計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖系統(tǒng)的基本原理本

第二章計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖系統(tǒng)的基本原理2024/4/121精選ppt第一節(jié)計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖系統(tǒng)硬件一、計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖系統(tǒng)的技術(shù)基礎(chǔ)典型的計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖系統(tǒng)硬件組成如圖所示。外部設(shè)備主機(jī)繼電器結(jié)合電路現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)控對(duì)象過程輸入/輸出通道總線總線2精選ppt計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖系統(tǒng)硬件組成1、工業(yè)控制計(jì)算機(jī)工業(yè)控制計(jì)算機(jī)是指按生產(chǎn)過程控制的特點(diǎn)和要求而設(shè)計(jì)的計(jì)算機(jī)，它包括硬件和軟件兩部分。（1）工業(yè)控制計(jì)算機(jī)的硬件組成工業(yè)控制計(jì)算機(jī)的硬件組成結(jié)構(gòu)如圖7－2所示，它主要由主機(jī)板、內(nèi)部總線和外部總線、人－機(jī)接口、系統(tǒng)支持板、磁盤系統(tǒng)、通信接口和過程輸入/輸出通道等組成。3精選ppt（2）工業(yè)控制計(jì)算機(jī)的特點(diǎn)可靠性和可維護(hù)性好高抗干擾能力環(huán)境適應(yīng)性強(qiáng)完善的輸入、輸出通道控制的實(shí)時(shí)性通用性和可擴(kuò)充性好具有通信與聯(lián)網(wǎng)能力適當(dāng)?shù)挠?jì)算機(jī)精度和運(yùn)算速度4精選ppt2、總線總線是一組公用信號(hào)線的集合，它定義了各引線的信號(hào)、電氣、機(jī)械特性，把計(jì)算機(jī)或計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖系統(tǒng)中的各個(gè)模板以及各種設(shè)備連接成一個(gè)整體，以便彼此之間進(jìn)行信息交換。計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖系統(tǒng)中的總線，一般根據(jù)其功能和規(guī)模分類。一般分為三類，即內(nèi)部總線、外部總線和現(xiàn)場(chǎng)總線。（1）內(nèi)部（系統(tǒng)）總線

內(nèi)部總線（I-BUS）又稱“系統(tǒng)總線”是通用微型計(jì)算機(jī)和測(cè)控系統(tǒng)用計(jì)算機(jī)內(nèi)部所特有的總線。計(jì)算機(jī)的內(nèi)部總線一般都是并行總線，系統(tǒng)總線是各種模板進(jìn)行信息傳送的通路，把測(cè)控計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的各種模板插件連接起來(lái)，構(gòu)成完整的計(jì)算機(jī)測(cè)控系統(tǒng)。常用的內(nèi)部總線有STD總線、VME總線、ISA總線、PCI總線、等均是系統(tǒng)總線。6精選ppt（2）外部總線外部總線（E-BUS）又稱“通信總線”，它是計(jì)算機(jī)系統(tǒng)之間或是計(jì)算機(jī)系統(tǒng)與其他系統(tǒng)（儀器、儀表、控制裝置）之間信息傳輸?shù)耐?，常借用其他領(lǐng)域已有的總線標(biāo)準(zhǔn)。計(jì)算機(jī)的外部總線通常分為并行總線和串行總線兩種。例如：IEEE－488總線為并行總線，RS－232總線、RS-422總線、RS-485總線為串行總線。并行總線的優(yōu)點(diǎn)是信號(hào)線各自獨(dú)立，每次同時(shí)傳送一個(gè)數(shù)據(jù)字節(jié)，所以傳輸速度高，接口簡(jiǎn)單；缺點(diǎn)是電纜線數(shù)多，適用于短距離（數(shù)十米）的快速傳輸。串行總線的優(yōu)點(diǎn)是電纜線數(shù)少，便于遠(yuǎn)距離傳送；缺點(diǎn)是信號(hào)傳輸慢，每次傳送一個(gè)比特的信息，接口比較復(fù)雜。串行通信一般可分為異步模式和同步模式常用的外部總線除了以上幾種形式，還包括現(xiàn)場(chǎng)總線和工業(yè)以太網(wǎng)。7精選ppt（3）現(xiàn)場(chǎng)總線根據(jù)國(guó)際電工委員會(huì)IEC標(biāo)準(zhǔn)和現(xiàn)場(chǎng)總線基金會(huì)FF的定義：現(xiàn)場(chǎng)總線是連接智能現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備和自動(dòng)化系統(tǒng)的數(shù)字式、雙向串行傳輸、多分枝結(jié)構(gòu)的通信網(wǎng)絡(luò)。目前較流行的現(xiàn)場(chǎng)總線主要有：CAN、PROFIBUS、Lonworks、HART、FF。計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖系統(tǒng)使用比較多的是CAN控制器局域網(wǎng)絡(luò)。

8精選ppt3、過程輸入/輸出通道計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖系統(tǒng)為了實(shí)現(xiàn)對(duì)生產(chǎn)過程的控制，需要將生產(chǎn)過程中的各種必要信號(hào)及時(shí)地檢測(cè)傳送、并轉(zhuǎn)換成計(jì)算機(jī)能夠接受的數(shù)據(jù)形式。計(jì)算機(jī)對(duì)送入數(shù)據(jù)進(jìn)行適當(dāng)?shù)姆治鎏幚砗螅忠陨a(chǎn)過程能夠接受的信號(hào)形式實(shí)現(xiàn)對(duì)生產(chǎn)過程的控制。這種完成在過程信號(hào)與計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)之間變換傳遞的裝置叫過程輸入/輸出通道。9精選ppt（1）通用I/O接口原理在計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖系統(tǒng)中，外部通道是不能直接與中央處理單元（CPU）相連的，因?yàn)樗鼈兊乃俣?、?shù)據(jù)格式不一定相同，信號(hào)形式也不一定匹配。為了便于兩者交換信息，往往需要一套連接CPU和外部通道的中間環(huán)節(jié)，即接口電路（簡(jiǎn)稱接口）。接口是計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖系統(tǒng)各通道中多個(gè)設(shè)備協(xié)調(diào)一致地運(yùn)行的保證，它具有電平變換、數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換、緩沖和狀態(tài)信息提供等功能，所以接口是通道建立的基礎(chǔ)。10精選ppt①I/O接口的尋址I/O接口的編址方式：包括存儲(chǔ)器映射方式和隔離式編址方式（I/O編址方式）。I/O接口的地址譯碼：譯碼電路的構(gòu)成形式通常有固定式端口地址譯碼和開關(guān)可選式地址譯碼兩種。②常用的I/O接口11精選ppt輸入輸出通道非安全接口是不涉及行車安全數(shù)據(jù)的接口，均可采用通用的標(biāo)準(zhǔn)接口。對(duì)傳輸安全數(shù)據(jù)的串行接口電路來(lái)說，可采用編碼理論中的差錯(cuò)控制技術(shù)發(fā)現(xiàn)數(shù)據(jù)錯(cuò)誤，所以可采用標(biāo)準(zhǔn)通用接口。輸安全數(shù)據(jù)的并行接口電路，不能簡(jiǎn)單地用通用標(biāo)準(zhǔn)接口，須采用故障—安全輸入輸出接口。12精選ppt下面主要介紹開關(guān)量輸入/輸出通道和故障—安全輸入輸出接口。(2)開關(guān)量輸入通道開關(guān)量輸入通道的作用：一是將二值開關(guān)量信息變換成寄存器能夠接收的TTL兩種電平；二是抗干擾，以保證輸入信號(hào)的正確性。開關(guān)量輸入通道的結(jié)構(gòu)主要由輸入緩沖器、輸入電路、地址譯碼器等組成。開關(guān)量輸入通道結(jié)構(gòu)輸入緩沖器輸入電路地址譯碼器內(nèi)部總線來(lái)自生產(chǎn)過程13精選ppt（3）開關(guān)量輸出通道聯(lián)鎖計(jì)算機(jī)輸出的開關(guān)量是用來(lái)控制執(zhí)行繼電器、表示燈或音響報(bào)警裝置的。開關(guān)量輸出通道的主要功能：一是提高驅(qū)動(dòng)能力；二是實(shí)現(xiàn)了計(jì)算機(jī)與外部設(shè)備之間的電氣隔離。開關(guān)量輸出通道的結(jié)構(gòu)開關(guān)量輸出通道主要由輸出鎖存器、輸出驅(qū)動(dòng)電路、口地址譯碼器等組成，如圖所示。輸出鎖存器輸出驅(qū)動(dòng)器地址譯碼器內(nèi)部總線去生產(chǎn)過程14精選ppt二、計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖系統(tǒng)的硬件結(jié)構(gòu)

以工業(yè)控制機(jī)算機(jī)為核心構(gòu)成的計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖系統(tǒng)，由于其控制規(guī)模的大小不同，功能的完善程度不同，技術(shù)實(shí)現(xiàn)方法，經(jīng)濟(jì)因素以及研制的技術(shù)背景和歷史背景的不同，景觀在具體結(jié)構(gòu)上存在著一定的差異，但大體上可從層次結(jié)構(gòu)和冗余結(jié)構(gòu)兩個(gè)側(cè)面來(lái)描述。系統(tǒng)的層次結(jié)構(gòu)系統(tǒng)的冗余結(jié)構(gòu)15精選ppt第二節(jié)計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖系統(tǒng)硬件一、計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖系統(tǒng)的體系結(jié)構(gòu)

2024/4/1216精選ppt集中式控制與分散式控制結(jié)構(gòu)集中式控制系統(tǒng)由室內(nèi)、室外兩部分構(gòu)成，特點(diǎn)是聯(lián)鎖系統(tǒng)的各層功能均由一臺(tái)計(jì)算機(jī)完成①控制臺(tái)②聯(lián)鎖處理機(jī)③輸入輸出接口④電源設(shè)備⑤現(xiàn)場(chǎng)信號(hào)設(shè)備控制臺(tái)聯(lián)鎖處理機(jī)輸入輸出接口室內(nèi)室外操作信息表示信息狀態(tài)信息控制命令17精選ppt分散式控制結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)是將聯(lián)鎖系統(tǒng)的功能按結(jié)構(gòu)層次劃分成若干相對(duì)獨(dú)立又有一定聯(lián)系的功能模塊，均由相應(yīng)的計(jì)算機(jī)來(lái)處理。由于功能模塊的劃分并非唯一，所以具體結(jié)構(gòu)形式是多種多樣的控制臺(tái)監(jiān)視控制機(jī)聯(lián)鎖機(jī)目標(biāo)控制器與其他系統(tǒng)聯(lián)系18精選ppt分散式控制結(jié)構(gòu)①監(jiān)視控制機(jī)（上位機(jī)）－信息管理計(jì)算機(jī)，人機(jī)會(huì)話功能，還用于實(shí)時(shí)記錄信息及其再現(xiàn)，另外還有診斷功能；②聯(lián)鎖機(jī)（下位機(jī)）－實(shí)現(xiàn)信號(hào)設(shè)備的聯(lián)鎖邏輯處理功能，完成進(jìn)來(lái)確選、鎖閉、發(fā)出開放信號(hào)和動(dòng)作道岔的控制命令，與執(zhí)行層有兩種方式：專線方式和總線方式③目標(biāo)控制器－控制命令和狀態(tài)信息的轉(zhuǎn)送站，一方面接收和效核來(lái)自聯(lián)鎖機(jī)的控制代碼，經(jīng)譯碼后形成控制命令，以驅(qū)動(dòng)相應(yīng)的設(shè)備控制電路；另一方面由接收監(jiān)控對(duì)象的狀態(tài)信息，經(jīng)編碼傳送到聯(lián)鎖機(jī)。聯(lián)鎖機(jī)輸入輸出接口監(jiān)控對(duì)象室內(nèi)室外聯(lián)鎖機(jī)室內(nèi)室外總線控制器控制器控制器總線方式專線方式監(jiān)控對(duì)象監(jiān)控對(duì)象監(jiān)控對(duì)象19精選ppt計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖系統(tǒng)硬件三、計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖系統(tǒng)的室內(nèi)外聯(lián)系方式

專線方式

每一監(jiān)控對(duì)象都有專門的控制命令輸出口和狀態(tài)信息輸入口相對(duì)應(yīng)?？捎糜诩扔欣^電集中聯(lián)鎖的改造。2024/4/1220精選ppt計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖系統(tǒng)硬件總線方式

把室外的監(jiān)控對(duì)象按地理位置劃分為若干群。對(duì)于每一群設(shè)置一個(gè)由計(jì)算機(jī)構(gòu)成的現(xiàn)場(chǎng)控制器（集中器）。各集中器分別與室內(nèi)聯(lián)鎖機(jī)聯(lián)系，由他做中介，實(shí)現(xiàn)聯(lián)鎖計(jì)算機(jī)與監(jiān)控對(duì)象之間的聯(lián)系。2024/4/1221精選ppt星形網(wǎng)聯(lián)系方式總線網(wǎng)聯(lián)系方式2024/4/1222精選ppt2024/4/1223精選ppt

（1）系統(tǒng)的可靠性冗余結(jié)構(gòu)為了使系統(tǒng)的可靠性指標(biāo)達(dá)到或者超過目標(biāo)值而采取的冗余結(jié)構(gòu)。計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖系統(tǒng)的可靠性的定義是：該系統(tǒng)在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)、在規(guī)定的條件下完成規(guī)定功能的能力。度量可靠性的定量標(biāo)準(zhǔn)是可靠度，計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖系統(tǒng)的可靠度往往用其自身的平均故障間隔時(shí)間MTBF來(lái)表征。計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖系統(tǒng)的可靠性冗余結(jié)構(gòu)，往往采用雙機(jī)熱備二重系統(tǒng)，其原理結(jié)構(gòu)圖如圖所示。模塊A模塊B1輸入輸出或門可靠性冗余結(jié)構(gòu)圖24精選ppt

（2）系統(tǒng)的安全性冗余結(jié)構(gòu)為了使系統(tǒng)的安全性指標(biāo)達(dá)到或者超過目標(biāo)值而采取的冗余結(jié)構(gòu)。計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖系統(tǒng)的安全性的定義是：當(dāng)系統(tǒng)的任何部分發(fā)生故障時(shí)，其后果不會(huì)導(dǎo)致人身傷亡或者財(cái)產(chǎn)的重大損失的性能。度量系統(tǒng)安全性的技術(shù)指標(biāo)是系統(tǒng)產(chǎn)生不安全性輸出的平均間隔時(shí)間。計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖系統(tǒng)的安全性冗余結(jié)構(gòu)，往往采用雙機(jī)同時(shí)工作并彼此間進(jìn)行頻繁比較的與門二重冗余構(gòu)造，其基本結(jié)構(gòu)如圖所示。模塊A模塊B&輸入輸出與門安全性冗余結(jié)構(gòu)圖25精選ppt（3）計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖系統(tǒng)的冗余結(jié)構(gòu)應(yīng)用上位機(jī)即監(jiān)視控制機(jī)由于它所處理的信息主要是操作人員的按鈕操作信息合聯(lián)鎖系統(tǒng)的各種表示信息，因此不要求該機(jī)具有故障—安全特性。只要提高它的可靠性就可以了。監(jiān)視控制機(jī)主機(jī)監(jiān)視控制機(jī)備機(jī)輸入輸出切換開關(guān)上位機(jī)的冗余結(jié)構(gòu)26精選ppt

聯(lián)鎖機(jī)采用的冗余結(jié)構(gòu)對(duì)于聯(lián)鎖機(jī)來(lái)說，由于所處理的狀態(tài)信息和控制命令均屬于安全信息。因此，不僅需要采取可靠性冗余結(jié)構(gòu)以提高它的可靠性，而且還要采取安全性冗余結(jié)構(gòu)來(lái)確保它的安全性。

a、雙機(jī)熱備冗余結(jié)構(gòu)

聯(lián)鎖機(jī)的冗余結(jié)構(gòu)（一）輸入輸出27精選pptb、二乘二取二冗余結(jié)構(gòu)“二取二”指在一套子系統(tǒng)上集成兩套CPU，兩套CPU嚴(yán)格同步，實(shí)時(shí)比較。只有雙機(jī)運(yùn)行一致，才對(duì)外輸出運(yùn)算結(jié)果?！岸恕敝赣脙商淄耆嗤亩《酉到y(tǒng)構(gòu)成雙機(jī)并用或熱備系統(tǒng)。每一子系統(tǒng)內(nèi)部為安全性冗余結(jié)構(gòu)，兩子系統(tǒng)形成可靠性冗余結(jié)構(gòu)，這樣，既提高了系統(tǒng)的可靠性，又提高了系統(tǒng)的安全性。28精選pptc、三取二冗余結(jié)構(gòu)

三取二冗余結(jié)構(gòu)示意圖如。采用三取二冗余結(jié)構(gòu)需要妥善解決一些技術(shù)問題，這些技術(shù)問題主要是：１、三臺(tái)計(jì)算機(jī)的同步運(yùn)行問題２、高指標(biāo)表決器問題３、故障機(jī)的及時(shí)切離與及時(shí)修復(fù)問題

執(zhí)行層也要求采用可靠性和安全性冗余結(jié)構(gòu)29精選ppt第三節(jié)計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖系統(tǒng)的可靠性與安全性保障

一、可靠性與安全性技術(shù)基礎(chǔ)系統(tǒng)的可靠性是指在規(guī)定的條件（或環(huán)境）下，規(guī)定的時(shí)間內(nèi)，系統(tǒng)完成規(guī)定功能的概率。為了提高系統(tǒng)的可靠性，防止故障造成系統(tǒng)失效，人們?cè)陂L(zhǎng)期的研究中發(fā)展了兩類基本技術(shù)。一類是防止和減少故障發(fā)生的技術(shù)，叫避錯(cuò)技術(shù)；另一類是當(dāng)系統(tǒng)的某一部分發(fā)生故障時(shí)仍使系統(tǒng)保持正常工作的技術(shù)，叫做容錯(cuò)技術(shù)。30精選ppt1、避錯(cuò)技術(shù)避錯(cuò)技術(shù)的基本著眼點(diǎn)是通過質(zhì)量控制（如設(shè)計(jì)審核、元件篩選、測(cè)試等）、環(huán)境保護(hù)（如對(duì)外部干擾采取屏蔽）和減載使用等措施設(shè)法消除產(chǎn)生故障的原因，從而防止故障的發(fā)生，延長(zhǎng)系統(tǒng)的使用壽命。避錯(cuò)技術(shù)是提高系統(tǒng)可靠性的第一道防線，是必不可少的常規(guī)技術(shù)。（1）質(zhì)量控制技術(shù)（2）環(huán)境防護(hù)技術(shù)31精選ppt2、容錯(cuò)技術(shù)（1）容錯(cuò)技術(shù)的基本概念①容錯(cuò)技術(shù)的含義當(dāng)系統(tǒng)的某一部分發(fā)生故障時(shí)仍使系統(tǒng)保持正常工作的技術(shù)叫容錯(cuò)技術(shù)。容錯(cuò)技術(shù)的基本出發(fā)點(diǎn)就在于首先承認(rèn)故障不可避免的事實(shí)，進(jìn)而考慮解除故障影響的措施。為了實(shí)現(xiàn)這一思想，采取的主要手段就是用外加資源的冗余方法，來(lái)達(dá)到掩蔽故障影響或使系統(tǒng)從故障狀態(tài)重新恢復(fù)正常工作的目的。②容錯(cuò)技術(shù)的分類容錯(cuò)技術(shù)又分為兩種類型——故障掩蔽技術(shù)和系統(tǒng)重組技術(shù)（也稱動(dòng)態(tài)冗余技術(shù)）。32精選ppt

故障掩蔽技術(shù)是指防止系統(tǒng)中故障產(chǎn)生差錯(cuò)的各種技術(shù)，就是說要將發(fā)生的故障掩蔽起來(lái)。這一技術(shù)不要求在發(fā)生容忍故障前檢測(cè)故障，但要求做到故障包容，即是使故障的影響局部化，防止故障的影響在系統(tǒng)中擴(kuò)散從而影響整個(gè)系統(tǒng)的性能。這種技術(shù)中最常用的有糾錯(cuò)碼、表決技術(shù)等，這是實(shí)現(xiàn)容錯(cuò)的第一途徑。系統(tǒng)重組技術(shù)是防止系統(tǒng)中的差錯(cuò)導(dǎo)致系統(tǒng)失效的各種技術(shù)。系統(tǒng)重組要求首先進(jìn)行故障檢測(cè)，然后做到故障復(fù)位，最后做到系統(tǒng)恢復(fù)，即通過重組等手段使系統(tǒng)保持正常運(yùn)行，這是實(shí)現(xiàn)容錯(cuò)的第二種途徑。由于重組過程具有動(dòng)態(tài)性質(zhì)，所以也稱為動(dòng)態(tài)冗余技術(shù)。故障掩蔽技術(shù)和系統(tǒng)重組技術(shù)都是建立在冗余技術(shù)的基礎(chǔ)上的，是以資源冗余為前提的，它是容錯(cuò)技術(shù)的核心。33精選ppt（2）實(shí)現(xiàn)容錯(cuò)技術(shù)的主要方法容錯(cuò)技術(shù)是依靠外加資源，即冗余的方法來(lái)?yè)Q取系統(tǒng)的可靠性的。主要方法有： 硬件冗余 軟件冗余 時(shí)間冗余 信息冗余34精選ppt二、計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖系統(tǒng)的可靠性與安全性技術(shù)保障計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖系統(tǒng)的可靠性冗余結(jié)構(gòu)，就是指為了使系統(tǒng)的可靠性指標(biāo)達(dá)到或者超過目標(biāo)值而采取的冗余結(jié)構(gòu)。目前，廣泛使用和研究的計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖系統(tǒng)冗余結(jié)構(gòu)主要有雙機(jī)熱備動(dòng)態(tài)冗余結(jié)構(gòu)、三取二靜態(tài)冗余結(jié)構(gòu)、二乘二取二冗余結(jié)構(gòu)。1、雙機(jī)熱備系統(tǒng)（1）雙機(jī)熱備系統(tǒng)的基本結(jié)構(gòu)35精選ppt（2）雙機(jī)熱備系統(tǒng)的工作方式雙機(jī)熱各系統(tǒng)的工作方式為:根據(jù)開機(jī)順序，首先投人運(yùn)行的自動(dòng)為工作機(jī)，后投人的為熱備機(jī)；工作機(jī)運(yùn)行中發(fā)生故障后自動(dòng)退出運(yùn)行狀態(tài)，熱備機(jī)自動(dòng)轉(zhuǎn)為工作機(jī)。因此熱備雙機(jī)有三種狀態(tài)：即 停機(jī)狀態(tài) 主機(jī)狀態(tài) 熱備狀態(tài)。36精選ppt（3）雙機(jī)熱備系統(tǒng)的故障檢測(cè)雙機(jī)系統(tǒng)是通過切換進(jìn)行重組來(lái)提高系統(tǒng)的可靠性和可用性的。系統(tǒng)重組能否成功在很大程度上依賴于故障檢測(cè)技術(shù)“故障檢測(cè)的目的在于：一是檢測(cè)計(jì)算機(jī)內(nèi)部是否發(fā)生了故障，當(dāng)出現(xiàn)故障時(shí)，不能產(chǎn)生危險(xiǎn)側(cè)輸出；二是在工作機(jī)發(fā)生故障后，及時(shí)驅(qū)動(dòng)切換開關(guān)動(dòng)作，將備機(jī)輸出接向系統(tǒng)的輸出；三是無(wú)論工作機(jī)還是備機(jī)發(fā)生故障時(shí)，應(yīng)及時(shí)報(bào)警，通知維修人員進(jìn)行修理。故障檢測(cè)的原理和方法是多種多樣的，常用的檢測(cè)方法有： 比較法 自診斷法 比較—自診斷法 監(jiān)督定時(shí)器法（或稱看門狗法）37精選ppt（4）雙機(jī)熱備系統(tǒng)的通信與同步

雙機(jī)通信與同步是雙機(jī)熱各系統(tǒng)的基本問題之一。雙機(jī)熱各系統(tǒng)大多采用比較法進(jìn)行故障檢測(cè)，雙機(jī)的運(yùn)行時(shí)需要同步。 同步的另一種含義是讓備機(jī)及時(shí)了解工作機(jī)的運(yùn)行狀況，需要在主備雙機(jī)之間建立通信聯(lián)系，以便在工作機(jī)發(fā)生故障而終止控制命令輸出時(shí)，備機(jī)能立即發(fā)動(dòng)切換，接替控制命令的輸出，從而防止諸如突發(fā)性關(guān)閉信號(hào)而造成對(duì)行車作業(yè)的影響。

雙機(jī)之間的通信聯(lián)系通常采用半雙工通信方式，由備機(jī)作為通信主站，定時(shí)呼叫作為子站使用的工作機(jī)。雙機(jī)同步可引用兩機(jī)間的"定點(diǎn)"通信"信號(hào)"來(lái)實(shí)現(xiàn)，其通信周期和聯(lián)鎖程序循環(huán)運(yùn)行周期相同，每隔一定的時(shí)間間隔，即聯(lián)鎖程序掃描一個(gè)周期，雙機(jī)相互握手通信一次，確定雙機(jī)的工作狀態(tài)，保持雙機(jī)同步，其同步過程可用圖7-32表示。38精選ppt2、三機(jī)表決系統(tǒng)（三取二冗余系統(tǒng)）（1）三機(jī)表決系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)原理三機(jī)表決系統(tǒng)是一種利用故障屏蔽技術(shù)構(gòu)成的可靠性和故障—安全系統(tǒng)。該系統(tǒng)由三臺(tái)構(gòu)造相同又彼此獨(dú)立的計(jì)算機(jī)、表決器、接口電路和故障檢測(cè)機(jī)構(gòu)等組成。三臺(tái)計(jì)算機(jī)同時(shí)執(zhí)行一樣的操作，其輸出送到表決器，然后表決器按三取二的方式工作，即只要任何兩個(gè)計(jì)算機(jī)輸出一致時(shí)，則產(chǎn)生控制命令輸出。這樣，可以屏蔽任一計(jì)算機(jī)的故障對(duì)系統(tǒng)的影響。三取二靜態(tài)冗余結(jié)構(gòu)39精選ppt(2)主機(jī)如果三機(jī)表決系統(tǒng)中的兩臺(tái)主機(jī)發(fā)生了同樣的故障，即共模故障，有可能會(huì)輸出錯(cuò)誤的危險(xiǎn)測(cè)信息，從而危及行車作業(yè)的安全。產(chǎn)生共模故障的主要原因是三個(gè)模塊的硬件和軟件在設(shè)計(jì)上完全相同，而且存在設(shè)計(jì)錯(cuò)誤，這種共同性的錯(cuò)誤就導(dǎo)致相同的錯(cuò)誤輸出。避免共模故障的方法：一是對(duì)主機(jī)的硬、軟件采用不同的設(shè)計(jì)方法；二是采取同樣設(shè)計(jì)但確保不存在設(shè)計(jì)錯(cuò)誤。(3)表決器表決器本身要具有很高的可靠性與安全性，它應(yīng)當(dāng)比三取二系統(tǒng)本身具有更高數(shù)量級(jí)的可靠性與安全性。表決器邏輯電路如圖7-33所示，由三個(gè)兩兩比較器和一個(gè)或門組成。40精選ppt(4)故障機(jī)的及時(shí)切離與及時(shí)修復(fù)以及三臺(tái)計(jì)算機(jī)同步運(yùn)行問題當(dāng)經(jīng)比較發(fā)現(xiàn)結(jié)果不一致時(shí)，要及時(shí)地確認(rèn)究竟是哪一臺(tái)計(jì)算機(jī)出現(xiàn)了故障并及時(shí)地將其從系統(tǒng)中切除。同時(shí)，故障機(jī)一經(jīng)發(fā)現(xiàn)就要在規(guī)定的時(shí)間間隔內(nèi)予以修復(fù)。如果不及時(shí)修復(fù)，當(dāng)又有一臺(tái)計(jì)算機(jī)故障時(shí)，系統(tǒng)將停止運(yùn)行，使整個(gè)系統(tǒng)呈現(xiàn)癱瘓狀態(tài)。另外，由于三臺(tái)計(jì)算機(jī)要進(jìn)行頻繁比較，所以它們要嚴(yán)格同步。同步的方法有兩種：硬件同步和軟件同步。硬件同步要有專門的同步電路，如時(shí)鐘同步等。目前實(shí)現(xiàn)時(shí)鐘級(jí)同步主要是采用三個(gè)時(shí)鐘源強(qiáng)制同步技術(shù)。軟件同步是以軟件為主的同步方法，主要是通過對(duì)同步標(biāo)志的測(cè)試、比較和計(jì)算來(lái)實(shí)現(xiàn)的。軟件同步的方法具有較高的靈活性，但同步精度和效率相對(duì)硬件同步方式要低。在實(shí)際運(yùn)用，可根據(jù)具體情況，合理選用。41精選ppt3、二乘二取二系統(tǒng)(1)二乘二取二系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)原理如圖7-15所示，系統(tǒng)I與系統(tǒng)II中，只要有一個(gè)系統(tǒng)正常輸出即可保障整個(gè)系統(tǒng)正常工作，從而提高了系統(tǒng)的可靠性。在任意一個(gè)系統(tǒng)中，又由系統(tǒng)A和系統(tǒng)B構(gòu)成，只有系統(tǒng)A、B兩個(gè)系統(tǒng)同時(shí)工作正常時(shí)，系統(tǒng)I或系統(tǒng)II才能有輸出，從而提高了系統(tǒng)的安全性。42精選ppt(2)二取二CPU電路圖7-35為二取二CPU電路原理圖。在一個(gè)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中有兩個(gè)CPU，兩個(gè)CPU的硬件、軟件完全相同。兩CPU的運(yùn)算結(jié)果經(jīng)比較回路檢查，一致后形成有效的輸出，否則無(wú)輸出電源，使安全得到最有效的保證。43精選ppt(3)雙系熱備圖7-36為二乘二取二系統(tǒng)的雙機(jī)切換構(gòu)成模式，雙系之間采用的是熱備的方式。在這種雙系熱備的方式中，輸入/輸出計(jì)算機(jī)均同時(shí)工作，同時(shí)產(chǎn)生輸出；并且以并聯(lián)的方式連接到被驅(qū)動(dòng)的繼電器上。因此，雙系熱備僅對(duì)I系和II系計(jì)算機(jī)而言，對(duì)于輸入/輸出計(jì)算機(jī)，雙系均以二重系并聯(lián)方式運(yùn)行。44精選ppt計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖系統(tǒng)硬件二、計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖系統(tǒng)的層次結(jié)構(gòu)

2024/4/1245精選ppt計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖系統(tǒng)硬件三、計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖系統(tǒng)的室內(nèi)外聯(lián)系方式

專線方式

每一監(jiān)控對(duì)象都有專門的控制命令輸出口和狀態(tài)信息輸入口相對(duì)應(yīng)?？捎糜诩扔欣^電集中聯(lián)鎖的改造。2024/4/1246精選ppt計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖系統(tǒng)硬件總線方式

把室外的監(jiān)控對(duì)象按地理位置劃分為若干群。對(duì)于每一群設(shè)置一個(gè)由計(jì)算機(jī)構(gòu)成的現(xiàn)場(chǎng)控制器（集中器）。各集中器分別與室內(nèi)聯(lián)鎖機(jī)聯(lián)系，由他做中介，實(shí)現(xiàn)聯(lián)鎖計(jì)算機(jī)與監(jiān)控對(duì)象之間的聯(lián)系。2024/4/1247精選ppt星形網(wǎng)聯(lián)系方式總線網(wǎng)聯(lián)系方式2024/4/1248精選ppt2024/4/1249精選ppt計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖系統(tǒng)硬件四、計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖系統(tǒng)的可靠性與安全性結(jié)構(gòu)

可靠性安全性1、計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖系統(tǒng)的可靠性與安全性要求平均故障間隔時(shí)間MTBF值達(dá)到106h；故障—安全系統(tǒng)的安全完善度等級(jí)必須達(dá)到SIL4級(jí)。SIL4

（SafetyIntegirtyLevel）安全完善性等級(jí)IEC61508中規(guī)定系統(tǒng)有4種安全完整性級(jí)別，SII4是最高的，SIL1是最低2024/4/1250精選ppt計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖系統(tǒng)硬件2、避錯(cuò)技術(shù)和容錯(cuò)技術(shù)避錯(cuò)技術(shù)

質(zhì)量控制技術(shù)、環(huán)境防護(hù)技術(shù)。容錯(cuò)技術(shù)硬件冗余、軟件冗余、時(shí)間冗余、信息冗余。根據(jù)對(duì)故障處理方式的不同，分為：動(dòng)態(tài)冗余和屏蔽冗余。2024/4/1251精選ppt計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖系統(tǒng)硬件3、計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖系統(tǒng)的冗余結(jié)構(gòu)

故障切換結(jié)構(gòu)（動(dòng)態(tài)冗余技術(shù)）

雙機(jī)熱備結(jié)構(gòu)、二乘二取二結(jié)構(gòu)。

故障屏蔽結(jié)構(gòu)（屏蔽冗余技術(shù)）

三取二系統(tǒng)。2024/4/1252精選ppt計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖系統(tǒng)硬件4、計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖系統(tǒng)的可靠性與安全性冗余結(jié)構(gòu)

可靠性冗余結(jié)構(gòu)

雙機(jī)熱備結(jié)構(gòu)。

安全性冗余結(jié)構(gòu)二取二冗余結(jié)構(gòu)。2024/4/1253精選ppt可靠性與安全性結(jié)構(gòu)

二乘二取二結(jié)構(gòu)、三取二結(jié)構(gòu)2024/4/1254精選ppt計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖系統(tǒng)硬件五、一般計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖系統(tǒng)的硬件構(gòu)成

以雙機(jī)熱備為例。系統(tǒng)的層次結(jié)構(gòu)系統(tǒng)的可靠性結(jié)構(gòu)和安全性結(jié)構(gòu)硬件構(gòu)成示意圖2024/4/1255精選ppt2024/4/1256精選ppt計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖系統(tǒng)硬件六、切換開關(guān)電路和表決電路

1、切換邏輯控制與切換開關(guān)電路切換邏輯控制電路定時(shí)監(jiān)視法動(dòng)態(tài)信號(hào)監(jiān)視法切換開關(guān)電路2024/4/1257精選ppt2024/4/1258精選ppt2024/4/1259精選ppt計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖系統(tǒng)硬件2、三取二表決電路

V(a,b,c)=a·b+a·c+b·c2024/4/1260精選ppt計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖系統(tǒng)硬件七、人機(jī)會(huì)話層的硬件

1、按鈕操作的硬件控制臺(tái)方式數(shù)字化儀方式鼠標(biāo)方式鍵盤方式2024/4/1261精選ppt計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖系統(tǒng)硬件2、信息顯示的硬件大屏幕顯示器智能化圖形控制卡

VGA顯示卡、多屏顯示卡2024/4/1262精選ppt第三節(jié)計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖系統(tǒng)軟件系統(tǒng)軟件

標(biāo)準(zhǔn)程序庫(kù)、語(yǔ)言處理程序、操作系統(tǒng)、服務(wù)性程序、數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)、網(wǎng)絡(luò)軟件應(yīng)用軟件

根據(jù)任務(wù)需要編制的各種程序。

2024/4/1263精選ppt計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖系統(tǒng)軟件一、計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖系統(tǒng)軟件的功能與總體結(jié)構(gòu)1、計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖系統(tǒng)軟件的功能

人機(jī)界面信息處理功能聯(lián)鎖控制功能執(zhí)行控制功能自動(dòng)檢測(cè)與診斷功能其他功能

2024/4/1264精選ppt計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖系統(tǒng)軟件人機(jī)界面信息處理功能操作信息處理表示信息處理維護(hù)與管理信息處理

2024/4/1265精選ppt計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖系統(tǒng)軟件聯(lián)鎖控制功能建立進(jìn)路進(jìn)路鎖閉信號(hào)開放信號(hào)開放保持進(jìn)路正常解鎖進(jìn)路非正常解鎖道岔單獨(dú)操縱進(jìn)路引導(dǎo)總鎖閉

2024/4/1266精選ppt計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖系統(tǒng)軟件執(zhí)行控制功能輸入控制功能輸出控制功能其他功能平面調(diào)車溜放控制功能站內(nèi)道口控制功能與調(diào)度集中/TDCS聯(lián)系功能與其他系統(tǒng)，如站內(nèi)調(diào)度、管理信息系統(tǒng)等的結(jié)合功能監(jiān)測(cè)聯(lián)鎖設(shè)備狀態(tài)功能2024/4/1267精選ppt計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖系統(tǒng)軟件2、計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖系統(tǒng)軟件的任務(wù)劃分

上位機(jī)系統(tǒng)人機(jī)會(huì)話機(jī)、維修機(jī)

下位機(jī)系統(tǒng)聯(lián)鎖機(jī)

2024/4/1268精選ppt計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖系統(tǒng)軟件3、計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖系統(tǒng)軟件的總體結(jié)構(gòu)

按系統(tǒng)層次結(jié)構(gòu)分類人機(jī)會(huì)話層、聯(lián)鎖運(yùn)算層、執(zhí)行層每個(gè)層又根據(jù)功能需要?jiǎng)澐譃閹讉€(gè)功能模塊，如下圖。

2024/4/1269精選ppt2024/4/1270精選ppt計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖系統(tǒng)軟件

按冗余結(jié)構(gòu)分類雙機(jī)熱備式的雙版本軟件結(jié)構(gòu)和三取二系統(tǒng)的單軟件結(jié)構(gòu)。按聯(lián)鎖數(shù)據(jù)的組織形式分類聯(lián)鎖圖表式軟件結(jié)構(gòu)和進(jìn)路控制式的軟件結(jié)構(gòu)

2024/4/1271精選ppt計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖系統(tǒng)軟件二、聯(lián)鎖數(shù)據(jù)與數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)聯(lián)鎖數(shù)據(jù)是指在聯(lián)鎖計(jì)算機(jī)中，所有參與聯(lián)鎖運(yùn)算的數(shù)據(jù)。計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖系統(tǒng)中軟件的運(yùn)行是依據(jù)各種各樣不同階段產(chǎn)生的數(shù)據(jù)進(jìn)行的。從計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖系統(tǒng)中數(shù)據(jù)的變化情況可以分為邏輯變量和常量。2024/4/1272精選ppt邏輯變量邏輯變量又稱作動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)，主要指運(yùn)算過程中變化的數(shù)據(jù)。它包括反映監(jiān)控對(duì)象狀態(tài)的輸入狀態(tài)變量；與操作動(dòng)作相對(duì)應(yīng)的操作變量；運(yùn)算產(chǎn)生的中間結(jié)果；標(biāo)志狀態(tài)變量；如鎖閉、解鎖……等等。

2024/4/1273精選ppt常量運(yùn)算中不會(huì)發(fā)生變化的數(shù)據(jù)是常量。也稱作靜態(tài)數(shù)據(jù)，包括（1）反映監(jiān)控對(duì)象的性質(zhì)與特點(diǎn)的數(shù)據(jù)，道岔、雙動(dòng)道岔、無(wú)岔區(qū)段、照查等等；(2)設(shè)備編號(hào)，如D1編為01H，D3編為02H'…等等；(3)反映設(shè)備相對(duì)位置的數(shù)據(jù)，如X=XX，Y=YY；(4)反映設(shè)備之間關(guān)系的數(shù)據(jù)，如某一道岔區(qū)段包含多少道岔數(shù)，超限絕緣檢查地點(diǎn)……。2024/4/1274精選ppt2024/4/1275精選ppt參與聯(lián)鎖運(yùn)算的數(shù)據(jù)量很大，它們?cè)诖鎯?chǔ)器中的組織方法稱為數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)應(yīng)存于讀寫存儲(chǔ)器(RAM)中，以便讀、寫；而靜態(tài)數(shù)據(jù)應(yīng)存于只讀存儲(chǔ)器(ROM)中，以防丟失。因此有必要建立兩種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)——?jiǎng)討B(tài)數(shù)據(jù)和靜態(tài)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。數(shù)據(jù)的定義及數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的建立。應(yīng)當(dāng)容易理解，易于生成、易保證聯(lián)鎖程序的運(yùn)用并且能保證數(shù)據(jù)的安全性與可靠性。數(shù)據(jù)的編碼

數(shù)據(jù)的傳輸2024/4/1276精選ppt1、靜態(tài)數(shù)據(jù)及其結(jié)構(gòu)在計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖系統(tǒng)中，首先需要一個(gè)靜態(tài)數(shù)據(jù)庫(kù)，該數(shù)據(jù)庫(kù)是這樣構(gòu)成的：對(duì)應(yīng)信號(hào)平面布置圖(更確切地說是對(duì)應(yīng)控制臺(tái)盤面圖)中的每一個(gè)監(jiān)控對(duì)象，如信號(hào)機(jī)、道岔、軌道電路區(qū)段、侵限絕緣區(qū)段、特設(shè)的變通按鈕、進(jìn)路終端按鈕（沒有信號(hào)機(jī)）等，各設(shè)一個(gè)數(shù)據(jù)模塊。在模塊中列出表述該監(jiān)控對(duì)象特性的數(shù)據(jù)以及聯(lián)鎖軟件所需要的一些標(biāo)志。2024/4/1277精選ppt（1）建立進(jìn)路所需數(shù)據(jù)

進(jìn)路性質(zhì)，是列車進(jìn)路還是調(diào)車進(jìn)路；進(jìn)路方向，是接車方向還是發(fā)車方向；進(jìn)路的范圍，即進(jìn)路的兩端，如果是迂回進(jìn)路，還應(yīng)指明變更點(diǎn)；防護(hù)進(jìn)路的信號(hào)機(jī)；進(jìn)路中的軌道電路區(qū)段及數(shù)量；進(jìn)路中的道岔、應(yīng)處的位置及數(shù)量；進(jìn)路所涉及的侵限絕緣軌道區(qū)段及檢查條件；2024/4/1278精選ppt進(jìn)路的接近區(qū)段；進(jìn)路的離去區(qū)段；進(jìn)路末端是否存在需要結(jié)合或照查的設(shè)施，如閉塞設(shè)備、機(jī)務(wù)段聯(lián)系、駝峰信號(hào)設(shè)備等。2024/4/1279精選ppt計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖系統(tǒng)軟件的功能聯(lián)鎖數(shù)據(jù)常量變量數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)建立進(jìn)路所需數(shù)據(jù)2024/4/1280精選ppt（2）進(jìn)路表的生成

若將上列各項(xiàng)納入一個(gè)數(shù)據(jù)表中就構(gòu)成了一個(gè)進(jìn)路表。將一個(gè)車站的全部進(jìn)路的進(jìn)路表匯總在一起就構(gòu)成了總進(jìn)路表（它很像我們熟悉的進(jìn)路聯(lián)鎖表）。由人工編制總進(jìn)路表,特別是大型的總進(jìn)路表,不僅繁瑣而且容易出錯(cuò)。2024/4/1281精選ppt設(shè)計(jì)一種進(jìn)路表生成軟件-進(jìn)路搜索程序。當(dāng)辦理進(jìn)路時(shí)，由進(jìn)路操作命令調(diào)用進(jìn)路搜索程序，并尋找出存儲(chǔ)在ROM中相應(yīng)的靜態(tài)數(shù)據(jù)，自動(dòng)生成一個(gè)與進(jìn)路操作命令相符的進(jìn)路表，以供聯(lián)鎖軟件使用。2024/4/1282精選ppt根據(jù)站場(chǎng)形數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)所生成的進(jìn)路表存于計(jì)算機(jī)的RAM中。在一個(gè)車站上，如果同時(shí)能辦理n條進(jìn)路，那么在RAM中就需要存n個(gè)進(jìn)路表。這些進(jìn)路表是隨著辦理進(jìn)路而生成，又隨著進(jìn)路的解除而消失，所以占用RAM的空間是不大的。2024/4/1283精選ppt對(duì)應(yīng)于信號(hào)平面布置圖中的每一監(jiān)控對(duì)象，如信號(hào)機(jī)、道岔、軌道電路區(qū)段及其他各種設(shè)備，各設(shè)一個(gè)靜態(tài)數(shù)據(jù)模塊。2024/4/1284精選ppt

由于這種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)在圖形上具有站場(chǎng)形式，所以稱它為站場(chǎng)形數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。這些靜態(tài)數(shù)據(jù)都存儲(chǔ)在計(jì)算機(jī)的ROM中，供進(jìn)路表生成軟件使用。

2024/4/1285精選ppt如果把所有的模塊按照它們?cè)谛盘?hào)布置圖中相互位置鏈接起來(lái)，如圖(b)所示，它很像6502電氣集中的組合連接圖。由于這種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)在圖形上具有站場(chǎng)形式，所以稱它為站場(chǎng)形數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，它相當(dāng)于圖論中的圖形結(jié)構(gòu)。2024/4/1286精選ppt當(dāng)辦理進(jìn)路時(shí)，根據(jù)進(jìn)路操作命令，為進(jìn)路搜索程序指明進(jìn)路的始端模塊首址和終端模塊首址，進(jìn)路搜索程序從站場(chǎng)形數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)中搜出與進(jìn)路有關(guān)的全部模塊，再?gòu)哪K中找出進(jìn)路聯(lián)鎖程序所需的數(shù)據(jù)，就可構(gòu)成進(jìn)路表了。2024/4/1287精選ppt假設(shè)有三個(gè)模塊a、b和c，如圖所示，2024/4/1288精選ppt2024/4/1289精選ppt一般來(lái)說，一個(gè)節(jié)點(diǎn)有左右兩個(gè)鏈接節(jié)點(diǎn)，如果允許雙方向搜索，則一個(gè)節(jié)點(diǎn)需有兩個(gè)指針場(chǎng)以便記入兩個(gè)鏈接節(jié)點(diǎn)的首址。圖(d)是雙向鏈接圖，對(duì)它既可由a搜索到c，也可由c搜索到a。對(duì)于道岔節(jié)點(diǎn)來(lái)說，它有三個(gè)鏈接節(jié)點(diǎn)：一個(gè)是岔前節(jié)點(diǎn)，—個(gè)是岔后直股節(jié)點(diǎn)，再一個(gè)是岔后彎股節(jié)點(diǎn)。岔前節(jié)點(diǎn)的首址，pfz存放岔后直股節(jié)點(diǎn)首址，用pfw存放岔后彎股節(jié)點(diǎn)首址。2024/4/1290精選ppt對(duì)于站場(chǎng)形數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)來(lái)說，僅沿一個(gè)方向進(jìn)行搜索就可以了。從站場(chǎng)結(jié)構(gòu)來(lái)看，沿著發(fā)車方向搜索時(shí)，遇到的分歧道岔(按搜索方向來(lái)說就是對(duì)向道岔)較少，所以搜索效率較高。因此，以后將以發(fā)車方向的單向搜索為準(zhǔn)，來(lái)實(shí)現(xiàn)節(jié)點(diǎn)之間的鏈接。根據(jù)這一原則，前圖(b)的各模塊鏈接簡(jiǎn)圖如圖所示。

2024/4/1291精選ppt2024/4/1292精選ppt假設(shè)辦理一條由S3至D7的調(diào)車進(jìn)路。首先根據(jù)進(jìn)路操作命令確定進(jìn)路的始端節(jié)點(diǎn)是K(S3)——搜索的起始節(jié)點(diǎn)終端節(jié)點(diǎn)K(D7)——搜索的目標(biāo)節(jié)點(diǎn)。由節(jié)點(diǎn)K(S3)出發(fā)，根據(jù)它的指針場(chǎng)中的地址碼可以找到K(9DG)，進(jìn)而找到K(9)。K(9)是一個(gè)對(duì)向道岔節(jié)點(diǎn)，它有兩個(gè)后繼節(jié)點(diǎn)K(11)和K(QX2)。2024/4/1293精選ppt2、動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)及其結(jié)構(gòu)（1）操作輸入變量操作輸入變量是反映操作人員操作動(dòng)作的開關(guān)量，是形成操作命令的原始數(shù)據(jù)。在RAM中需各設(shè)一個(gè)區(qū)域存放操作輸入變量（操作變量表）和由操作輸入變量形成的操作命令（操作命令表）。一條操作命令形成后，就可以從操作變量表中刪去相應(yīng)的操作變量了。操作輸入變量除了用以形成操作命令外，還作為表示信息的原始數(shù)據(jù)以及監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的記錄內(nèi)容。2024/4/1294精選ppt（2）狀態(tài)輸入變量狀態(tài)輸入變量是反映監(jiān)控對(duì)象狀態(tài)的變量，如軌道區(qū)段狀態(tài)、道岔定位狀態(tài)、道岔反位狀態(tài)、信號(hào)狀態(tài)、燈絲狀態(tài)，以及與進(jìn)路有關(guān)的其它設(shè)備狀態(tài)。狀態(tài)變量是參與聯(lián)鎖運(yùn)算的安全數(shù)據(jù)，一般都要對(duì)其進(jìn)行雙采集。狀態(tài)變量應(yīng)周期性地及時(shí)刷新，以保證變量能確切反映監(jiān)控對(duì)象的實(shí)際狀態(tài)。狀態(tài)變量除了參與聯(lián)鎖外，還作為表示信息和監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的原始數(shù)據(jù)。2024/4/1295精選ppt狀態(tài)變量的存儲(chǔ)方式集中存儲(chǔ)方式分散存儲(chǔ)方式2024/4/1296精選ppt

由于這種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)在圖形上具有站場(chǎng)形式，所以稱它為站場(chǎng)形數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。這些靜態(tài)數(shù)據(jù)都存儲(chǔ)在計(jì)算機(jī)的ROM中，供進(jìn)路表生成軟件使用。2024/4/1297精選ppt（3）表示輸出變量表示輸出變量是指向屏幕顯示器提供的變量，通過這些變量反映有關(guān)列車或車列運(yùn)行情況、操作人員的操作情況以及聯(lián)鎖設(shè)備工作狀況。計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖系統(tǒng)可提供比電氣集中更豐富的信息和表現(xiàn)形式。這些信息需取自狀態(tài)輸入變量、操作輸入變量、中間變量以及控制命令輸出變量等。2024/4/1298精選ppt（4）控制變量控制變量是指控制信號(hào)和道岔的變量。任何控制對(duì)象都由聯(lián)鎖程序產(chǎn)生雙份控制變量，只有雙份控制變量一致時(shí)才可形成控制命令變量并經(jīng)由安全輸出通道輸出。控制命令和控制變量都應(yīng)周期性地刷新，以保證數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)性。（5）中間變量中間變量是指聯(lián)鎖程序執(zhí)行過程中產(chǎn)生的一些變量。2024/4/1299精選ppt

由于這種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)在圖形上具有站場(chǎng)形式，所以稱它為站場(chǎng)形數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。這些靜態(tài)數(shù)據(jù)都存儲(chǔ)在計(jì)算機(jī)的ROM中，供進(jìn)路表生成軟件使用。2024/4/12100精選ppt計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖系統(tǒng)軟件三、人機(jī)會(huì)話軟件1、人機(jī)會(huì)話軟件的任務(wù)

按鈕命令發(fā)送任務(wù)

按鈕的分類按鈕的操作原則

信息顯示任務(wù)接收聯(lián)鎖機(jī)數(shù)據(jù)、處理接收的數(shù)據(jù)、顯示處理后的數(shù)據(jù)區(qū)段狀態(tài)、道岔狀態(tài)、信號(hào)機(jī)狀態(tài)、功能按鈕狀態(tài)、道岔名和信號(hào)名顯示、操作提示、其他提示2024/4/12101精選ppt顯示界面12024/4/12102精選ppt網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)畫面2024/4/12103精選ppt四、聯(lián)鎖軟件1、聯(lián)鎖軟件的基本模塊

操作輸入及操作命令形成模塊操作命令執(zhí)行模塊進(jìn)路處理模塊

進(jìn)路選排一致性檢查及道岔控制命令形成子模塊進(jìn)路鎖閉子模塊信號(hào)開放與保持子模塊

2024/4/12104精選ppt

進(jìn)路正常解鎖子模塊取消進(jìn)路子模塊

狀態(tài)輸入模塊表示信息輸出模塊控制命令輸出模塊2024/4/12105精選ppt2、聯(lián)鎖軟件的任務(wù)調(diào)度方式集中調(diào)度方式分散調(diào)度方式2024/4/12106精選ppt3、操作命令執(zhí)行程序操作人員的操作由人機(jī)對(duì)話計(jì)算機(jī)采集并傳送到聯(lián)鎖計(jì)算機(jī)，由按鈕分析模塊對(duì)按鈕操作進(jìn)行分析后，形成操作命令并存儲(chǔ)在操作命令表中，當(dāng)主程序執(zhí)行“操作命令執(zhí)行模塊”時(shí)，順序的從存儲(chǔ)區(qū)中取出命令并予以執(zhí)行，當(dāng)命令的執(zhí)行條件滿足而成功執(zhí)行后，從存儲(chǔ)區(qū)刪去相應(yīng)的命令。2024/4/12107精選ppti←1i>m取im中的命令i←i+1是否轉(zhuǎn)出操作命令執(zhí)行模塊進(jìn)路操作是否取消進(jìn)路是否人工解鎖是否是否進(jìn)路搜索模塊取消進(jìn)路模塊人工解鎖模塊2024/4/12108精選ppt（1）操作命令類型與功能進(jìn)路操作命令取消進(jìn)路命令人工解鎖命令進(jìn)路故障解鎖區(qū)段故障解鎖重復(fù)開放信號(hào)非常關(guān)閉信號(hào)命令開放引導(dǎo)信號(hào)命令引導(dǎo)鎖閉命令引導(dǎo)解鎖命令道岔單獨(dú)操作命令道岔單獨(dú)鎖閉命令道岔單獨(dú)解鎖命令2024/4/12109精選ppt（2）操作命令的形成與任務(wù)分配進(jìn)路操作命令的形成進(jìn)路選路操作關(guān)閉信號(hào)操作解鎖進(jìn)路操作道岔操作命令的形成定操、反操、單鎖、單解、封鎖、封解其他的特殊任務(wù)操作非進(jìn)路調(diào)車、平面溜放、閉塞手續(xù)的辦理、場(chǎng)間聯(lián)系2024/4/12110精選ppt（3）道岔控制程序的實(shí)現(xiàn)道岔控制技術(shù)條件的檢查道岔總定位、總反位單鎖、單解封鎖、封解道岔操作命令程序的結(jié)構(gòu)流程

2024/4/12111精選ppt2024/4/12112精選ppt4、進(jìn)路處理程序進(jìn)路搜索程序

動(dòng)態(tài)生成進(jìn)路從進(jìn)路總表中選出進(jìn)路利用計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)方式來(lái)生成靜態(tài)進(jìn)路表進(jìn)路處理模塊

標(biāo)準(zhǔn)檢查子模塊進(jìn)路處理基本子模塊進(jìn)路處理模塊的調(diào)度2024/4/12113精選ppt標(biāo)準(zhǔn)檢查子模塊進(jìn)路空閑檢查子模塊道岔位置檢查子模塊照查條件檢查子模塊進(jìn)路控制表設(shè)置子模塊進(jìn)路處理基本子模塊進(jìn)路選排及道岔控制命令生成模塊子模塊進(jìn)路鎖閉子模塊信號(hào)開放與保持子模塊進(jìn)路正常解鎖子模塊取消進(jìn)路子模塊2024/4/12114精選ppt2024/4/12115精選ppt2024/4/12116精選ppt

進(jìn)路故障解鎖子模塊的流程

檢查進(jìn)路是否存在

命令無(wú)效

1

2

否

3

4

6

否

否

存在？

列車通過？

是

進(jìn)路空閑?

是

進(jìn)路解鎖

5

是2024/4/12117精選ppt進(jìn)路處理模塊的調(diào)度各條進(jìn)路的處理一條進(jìn)路的處理i←1i>mLi空？i←i+1對(duì)Li中的進(jìn)路進(jìn)行處理是是否否轉(zhuǎn)出進(jìn)路處理總框圖2024/4/12118精選ppt讀取Li中的標(biāo)志ff=？已形成fS？f=fXP是否已形成fXB？f=fS是否已形成fJS？f=fXB是否XP模塊S模塊XB模塊JS模塊轉(zhuǎn)出進(jìn)程處理流程圖f=Fjs2024/4/12119精選ppt5、過程輸入輸出程序安全輸入程序

輸入清零模塊讀入數(shù)據(jù)模塊置回執(zhí)模塊安全輸出程序

調(diào)用輸出模塊0

檢查有無(wú)控制命令調(diào)用輸出模塊0

輸出安全性檢查一致性檢查2024/4/12120精選ppt計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖系統(tǒng)軟件五、提高軟件可靠性的措施避錯(cuò)檢測(cè)屏蔽2024/4/12121精選ppt第四節(jié)計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖系統(tǒng)的通道與接口計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖系統(tǒng)輸入、輸出信息與接口開關(guān)量輸入通道開關(guān)量輸出通道故障—安全輸入/輸出接口動(dòng)態(tài)繼電器動(dòng)態(tài)驅(qū)動(dòng)單元采集信息和驅(qū)動(dòng)命令的接口電路計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖與列控設(shè)備的接口計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖與TDCS/CTC結(jié)合

2024/4/12122精選ppt計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖系統(tǒng)的通道與接口一、計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖系統(tǒng)輸入、輸出信息與接口

計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖系統(tǒng)輸入/輸出信息的性質(zhì)開關(guān)性安全性計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖系統(tǒng)接口的采用狀態(tài)信息的采集采用動(dòng)態(tài)輸入的方式控制信息的輸出采用動(dòng)態(tài)驅(qū)動(dòng)的方式2024/4/12123精選ppt計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖系統(tǒng)的通道與接口二、開關(guān)量輸入通道2024/4/12124精選ppt計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖系統(tǒng)的通道與接口信號(hào)形成電路的形式如圖所示。2024/4/12125精選ppt計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖系統(tǒng)的通道與接口信號(hào)形成電路的功能：變換隔離去抖開關(guān)量輸入通道的形式：直接輸入方式分組輸入方式矩陣輸入方式2024/4/12126精選ppt計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖系統(tǒng)的通道與接口三、開關(guān)量輸出通道2024/4/12127精選ppt計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖系統(tǒng)的通道與接口控制對(duì)象：

執(zhí)行繼電器表示燈音響報(bào)警裝置開關(guān)量輸出通道的主要功能：

提高驅(qū)動(dòng)能力實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)與外部設(shè)備之間的電氣隔離2024/4/12128精選ppt計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖系統(tǒng)的通道與接口繼電器輸出接口

2024/4/12129精選ppt計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖系統(tǒng)的通道與接口表示燈輸出接口

2024/4/12130精選ppt計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖系統(tǒng)的通道與接口音響報(bào)警輸出接口

2024/4/12131精選ppt計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖系統(tǒng)的通道與接口四、故障—安全輸入/輸出接口故障—安全輸入接口

靜態(tài)故障—安全輸入接口動(dòng)態(tài)故障—安全輸入接口故障—安全輸出接口

代碼→動(dòng)/靜態(tài)變換電路動(dòng)/靜態(tài)→電平變換電路2024/4/12132精選ppt計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖系統(tǒng)的通道與接口靜態(tài)故障—安全輸入接口采用編碼方式。假設(shè)取碼長(zhǎng)為n，則可組成2n個(gè)代碼。2024/4/12133精選ppt計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖系統(tǒng)的通道與接口動(dòng)態(tài)故障—安全輸入接口

2024/4/12134精選ppt2024/4/12135精選ppt計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖系統(tǒng)的通道與接口故障—安全輸出接口

信號(hào)機(jī)控制電路、道岔控制電路。

輸出接口的任務(wù)：將控制信息從代碼形式轉(zhuǎn)換為電平形式，并將電平放大到足以驅(qū)動(dòng)繼電器工作。一般采用以下兩級(jí)變換電路來(lái)實(shí)現(xiàn)。

（1）代碼→動(dòng)/靜態(tài)變換電路（2）動(dòng)/靜態(tài)→電平變換電路2024/4/12136精選ppt2024/4/12137精選ppt2024/4/12138精選ppt2024/4/12139精選ppt計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖系統(tǒng)的通道與接口五、動(dòng)態(tài)繼電器

JAC -1000型動(dòng)態(tài)繼電器

JARC-1000型動(dòng)態(tài)繼電器

JDXC-1700型動(dòng)態(tài)繼電器2024/4/12140精選ppt2024/4/12141精選ppt2024/4/12142精選ppt計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖系統(tǒng)的通道與接口結(jié)合電路采集電路控制電路2024/4/12143精選ppt2024/4/12144精選ppt2024/4/12145精選ppt2024/4/12146精選ppt2024/4/12147精選ppt2024/4/12148精選ppt2024/4/12149精選ppt計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖系統(tǒng)的通道與接口七、采集信息和驅(qū)動(dòng)命令的接口電路計(jì)算機(jī)采集的表示信息計(jì)算機(jī)輸出的控制命令信號(hào)電燈電路道岔控制電路2024/4/12150精選ppt信號(hào)機(jī)信號(hào)機(jī)采用集中供電，由室內(nèi)電源屏供出220V電源，在信號(hào)機(jī)處設(shè)信號(hào)變壓器變壓后供給信號(hào)燈燈泡點(diǎn)燈。進(jìn)站信號(hào)機(jī)有五個(gè)燈位：黃、綠、紅、黃、白。顯示：綠、黃、雙黃、紅、紅白、綠黃。由LXJ、TXJ、ZXJ、LUXJ、YXJ控制。2024/4/12151精選ppt設(shè)置：正線信號(hào)繼電器——ZXJJWXC-1700YX通過信號(hào)繼電器——TXJJWXC-1700YX綠黃信號(hào)繼電器——LUXJJWXC-1700YX引導(dǎo)信號(hào)繼電器——YXJJWXC-H340YX2024/4/12152精選ppt點(diǎn)一個(gè)紅燈：LXJ↓+YXJ↓點(diǎn)一個(gè)綠燈：LXJ↑+ZXJ↑+TXJ↑點(diǎn)一個(gè)黃燈：LXJ↑+ZXJ↑+TXJ↓+LUXJ↓點(diǎn)兩個(gè)黃燈：LXJ↑+ZXJ↓+TXJ↓+2DJ↑點(diǎn)一個(gè)綠燈和一個(gè)黃燈：LXJ↑+ZXJ↑+TXJ↓+LUXJ↑+2D