计算机联锁控制系统软件资料

计算机联锁系统软件一、计算机联锁系统软件的总体结构计算机联锁系统软件的基本结构应设计成实时操作系统或实时调度程序支持下的多任务的实时系统，其软件的基本结构可归纳如下。

1．按照系统层次结构分类按照软件的层次结构，可分为三个层次，即人机对话层、联锁运算层和执行层，其结构如图7—17所示。

人机对话层完成人机界面信息处理；联锁运算层完成联锁运算；执行层完成控制命令的输出和表示信息的输入。

2．按照冗余结构划分按照冗余结构，可分为三取二系统的单软件结构和双机热备系统的双版本软件结构。

其小双版本软件结构，如图7—18所示。

3．按照联锁数据的组织形式划分按照联锁数据的组织形式，可分为联锁图表式软件结构和进路控制式的软件结构。

进路控制式的软结构(即模块化结构)如图7—19所示。

二、联锁数据与数据结构在计算机联锁系统中，凡参与联锁运算的有关数据统称为联锁数据：，联锁数据在存储器中的组成方法称为数据结构。

联锁数据包括静态数据(常量)和动态数据(变量)两大类，与之相对应的有静态数据结构和动态数据结构。

]．静态数据及其结构联锁程序需要哪些静态数据以及这些数据在存储器中的组织形式，对于联锁程序结构有很大的影响。

目前采用最多的是进路表型联锁和站场型联锁，对应的就存在两种不同的静态数据结构；进路表型静态数据结构和站场型静态数据结构。

建立任何一条进路都必须指明该进路的特性和有关监控对象的特征及其数量等，包括：进路性质，是列车进路还是调车进路；进路方向，是接车方向还是发车方向；进路的范围，即进路的两端，如果是迂回进路，还应指明变更点(相当于变通按钮所对应的位置)；肪护进路的信号机(名称)；进路中的轨道电路区段(名称)及数量；进路中的道岔(名称)、应处的位置、数量；进路所涉及的侵限绝缘轨道区段(名称)及检查条件；进路的接近区段(名称)；进路的离去区段(名称)；进路末端是否存在需要结合或照查的设施，如闭塞设备、机务段联系、驼峰信号设备等。

计算机联锁控制系统软件可靠性与安全性技术保障1. 引言计算机联锁控制系统是指通过计算机网络连接的多个控制单元，以实现对各种设备和工艺的集中控制和监控。

在诸如交通信号控制、电力系统、工业自动化等领域中，计算机联锁控制系统起到至关重要的作用。

然而，这些系统对于软件可靠性和安全性的要求非常高。

本文将介绍计算机联锁控制系统软件可靠性与安全性技术保障的相关内容。

2. 软件可靠性技术保障2.1 清晰的需求定义在设计计算机联锁控制系统软件之前，需要进行详尽的需求分析与定义。

清晰明确的需求可以帮助开发人员准确把握系统功能和性能要求，并为软件开发过程提供有效的指导。

2.2 合理的设计与架构软件设计与架构是计算机联锁控制系统软件可靠性的基础。

合理的设计与架构可以提高软件的稳定性和可靠性。

例如，采用模块化设计，通过将功能模块划分为相对独立的子系统，可以降低模块间的耦合度，提高软件的可维护性和可测试性。

2.3 多样化的测试方法为了保障计算机联锁控制系统软件的可靠性，需要进行充分的测试。

除了常规的单元测试、集成测试和系统测试外，还可以采用更多样化的测试方法来检测和发现潜在的问题。

例如，采用冒烟测试、负载测试和故障注入测试等方法，可以对系统在不同场景下的性能和可靠性进行综合评估。

2.4 强化的错误处理机制计算机联锁控制系统在面对错误和异常情况时，需要具备强大的容错能力和错误处理机制。

通过合理设计软件的错误处理逻辑，并提供相应的错误码和错误提示，可以帮助系统更好地处理和回复问题，从而提高系统的可靠性和稳定性。

3. 软件安全性技术保障3.1 访问控制与权限管理计算机联锁控制系统中包含的各种设备和工艺都需要进行严格的访问控制和权限管理。

通过采用身份验证、访问控制列表和角色基础的访问控制等手段，可以确保只有经过授权的人员才能够访问系统，并限制其权限范围，从而提高系统的安全性。

3.2 数据加密与安全传输对于计算机联锁控制系统而言，数据的安全传输至关重要。

1.什么是进路？详细阐述进路建立与进路人工延时解锁过程。

2.详细论述进路接近锁闭、进路预先锁闭、进路正常解锁。

3.说明联锁系统的一般层次结构以及各层次结构的主要功能。

4.铁路信号系统主要由哪几部分组成？每部分的主要作用是什么？
5.什么是计算机联锁系统？计算机联锁系统的可靠性与安全性的定义分别是什
么？二者之间有什么区别和联系？
6.简述三取二冗余系统工作原理，画出三取二冗余结构图，并阐述三取二冗余
结构需要妥善解决的技术问题。

7.阐述计算机联锁系统软件的主要功能，以及软件的几种基本结构。

8.详细介绍参与进路控制的动态数据。

9.联锁控制程序一般可分为哪六个模块？简述每个模块的主要功能。

10.进路搜索程序的功能是什么？进路搜索程序应完成哪些任务？
11.路搜索过程中，根据操作命令必须仅能选出一条符合操作意图的进路。

如需
选出迂回进路，应采取哪些措施？
12.进路处理模块可分为哪五个阶段的处理模块？详细阐述各阶段模块的主要作
用。

13.详细阐述计算机联锁软件中的过程输入输出程序。

14.可靠性的主要指标有哪些？其各自定义是什么？
15.计算机联锁系统中，哪些信息是涉安信息？如何保障计算机联锁系统本身的
安全？
17.详细论述轨道电路的工作原理，以及轨道电路主要工作状态。

计算机联锁系统软件教案计算机联锁系统的软件计算机联锁的软件由联锁数据和联锁程序组成，各种型号的计算机联锁系统最⼤的区别就是软件的不同，⽽且各家公司对其软件均采取保密措施，具体程序均不对外公布。

当然维修单位也没有必要掌握具体的程序，这⾥对计算机联锁系统的软件只作简单的介绍。

1 联锁数据在计算机联锁系统中，所有的信息进⼊计算机后均变为数据，计算机只能对这些数据进⾏运算处理，凡参与联锁运算的有关数据统称为联锁数据。

在联锁运算中有些数据是固定不变的，如表⽰设备的编号或位置的数据。

这些在联锁运算中不发⽣变化的数据被称为静态数据，也称常量。

⽽在联锁运算中发⽣变化的数据，如表⽰状态输⼊信息、操作数⼊信息的数据，被称为动态数据，也称作逻辑变量。

在联锁程序运⾏的过程中有⼤量的静态和动态数据参与联锁运算，各种数据存放在存储器中，数据在存储器中的组成⽅法被称为数据结构。

1.1 数据编码代表信号设备状态或控制命令的开关量有两个状态被称为⼆值逻辑变量。

为了实现故障—安全, ⼀般⽤多位⼆进制数表⽰⼀个⼆值逻辑变量。

即⽤码长为n 的⼆进制代码，取其两个码与⼆值逻辑量对应，其它2n-2个代码均为⾮法码，两个有效码⼀个对应安全侧另⼀个对应危险侧(次安全侧)。

如果由于信息受到⼲扰，⽽产⽣⾮法码时，计算机将其作为安全侧信息处理，从⽽实现故障导向安全。

这种⽅式称为信息冗余。

实践证明，在数据编码时，取1、0相间的代码对应危险侧，则安全性更⾼。

在数据存储时，将同⼀数据存⼊不同的单元，数据输出时采⽤⽐较法和多数表决法还可进⼀步提⾼系统的安全性。

1.2 静态数据在静态数据库中，将进路的特性及与该进路有关的监控对象的特征⽤⼀组数据表⽰出来，这组数据与联锁表相似，在这⾥被称为进路表。

⼀般的系统进路表均采⽤站场形数据结构。

其构成⽅法是先将信号平⾯布置图上各监控对象及操作按钮的位置数据化，这些数据存放在只读存储器中，即每⼀个信号设备对应有⼀个数据块，各设备的数据合起来形成⼀个⼩型静态数据库，即站形数据库。

第六章计算机联锁系统软件第一节软件的功能与总体结构一、软件的功能一般来说，计算机联锁系统的软件应具有以下功能：1．人机界面信息处理功能（l）操作信息处理对正常的操作进行处理，形成有效的操作命令，并在屏幕上给出相应的表示，以便使值班员确认自己的操作：对错误的操作进行处理，并在屏幕上给出相应的提示，以便使值班员能够立即发现自己的错误操作，及时采取措施纠正错误的操作。

（2）表示信息处理对现场信号设备的状态，在屏幕上实时地给出显示，使值班员能随时监督现场设备的运用情况。

（3）维护与管理信息处理对现场的信号设备的故障状态，在屏幕上及时地给出特殊的显示，以便使维护人员迅速、准确地查找故障；自动记录并储存值班员办理作业的时间及被操作的按钮，完成与其他周边系统的联系。

2．进路控制功能（基本联锁控制）能够完成规定的联锁功能，主要包括：（1）进路选出（建立）；（2）进路锁闭；（3）信号开放；（4）信号保持开放；（5）进路解锁；（6）进路正常解锁；（7）进路非正常解锁；（8）道岔单独操纵；（9）进路引导总锁闭等。

3．执行控制功能（1）输出控制：根据联锁软件生成的控制命令来驱动现场设备控制电路。

（2）输入控制：采集现场设备的状态信息，为联锁运算提供数据。

4.自动检测与诊断功能主要是在执行联锁程序的过程中检测故障的外在现象，检查硬件资源的物理失效，软件的缺陷以及故障的位置。

5．其他功能（1）非进路调车控制功能：（2）平面调车溜放控制功能：（3）站内道口控制功能：（4）与调度集中系统联系功能；（5）与调度监督系统联系功能：（6）与其他系统，如站内调度、管理信息系统等的结合功能（7）监测联锁设备状态功能等。

上列各项功能尽管存在着某些联系，但它们的目的性是不同的，而且在一个具体车站上也不需要联锁系统具备所有这些功能，因此对于每项功能需由独立的软件甚至是由独立的计算机来实现。

在这些软件中，人机界面信息处理软件、基本联锁软件、执行控制软件、自动检测与诊断软件，是计算机联锁系统必须具备的。