械、电气自动控制和远程控制的技术和设备，使车站范围内的信号机、进路和道岔相互具有制约关系，这种关系称为铁路车站联锁。
2.2车站联锁的发展
车站联锁的发展过程如下：机械联锁——电机联锁——电气联锁（电锁器联锁、继电联锁6502）——电子联锁——计算机联锁。
机械联锁道岔和信号机的操纵握柄集中在信号楼内，这些操纵握柄连有机械杆件，杆件间用锁簧实施联锁。
机械联锁不需要扳道员在现场扳道，因而提高作业效率，并且可防止由于车站人员同扳道员之间的联系错误所造成的行车事故。
但是，由于导线和导管的传动动程在受力后拱起或拉抻会造成损失，因而控制距离受到限制。
此外，机械杆件和锁簧磨损，会降低联锁的安全性，所以机械联锁在20世纪50年代以后逐渐被电气联锁取代。
电机联锁是利用两台电动机联锁控制。
这种联锁由一根随道岔尖轨动作的转辙杆和一根随信号机导线动作的信号杆组成。
杆上刻有缺口，通过转辙杆和信号杆相互位置的变化，来模拟道岔和信号机的不同状态，实现道岔和信号机之间的联锁。
电气联锁利用接触器辅助触点、继电器触点、复合按钮等.在各种控制环节线路之间相互锁住对方电路。
分别在道岔和信号握柄上设电锁器，电锁器上有接点分别代表道岔和信号位置。
通过一方道岔电锁器的接点控制对方信号电磁锁器电锁的电路，以实现信号机和道岔间以及信号机相互间的联锁。
电锁器有一个电磁线圈、衔铁和锁闭片。
当电锁器的电磁线圈中有足够的电流，吸起衔铁，带动锁块离开锁闭片的缺口，锁闭片才能随着连接杆上移而旋转，否则锁闭片阻止连接杆上移，即禁止扳动握柄，道岔或信号机被锁在规定位置上。
总之，随科学技术的进步，旧的联锁设备不断被安全可靠性更高、操纵和维护更简单、技术更先进的联锁设备代替。
从发展角度看，计算机联锁是发展的方向；从经济角度看，电气联锁在相当长的一段时间内仍被广泛采用。
3.基于PLC的微机联锁
3.1什么是PLC?
Programmable Logic Controller是PLC的全称，中文名是可编程逻辑控制器。
可编程逻
辑控制器，它采用一类可编程的存储器，用于其内部存储程序，执行逻辑运算、顺序控制、定时、计数与算术操作等面向用户的指令，并通过数字或模拟式输入/输出控制各种类型的机械或生产过程。
可编程逻辑控制器实质是微型计算机，其硬件结构基本上与微型计算机相同，基本构成为电源、CPU、存储器、输入输出端口、通信模块以及功能模块。
3.2基于PLC的微机联锁
这里主要介绍由德国西门子所生产的S7-300PLC，它具有电磁兼容性、机械特性、耐压性和可靠性。
此外S7-300PLC通用性强，控制程序可变，使用方便PLC品种齐全的各种硬件装置，可以组成能满足各种要求的控制系统，用户不必自己再设计和制作硬件装置。
用户在硬件确定以后，在生产工艺流程改变或生产设备更新的情况下，不必改变PC的硬设备，只需改编程序就可以满足要求。
下面阐述下PLC的工作过程：当PLC通电后，火车通过进站闭塞区触发控装置变轨器行程开关，此时由一号轨道信号灯的色种点亮方式决定当前行驶火车是否需要变轨，设定如果是绿色表示无需变轨，红色则要变轨。
南北方向的火车通过车站时，合理驾入空闲轨道，并触发当前轨道控制信号等的第一个行程开关，红色信号灯亮，驾离时。
触发第二个行程开关，绿色灯点亮。
非一号轨道，同时出站变轨器响应，当前轨道闲置，供后续进站作业火车使用。
南北方向的火车作车站停靠作业，合理驶入空闲轨道，并触发当前轨道控制信号灯的第一个行程开关，红色信号灯亮，当前轨道被占用，红色信号灯点亮触发此轨道变轨器停止响应，后续进站火车依次选择从一号至五号的空闲轨道。
若所有轨道都被占用，一号轨道南北轨道全忙，蓝色信号灯点亮，直至当前轨道火车完成停靠作业，驶离时触发第二个行程开关，绿色信号灯亮并且触发出站变轨器响应。
参考文献
[1] 我国铁路信号系统的现状与发展[J].姚丽娟,铁道通信信号. 2003-04-17
[2] 安全型铁路信号计算机联锁热备系统的研究与实现[A].程运安.合肥工业大学2004-06-01
[3] 可编程控制器(PLC)运行系统设计与实现[Z].骆智.北方工业大学. 2004-06-02。