计算机联锁K5B课件

计算机联锁K5B

计算机联锁计算机联锁K5BDS6-K5B第一节概述

DS6-K5B型计算机联锁，是通号公司与日本京三公司联合开发的新系统。系统的联锁机和输入输出电路采用京三公司的K5B型产品。该产品所有涉及到安全信息处理和传输的部件均按照“故障-安全”原则采取了2重系结构设计。

计算机联锁K5B

联锁处理部件采取双CPU共用时钟，对数据母线信号执行同步比较，发生错误时使输出倒向安全。具备了“故障—安全”性能。联锁2重系为主从式热备冗余，通过高速通道进行数据交换，保证2重系同步运行，可实现不间断切换。计算机联锁K5B输入输出电路采用京三公司生产的电子终端，电路为2重系并行工作，具有“故障-安全”性能。输入输出均采取静态方式。省去了“静态-动态”变换电路，简化继电器接口电路设计。计算机联锁K5BDS6-K5B系统内各微机之间的通信全部通过光缆连接，提高了系统抗干扰能力和防雷性能，保证系统具有高的运行稳定性。DS6-K5B系统的联锁软件，在DS6系统联锁软件基础上移植生成。保留了通过铁道部计算机联锁检验站测试的联锁软件的核心程序和数据结构。保证新系统的联锁功能满足我国车站计算机联锁技术条件的要求。控显机和监测机的应用软件，在WINNT操作平台重新进行了开发，使得操作界面得到改善，功能进一步提高。计算机联锁K5B第二节硬件系统构成

K5B计算机联锁系统由控制台、电务维护台、联锁机、输入输出接口（在K5B系统中这部分电路称作“电子终端”，用字符“ET”表示）、微机检测和电源六个部分组成。

计算机联锁K5B控显机转换箱

控显A机

控显B机

监测机

联锁1系

联锁2系ET1PIOET2PIOET3PIOL24DC24V电源I24DC24V电源UPSET4PIO

模拟量采集接口路由器集线器计算机联锁K5B控制台由控显双机和车站值班员办理行车作业的操作和显示设备组成。操作设备可以选择按钮操纵盘、鼠标或数字化仪。显示设备可选用图形显示器或单元式表示盘。每一台控显机内安装了两个采用光缆连接串行通信接口板，用于同联锁机的2重系通信。控显双机的工作方式可选冷备或温备。控显机转换箱用于控制台操作显示设备与控显双机之间的转换。电务维护台设备包括：监测机、键盘、显示器、打印机。监测机内安装两个采用光缆连接串行通信接口板，用于与联锁机2重系通信，从联锁双机取得联锁系统维护信息。监测机通过串行通信接口从微机检测前置机取得模拟量检测信息。电务维护人员可以通过键盘，显示器，打印机查询或大哟输出各类监测信息。计算机联锁K5BDS6-K5B系统由人机界面层、联锁控制层、执行层组成。

联锁机

ET机架3ET机架4ET机架1ET机架2

监测机

控显A机

控显转换箱

控显B机联锁1系联锁2系DC电源监控器DC电源模块1DC电源模块2DC电源模块3UPS电源阵列PIO11PIO15PIO16PIO17空空PIO1PIO7PIO8PIO9PIO10PIO12LINELINELINEF486IF486FSD486F4866IF486FSD486PIO2PIO3PIO4PIO5LINEPIO6电源控制箱PIO13PIO14空

联机插座安装板（机柜背面）

联机插座安装板（机柜背面）

光分路器

（空）

监控柜联锁柜电子终端柜电源柜

计算机联锁K5B

联锁机

K5B的联锁双机（1系和2系）安装在一个800×330mm的机架内。两系的组成完全相同。每一系由F486-4联锁CPU板，IF486电子终端接口板，FSD486人机界面（控显机、监测机）接口板三块电路板组成。每一系的机架有两个空闲插槽，需要时可插入与其他系统通信的接口板（如CTC系统通信用OPU板等）。各板之间通过VME总线互连。机架上空余的槽位用于安装其他选件。在本系统中不用。联锁1系电源和联锁2系电源是两个输入直流24V，输出直流5V的DC/DC电源。用于分别向联锁1系和联锁2系的逻辑电路提供5V电源。计算机联锁K5B计算机联锁K5B在联锁机架的背面，每系各有两块光电转换板：RSIO3和TLIO。RSIO3板是FSD486的光电转换板，用于联锁机与控显机和监测机之间的光缆连接。TLIO板是IF486板的光电转换板，用于联锁机与电子终端之间的光缆连接。计算机联锁K5B

F486-4板。

F486-4是联锁机的主CPU板。两重系每一系各有一块F486-4板。安装在联锁机架每一系左边第一个槽位（正面）。

F486-4的功能：完成联锁逻辑运算，两重系间通信及切换控制，两重系一致性检查、系统的故障检测及报警，异常时停止动作。板上的ROM存储系统管理程序。每次联锁机加电需从IC卡读入联锁程序和站场数据，存储在RAM中。计算机联锁K5BD7=灭：系统运行正常；D7=亮：系统停机；在D7灭灯的情况下，D0～D6状态定义：D0=亮：本板为1系，D0=灭：本板为2系；D1=亮：本板为主系，D1=灭：本板为从系；D2=亮：两系不同步，D2=灭：两系同步；D3=亮：执行控制功能,D3=灭：控制功能停止；D4=亮：APL开始执行，D4=灭：APL停止执行；APL：应用程序逻辑D5=预留D6=亮：数据连接成功，D6=灭：数据连接失败；在D7亮灯情况下，D0～D6表示错误代码。计算机联锁K5BF486-4面板指示灯D7~D0故障代码定义

序号 D7~D0代码 停机原因 注释 1 81 非正常中断 2 82 主设备启动错 初始化后主设备未正常运行 3 83 模块查询错 4 84 关键字（KeyCode）错 5 85 参数错 K6.DAT文件CRC/SUM错 6 86 初始化时间错 APL初始化时间不够 7 87 看门狗错 8 88 S-SYS输出错 S-SYS输出反馈错 9 89 RAM检查错 10 8A 预留 11 8B 定时起错 12 8C PI输入错 13 8D 从设备参数错 从设备参数版本与主设备不同 14 8E 总线（BUS）错 时钟信号停止 15 8F 数据连接错 ？ 16 91 时钟停止电路错误1 当输出1时时钟停止电路错 17 92 时钟停止电路错误0 当输出0时时钟停止电路错 18 94 主设备内部错 19 95 从设备内部错 20 96 初始化APL检查错 初始化时APL代码检查错 21 97 APL检查错 运行时APL代码检查错 22 E1 初始化RAM检查错 23 F1 ET控制数据长度错 ET控制数据长度大于最大值 24 F3 ET控制数据发送错 执行发送前发送缓冲区有数据 25 F4 ETSIO错 ETSIOCPU启动错 26 F8 MTSIO错 MTSIOCPU启动错 计算机联锁K5BWT=闪光：看门狗状态；B0=灭：VME总线出错，B0=亮：无错；FLH，FLL=闪光：总线时钟状态；

BER=亮：外部RAM访问总线出错；MI，DC，WR，IM，VM，Ⅱ，Ⅵ：表示硬件工作状态，SW1，SW2：运行方式设置开关，两个开关必须设置成相同状态。SW1，SW2=1：正常方式，SW1，SW2=F：调试方式；SW1，SW2不容许设置其他状态。SW3：总输入开关，必须设置为0。MON：9针D型插座，调试用接口RES：系统复位开关计算机联锁K5BF486-4硬件工作状态指示灯说明

序号 功能 Ｍ１ ＤＣ ＷＲ ＩＭ ＶＭ ＩＩ ＶＩ 1 ROMPe-fetch Ｘ Ｏ Ｏ Ｏ Ｘ － － 2 ROM／IC读 Ｘ Ｘ Ｏ Ｏ Ｘ － － 3 ＩＣ卡写 Ｘ Ｘ Ｘ Ｏ Ｘ － － 4 内部ＩＯ读 Ｏ Ｘ Ｏ － － Ｏ Ｘ 5 内部ＩＯ写 Ｏ Ｘ Ｘ － － Ｏ Ｘ 6 中断响应（ＡＣＫ） Ｏ Ｏ Ｏ － － － － 7 ＶＭＥ（Ａ２４）读 Ｘ Ｘ Ｏ Ｏ Ｏ － － 8 ＶＭＥ（Ａ２４）写 Ｘ Ｘ Ｘ Ｏ Ｏ － － 9 ＶＭＥ（Ａ１６）读 Ｏ Ｘ Ｏ － － Ｘ Ｏ 10 ＶＭＥ（Ａ１６）写 Ｏ Ｘ Ｘ － － Ｘ Ｏ 注：Ｏ：表示亮灯；Ｘ：表示灭灯；－：表示无关；计算机联锁K5B

IF486板

IF486是联锁机与电子终端的通信接口板。联锁两重系每系各有一块。安装在联锁机的第二个槽位。板上ROM存储了通信处理程序。每个IF486板上有5路与电子终端的通信接口

计算机联锁K5BESIOWDT：闪光=运行正常，灭灯=运行停止ESIO：ETSIO线路状态指示闪光=有数据传送，灭灯=无数据传送；

1RXTX：线路1本系接收（RX），线路1本系发送（TX）

2RX：线路1它系接收

3RXTX：线路2本系接收（RX），线路2本系发送（TX）

4RX：线路2它系接收

5RXTX：线路3本系接收（RX），线路3本系发送（TX）

6RX：线路3它系接收

7RXTX：线路4本系接收（RX），线路4本系发送（TX）

8RX：线路4它系接收

9RXTX：线路5本系接收（RX），线路5本系发送（TX）

10RX：线路5它系接收

D7～D0：表示软件状态。。

SW：正常输入（必须置0）

MＯ：监视器接口计算机联锁K5B软件状态指示灯定义计算机联锁K5B

FSD486板FSD486板是联锁机与控显机、监控机的通信接口板。安装在联锁机的第三个槽位。FSD486通过联锁机箱背面SIO3光电转换板用四根光缆与控显机和监控机相连。

MSIOWDT：闪光=运行正常，灭=运行停止；

IL

正常：亮（绿色）=系统在运行

IL

异常：亮（红色）=系统停止运行

MSIO：表示人机界面网络串行通信线路状态

TX：闪光=正在发送数据，灭=没有发送；

RX：闪光=正在接收数据，灭=没有接收；立ち上げ：手动启动开关（不用自动启动时用）系切替：不用

LEDD7～D0：表示软件状态。定义如下表。

SW：正常输入开关（必须置0）

MＯN：监视器接口计算机联锁K5B软件状态指示灯定义：计算机联锁K5B联锁机架背面光电接口板说明

TLIO板是IF486与ET之间通信的光电信号变换接口。TLIO板上有5个ET线路的光缆接口。本系统使用其中的L1H、L2H、L3H、L4H、L5H五个光缆插孔。（其余光缆插孔在本系统中不用）。每个插孔可插入一个两芯光缆连接一个ET机架。同时最多可连接五个ET机架。

RSIO3-T是FSD486与控显机、监测机之间通信的光电信号变换接口。RSIO板上有四个光缆插孔。每个插孔可插入一个单芯光缆。CN1T、CN1R用于连接控显机。CN3T、CN3R用于连接监测机计算机联锁K5B计算机联锁K5B电子终端K5B的输入输出接口称为电子终端（ElectronicTerminal，简称ET）。ET电路安装在ET机架内。每个ET机架内必须安装两个ETLINE模块。用二根两芯光缆与联锁二系的TLIO接口的一个ETNET线路连接。IF486共有五个ETNET线路。可同时连接五个ET机架。一个ET机架内有12个插槽。机架正面左边的两个插槽用于安装两个ET-LINE模块。其余的10个插槽用于安装PIO模块。ET为两重系并列结构。左边第一个插槽安装1系LINE，与联锁1系的IF486连接。第二个插槽安装2系LINE，与联锁2系的IF486连接计算机联锁K5B计算机联锁K5B电子终端

K5B的输入输出接口称为电子终端（ElectronicTerminal，简称ET）。

ET电路安装在ET机架内。每个ET机架内必须安装两个ETLINE模块。用二根两芯光缆与联锁二系的TLIO接口的一个ETNET线路连接。IF486共有五个ETNET线路。可同时连接五个ET机架。一个ET机架内有12个插槽。机架正面左边的两个插槽用于安装两个ET-LINE模块。其余的10个插槽用于安装PIO模块。ET为两重系并列结构。左边第一个插槽安装1系LINE，与联锁1系的IF486连接。第二个插槽安装2系LINE，与联锁2系的IF486连接。计算机联锁K5BPIO模块的地址设置计算机联锁K5BETPIO面板指示灯说明

LINE和PIO面板指示灯：NORMAL：亮=运行；灭灯=停止；

RXD：亮=接收；灭=无接收；TXD：亮=发送；灭=无发送；

面板指开关：DC5VON：5V电源开关向上=电源开，向下=电源关；计算机联锁K5BETPIO联机插座说明（ET机箱背面）

LINE：J1:电源插座.A3：SYS1和SYS2的光缆插座。其余插座不用。PIO1～5：J1:输入信号插座.J2:输出信号插座.J3:24V电源插座.J4,J5用短电缆连接不对外引出.计算机联锁K5B电子终端的输入信号连接图

PIO输入信号电源从微机电源柜的接口24V（IB24）的“+”引出，通过采集继电器的接点到接口架和联锁机柜的CS-TX19-36T/Z型插头/插座，从PIO的J1，进入PIO模块，经J4，J5回到接口24V电源的“-”。

计算机联锁K5B电子终端输出信号连接图电子终端PIO的输出驱动信号电压为24V，输出信号极性为“+”。电子终端输出驱动信号从PIO模块的J2引出，经联锁机柜和接口架的CS-TX19-36T/Z型插头／插座，连接到被控继电器。经继电器线圈返回到接口24V电源的“-”（IC24）。计算机联锁K5B联锁机与电子终端之间的连接K5B系统联锁机和电子终端均采用了二重系设计。联锁每一系都要接收电子终端二重系的输入信息，经过“或”处理后，作为联锁运算的输入。联锁二重系的输出通过电子终端的二重系并联输出。计算机联锁K5B计算机联锁K5B

控制台

控显机采用PC总线工控机。机箱内除安装连接操作显示设备的接口板外，安装2块带有光电转换的串行通信接口卡INIO。用于同联锁机通信。控显机采用双机互为备用。控制台的操作和显示设备：按钮盘或鼠标；表示盘或显示器只设一套。通过控显机转换箱与工作的控显机连接。双机互备方式可以采用温备或冷备方式。在温备方式下，控显双机同时加电运行，同时接收联锁机发送的信息，但只有工作机向表示设备发送表示信息和接收控制台的按钮操作信息。控显双机切换需人工操作控显转换箱上的转换开关，将控制台操作和表示设备切换到备用机。在冷备方式下，备用控显机不加电。进行双机切换时，需先将备用机加电使其运行，然后操动控显转换箱上的切换按钮。为了实现每一台控显机都能够联锁机的每一系单独通信，构成交叉互备的冗余关系

计算机联锁K5B控显双机每一台内按装了两块INIO通信卡：INIO1、INIO2。分别用于同联锁机1系和2系通信。联锁机的每一系只有一个与控显机通信的接口：CN1T（发送）、CN1R（接收）。为了实现联锁的每一系都能够与控显双机同时或与其中的任意一台单独通信。在联锁机与控显机之间的通信线路上增设了光分路器（OpiticalBranchUnit）。光分路器（OpiticalBranchUnit）的作用是将一侧一根光芯输入的信号分成两路输出。同时将另外两根光芯输入的信号合并从