精選TYJL—Ⅱ型計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖系統(tǒng)教案
精選TYJL—Ⅱ型計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖系統(tǒng)教案
TYJL—Ⅱ型計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖系統(tǒng)教案
TYJL—Ⅱ型計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖系統(tǒng)維護(hù)
1 TYJL—Ⅱ型計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖系統(tǒng)的體系結(jié)構(gòu)
TYJL—Ⅱ型計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖系統(tǒng)是由鐵道科學(xué)研究院通信信號(hào)研究所研制開(kāi)發(fā)的分布式多處理機(jī)系統(tǒng)，系統(tǒng)的構(gòu)成采用模塊化結(jié)構(gòu)，根據(jù)站場(chǎng)的實(shí)際需要，可進(jìn)行拼接組裝，構(gòu)成各種大小不一的系統(tǒng)，其體系結(jié)構(gòu)如圖1所示。
圖1 TYJL—Ⅱ計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖體系結(jié)構(gòu)框圖 系統(tǒng)采用三層三級(jí)控制結(jié)構(gòu)，由監(jiān)視控制機(jī)、聯(lián)鎖邏輯處理機(jī)、執(zhí)行表示機(jī)和電務(wù)維修機(jī)等四部分組成。系統(tǒng)內(nèi)部各子系統(tǒng)之間采用STD網(wǎng)絡(luò)通信。系統(tǒng)的各部計(jì)算機(jī)均為主備雙套，聯(lián)鎖機(jī)、執(zhí)行表示機(jī)具有熱備、自動(dòng)切換功能，其它如監(jiān)視控制機(jī)由人工切換。各備用機(jī)同樣構(gòu)成系統(tǒng)與主機(jī)同步工作，備用系統(tǒng)可脫機(jī)，供試驗(yàn)維修。
2 TYJL—Ⅱ型計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖子系統(tǒng)的硬件組成與功能
2.1 控制監(jiān)視級(jí)
控制監(jiān)視級(jí)主要由控制臺(tái)、監(jiān)視控制機(jī)、電務(wù)維修機(jī)及外圍設(shè)備組成。監(jiān)視控制機(jī)由下列部件組成：
主機(jī)板：CPU目前已升級(jí)為奔騰芯片，主頻233MHZ，內(nèi)存容量32M。 2個(gè)RS232（串行通信接口），用于接收數(shù)字化儀和鼠標(biāo)的操作信息。一個(gè)并行口，用按鈕盤操作時(shí)采集操作信息。
12槽無(wú)源PC總線母板，插接主機(jī)各芯片。
1塊PC－01網(wǎng)絡(luò)板，用于實(shí)現(xiàn)本機(jī)與系統(tǒng)其它機(jī)器的通信。
1塊以太網(wǎng)卡，用于實(shí)現(xiàn)與電務(wù)維修機(jī)連接。
三英寸軟盤驅(qū)動(dòng)器1個(gè)，1G硬盤，用于固化程序。
多屏VGA顯示圖卡，用于驅(qū)動(dòng)兩臺(tái)21英寸彩色監(jiān)視器
語(yǔ)音聲卡，能夠產(chǎn)生各種報(bào)警信息。
局域網(wǎng)通訊卡，連接局域網(wǎng)，實(shí)現(xiàn)與其它遠(yuǎn)程信息系統(tǒng)的通信聯(lián)絡(luò)。 監(jiān)視控制機(jī)的外圍設(shè)備有鍵盤和兩臺(tái)21英寸彩色監(jiān)視器。系統(tǒng)的操縱設(shè)備是數(shù)字化儀配鼠標(biāo)，采用windows操作系統(tǒng)，操作簡(jiǎn)單，顯示直觀清晰。
監(jiān)視控制機(jī)的主要功能是實(shí)現(xiàn)控制、儲(chǔ)存、進(jìn)路初選、電務(wù)維護(hù)及屏幕顯示。其中控制監(jiān)視機(jī)完成人機(jī)對(duì)話、進(jìn)路初選及實(shí)現(xiàn)與聯(lián)鎖機(jī)及其它通信系統(tǒng)的通信聯(lián)系。
電務(wù)維修機(jī)通過(guò)以太網(wǎng)與主備監(jiān)視控制機(jī)連接，實(shí)現(xiàn)把實(shí)時(shí)信息采集到維修機(jī)，記錄儲(chǔ)存供電務(wù)人員維護(hù)系統(tǒng)時(shí)調(diào)用查詢。
2.2 聯(lián)鎖機(jī)和執(zhí)行表示機(jī)
聯(lián)鎖機(jī)和執(zhí)行表示機(jī)的硬件組成結(jié)構(gòu)基本相同，其組成如圖 2所示。每一臺(tái)機(jī)器的主要組成模塊如下：
(1)STD微處理器板(CPU板)：它是計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖系統(tǒng)的核心，隨著工控機(jī)檔次的提高，該系統(tǒng)的CPU已進(jìn)行了幾次換代。
(2)報(bào)警板：專為系統(tǒng)報(bào)警設(shè)計(jì)的控制板。
(3)STD—01通信板：執(zhí)行表示機(jī)上插一塊，聯(lián)鎖機(jī)上插兩塊，一塊用于主備機(jī)通信，一塊用于與監(jiān)控機(jī)和執(zhí)行表示機(jī)通信。
(4) 1604I/O接口板：它是開(kāi)關(guān)量輸入輸出接口板，連接光電隔離的信息采集及控制驅(qū)動(dòng)板。
通信板 I/O總線 圖2 聯(lián)鎖機(jī)（執(zhí)表機(jī)）結(jié)構(gòu)圖
(5) 信息采集及控制驅(qū)動(dòng)板:每個(gè)機(jī)柜的下方設(shè)置12塊或14塊信息采集板，8塊控制驅(qū)動(dòng)板用于連接計(jì)算機(jī)和繼電器接口電路，采集狀態(tài)信息，輸出控制信息。
在早期的聯(lián)鎖設(shè)備中采用8088微處理器板（準(zhǔn)16位機(jī)），聯(lián)鎖機(jī)還需有配套的7308計(jì)數(shù)/計(jì)時(shí)器板、7320中斷控制板和7710或7709存儲(chǔ)器擴(kuò)展板
聯(lián)鎖處理機(jī)采用高可靠性的工業(yè)控制機(jī)，其主要功能是：
(1)實(shí)現(xiàn)與上位機(jī)和執(zhí)表機(jī)的通信調(diào)度。采用循環(huán)呼叫應(yīng)答方式，如果通信不通，則超時(shí)報(bào)警及退出，呼叫下一個(gè)設(shè)備。在聯(lián)機(jī)狀態(tài)下，聯(lián)鎖機(jī)備機(jī)定時(shí)呼叫主機(jī)進(jìn)行信息交換和信息比較。
(2)實(shí)現(xiàn)信號(hào)設(shè)備的聯(lián)鎖運(yùn)算邏輯處理功能，完成進(jìn)路確選、鎖閉，發(fā)出動(dòng)作道岔和開(kāi)放信號(hào)的控制命令，實(shí)現(xiàn)進(jìn)路鎖閉解鎖。
(3)由采集板采集現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備狀態(tài)信息。
(4)輸出控制命令，經(jīng)由驅(qū)動(dòng)板控制動(dòng)作現(xiàn)場(chǎng)信號(hào)設(shè)備。
執(zhí)行表示機(jī)作為聯(lián)鎖機(jī)的擴(kuò)充，它的功能除了沒(méi)有聯(lián)鎖機(jī)的第二項(xiàng)功能(聯(lián)鎖運(yùn)算功能)外，其它與聯(lián)鎖機(jī)完全相同。
系統(tǒng)配有專用的電源屏，提供計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖系統(tǒng)的專用電源，同時(shí)配有UPS電源，保證短時(shí)間停電時(shí)系統(tǒng)的信息不丟失。每一聯(lián)鎖機(jī)、執(zhí)表機(jī)內(nèi)各引入3組電源，一組是STD5V系統(tǒng)工作電源，供STD總線和采集、驅(qū)動(dòng)模板內(nèi)微機(jī)用電源；一組12V動(dòng)態(tài)采集條件電源12V（T）；一組12V動(dòng)態(tài)驅(qū)動(dòng)電源12V（Q）。
機(jī)柜電源安裝在機(jī)柜上層，各路電源在機(jī)柜的電源模板上均裝有電源指示燈和測(cè)試孔。采集和驅(qū)動(dòng)電源盒也設(shè)有指示燈。電源誤差范圍在15%以內(nèi)，否則會(huì)影響機(jī)器的正常工作。為了降低電源故障對(duì)采集的影響，主、備機(jī)的電源并聯(lián)使用，當(dāng)其中一套電源故障時(shí)，有另一套電源繼續(xù)供電，保證設(shè)備正常工作。平時(shí)應(yīng)注意觀察各機(jī)柜的電源指示燈，發(fā)現(xiàn)故障及時(shí)處理。各路電源之間要求有良好的隔離性能。
3 TYJL—Ⅱ型計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖系統(tǒng)的接口電路
本系統(tǒng)的接口電路分為兩級(jí)，第一級(jí)是 1604I/O接口板，第二級(jí)是光電隔離的信息采集板和輸出驅(qū)動(dòng)板。兩級(jí)接口板采用34芯扁平電纜(實(shí)用32芯)連接。采集板和驅(qū)動(dòng)板與繼電器組合架通過(guò)電纜連接，由采集板連接繼電器的接點(diǎn)采集現(xiàn)場(chǎng)信號(hào)設(shè)備狀態(tài)的信息；由驅(qū)動(dòng)板輸出控制命令驅(qū)動(dòng)執(zhí)行繼電器，控制動(dòng)作現(xiàn)場(chǎng)的信號(hào)設(shè)備動(dòng)作。
3.1 1604I/O開(kāi)關(guān)量輸入輸出接口板
1604I/O接口板一側(cè)通過(guò)STD總線與主板連接，另一側(cè)與信息采集板和輸出驅(qū)動(dòng)板連接。為了減少板與板之間的連線，采用 I/O總線(母線)的工作方式，即把各采集板和驅(qū)動(dòng)板連接到同一母線(I/O總線)上，計(jì)算機(jī)通過(guò)1604板為母線提供輸入輸出端口。每一1604板上有8個(gè)端口地址，每個(gè)端口地址有8位輸入或輸出，即每塊1604板有64位輸入/輸出信息量，根據(jù)板上短路跳接線的位置，設(shè)置成地址連續(xù)的8個(gè)端口地址號(hào)。
計(jì)算機(jī)的CPU可以根據(jù)端口地址選通某一塊1604板。1604板為I/O總線提供輸出、輸入端口，每一塊1604板提供8個(gè)輸出、輸入端口可選通8塊采集板或驅(qū)動(dòng)板。
1604板具有輸出回讀功能，對(duì)于采集板可以用來(lái)檢查所采集信息的正確性，對(duì)于驅(qū)動(dòng)板用來(lái)檢查輸出信息的是否被正確執(zhí)行。
3.2 狀態(tài)信息采集板
狀態(tài)信息采集板的容量是每板32個(gè)采集單元，各采集板的A8—A15、B8—B15、A26—A33、B26—B33共32個(gè)采集端分成四列，每列對(duì)應(yīng)8個(gè)采集單元，由1604板選通某一板某一列的采集單元。該列采集單元被選通后，由1604板先輸出全0信號(hào)，關(guān)閉所有光電耦合單元，計(jì)算機(jī)收到全0信息后，再輸出全1信號(hào)，打開(kāi)該列各光電耦合單元，采集1、0相間的動(dòng)態(tài)信息。這樣可以防止某一采集單元發(fā)生故障時(shí)采集到錯(cuò)誤的信息。
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