计算机联锁系统技术
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计算机联锁系统文章一:计算机联锁系统简介计算机联锁系统是一种利用计算机和通信技术实现机器自动控制的重要技术手段,被广泛应用于电力、铁路、石化等现代化系统控制领域。
它主要通过计算机控制单元、执行单元、输入/输出单元等组成的系统来实现对机器的自动控制。
计算机联锁系统的作用在于依靠对机器设备的实时监控,对其运行状态快速准确地反映出来,并且制定相应控制策略和调度计划,保障机器设备的稳定安全运行。
此外,计算机联锁系统也能够提高生产效率、降低人工成本、减少事故发生率等重要作用。
需要指出的是,计算机联锁系统是具备高度技术难度和复杂性的重要技术系统,它需要具备高性能、高可靠性、高安全性、高稳定性的硬件和软件支持,同时需要合理的设计算法和运行模式。
只有通过合理的设计和优化,才能够推动计算机联锁系统的不断完善和发展。
文章二:计算机联锁系统的基本组成计算机联锁系统通常由硬件和软件两部分组成。
硬件部分包括计算机控制单元、执行单元、输入/输出单元等,而软件部分包括操作系统、应用程序等。
计算机控制单元是计算机联锁系统的核心,它主要用于实现对设备的自动控制、监控和调度。
常见的计算机控制单元有PLC、DCS等。
PLC具有运行速度快、稳定性好、通用性强的特点,适用于各种工业现场控制;而DCS具有实时性好、可靠性强、协议通用等优点,适用于复杂的工业自动化控制领域。
执行单元是计算机联锁系统的控制执行部分,用于执行计算机控制单元发出的指令。
常见的执行单元有机电执行机构、液压执行机构、气动执行机构等。
机电执行机构主要用于工业生产、运输设备等领域,具有强大的执行能力和可靠性;而液压执行机构适用于重载设备、大型机器设备等领域,具有运行平稳、执行精准等特点;气动执行机构主要用于轻型机器设备、自动化生产线等领域,具有运行速度快、成本低等优点。
输入/输出单元是计算机联锁系统的交互环节,用于将外部信号输入到计算机控制单元中,同时将控制单元输出的指令传送到执行单元中。
计算机联锁系统的基本原理本
1.系统监测和数据采集:计算机联锁系统通过传感器、测量仪表等设
备对系统内各种参数进行实时监测和数据采集,例如电压、电流、温度、
压力等。
2.状态解析和逻辑判断:采集到的数据通过数据解析和处理算法进行
分析和比对,根据预设的逻辑判断条件,判断系统当前的状态和潜在的风险。
3.逻辑控制和动作执行:根据逻辑判断的结果,计算机联锁系统自动
执行相应的控制策略和动作指令,包括开关控制、断路器操作、报警信号
发送等。
4.故障检测和自动恢复:系统不断监测各个组件的运行状态,一旦发
现故障或不正常情况,计算机联锁系统会及时发送警报并采取相应的应急
措施,例如启动备用设备、切换到备用电源等。
5.数据存储和远程通信:计算机联锁系统可以将采集到的数据进行存
储和管理,以供后续的数据分析和故障诊断。
同时,系统还可以通过网络
通信接口与其他设备或者中央监控系统进行数据交换和远程操作。
6.安全保护和权限控制:计算机联锁系统需要确保系统的安全可靠性,通过合理的权限控制和数据加密技术,防止非法操作和数据篡改,以保护
系统的稳定运行和数据的安全性。
总结起来,计算机联锁系统的基本原理包括实时监测和数据采集、逻
辑判断和控制、故障检测和自动恢复、数据存储和远程通信等方面。
这些
原理的结合使得计算机联锁系统能够实现对复杂系统的高效控制和保护,
提高系统的可靠性和安全性。
01-计算机联锁系统-概述01-计算机联锁系统-概述计算机联锁系统是一种用于控制铁路交通的系统,由多个计算机节点组成,通过网络互相连接,在控制区域中实现互相通信和数据传输。
联锁系统具有使铁路交通安全、高效运行的重要作用,是铁路运输的关键技术之一。
本节将对计算机联锁系统进行介绍,包括其定义,构成要素和工作原理。
一、定义计算机联锁系统是一种用数字技术进行装置控制的铁路信号系统,可以保证列车的运行安全和信号设备的正常工作。
计算机联锁系统通过网络连接多个计算机节点,实现对所有信号装置和列车的实时监控和控制,能够保证车辆的正常运行轨迹,避免车辆之间的碰撞和信号交叉,并能够快速发现和排除故障。
二、构成要素1.计算机:计算机是整个联锁系统的核心,负责信号设备状态检测、列车位置、速度、方向等信息的处理和分析,并传输控制指令。
计算机还可以根据信号设备和列车数据,进行自主判断和控制,当发生异常时及时进行报警处理。
2.信号系统:信号系统包括轨道电路、信号机、道岔、引导信号灯等一系列设备。
信号系统将车辆的行驶情况转化为数字信号,传输给计算机进行处理和分析。
计算机根据接收到的信号信息,进行列车运行状态的预测和判断,以便正确制动或护送车辆。
3.网络:联锁系统的各个计算机节点通过网络连接起来,实现互相通信和数据传输。
网络的主要作用是将信号设备和计算机连接起来,确保信息的快速传输和处理。
同时也可以避免信号设备某一部分故障时,导致数据不准确或传输失败的情况。
三、工作原理计算机联锁系统的工作原理是:前方列车信息收集-计算机判断-指令下达-信号机与道岔控制-列车运行控制。
具体流程如下:1.前方列车信息收集。
信号设备可以通过轨道电路、道岔检测等方式,实时获取列车的行驶情况,包括车速、车号、位置、表示方向等,将这些信息传输给联锁系统的计算机。
2.计算机判断。
计算机可以根据前方列车信息和运行状态,判断是否需要进行调度控制,如通过对信号机和道岔进行控制,确定列车行驶的道路。
1、计算机联锁系统概述车站联锁控制系统是车站信号的基础设备,在计算机联锁系统开发之前是基于布线逻辑的继电联锁装置。
社会在发展,技术在进步,电子技术和计算机技术的不断发展,一场信息技术大革命正在世界范围内迅速展开。
随着计算机技术的发展,特别是对可靠性和冗余容错技术的深入研究,车站信号联锁安全技术也正在不断地更新、发展。
1978年世界上第一个计算机联锁系统在瑞典哥德堡问世,随后从80年代起各国竞相开发研究计算机联锁,并取得了显著的成绩,90年代已有不少国家开始大面积推广计算机联锁系统。
如日本、英国已制定技术政策,不再发展继电联锁,而由计算机联锁取代。
1984年中国铁路开发出第一台计算机联锁,此后取得迅速进展。
截至2005年底,据中国铁道部统计,中国国家铁路使用计算机联锁的车站已有1247个。
计算机联锁系统由硬件和软件构成。
硬件包括联锁计算机(完成联锁功能和显示功能)、彩色监视器、微型集中操纵台、安全继电输入输出接口柜、计算机联锁专用电源屏以及现场信号机、转辙机、轨道电路等室外设备。
软件是实现进路、信号机和道岔相互制约的核心部分,由两部分组成:一是参与联锁运算的车站数据;二是进行联锁逻辑运算,完成联锁功能的应用程序。
车站数据库包括车站赋值表、车站联锁表、按钮进路表、车站显示数据等。
应用程序由多个程序模块组成,即系统管理程序模块、时钟中断管理程序模块、表示信息采集及信息处理程序模块、操作命令输入及分析程序模块、选路及转岔程序模块、信号开放程序模块、解锁程序模块和站场彩色监视器显示程序模块等。
计算机联锁的操作方法与继电联锁相似,操作人员办理进路时,只需先按进路始端钮,再按进路终端钮即可完成。
此时计算机就执行操作输入程序和联锁处理程序。
根据输入的按钮代码,从进路矩阵中找出相应的进路,然后检查是否符合选路条件,只有完全满足选路条件后,程序才能转入选路部分。
之后,先检查对应道岔是否在规定位置,再将需要变换位置的道岔转换位置,接着锁闭进路。
一、什么叫计算机联锁?答: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、计算机联锁系统具有哪些功能?答:其具有的功能有:1、联锁控制功能:计算机联锁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,在规定的联锁条件与规定的时序下自动对进路、信号与道岔实行控制。
具体包括:(1)进路的控制。
包括列车进路与调车进路的选排、锁闭与解锁;引导进路的控制等。
列车进路的办理方法与继电联锁设备办理方法基本相同,仍沿用按压双按钮才形成操作命令的规定,这样可避免因误动一个按钮而产生错误操作命令的可能。
一些系统为办理慎重起见,对原封按钮的相应办理作了一些改动。
(2)信号的正常开放、关闭、人工重复开放以及防止自动重复开放。
(3)道岔的单独操纵、锁闭与解锁。
2、显示功能:计算机联锁系统采用大屏幕显示器取代表示盘,可以向操作人员提供更加丰富、直观的显示信息。
具体包括:(1)站场基本图形显示(2)现场信号设备状态显示。
主要有:道岔的定、反位与四开位置,道岔单独锁闭与封闭状态;信号机的开放与关闭状态,灯丝断丝;轨道电路区段的空闲、占用、锁闭状态。
一般用不同的颜色代表不同的含义。
(3)车站值班员按压按钮动作的确认显示。
(4)联锁系统的工作状态、故障报警显示。
(5)时钟显示,必要的汉字提示,如操作错误提示、联锁状况提示、执行失败原因提示等。
3、记录存储与故障检测与诊断功能:利用计算机的信息处理能力与存储容量大的特点,计算机系统为实现系统维护、行车管理自动化奠定了基础。
这主要是表达在;( 1 )系统可按时间顺序自动记录与储存车站值班员按钮操作情况、现场设备动作情况与行车作业情况。
电务维修人员只需根据功能菜单提示,按压相应功能键,将前一段时间内的系统运行状况或作业情况按规定格式显示出来,作为查找故障、分析故障的参考。
这些信息也可打印出来。
(2)提供图像再现功能,即系统可将前一段存储的数据以站场图形方式显示在屏幕上,按照实际操作与车列运行情况再现出来,以便更直观的查找故障与分析问题。
计算机联锁系统设备使用办法1. 引言计算机联锁系统是一种用于确保系统安全可靠运行的技术。
在许多设备和系统中都使用计算机联锁系统,例如铁路系统、电力系统、工业自动化系统等。
本文将介绍计算机联锁系统设备的使用办法,包括如何正确操作和维护这些设备。
2. 设备概述计算机联锁系统设备是一组硬件设备和软件程序的组合,用于控制和监测设备和系统的运行。
这些设备通常包括计算机、控制器、传感器、执行器等。
计算机联锁系统通过控制设备的工作状态以及准确和及时地采集和处理数据,实现对设备和系统的自动化控制。
3. 使用办法3.1 操作流程•步骤 1:启动计算机联锁系统–确保计算机联锁系统的供电正常,并按照操作手册中的说明启动系统。
•步骤 2:登录系统–输入正确的用户名和密码,登录计算机联锁系统。
•步骤 3:选择设备–从系统界面中选择需要操作的设备,例如控制器或执行器。
•步骤 4:设置参数–根据需要设置设备的参数,例如控制模式、采样频率等。
•步骤 5:操作设备–根据操作要求执行相应的操作,例如启动、停止、调节设备等。
•步骤 6:监测设备状态–实时监测设备的运行状态,确保设备正常工作。
•步骤 7:记录数据–根据系统要求记录设备的运行数据,包括设备状态、工作时间等。
•步骤 8:关闭系统–在操作完成后,按照系统要求正确关闭计算机联锁系统。
3.2 设备维护•定期检查设备的供电和连接状态,确保设备正常运行。
•定期清洁设备的外壳和内部部件,防止灰尘和污垢影响设备性能。
•定期校准设备的传感器和执行器,确保测量和控制的准确性。
•定期备份和更新计算机联锁系统的软件,并进行相关的安全检查和更新。
•在设备故障或异常情况下,及时联系维修人员进行处理,避免影响设备和系统的正常运行。
3.3 安全注意事项•在操作计算机联锁系统设备时,应严格遵守相关的操作规程和安全流程。
•禁止非授权人员操作设备,确保系统的安全性。
•注意设备的运行环境和工作温度范围,避免设备过热或过载。
引言概述:计算机联锁是指通过计算机技术实现对多个设备或系统进行自动化控制和协调的一种方法。
在计算机联锁系统中,多个设备或系统通过网络或数据线路相互连接,实现信息交换和协调操作。
本文将进一步探讨计算机联锁系统的基本原理和运行机制。
正文内容:1.数据传输与处理1.1数据传输方式1.1.1串行传输1.1.2并行传输1.1.3网络传输1.2数据编码与解码1.2.1奇偶校验码1.2.2循环冗余检验1.2.3海明码1.3数据处理与存储1.3.1数据缓存技术1.3.2数据处理算法1.3.3数据存储结构2.系统通信与同步2.1通信协议2.1.1TCP/IP协议2.1.2CAN总线协议2.1.3MODBUS协议2.2数据交换2.2.1数据帧格式2.2.2数据传输速率2.2.3数据重传机制2.3系统同步2.3.1时钟同步2.3.2事件同步2.3.3数据同步3.控制与调度3.1控制算法3.1.1PID控制算法3.1.2模糊控制算法3.1.3遗传算法3.2控制策略3.2.1开环控制3.2.2闭环控制3.2.3组合控制3.3调度算法3.3.1最短任务优先3.3.2时间片轮转3.3.3优先级调度4.容错与安全4.1容错机制4.1.1冗余备份4.1.2容错计算4.1.3双重投票机制4.2安全保护4.2.1访问控制4.2.2数据加密4.2.3防火墙和入侵检测系统4.3故障诊断与恢复4.3.1故障检测4.3.2故障定位4.3.3故障修复5.系统优化与性能提升5.1系统优化方法5.1.1硬件优化5.1.2软件优化5.1.3网络优化5.2性能指标5.2.1延迟时间5.2.2吞吐量5.2.3响应时间5.3性能提升技术5.3.1并行计算5.3.2分布式计算5.3.3GPU加速计算总结:计算机联锁系统的基本原理包括数据传输与处理、系统通信与同步、控制与调度、容错与安全以及系统优化与性能提升。
在数据传输与处理方面,需要选择合适的传输方式和编码方式,并采用适当的数据处理和存储技术。
计算机联锁系统介绍与设计发布时间:2022-09-19T06:17:44.032Z 来源:《科技新时代》2022年(2月)4期作者:安禹学徐华祥[导读] 计算机联锁是以计算机技术为核心,采用了通信技术、可靠性技术与容错技术以及“安禹学徐华祥中车青岛四方机车车辆股份有限公司,青岛 266111摘要计算机联锁是以计算机技术为核心,采用了通信技术、可靠性技术与容错技术以及“故障—安全”技术实现车站联锁要求,自动实现车站内的道岔、信号机和进路之间的控制的技术,它是确保铁路系统安全、高效行车所必需的一种重要保障设施。
在计算机联锁系统中,上位机用于人机交互,用来接收工作人员输入的操作指令,经过联锁机的逻辑运算控制车站信号设备工作,并将信号设备的工作状态通过上位机表示出来,实时监控信号设备运行。
第一章绪论1.1 计算机联锁的背景随着我国铁路运输事业的不断进步和发展,高密性以及快捷性都成为其主要的发展目标和方向,许多联锁设备无法满足对安全方面越来越高的要求。
从技术上来看,电气式联锁和机械式联锁是我国铁路信号控制技术发展的两个阶段。
随着计算机技术理论的完善,发展出了计算机联锁。
目前我国现有的主要干线铁路均采用计算机联锁系统国内外1.2 国内外研究现状分析1978年世界上第一套新型的微机联锁设备在瑞典哥德保市诞生以来,各个地区的新型计算机联锁设备和系统技术都发展得相当迅速。
瑞典作为目前世界上最早的自主开发且通过自主创新设计成功研制广泛应用于国际的计算机联锁的技术国家之一,其生产技术上的发展周期可以大致划分表现为两个主要时期,第一代微机产品主要就是采用了传动继电器技术来进行控制供电信号及道岔,并且还首次具备了控制轨道传动的专用继电器。
第二代系列产品的道岔和信号系统设计采用了更为安全的一种无接点控制电路。
1985年前在哈尔斯堡站首次投入使用了该产品系列。
西德国铁1979年决定自主研制第一套微机联锁,自1983年起就开始由西门子、劳伦茨、 AGE 公司联合研制,1985年12月,联锁铁路首套微机联锁设备在慕尼黑地区正式交付投入运营。
计算机联锁系统计算机联锁系统是一种将多个计算机联合在一起,共同完成一个任务的计算机系统。
该系统通常由多个计算机和网络设备组成,通过网络通信进行数据交换和信息共享,提供高效的数据处理和管理。
计算机联锁系统应用于各种不同的领域,包括交通运输、公共安全、能源管理、工业自动化等等。
它的目的是维护系统的稳定和安全,并及时完成管理和控制任务,提高生产效率和节约资源成本。
交通运输是计算机联锁系统的重要应用之一。
铁路信号系统可以通过网络通信,将不同的信号机、道岔和车站设备联合在一起,控制列车的行驶和停车。
全国铁路联锁系统通过计算机和网络设备进行监控和控制,协调全国铁路运输计划,确保安全和高效。
公共安全是另一个重要的应用领域。
联锁系统可以通过视频监控、传感器和警报设备,实时监测和处理各种公共安全事件,例如火灾、地震、爆炸等。
如果发生紧急情况,警报系统可以立即通知相关人员和机构采取相应措施,保障公共安全。
能源管理也是计算机联锁系统的重要应用领域之一。
电力系统可以通过联锁系统进行实时监测和控制,例如调节电压、功率和频率等,同时监测电力设备的状态和损坏情况,以保证电力系统的安全和高效运行。
在工业自动化中,计算机联锁系统可以实现生产自动化和过程控制,提高制造效率、质量和安全性。
例如,联锁系统可以自动监测生产线上的各种机器设备和工艺流程,并根据测量数据和生产计划,自动调整和控制各种参数,以提高生产效率、减少生产时间和成本。
计算机联锁系统采用的技术和标准在不断发展和更新。
例如,在网络通信方面,计算机联锁系统采用了各种标准和协议,包括以太网、无线网络、TCP/IP协议等等。
在安全保障方面,联锁系统也采用了各种技术和策略,如身份认证、访问控制、数据加密等等,来确保系统的安全性和可靠性。
总之,计算机联锁系统是一种高效、稳定和安全的计算机系统,可以应用于各种不同的领域,以实现生产效率和资源成本的优化。
它不断更新和发展,使其功能更加强大和智能化,成为现代工业与交通管理的不可或缺的部分。