通号院CBTC系统中DS6-60型计算机联锁设备课件.ppt

1、项目5 城轨正线ATC系统中联锁设备维护 任务任务4 4 通号院通号院CBTCCBTC系统中系统中DS6-60DS6-60型计算机联锁设备维护型计算机联锁设备维护 5.4.1 5.4.1 通号院通号院CBTCCBTC系统中系统中DS6-60DS6-60型计算机联锁设备基本认知型计算机联锁设备基本认知 一、一、通号院CBTC系统概述 通号集团公司研究设计院在引进、消化和吸收国际先进CBTC系统基础上，继承和发扬自身技术优势，自主创新研发了符合欧洲铁路安全标准的具有自主知识产权的CBTC系统。它通常包含ATS、ATP、ATO、CBI、DCS和MSS子系统,其系统组成如图5-56所示。项目5 城轨正

2、线ATC系统中联锁设备维护图5-56 北京全路通信信号研究设计院CBTC系统组成示意图项目5 城轨正线ATC系统中联锁设备维护（一）ATS子系统 ATS子系统是一个分布式的计算机监控系统，按地域划分，由控制中心设备、车站设备、车辆段、培训中心设备组成。其主要设备设置在控制中心，关键设备采用热备冗余的方式，保证系统有高度的可靠性和可用性。在一级设备集中站、二级设备集中站各设置一套冗余的车站ATS设备，通过冗余以太网与中心ATS设备相连。 正线各站行车控制室内分别设置ATS分机及显示终端（与联锁合用），设备集中站设置ATS显示终端。 项目5 城轨正线ATC系统中联锁设备维护 在车辆段设置一套车辆段

3、ATS分机和ATS终端设备，用以监督进出车辆段的人工驾驶列车的运行情况，管理车辆段的车辆派班。在车辆段的司机派班室设置司机派班ATS工作站。 （二）联锁子系统 城市轨道交通信号控制系统通常在车辆段独立设置一套计算机区域联锁设备，以满足车辆段的进路控制功能。在正线上每个一级设备集中站设置一套计算机区域联锁设备，在二级设备集中站设置一套联锁目标控制器设备，用以实现管辖区内的联锁控制。在设备集中站设置现地控制工作站（与ATS分机和显示终端合用）。项目5 城轨正线ATC系统中联锁设备维护 根据行车安全的需要, 计算机联锁系统必须在规定的联锁条件和规定的时序下对进路、信号和道岔实行控制，满足联锁的技术条

4、件和功能。 （三）ATP/ATO子系统 一级设备集中站设置一套区域控制器设备（ZC），用以实现管辖区域的控制，进行列车移动授权的计算，并与ATS、联锁等子系统接口。 轨旁ATP设备包括应答器及LEU。LEU设备接收来自联锁的信号机显示信息，实时发送给有源应答器。每个设备集中站设置室内LEU设备。项目5 城轨正线ATC系统中联锁设备维护 TWC感应环线电缆铺设在站台区及折返轨轨道中间，安装于站台及折返轨停车点一定范围内，在列车上安装TWC天线，建立降级车地通信链路，实现CTC等级下的精确定位功能，实现ITC降级运行时在站台区的精确定位、屏蔽门联动、停准停稳、红灯防护、ATO运行等级、扣车等功能。

5、 在每列车首尾各安装一套车载设备，包括ATP计算机、ATO计算机、无线设备、操作和显示单元、测速装置和应答器天线等。项目5 城轨正线ATC系统中联锁设备维护 （四）DCS子系统DCS子系统由有线网络和无线网络两部分构成，两个网络间通过接入交换设备互相连接，共同构成DCS子系统。DCS子系统同ATS子系统、联锁子系统、ZC子系统、ATP子系统等通过专用接口进行互联，实现数据在各个子系统间透明传输的功能。 （五）MSS维护子系统 MSS维护子系统为非安全子系统，其工作不影响被维护对象的工作。 其用于CBTC系统设备状态的监测和系统维护，主要负责CBTC各子系统设备状态、通信接口状态、项目5 城轨正

6、线ATC系统中联锁设备维护操作日志、故障报警、交互数据等信息的采集、处理和本地显示以及远程集中监视，提供设备亚健康预警，帮助维修人员对故障设备进行分析、定位，指导维修作业管理。调度员可借助维护系统制定、计划与安排维修工作，提高维修效率和管理水平。维护系统故障定位深度至最小可替换单元。此外维护系统还提供报表、查询和回放功能。 维护系统的结构分为中心、本地和车载，中心为ATS中心维护机对ATS中心服务器信息进行采集,DCS网管计算机对整个网络故障信息进行采集；本地为微机监测计算机、项目5 城轨正线ATC系统中联锁设备维护联锁维护计算机、ZC维护计算机分别对本地相关信息进行采集；车载是由车载维护计算

7、机通过车载记录板对全线车载数据进行采集。 二、二、 联锁子系统的概述联锁子系统的概述 DS6-60型计算机联锁是通号集团公司研究设计院研发的二乘二取二计算机联锁系统，它可用于城市轨道交通的车辆段/停车场和正线。 （一）系统特点 （1）符合欧洲铁路安全标准，安全等级达到SIL4级，并通过第三方国际知名认证机构评估的安全控制系统。项目5 城轨正线ATC系统中联锁设备维护 （2）系统是基于双套专用安全硬件和相异性软件构成二乘二取二冗余结构，实现系统双系冗余管理、输入和输出管理及系统故障实时诊断。 （3）系统通过专业化、科学化的系统可靠性、可用性、可维护性、安全性设计、分析和计算，使系统RAMS的综合

8、性能达到铁道部计算机联锁技术条件要求。 （4）系统可以通过不同标准接口的扩展，建立通用化的安全控制平台，支持通用的接口连接，可应用于多种信号控制系统。 （二）系统的层次结构 DS6-60计算机联锁系统体系结构分为三个层次，分别项目5 城轨正线ATC系统中联锁设备维护为人机会话层、联锁逻辑运算层和执行表示层，如图5-57所示。每个层次的设备分别完成各自相对独立的功能，并通过通信将各层次设备相互连接，共同完成联锁系统功能。 1.人机对话层（MMI层） 人机对话层通过可视化的人机界面，提供操作及维护人员向系统输入控制命令并获得行车作业及设备工作状态信息，完成操作界面的显示、系统状态显示、系统运行状态

9、和故障记录。人机对话层由控显机、监测机组成。项目5 城轨正线ATC系统中联锁设备维护图5-57 DS6-60计算机联锁系统的层次结构示意图项目5 城轨正线ATC系统中联锁设备维护 2.联锁安全运算层（CIL层） 联锁安全运算层接收来自人机对话层的操作信息和执行表示层的信号、道岔、轨道等设备状态信息。根据以上信息通过安全计算机进行安全逻辑运算，产生相应的控制输出，通过执行表示层对信号设备进行实际控制。联锁安全运算层由中央逻辑控制单元及相关接口组成，是联锁系统的核心。 3.执行表示层（I/O层） 执行表示层直接或通过现场设备的继电器结合电路，按联锁安全运算得出的结果以安全的方式转变成可使项目5 城

10、轨正线ATC系统中联锁设备维护现场信号设备动作的电压（或电流），并以安全的方式获得现场信号设备的状态。执行表示层由现场信号设备的采集驱动设备组成。 三层之间通过可靠的通信传递各子系统的信息以支持整体系统的信息处理。人机对话层和联锁安全运算层之间采用ARCNET通信，通信线路采用光纤连接；执行表示层与联锁运算层之间采用高速串行总线通信，通信线路采用光纤连接。电源层（PW层）为以上三个层面所有子系统的设备提供所需的电源。项目5 城轨正线ATC系统中联锁设备维护 （三）系统的冗余设计 在DS6-60系统中完成系统每个主要功能（除维护、记录功能外的所有功能）的子系统均由两套完全相同的部件构成，两系部件

11、同时工作，互为热备。任何一系部件故障时，另一系可继续完成所需功能，系统功能不受任何影响。项目5 城轨正线ATC系统中联锁设备维护 1.双系冗余 单系即独立的一套联锁系统，包括联锁中央逻辑控制单元以及对应配置的输入和输出控制单元。双系即配置两套完全相同的联锁系统。DS6-60系统采用双系设计，即两套联锁系统同时在线运行，并保持同步，保证系统在任何一个系出现故障的情况下能够继续正常工作，提高系统的可靠性。 双系的状态是由两系根据当时的情况协调决定的，取得优先控制状态的一方为主系，另一为从系，从系控制服从主系。项目5 城轨正线ATC系统中联锁设备维护 2.双系数据交换 为实现双系输入、输出的同步，达

12、到互为热备的目的，必须实现双系的数据交换，为此提供双系之间的数据交叉通信通道。这种数据交换存在于双系中央逻辑控制单元之间以及一个系的中央逻辑控制单元与另一个系的I/O控制单元之间。 3.系统网络双网冗余 为保证上位的MMI与联锁CIL层之间的网络通信的可靠性，系统网络采用双网结构，互为冗余备份，保证当一个网络失效时，另一个网络能够继续承担上位系统之间的通信任务。项目5 城轨正线ATC系统中联锁设备维护 4.系统数据冗余 根据具体的可靠性设计的要求，应该在一些重要的系统数据进行冗余设计。 （四）系统安全 DS6-60系统的CIL层负责联锁数据处理、逻辑运算，是整个系统的核心，其错误会导致事故发生

13、，作为故障安全系统处理，要求其所有功能均为安全功能。 系统的I/O层为站场状态的采集和设备控制，其错误会导致联锁运算的错误，或直接控制信息的错发，所以作为故障安全系统处理，其所有功能均为安全功能。项目5 城轨正线ATC系统中联锁设备维护 联锁系统的安全由CIL层和I/O层保证，系统的MMI层作为人机界面，其错误不应直接导致联锁逻辑类的错误而引发事故，但可能间接导致运行事件。MMI层暂时作为非故障安全系统处理。 （五）系统故障安全设计 DS6-60系统作为联锁系统必须满足故障安全原则。系统输出和通信的安全侧定义为与系统未加电时状态相同，系统I/O输出直接控制非智能设备，所以其输出安全侧应定义为“

14、零”/零电平/非驱动/非有效状态；系统项目5 城轨正线ATC系统中联锁设备维护外部通信输出对象为智能设备，应具有CPU控制和编解码功能，所以其安全侧为停止通信。 DS6-60系统的每个子系统设计要求相互独立，任何一个子系统故障都不应该导致其他子系统故障，子系统之间通过内部通信通道交换数据和指令。当联锁CIL层和I/O层发生故障时，系统的输出应导向安全侧。为满足以上故障安全要求，DS6-60系统的每个子系统在发生故障时，都应当导向安全侧，即停止和其他子系统通信，对于输出子系统还应当保证其输出导向安全侧。项目5 城轨正线ATC系统中联锁设备维护 （六）基本技术性能 系统具有二乘二取二的冗余结构；输

15、入输出以继电器为控制对象，本地最大输入处理量为1280个点，最大输出处理量为960个点；输入支持双采集、输出双断控制；可处理最多16个遥控点，遥控点间距离在没有中继时为40km；系统控制周期为200400ms;系统内部子系统间全部通过光纤通信；输入和输出通道速率为2Mbit/s;系统和I/O电压要求为AC 220V和DC 5V，I/O接口电压要求为DC 24V;系统和I/O的工作温度范围为040，最适宜的工作温度为1825；项目5 城轨正线ATC系统中联锁设备维护系统符合计算机联锁技术条件所规定的技术要求；电磁兼容性能符合铁道电气设备电磁兼容性实验及其限制和铁道信号设备雷电电磁脉冲防护技术条件

16、的规定。 （七）特殊功能 应用于CBTC系统的联锁系统除了具备传统的联锁功能外，为了与ATS、ATP协同工作，共同控制列车安全运行还具备某些特殊功能，如：紧急关闭、屏蔽门控制、建立自动进路、自动折返进路、自动触发进路、停稳控制功能、站控与ATS控转换、扣车作业等功能。项目5 城轨正线ATC系统中联锁设备维护 （八）安全与防护 系统的机柜、机笼、面板等人可能接触的地方全部安全接地。系统的输入、输出具有防雷电感应措施。 三、DS6-60DS6-60联锁系统的结构组成联锁系统的结构组成 DS6-60计算机联锁系统由6个部分组成，分别为：电源子系统、控显子系统、联锁子系统、输入输出子系统、目标控制器（

17、OC）和电务维护子系统（监测系统）。系统结构如图5-58所示。 在DS6-60系统对应的层次结构中包括人机界面功能、联锁中央安全运算功能和联锁I/O功能三个相对独立的功能部项目5 城轨正线ATC系统中联锁设备维护分，每个部分的组成如下： MMI层包括控显机、监测机和其他上位计算机，主要完成操作界面显示、系统状态显示、联锁系统监测与控制功能。 CIL层由中央逻辑控制单元及相关接口构成，主要完成联锁逻辑运算和控制。 I/O层由I/O输入控制单元、I/O输出控制单元和目标控制器单元构成，主要完成输入信息的采集处理和输出状态控制。 系统电源构成PW层，为系统提供统一、高可靠的电源。项目5 城轨正线AT

18、C系统中联锁设备维护 系统网络位于MMI层和CIL层之间，完成两层设备之间的互联通信。 双系互联通信是为两个系之间提供一个独立的通信通道，用于完成两系之间的数据交换功能。 输入单元互联通信为本系的中央逻辑控制单元与I/0输入控制单元之间提供通信通道，用于完成两者之间的数据和命令传送。输出单元互联通信为本系的中央逻辑控制单元与I/0输出控制单元之间提供通信通道，用于完成两者之间的数据和命令传送。远程通信单元为主站的中央逻辑控项目5 城轨正线ATC系统中联锁设备维护制单元与目标控制站（OC站）的输入输出单元之间提供通信通道，完成主站对目标控制站的数据和命令的传送。 DS6-60系统硬件设备基本配置

19、为3个19英寸标准机柜，分别为电源柜、联锁柜、输入输出柜。根据站场规模不同，如需增加输入、输出机笼时需单独配置输入输出机柜。机柜规格：2250mm（高）600mm（宽）800mm（深）。 在一级设备集中站（又称主站）DS6-60计算机联锁系统硬件设备标准配置为三个19英寸标准机柜，分别为电源柜、联锁柜、输入输出柜。项目5 城轨正线ATC系统中联锁设备维护图5-58 DS6-60计算机联锁系统结构组成图项目5 城轨正线ATC系统中联锁设备维护 在二级设备集中站（又称目标控制站）DS6-60计算机联锁系统硬件设备配置一个19英寸机柜，机柜内主要配置OC机笼、I/O防雷单元、远程通信单元、24VDC

20、电源、LEU接口适配器等。另需单设维护台用于放置联锁维护机，联锁两台用于LEU接口适配器通信的交换机安装在ATS机柜内。 （一）联锁柜 DS6-60计算机系统联锁机柜由联锁子系统和控显子系统组成。联锁机柜布置图如图5-59所示。联锁机柜由上而下分别为联锁I系机笼、联锁II系机笼、两台控制显示计算机（简称控显机）、两个ARCNET集线器、两个LEU接口适配器。项目5 城轨正线ATC系统中联锁设备维护 1.控显子系统 控显子系统是用于站场图形实时显示和车站值班员进行操作的设备。控显机内安装有多串口卡，用于和ATS系统的通信，接收ATS系统下发的按钮操作命令，向ATS系统发送信号设备状态及系统的报警

21、和提示信息。联锁机柜中的控显子系统不提供显示操作设备。系统设置两台控显主机，两台控显机采用相同的硬件设备和相同的软件，双机采用主备工作方式，平时同时在线运行。 控显机内安装两块ARCNET通信网卡，通过光纤分别项目5 城轨正线ATC系统中联锁设备维护与联锁I系和II系连接。控显机内安装有声卡，用于语音提示和报警。 控显机向ATS系统传送联锁I系和II系的工作状态，ATS显示界面上相应的显示来表示联锁I系和II系的工作状态为主系、从系、待机还是停机、故障状态。项目5 城轨正线ATC系统中联锁设备维护图5-59 联锁柜布置图项目5 城轨正线ATC系统中联锁设备维护 2.联锁子系统（联锁逻辑部） 联

22、锁子系统通过光纤与输入子系统实时通信，获得输入子系统采集的现场信号设备状态信息；通过网络（ARCNET）接收控显机发来的控制台操作命令，根据按钮命令进行联锁逻辑运算，生成控制命令，通过光纤与输出子系统实时通信，发送控制命令到输出子系统，由输出子系统驱动继电器动作，实现对道岔、信号机的控制。 项目5 城轨正线ATC系统中联锁设备维护 联锁逻辑部为二乘二取二结构，联锁逻辑部由两系构成，分为I系和II系，如图5-60所示。每系中有两个相同的、独立的处理器，各自通过不同的通信控制板与其他子系统通信，运行联锁逻辑运算生成的的控制命令。主从系之间通过系间串行高速总线实现双系的数据信息交换和系同步切换，处理

23、器与各功能电路之间采用VME总线通信。项目5 城轨正线ATC系统中联锁设备维护图5-60 联锁逻辑部结构图项目5 城轨正线ATC系统中联锁设备维护 联锁单系内的两个处理器采用相同的输入数据进行独立运算，运算结果通过双口RAM交换后进行比较，当比较一致时各自给出有效的输出，比较不一致时系统退出控制，使输出导向安全侧，以保证系统的高安全性，联锁逻辑部安全比较原理如图5-61所示。 任一系采取二取二运算和输出比较，双系采用并行主从运行方式。根据开机顺序，首先投入运行的为主系，后投入的为从系。在每个运行周期双系进行同步数据交换和比较，当主系发生故障时，完成主从系转换。即当主系故障时，主系主动降级，从系

24、升为主系；当从系故障时，从系主动降项目5 城轨正线ATC系统中联锁设备维护级，不影响主系控制。从系在取得主系同步数据后与主系同步数据进行比较，比较不一致时，从系主动降级，重新与主系取得同步。从系每个运算周期接收主系发送的周期开始同步信号作为自系周期开始信号，达到从系与主系周期同步。这就构成保证可靠地二乘二冗余。 联锁双系中每系两个CPU单元的软件分别采用不同编译器编译，可以有效地防止编译器产生的共模错误。 DS6-60联锁逻辑部机笼为标准6U高，与19英寸机柜配装。每块模板分别集成在同一块6U标准印刷电路底板上，并项目5 城轨正线ATC系统中联锁设备维护通过底板总线连接通信，联锁逻辑部总线底板

25、是联锁子系统的总线背板，联锁逻辑部所有可插拔控制板，都通过联锁逻辑部总线底板连接起来，为联锁机主板及各功能从板提供VME总线接口（其他子系统底板相同）和电源接口。底板垂直固定于机笼内，底板正反面焊装插座。联锁逻辑部子系统的各个模板可以从机笼的前、后面插接在底板上，前插为主，后插接线。联锁I系机笼、联锁II系机笼中硬件设备完全相同，但两个系机笼底板拨码和ARCNET通信接口板拨码设置不同。底板上的拨码开关，可以设置逻辑部机笼所在站号、区域号和系别。项目5 城轨正线ATC系统中联锁设备维护图5-61 联锁逻辑部安全比较原理图项目5 城轨正线ATC系统中联锁设备维护 联锁逻辑部子系统包括3种主要模板

26、：逻辑部主板（CPU板）、电源板和各种通信板。 联锁逻辑部机笼结构示意图如图5.4.5所示。机笼前插部分由前插逻辑部电源板、逻辑部主板、3块逻辑部以太网通信接口板、逻辑部双系通信接口板、逻辑部ARCNET通信接口板、逻辑部CAN通信接口板和逻辑部IO通信接口板组成。联锁逻辑部机笼前视图如图5-62（a）所示。项目5 城轨正线ATC系统中联锁设备维护（a)前视图项目5 城轨正线ATC系统中联锁设备维护 联锁逻辑部机笼后视图如图5-62（b）所示，包括后插逻辑部电源板、3块逻辑部以太网通信端子板、逻辑部双系通信端子板、逻辑部ARCNET通信端子板、逻辑部IO通信端子板和逻辑部CAN通信端子板等。其

27、中后插逻辑部电源板位置固定，其余线路板位置与前插接口板相对应。 （1）逻辑部电源板 联锁逻辑部前插电源板的主要功能是为联锁逻辑部的主板、双系通信板和Arcnet通信板提供+5V电源。其内部设置了24VDC/5VDC转换电路，将系统提供的+24V电源转换成+5V。项目5 城轨正线ATC系统中联锁设备维护 （b）后视图图5-62 联锁逻辑部机笼示意图项目5 城轨正线ATC系统中联锁设备维护 联锁逻辑部前插电源面板如图5-63（a）所示。面板上对应电源的LED指示灯亮，说明其逻辑电源工作正常，否则为对应电源掉电。前插电源面板上有4个测试柱，分别是+24V逻辑电源输入， +5V逻辑电源输出，以及24G

28、ND和5GND，这两种逻辑电源的地端。面板上设置“工作模式”钥匙开关，系统正常工作时，钥匙开关应置于中间位“N”位，系统为联锁软件脱机测试模式时，钥匙开关置于“T1”位，对应LED指示灯亮，否则灯灭；“T2”位为预留位。项目5 城轨正线ATC系统中联锁设备维护 联锁逻辑部后插电源面板如图5-63（b）所示。联锁逻辑部后插电源板的主要功能是为联锁逻辑部的I/O通信接口板和I/O通信端子板提供+5V电源。其内部也设置了24VDC/5VDC转换电路，通过电压比较电路，选取前插电源板的+5V输出和自身产生的+5V输出中较稳定的一路，最终输出。 后插电源板共有5个测试柱，分别是+24V逻辑24V输入；+

29、5VB背板上产生的+5V输出， +5VA是前插板上的+5V输出。24GND、5GND是+24V和+5V的地。项目5 城轨正线ATC系统中联锁设备维护 对应电源的LED指示灯亮，说明其逻辑电源工作正常，否则为对应逻辑电源掉电。 （2）联锁逻辑部主板 联锁逻辑部主板是一个具有二取二结构的故障安全处理单元，主要实现联锁运算功能、二取二比较功能、与外围板卡通信功能。联锁逻辑部主板包含有两个独立的CPU单元，分别是UP CPU和DOWN CPU。两个CPU单元同时运行联锁程序，通过设在两个CPU单元间DPRAM实现两个CPU单元的数据交换和比较。项目5 城轨正线ATC系统中联锁设备维护（a）联锁逻辑部前

30、插电源面板 （b） 联锁逻辑部后插电源面板 图5-63 联锁逻辑部电源板面板示意图项目5 城轨正线ATC系统中联锁设备维护 联锁逻辑部主板正面面板上为每个联锁CPU单元设置了电源指示灯、运行指示灯和状态指示灯。如图5-64所示。 电源指示灯亮表示给UP CPU和DOWN CPU供电的5V电源正常；如果电源指示灯灭，则表示对应电源掉电或者LED失效。uRUN和dRUN两个指示灯分别用来表示上下两个CPU是否在正常运行。如果uRUN和dRUN正常闪烁，则表示CPU程序运行正常；如果处于长灭状态，则表示对应的CPU程序运行异常；如果处于长亮，表示对应CPU处于初始化状态（此时uS1、ds1-uS5、

31、图5-64 联锁逻辑部主板面板示意图项目5 城轨正线ATC系统中联锁设备维护ds5处于熄灭状态）或者CPU处于初始化故障状态（此时uS1、ds1-uS5、ds5处于对应故障类型指示灯点亮状态）。uS1、ds1两个指示灯为主从系指示灯，指示灯常亮为主系，灯灭为从系或待机。uS2、ds2两个指示灯为控制态与待机态指示灯，指示灯常亮为控制态，灯灭为待机态。uS3、ds3两个指示灯用来表示主从系是否同步，如果主从系同步则灯常亮。uS4、ds4两个指示灯用来表示CPU处于脱机或运行状态，指示灯常亮为脱机检测状态，灯灭为正常运行状态。uS5、ds5两个指示灯用来表示主从系是否故障，灯亮存在故障，灯灭无故障

32、。项目5 城轨正线ATC系统中联锁设备维护 （3）通信板 如前所述，联锁逻辑部需要不同的通信接口板完成不同的通信功能，如双系间通信、与本地IO层通信、与控显子系统通信以及与外部系统或设备的通信。联锁逻辑部的通信板包括：双系通信接口板、ARCNET通信接口板、I/O通信接口板、CAN通信接口板、以太网通信接口板。 联锁逻辑部双系通信接口板 联锁逻辑部双系通信板完成联锁双系间数据通信的功能，它将一个系CPU模块通图5-65 联锁逻辑部双系通信接口板面板示意图项目5 城轨正线ATC系统中联锁设备维护信数据转发给另一系CPU模块。该板采用前、后插板设计，前插板完成VME总线接口及逻辑功能，后插板完成光

33、纤收发驱动电路及光纤连接功能。 联锁逻辑部前插双系通信板的前面板上设置电源指示灯、信号指示灯、复位开关，如图5-65所示。手动复位开 关用于双系通信接口板全局复位。 电源指示灯亮表示对应的电源正常；如果电源指示灯灭，则表示对应电源掉电或者LED失效。uSEL和dSEL两个指示灯的闪烁分别用来表示对应两个CPU是否正在访问本板的DPRAM读取数据。项目5 城轨正线ATC系统中联锁设备维护 uTX指示灯闪烁表示本系UP CPU有数据发往他系UP CPU，uRX指示灯闪烁表示本系UP CPU接收到他系UP CPU发来的数据，dTX和dRX指示灯含义同uTX和uRX指示灯。其他指示灯为预留。项目5 城

34、轨正线ATC系统中联锁设备维护 联锁逻辑部ARCNET通信接口板 联锁逻辑部ARCNET通信接口板完成联锁子系统与控显子系统、监测系统的通信。联锁逻辑部ARCNET通信板也采用前、后插设计，前插板完成VME总线接口及本板核心逻辑功能，后插板完成光纤收发驱动电路及光纤连接功能。 联锁逻辑部ARCNET通信板的前面板上设置电源指示灯、信号指示灯、复位开关，如图5-66所示。手动复位开关用于ARCNET图5-66 联锁逻辑部ARCNET通信接口板面板示意图项目5 城轨正线ATC系统中联锁设备维护通信接口板全局复位。 电源指示灯亮表示对应的电源正常；如果电源指示灯灭，则表示对应电源掉电或者LED失效。

35、uSEL和dSEL两个指示灯的闪烁分别用来表示对应两个CPU是否正在访问本板的DPRAM读取数据。uTX指示灯闪烁表示联锁逻辑部向ARCNET网络发送数据，uRX指示灯闪烁表示联锁逻辑部接收到ARCNET网络发来的数据。其他指示灯为预留。 控显A机、控显B机、监测机中均插接两块ARCNET通信板，分别用于和联锁I系和II系通信。项目5 城轨正线ATC系统中联锁设备维护 联锁逻辑部I/O通信接口板 联锁逻辑部I/O通信接口板实现联锁逻辑部与本系I/O机笼的通信和他系I/O数据的交叉传输，完成应用数据包的发送和接收，减轻CPU的工作负担。前插板是I/O通信接口板，完成VME总线接口、本板核心逻辑功

36、能和状态指示灯；后插板I/O通信端子板，完成光纤通信收发驱动电路及端子引线功能。 由于逻辑部I/O通信板供电是由联锁逻辑部后插电源板供电，因此在联锁前插电源板电源关闭时，只要后插电源板在正常工作状态，逻辑部I/O通信板可以正常工作。 该模板与I/O子系统通过光纤连接，通过DPRAM项目5 城轨正线ATC系统中联锁设备维护与CPU运算单元接口。为提高系统的可靠性，在联锁双系本地I/O通信板间增加光通信通道，实现双系输入和输出数据的交叉传输，联锁单系可以实现接收到两系的输入机笼的采集数据和向双系的输出机笼发送输出数据。 联锁逻辑部I/O通信接口板的前面板上设置电源指示灯、信号指示灯、状态指示灯、手

37、动复位开关，如图5-67所示。手动复位开关用于I/O通信接口板全局复位。项目5 城轨正线ATC系统中联锁设备维护 电源指示灯亮表示对应的电源正常；如果电源指示灯灭，则表示对应电源掉电或者LED失效。uSEL和dSEL两个指示灯的闪烁分别用来表示对应两个CPU是否正在访问本板的DPRAM读取数据。 uL和dL状态指示灯灭灯表示对应VME槽位校验正常；指示灯闪烁表示对应VME槽位校验失败或者前插电源板掉电。 xTX和xRX两个指示灯表示本系联锁逻辑部与他系I/O通信板之间有无交叉数据交换。xTX图5-67 联锁逻辑部I/O通信接口板面板示意图项目5 城轨正线ATC系统中联锁设备维护指示灯闪烁表示有

38、数据发往他系的I/O通信板，xRX指示灯闪烁表示接收到他系I/O通信板发来的数据，否则表明无数据交换。 16个数据收发状态指示灯分别用来对应低速UART收发通道是否有数据发送与接收，有数据收发则灯闪烁。其中CH1T对应通道1发送，CH1R对应通道1接收；CH2T对应通道2发送，CH2R对应通道2接收以此类推。其他指示灯为预留。 I/O通信板I用于本地I/O机笼的控制，I/O通信板II用于远程通信控制（含区域联锁、站间通信）。项目5 城轨正线ATC系统中联锁设备维护 联锁逻辑部CAN通信接口板 CAN通信板是联锁系统对外的一个接口，使系统能够和其他具有CAN接口的智能设备进行数据交换。该板采用前

39、、后插板设计，前插板完成所有的逻辑功能，后插板仅作为CAN通信收发端子板，完成收发接口电路。 联锁逻辑部CAN通信板的前面板上设置电源指示灯、信号指示灯、复位开关，如图5-68所示。手动复位开关用于CAN通信接口板全局复位。 图5-68 联锁逻辑部CAN通信接口板面板示意图项目5 城轨正线ATC系统中联锁设备维护电源指示灯亮表示对应的电源正常；如果电源指示灯灭，则表示对应电源掉电或者LED失效。uSEL和dSEL两个指示灯的闪烁分别用来表示对应两个CPU是否正在访问本板的DPRAM读取数据。 8个数据收发状态指示灯分别用来对应CAN总线接口是否有数据发送与接收，有数据收发则灯闪烁。其中uTXn

40、表明有数据从uCCn 总线接口发送，uRXn表明对应uCCn接口接收到总线数据; dTXn表明有数据从dCCn 总线接口发送，dRXn表明对应dCCn接口接收到总线数据。其他指示灯为预留。项目5 城轨正线ATC系统中联锁设备维护 联锁逻辑部以太网通信接口板 联锁逻辑部以太网通信板功能是完成联锁逻辑部与ZC和LEU的通信。该板采用前、后插板设计，前插板完成所有的逻辑功能，后插板仅作为以太网通信收发端子板，通过两路10/100Base-T以太网双绞线与外部设备进行连接。每一系最多可配置2块以太网通信板。 联锁逻辑部以太网通信板的前面板上设置电源指示灯、信号指示灯、复位开关，如图5-69联锁逻辑部以

41、太网通信接口板面板示意图项目5 城轨正线ATC系统中联锁设备维护 图5-69所示。手动复位开关用于以太网通信接口板全局复位。 电源指示灯亮表示对应的电源正常；如果电源指示灯灭，则表示对应电源掉电或者LED失效。uSEL和dSEL两个指示灯的闪烁分别用来表示对应两个CPU是否正在访问本板的DPRAM读取数据。uL和dL状态指示灯灭灯表示对应VME槽位校验正常；指示灯闪烁表示对应VME槽位校验失败。 aSPD、bSPD两个指示灯闪烁表示A通道或者B通道连接到了100/10M网络上，长灭为未连接上。aLNK、bLNK项目5 城轨正线ATC系统中联锁设备维护两个指示灯闪烁表示A通道或者B通道以太网已建

42、立，长灭表明未建立以太网连接，可能是交换机故障或网线有问题。aACTV、bACTV两个指示灯闪烁表示A通道或者B通道正在发送/接收数据，长灭为无数据收发。aTX、bTX两个指示灯闪烁表示A通道或者B通道正在发送数据，否则为没有发送数据。aRX、bRX两个指示灯闪烁表示A通道或者B通道正在接收数据，否则为没有接收数据。项目5 城轨正线ATC系统中联锁设备维护NORM指示灯闪烁表示与联锁软件通信正常，否则为通信不正常。UNORM表示灯长灭表示通信板有故障，表示灯闪烁表示通信板工作正常。其他指示灯为预留。 3.联锁系统软件 联锁系统软件运行在DS6-60的联锁机上。由系统管理软件和联锁应用软件组成，

43、系统管理软件主要完成系统的周期任务管理、输入输出管理、双系冗余管理；联锁应用软件主要完成联锁逻辑运算。 项目5 城轨正线ATC系统中联锁设备维护 系统管理软件的输入程序模块将从输入子系统、控显机取得输入信息以约定的数据格式放入联锁输入数据区。系统管理软件的输出程序模块从输出数据区取得输出数据发送到相应的外部设备。 联锁应用软件从该区取得输入数据进行联锁运算。联锁程序将运算结果生成的输出命令，控制台显示信息和监测信息以约定的数据格式放入联锁的输出数据区。 4.ARCNET集线器 ARCNET集线器用于系统内ARCNET网络通信连接。联锁双系、控显双机和监测机通信光纤都直接与ARCNET集线器连接

44、,通过ARCNET集线器实现各个子系统间通信信息的交互。ARCNET集线器视图如图5-70所示。项目5 城轨正线ATC系统中联锁设备维护（a）前视图 （b）后视图图5-70 ARCNET集线器视图项目5 城轨正线ATC系统中联锁设备维护 ARCNET集线器的前面板有两排上下对称数据收发状态指示灯，从左到右分别代表8个通道的数据收发状态，黄灯闪代表此通道有数据发送，绿灯闪代表此通道有数据接收。在数据收发状态指示灯最左侧有一个黄色的指示灯，指示内部的5V逻辑电源正常。 在ARCNET集线器的背面有两排光收发器，第一排的4对光收发器从左到右依次对应端口58，第二排的4对光收发器从左到右依次对应端口1

45、4。每一对光收发器中，左侧的是光发送器，右侧的是光接收器。8对端口的功能完全一样，任何一对端口都可以用于连接网络终端设备或用于ARCNET集线器的级联。 项目5 城轨正线ATC系统中联锁设备维护 在ARCNET集线器的后面板的最左侧有一个黄色的指示灯，指示内部的5V逻辑电源。每一个光发送器的左侧为黄色指示灯若黄闪，指示该端口的信号发送状态。每一个光接收器左侧为绿色的指示灯，若绿闪，指示该端口的信号接收状态。 5.LEU接口适配器 LEU接口适配器是DS6-60联锁子系统的一个外部通信接口扩展设备，主要负责联锁逻辑部和LEU之间的数据转发任务。 在联锁主站和OC子站都配置了LEU接口适配器，其中

46、联锁主站LEU接口适配器通过五类双绞线连接到联锁主站以太网交换机，OC站LEU接口适配器通过以太网交换机（带光纤口）转项目5 城轨正线ATC系统中联锁设备维护接后由站间光纤直接连接至联锁主站交换机，该网络连接采用星型网络拓扑结构，其目的是为了提供网络传输实时性。 前面板有两个拨码开关用于设置LEU接口适配器的地址信息，另外面板上还有若干个LED灯用于指示适配器的当前工作状态。如电源状态、系统运行状态、故障指示、数据收发状态等，如图5-71（a）所示。 LEU接口适配器的所有电气接口均从后面板引出，通过RS-422接口挂载LEU，最多可以挂载16个，LEU接口适配器后视图如图5-71（b）所示。

47、项目5 城轨正线ATC系统中联锁设备维护（a）前视图 （b）后视图图5-71 LEU接口适配器 示意图项目5 城轨正线ATC系统中联锁设备维护 （二）输入输出柜 DS6-60计算机系统输入输出柜由输出子系统和输入子系统组成，机柜由上而下分别为I系输出1机笼、II系输出1机笼、输出防雷1机笼、I系输入1机笼、II系输入1机笼和输入防雷1机笼，如图5-72所示 。 1.输出子系统 输出子系统由I系输出机笼、II系输出机笼和输出防雷机笼组成。输出子系统的作用将继电器控制命令的5V信号，通过输出电路板的动、静转换，转变为24V信号输出到继电器线圈，每块输出板上有16路输出，电路板的面板上有指示灯，指示

48、每一路电路的工作状态。项目5 城轨正线ATC系统中联锁设备维护 输出单元采用双断控制，动态和静态两路驱动串联输出，静态和动态输出分别由输出机笼内的两个独立的CPU单元控制，当一路输出无效时，总输出则为无效，构成硬件相异的二取二故障-安全输出。项目5 城轨正线ATC系统中联锁设备维护 图 5-72 输入输出机柜布置图项目5 城轨正线ATC系统中联锁设备维护 输出机笼正面由CPU主板、数字量输出接口板和电源板组成，如图5-73（a）所示。背面由输出底板、输出端子板和I/O通信接口板组成，如图5-73（b）所示。其中输出接口板和输出端子板的数量相同，由站场规模决定，单机笼最多可插入10块输出板。所有

49、模板集中装配到6U高标准机笼内，并通过机笼后端无源底板连接通信。输出总线底板是输出子系统的总线背板，其所有可插拔控制板，都通过输出总线底板连接起来，为输出主板及各功能从板提供总线接口和电源接口。输出子系统的各个模板可以从机笼的前、后面插接在底板上，前插为主，后插接线。输出底板上设计拨码开关，可以决定机笼ID号和机笼类型。项目5 城轨正线ATC系统中联锁设备维护（a）前视图项目5 城轨正线ATC系统中联锁设备维护（b）后视图图5-73 输出机笼视图项目5 城轨正线ATC系统中联锁设备维护 （1）I/O部电源板 I/O部电源板设置了24VDC/5VDC转换电路，将系统统一提供的24V电源转换成+5

50、V接口电源，提供给I/O部的各个电路插板。对输出子系统而言，还需提供5V逻辑电源以满足现场逻辑控制需要。I/O部电源面板布置如图5-74所示。图5-74 I/O部电源面板布置图项目5 城轨正线ATC系统中联锁设备维护 图中的指示灯分别对应接口电源（+5VF、+24VF）和逻辑电源（+5V、+24V）的工作状态，点亮表示电源正常，灭灯表示电源掉电。指示灯下方有7个测试柱，分别是： +5VI 、+24VI是接口5V电源和接口24V电源，GNDI是接口5V电源和接口+24V电源的公共地； +5VL、 +24VL是逻辑+5V电源和逻辑24V电源， 5GNDL是逻辑5V电源的地； 24GNDL是逻辑24