04_计算机联锁系统技术_第四章

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。

软硬件实现联锁的逻辑关系
动作速度快，信息量大，可控性强
微
机
联
采用积木式的软硬件
通用性强，适应改扩建，修改容易
锁
大量减少人为工作 .
节约成本，提高安全性和可靠性
7
6.计算机联锁系统的基本结构
层次结构
集中式控制结构 分散式控制结构
冗余结构
可靠性冗余结构 安全性冗余结构
.
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6.1车站联锁的层次结构
监控对象
.
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6.4系统的冗余结构
可靠性冗余－减少出现故障时系统停止工作的概率，采用 逻辑上为“或”关系的二重结构，如下图：
输入
模块A 模块B
或门
输出
安全性冗余－出现故障时，为了减少产生危险侧输出的概 率，采用相互较核的逻辑上为“与”的二重结构，如下图：
输入
模块A 模块B
与门
输出
.
15
6.4系统的冗余结构
.
3
2.计算机联锁的功能
联锁控制功能：进路控制；信号开放、关闭； 道岔单独操作、锁闭、解锁
显示功能：①站场基本图形显示；②现场信号 设备状态显示；③值班员按压按钮动作的确认 显示；④联锁系统工作状态、故障报警显示； ⑤时钟显示、汉字提示等
记录存储和故障检测与诊断功能：①系统可按 时间顺序自动记录和存储值班员按钮操作情况、 现场设备动作情况和行车作业情况；②提供图 像再现功能；③实现进路存储和自动办理；④ 具有集中检测和报警功能
信息传输方面，采用同步或异步通信方式，确保信道安全 可靠。
为了提高系统运行稳定性，采取了必要抗干扰措施。
系统功能齐全，除联锁外，还要有显示、检错、诊断、存 储记录等功能。
预留有与其他自动化设备相连的接口。

第三章 双机热备型计算机联锁系统第一节 TYJL-II型计算机联锁系统 第二节 DS6-11型计算机联锁 第三节 JD-IA型计算机联锁 第四节 VPI计算机联锁四、软件系统1、系统软件。

① 实时多任务处理程序：系统软件的核心。

完成 任务调度，中断处理，时钟管理等； ② 设备管理程序：提供对外部设备，如打印机、 键盘、磁盘操作的管理； ③ 软件调试工具：系统开发、调试及维护工具。

2、应用软件。

上位机 上位机系统通信线 联锁机 下位机系统2、应用软件。

计算机联锁系统从功能实现角度来说，单一计算 机可以完成整个功能。

但考虑到任务的重要性不 同，同时为了减轻单一计算机的负担，保证联锁 功能的正常实现，将计算机联锁系统分为上位机 系统和下位机系统。

操作表示功能由上位机实 现，下位机系统包括联锁运算层、输入和输出 层；下位机系统的联锁运算层、输入和输出层可 以用联锁机实现；2、应用软件。

① 站场数据库 包括联锁数据库和显示数据库。

站场数据库是参 与联锁运算和站场图形显示的基础数据。

具备通 用性并具备自动生成数据库功能。

2、应用软件。

②应用软件及其功能 （1）控制显示软件包； （2）监测软件包； （3）网络通信软件包； （4）联锁软件包； （5）输入输出软件包； （6）安全检查程序。

2、应用软件。

计算机联锁系统是以计算机为主要技术实现车站 联锁控制的系统，该系统应保证行车安全，提高 运输效率，改善劳动条件，并为管理、服务现代 化创造条件；应能满足各种站场规模和运输作业 的需要。

因此，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。

2、应用软件。

联锁系统分为操作表示层、联锁运算层和I/O控 制层。

对应每层结构都有相应的控制软件，因 此，系统必须包括控显软件、联锁运算软件和 I/O采集驱动软件，同时各个软件模块间要相互 交换数据，就要有通信软件。

一套完好的软件必须符合层次化、结构化、模 块化和标准化的特点。

第二章 计算机联锁系统基本原理
第一节 计算机联锁系统使用的计算机 第二节 计算机联锁系统硬件 第三节 计算机联锁系统软件 第四节 计算机联锁系统的通道与接口 第五节 全电子执行单元


第四节 计算机联锁通道和接口
一、输入输出信息接口 1、输入输出信息要求； ①、开关性； ②、安全性。

2、接口采用； ①、非安全接口采用通用标准接口； ②、安全接口分为普通标准接口和动态输入接口。

二、开关量输入通道


二、开关量输入通道 信号电路应具备的特性： ①、变换：将继电器的吸起和落下转换成1和0； ②、隔离：防止现场强电磁干扰或者工频点压通过 输入通道反串到计算机系统中，一般需要采用通道 隔离技术。

③、去抖：防止机械抖动，一般采用软件延时；


信号采集电路一般方式：


三、开关量输出通道 信号采集电路一般方式： 1、继电器输出接口：


2、表示灯输出接口：


3、音响报警输出接口：



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