EI32-JD計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖系統(tǒng)培訓(xùn)(聯(lián)鎖部分)

1、1EI32-JD計(jì)算機(jī)聯(lián)計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖系統(tǒng)鎖系統(tǒng)主講主講 趙米秀趙米秀2010.42研制背景v高速、提速、重載、大型客運(yùn)站、重點(diǎn)車(chē)站提出了可靠性、更高安全性的更高要求v目前國(guó)內(nèi)以雙機(jī)熱備為主流機(jī)型v三取二系統(tǒng)的弱點(diǎn) v22取2系統(tǒng)的現(xiàn)狀3前 言 EI32-JD型計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖系統(tǒng)是由日本信號(hào)株式會(huì)社和北京交通大學(xué)微聯(lián)科技有限公司聯(lián)合開(kāi)發(fā)研制的計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖系統(tǒng)，該系統(tǒng)符合鐵道部頒布的計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖技術(shù)條件，采用日本信號(hào)株式會(huì)社開(kāi)發(fā)研制的硬件系統(tǒng)（EI32電子聯(lián)鎖系統(tǒng)硬件），北京交大微聯(lián)科技有限公司開(kāi)發(fā)研制的軟件系統(tǒng)，它是二乘二取二系統(tǒng)，是一套性能可靠、具有故障安全性、功能完善、操作簡(jiǎn)單、維護(hù)方便的車(chē)站聯(lián)鎖系統(tǒng)

2、。其關(guān)鍵部分均采用雙套熱備，保證故障時(shí)不間斷使用。 EI32-JD型計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖系統(tǒng)保留了6502電氣集中的執(zhí)行電路，包括道岔啟動(dòng)電路、信號(hào)機(jī)點(diǎn)燈電路、軌道電路、各種聯(lián)系電路等成熟的繼電電路，其它電路則由計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖系統(tǒng)代替。計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖系統(tǒng)的關(guān)鍵部分均采用雙套熱備，保證故障時(shí)不間斷使用。4第一章第一章 系統(tǒng)主要技術(shù)特點(diǎn)系統(tǒng)主要技術(shù)特點(diǎn)v硬件：硬件：聯(lián)鎖機(jī)/驅(qū)采機(jī)完全采用日信成熟技術(shù)EI-32型計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖設(shè)備；操作表示機(jī)JD-A型計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖的成熟技術(shù)v軟件：故障安全實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)、安全性通信軟件、安全性輸入-輸出程序采用日信既有軟件；操作表示機(jī)軟件、聯(lián)鎖軟件JD-A型計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖的現(xiàn)用軟件5 一技術(shù)特點(diǎn)

3、一技術(shù)特點(diǎn) 在日本，EI32型計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖系統(tǒng)已經(jīng)在300多個(gè)車(chē)站中投入使用，最長(zhǎng)運(yùn)用時(shí)間達(dá)15年。在高速、高密度的日本地鐵、新干線上，都安全可靠地運(yùn)行著EI32計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖系統(tǒng)。EI32計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖系統(tǒng)硬件具有以下技術(shù)特點(diǎn)： 1安全的保證 總線控制的雙系統(tǒng)，采用2X2取2結(jié)構(gòu) ；每個(gè)計(jì)算機(jī)由雙CPU分別運(yùn)算，比較一致后，才作為該計(jì)算機(jī)的輸出； 采用FSOS（Fail-Safe Operation System）；FSOS是故障安全的實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)，在系統(tǒng)運(yùn)行期間，每個(gè)周期都進(jìn)行硬件單元的診斷以及ROM/RAM診斷、內(nèi)存保護(hù)診斷、運(yùn)行周期監(jiān)視等。確保系統(tǒng)的安全性、實(shí)時(shí)性。 采用故障安全的輸入輸出系統(tǒng)。

4、6 2系統(tǒng)可靠性的保證 聯(lián)鎖機(jī)、驅(qū)采機(jī)間的通信采用局域網(wǎng)光接口，光纜通道雙倍冗余，具有高速、高可靠性； 驅(qū)動(dòng)電路、采集電路具備強(qiáng)大的自診斷功能，在電路工作時(shí)實(shí)時(shí)進(jìn)行檢測(cè)，出現(xiàn)故障立即報(bào)警或系統(tǒng)停止運(yùn)行； 驅(qū)動(dòng)電路、采集電路雙倍冗余，單路故障不影響系統(tǒng)工作； 與之配套的操作表示機(jī)雙倍冗余，故障時(shí)能自動(dòng)切換。7 3高速處理能力 系統(tǒng)經(jīng)日本地鐵、新干線等地的檢驗(yàn)，具有高速、高密度的控制能力。 4維護(hù)方便 計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖系統(tǒng)直接驅(qū)動(dòng)組合架中的JPXC1000繼電器，無(wú)需在組合架增加動(dòng)態(tài)驅(qū)動(dòng)電路； 聯(lián)鎖系統(tǒng)具備強(qiáng)大的故障診斷能力，精確的故障定位； 維修機(jī)提供并記錄豐富的信息，供電務(wù)維修人員參考。8二系統(tǒng)對(duì)環(huán)

5、境的要求及技術(shù)指二系統(tǒng)對(duì)環(huán)境的要求及技術(shù)指標(biāo)標(biāo) 系統(tǒng)環(huán)境溫度：045 系統(tǒng)環(huán)境濕度：不大于90 大氣壓力：74.8KPa106Kpa 雙機(jī)切換時(shí)間：小于500ms 系統(tǒng)運(yùn)用環(huán)境，如微機(jī)室應(yīng)采取防靜電措施，加裝防靜電地板。9第二章、總體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)理念：引進(jìn)技術(shù)和國(guó)產(chǎn)技術(shù)相對(duì)獨(dú)立1011一、系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)一、系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu) 電電源源系系統(tǒng)統(tǒng) 光光 組組合合架架 室室外外設(shè)設(shè)備備 室室外外設(shè)設(shè)備備 聯(lián)聯(lián)鎖鎖機(jī)機(jī) 上層系統(tǒng) C CT TC C 自自律律機(jī)機(jī) 可遠(yuǎn)程采集數(shù)據(jù) 操操作作表表示示機(jī)機(jī) 驅(qū)驅(qū)采采機(jī)機(jī) 驅(qū)驅(qū)采采機(jī)機(jī) 組組合合架架 微微機(jī)機(jī)監(jiān)監(jiān)測(cè)測(cè)系系統(tǒng)統(tǒng) 電電務(wù)務(wù)維維修修 系系統(tǒng)統(tǒng) 12二、硬件體系二

6、、硬件體系引進(jìn)聯(lián)鎖機(jī)與國(guó)產(chǎn)上位機(jī)的結(jié)合13 EI32-JD型計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖系統(tǒng)屬于分布式計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)，也稱(chēng)集散型測(cè)控系統(tǒng)，其特點(diǎn)是分散控制、集中信息管理。系統(tǒng)包括人機(jī)對(duì)話層（也稱(chēng)操作表示層）、聯(lián)鎖運(yùn)算層、執(zhí)行層，體系結(jié)構(gòu)如圖所示：14 優(yōu)點(diǎn)：易于與國(guó)產(chǎn)CTC接口15EI32-JD型計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖系統(tǒng)硬件結(jié)構(gòu)圖型計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖系統(tǒng)硬件結(jié)構(gòu)圖16 從圖可見(jiàn)，EI32-JD計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖系統(tǒng)主要組成部分如下： 1、操作表示機(jī)、操作表示機(jī) 操作表示機(jī)也稱(chēng)人機(jī)對(duì)話微機(jī)，簡(jiǎn)稱(chēng)上位機(jī)。它和聯(lián)鎖機(jī)構(gòu)成上下位分層結(jié)構(gòu)。操作表示機(jī)有以下功能： 辦理進(jìn)路等操作功能它接收車(chē)站值班員的操作按鈕，將按鈕通過(guò)網(wǎng)絡(luò)通信傳送給聯(lián)鎖機(jī)。 站場(chǎng)

7、及信息顯示功能它接收來(lái)自聯(lián)鎖機(jī)的站場(chǎng)狀態(tài)數(shù)據(jù)和提示信息等，在CRT顯示器或控制臺(tái)上顯示站場(chǎng)情況、系統(tǒng)工作狀況、提示信息、報(bào)警信息等，對(duì)主要的錯(cuò)誤或故障提供相應(yīng)的語(yǔ)音報(bào)警。 信息轉(zhuǎn)發(fā)功能將站場(chǎng)狀態(tài)數(shù)據(jù)及提示信息、報(bào)警信息、系統(tǒng)狀態(tài)信息等轉(zhuǎn)發(fā)給電務(wù)維修機(jī)。 為T(mén)DCS、CTC、列控等系統(tǒng)提供接口。 操作表示機(jī)雙機(jī)熱備，系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)兩臺(tái)操作表示機(jī)同時(shí)工作，一臺(tái)主用，另一臺(tái)備用。17 2、聯(lián)鎖機(jī)、聯(lián)鎖機(jī) 聯(lián)鎖機(jī)也稱(chēng)下位機(jī)。功能如下：接收操作表示機(jī)下發(fā)的操作命令。進(jìn)行聯(lián)鎖運(yùn)算。根據(jù)運(yùn)算結(jié)果，產(chǎn)生控制命令；并通過(guò)LAN通信，將控制命令傳送到驅(qū)采機(jī)。通過(guò)LAN通信，接收驅(qū)采機(jī)傳送的采集站場(chǎng)狀態(tài)。將站場(chǎng)狀態(tài)信息

8、、提示信息、故障信息等傳送給操作表示機(jī)。 聯(lián)鎖機(jī)采用雙系熱備的動(dòng)態(tài)冗余結(jié)構(gòu)，兩套聯(lián)鎖機(jī)互為備用。 18 3、驅(qū)采機(jī)、驅(qū)采機(jī) 驅(qū)采機(jī)的功能如下： 控制采集電路工作；采集板通過(guò)LAN通信，將采集到的站場(chǎng)狀態(tài)傳送到聯(lián)鎖機(jī)。 通過(guò)LAN通信，接收聯(lián)鎖機(jī)傳送的控制命令；并根據(jù)控制命令控制相應(yīng)驅(qū)動(dòng)電路。 19 4、采集電路、驅(qū)動(dòng)電路、采集電路、驅(qū)動(dòng)電路 采集電路在驅(qū)采機(jī)的控制下，采集組合架繼電器狀態(tài)，為雙路采集即每個(gè)采集點(diǎn)都通過(guò)兩路進(jìn)行采集，兩路采集結(jié)果通過(guò)LAN通信傳送到聯(lián)鎖機(jī)，作為聯(lián)鎖運(yùn)算 的依據(jù)。 驅(qū)動(dòng)電路在驅(qū)采機(jī)的控制下，驅(qū)動(dòng)組合架繼電器動(dòng)作，為雙路驅(qū)動(dòng)，即兩路驅(qū)動(dòng)電路的輸出并聯(lián)后，再驅(qū)動(dòng)繼電器，

9、一旦某路驅(qū)動(dòng)故障，另一路仍可繼續(xù)工作 。205、接口配線、接口配線 組合架繼電器與采集、驅(qū)動(dòng)電路間一一對(duì)應(yīng)，即接口信息表規(guī)定好了某采集電路采集哪個(gè)繼電器，某驅(qū)動(dòng)電路驅(qū)動(dòng)哪個(gè)繼電器。 從組合架室內(nèi)分線盤(pán)到采集電路、驅(qū)動(dòng)電路間通過(guò)32芯電纜相連.21 6、電務(wù)維修機(jī)、電務(wù)維修機(jī) 電務(wù)維修機(jī)通過(guò)電務(wù)維修網(wǎng)與操作表示機(jī)相連，功能如下：接收操作表示機(jī)傳來(lái)的站場(chǎng)狀態(tài)信息、操作信息、提示信息、故障信息等。顯示站場(chǎng)運(yùn)行狀況、車(chē)站值班員操作信息、故障信息、系統(tǒng)運(yùn)行狀況等。記錄一個(gè)月的歷史信息，可查看一個(gè)月內(nèi)站場(chǎng)運(yùn)行狀況、車(chē)站值班員操作信息、故障信息等。為T(mén)DCS、CTC系統(tǒng)、微機(jī)監(jiān)測(cè)等提供接口。22第三章第三章

10、 聯(lián)鎖機(jī)柜聯(lián)鎖機(jī)柜 一聯(lián)鎖機(jī)柜的機(jī)箱式結(jié)構(gòu)一聯(lián)鎖機(jī)柜的機(jī)箱式結(jié)構(gòu) EI32-JD型計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖系統(tǒng)的聯(lián)鎖機(jī)柜采用歐洲標(biāo)準(zhǔn)結(jié)構(gòu)，機(jī)柜內(nèi)包括聯(lián)鎖機(jī)箱（包括A聯(lián)鎖機(jī)、B聯(lián)鎖機(jī)、聯(lián)鎖倒機(jī)單元）、驅(qū)采機(jī)箱（包括驅(qū)采機(jī)和驅(qū)動(dòng)電路）、驅(qū)采擴(kuò)展機(jī)箱。 機(jī)箱背部安裝有母板，機(jī)箱內(nèi)提供電路板插槽，電路板在機(jī)箱前面插入機(jī)箱母板中，并在前面板有指示燈，用以觀察設(shè)備運(yùn)行情況以及輸入/輸出接口狀態(tài)。 機(jī)箱對(duì)外的引線通過(guò)母板后面的接插件與外界相連。23聯(lián)鎖機(jī)柜(正視圖)聯(lián)鎖機(jī)柜(背視圖)42UJP4JP1JP6JP7JP2S41S42JP3CN2S52S51CN4CN3S62S61S63S72S73S71S82S83S81S

11、91S92S93 S102 S103S101S113S112S111S123S122S121S133S132S131S142S143S141S152S153S151S161S162S163S173S172S171(封)(封)(II系擴(kuò)展S63)(封)(封)(封)(封)(封)S143CN1CN624VFGT24VL0VL0V(24)PWRNK24VPWRC0V5VS73(封)S12CNL1CN5S02CNL2JP6JP7S22S32CN4CN3CN2S42S52(封)(II系S63)(封)S63S62S72JP2S11S01JP1JP4JP5S21S31JP3S41S51S61S71(封)S11

12、2S93(封)(封)S83S82S92(封)S102 S103S132(封)S122S113S123(封)(封)S133S142S111S81S91S101S131S121S141S163(封)S153S152S162S172S173S151S161S171S143JP1CN6CN10VL0V(24)24VLFGTK24V24VK24VCN1A3 A1S01S02S12(封)S11CNL2CNL1CN5T2T6T1T9T10S21S22S32S31S42S41S52S51S62S61CN3CN4JP6JP1JP3JP7JP4JP5CN2倒機(jī)CN2JP8S01S02FGA1A3CN10V(24)

13、24VK24VPWRCPWRN5V0VS42(封)(封)(封)T6CNL1CN5JP1T2CNL2T9T1S12JP8S22T10S32JP3倒機(jī)CN1(封)(封)(封)S62S52CN2JP4S41JP6S11S21JP7S31S61S51JP5CN4CN3倒機(jī)CN4檢測(cè)聯(lián)鎖檢測(cè)聯(lián)鎖II系微機(jī)正常II系微機(jī)正常I系微機(jī)正常I系5V電源I系聯(lián)鎖故障II系5V電源II系聯(lián)鎖故障I系通信I系微機(jī)正常I系聯(lián)鎖故障I系5V電源驅(qū) 采 機(jī)II系聯(lián)鎖故障聯(lián) 鎖 機(jī)II系5V電源S73CN5S12(封)CNL2CNL1S02JP6JP7S22S32CN3CN4CN2S42S52(I系S63)S62S63S7

14、2S112S93S83S82S92S102 S103S132S122S113S123S133S1420VPWRCPWRN5VJP2S11S01JP4JP5S21S31JP3S41S51S61S71S111S81S91S101S131S121S141S163S153S152S162S172S173S151S161S171S143CN1CN60V(24)0VLFGT24VLPWRC24VK24VPWRN0V5VS73JP2CNL2(封)CN5CNL1JP6S12S02JP7JP1S22S32JP4CN2CN3(I系擴(kuò)展S63)CN4S42S52JP3S63S62S72S112S93S83S82S9

15、2S102 S103(封)S132S122S113S123S133S142S11S01JP5S21S31S41S51S61S71S111S81S91S101S131S121S141S163S153S152S162S172S173S151S161S171倒機(jī)CN3(至接口柜)PWRC0VPWRNFG5V0V(24)24V(2U)(5U)(6U)(6U)(1U)(6U)(6U)(1U)(1U)(6U)(1U)42U風(fēng)扇開(kāi)關(guān)(1U)(4U)(1U)(2U)風(fēng)扇電源插頭(7U)(7U)(7U)(7U)(7U)系聯(lián)鎖機(jī)系聯(lián)鎖機(jī)系驅(qū)采擴(kuò)展機(jī)箱系驅(qū)采機(jī)箱倒機(jī)板空開(kāi)1空開(kāi)2系驅(qū)采擴(kuò)展機(jī)箱系驅(qū)采機(jī)箱電源板串口通

16、信板CPU板LAN通信板LAN接口板系統(tǒng)控制板串口通信板CPU板LAN接口板LAN通信板系統(tǒng)控制板電源板電源板CPU板LAN通信板LAN接口板系統(tǒng)控制板驅(qū)動(dòng)板驅(qū)動(dòng)板12驅(qū)動(dòng)板驅(qū)動(dòng)板43驅(qū)動(dòng)板驅(qū)動(dòng)板驅(qū)動(dòng)板驅(qū)動(dòng)板7865驅(qū)動(dòng)板9 采集板采集板采集板總線擴(kuò)展板總線擴(kuò)展板驅(qū)動(dòng)板驅(qū)動(dòng)板驅(qū)動(dòng)板驅(qū)動(dòng)板驅(qū)動(dòng)板驅(qū)動(dòng)板驅(qū)動(dòng)板驅(qū)動(dòng)板驅(qū)動(dòng)板系統(tǒng)控制板LAN接口板LAN通信板CPU板電源板396875421聯(lián)鎖電源箱5VS01S020VPWRNPWRCK24VFGT0VL24VL0V(24)24VCN1CN6CNL2CNL1CN5S12S11S22S21S32S31JP5II系通信II系檢測(cè)開(kāi)關(guān)I系主用I系檢測(cè)開(kāi)關(guān)II

17、系主用采集板驅(qū)動(dòng)板10驅(qū)動(dòng)板111采集板采集板采集板采集板采集板采集板采集板采集板采集板采集板采集板采集板系驅(qū)采擴(kuò)展機(jī)箱驅(qū)動(dòng)板11驅(qū)動(dòng)板10系驅(qū)采擴(kuò)展機(jī)箱系驅(qū)采機(jī)箱系聯(lián)鎖機(jī)系聯(lián)鎖機(jī)系驅(qū)采機(jī)箱CN10JP12CN14空CN12CN13CN11空J(rèn)P112動(dòng)作RCN1-50PCN2-50PB2KGRCN3-50PCN4-50P1動(dòng)作RCN8-10PCN6-40P24VLCN9T50VLCN15CN7-10PB1CHPRB2CHPRB1KGR正常/故障RT4JP7FAN正常RJP9JP8JP3JP5JP6JP4JP1JP2T3T2T1A2KGRCORRSTRA2CHPRA1CHPR空A1KGRRES

18、E2RCN5-50PJP10表示盤(pán)+-24V電源1-+24V電源2聯(lián)鎖電源箱(封)(封)(封)(封)(封)(封)(封)(封)(至接口柜)(至接口柜)(至接口柜)(至接口柜)(至接口柜)(至接口柜)(至接口柜)(至接口柜)(封)(至接口柜)(至接口柜)(至接口柜)(至接口柜)(至接口柜)(至接口柜)(至接口柜)(至接口柜)(至接口柜)(至接口柜)(至接口柜)(至接口柜)(至接口柜)驅(qū)動(dòng)板14驅(qū)動(dòng)板13驅(qū)動(dòng)板1212總線擴(kuò)展板總線擴(kuò)展板12驅(qū)動(dòng)板驅(qū)動(dòng)板驅(qū)動(dòng)板1 14 13 12(II系擴(kuò)展S73)(II系擴(kuò)展S83)(II系擴(kuò)展S93)(II系擴(kuò)展S103)(II系擴(kuò)展S113)(II系擴(kuò)展S12

19、3)(II系擴(kuò)展S133)(II系擴(kuò)展S143)(II系擴(kuò)展S153)(II系擴(kuò)展S163)(II系S73)(II系S83)(II系S113)(II系S103)(II系S93)(II系S123)(II系S133)(II系S143)(II系S153)(II系S163)(I系S73)(I系S83)(I系S93)(I系S103)(I系S113)(I系S123)(I系S133)(I系S143)(I系S153)(I系S163)(I系擴(kuò)展S73)(I系擴(kuò)展S83)(I系擴(kuò)展S93)(I系擴(kuò)展S103)(I系擴(kuò)展S113)(I系擴(kuò)展S123)(I系擴(kuò)展S133)(I系擴(kuò)展S143)(I系擴(kuò)展S153)(I系

20、擴(kuò)展S163)聯(lián)鎖機(jī)柜配置圖24II系聯(lián)鎖機(jī)I系聯(lián)鎖機(jī)倒機(jī)板A機(jī)主用B機(jī)主用A5V電源 A微機(jī)正常 A聯(lián)鎖故障A通信B聯(lián)鎖故障B微機(jī)正常B5V電源B通信聯(lián)鎖機(jī)A5V電源 A微機(jī)正常B微機(jī)正常B5V電源A聯(lián)鎖故障B聯(lián)鎖故障驅(qū)采機(jī)電源板串口通信板CPU板LAN通信板LAN接口板系統(tǒng)控制板串口通信板CPU板LAN接口板LAN通信板系統(tǒng)控制板電源板I系聯(lián)鎖機(jī)II系聯(lián)鎖機(jī)PWRC0VPWRNFG5V0V(24)24VK24VCN1A3A1S01S02S12(封)S11CNL2CNL1CN5T2T6T1T9T10S21S22S32S31S42S41S52S51S62S61CN3CN4JP6JP1JP3JP

21、7JP4JP5CN2倒機(jī)CN2JP8S01S02FGA1A3CN10V(24)24VK24VPWRCPWRN5V0VS42(封)(封)(封)T6CNL1CN5JP1T2CNL2T9T1S12JP8S22T10S32JP3倒機(jī)CN1(封)(封)(封)S62S52CN2JP4S41JP6S11S21JP7S31S61S51JP5CN4CN3聯(lián)鎖機(jī)箱正視圖聯(lián)鎖機(jī)箱背視圖25I系5V電源I系5V電源I系聯(lián)鎖故障I系聯(lián)鎖故障II系聯(lián)鎖故障II系5V電源驅(qū) 采 機(jī)II系聯(lián)鎖故障II系5V電源聯(lián) 鎖 機(jī)I系微機(jī)正常I系通信I系微機(jī)正常II系微機(jī)正常II系通信II系微機(jī)正常I系檢測(cè)開(kāi)關(guān)聯(lián)鎖II系主用I系主用檢測(cè)聯(lián)鎖II系檢測(cè)開(kāi)關(guān)檢測(cè)26二二.聯(lián)鎖與驅(qū)采硬件聯(lián)鎖與驅(qū)采硬件 全面的22取2，消除了可靠性瓶頸27表決器成為三取二可靠性瓶頸 系 系 系 表決器 輸出 交大22取2系統(tǒng) 聯(lián)鎖系 聯(lián)鎖系 驅(qū)采系 驅(qū)采