【铁路信号设计中的计算机联锁系统探究13000字（论文）】

PAGE3铁路信号设计中的计算机联锁系统研究内容提要计算机联锁系统已经广泛运用于我们的铁路信号的设计当中，主要是因为计算机联锁系统具有信号控制功能并且具有可靠性和安全性，能够保证行车安全。天琴站的计算机联锁工程设计从系统选择入手，根据铁路设计规范，在本次设计中主要阐述了设计中的核心内容（车站的信号平面布置图，联锁表，组合排列表，室外设备的继电器接口电路，组合架相关的配线表和驱动器信息表），每个图表的具体内容和设计方法，并将AutoCAD图纸制作为辅助图集。本次设计中的设计图纸全程采用AutoCAD绘图工具来进行绘制。关键词：计算机联锁；工程设计；组合架；AutoCAD目录TOC\o"1-4"\h\z\u摘要 I1绪论 11.1计算机联锁系统概述 11.2工程设计概述 31.3设计组织结构 32车站信号平面布置图 42.1车站概述 42.2信号平面图布置内容 53车站联锁 113.1联锁基本内容 113.2联锁表的编制 143.3进路控制过程 174组合排列表设计 224.1组合排列表绘制规范 234.2组合排列表编制规则 235道岔电路的设计 315.1ZD6转辙机及四线制控制电路 315.2ZYJ型转辙机及五线制控制电路 325.3道岔电路的驱采 346配线表的设计 366.1组合架零层电源端子配线 366.2组合侧面端子配线 386.3分线盘端子配线 39结论 42附录 43参考文献 441绪论1.1计算机联锁系统概述目前，计算机联锁系统是我国运用最多的系统。进路内道岔的处理、轨道电路与信号机这铁路信号室外三大件之间存在的安全联锁关系是计算机联锁系统的主要任务由于计算机联锁在一些方面上具有最显著的效果，计算机联锁系统能够提高运营水平，也能提高自动化的效率、强化管理程度、以及减少调度人员的指挥工作强度。许多车站在大多数的情况之下为了保证在车站中行车安全都需要设置一个联锁设备。计算机联锁系统本身很重要的地位，特别是在所学专业这一方面会有众多的室内设备及室外设备，而在中国又在大力发展八横八纵计划，不管是在经济还是发展上都很重要，所以这一方面是值得国人去探讨和学习的。1.1.1计算机联锁系统的工作过程如图1.1所示，计算机联锁系统运行的过程重点涵盖了命令运行的过程和信息反应的过程。命令执行过程车站值班人员需要根据调度命令并且使用上位机的I/0设备（如键盘和鼠标）来处理路线选择和控制道岔等操作命令；在接收到操作命令之后，上位计算机首先判断该命令。如果该决定成立，则以固定命令的格式将其发送到联锁机，如果该操作命令不成立，则不会发送该决定；联锁机收到车站值班职工操作的指示后，然后按照现场的确切情景采取相应的连锁处理方式，并且形成驱动指示传递到驱动电路板中。信息反馈工程表示继电器会随着室外设备的行为进行就会相应地进行更改，表示继电器会反馈给联锁设施它的更改；联锁机会储存收集到的信息并且还会对采集电路板和驱动电路板进行故障的检测，上位机和维修设施将会收到来自联锁机的反馈结果。上位机和维护机将回应的信号变化成职工方便辨识的信息。图1.1计算机联锁系统工作流程1.1.2计算机联锁系统的结构如图1.2可知，室内设备主要由下面一些部分构成。在此图中，可以看到有五个级别，工作站、操作员平台组成人机交互层。其中，操作人员的将输出信息传递到主机计算机接受，并且把所接收的信息传递到联锁机。这时提醒联锁机器实时显示站的状态。联锁机作为联锁控制层的重要组成部分。冗余结构是联锁机的重要硬件，可以从人机交互层接收联锁信号和室外监视对象的情况信息。利用逻辑数学方法运行该联锁，一个继电器电路和一个采集/驱动电路板构成I/O接口层。图1.2计算机联锁系统的层次结构1.1.3计算机联锁系统的可靠安全性 可靠性保障技术：在特定条件和限定时间内系统完成设计功能的可能概率反映了系统的可靠性。安全性包括两层含义：“功能安全”，也就是说，在没有故障的情况下，设备可以正常工作。“故障—安全”，也就是说，如果发生故障，不管是道岔还是信号机以及其他设备都是需要引导安全状态，这是最基础的要求。系统可靠安全性保障技术当前，在计算机联锁装置中普遍采用的冗余结构方法包括以下：双机热备、三取二、二乘二取二[9]。1.2工程设计概述工程设计提供了强有力的设计文件和图纸，是我们对于项目具体实施中的一个重要环节，工程设计让建设项目能够首先进行总体规划，然后做出合理的经济预算。它是项目实施的重要依据。工程设计主要由数据采集和现场调查组成。在铁路信号工程的设计与实施中，通常在调查前按一定比例制定方案。获取准确的数据，能够实现规划目标站的可靠性。1.3设计组织结构车站信号平面设计图策划；联锁表的策划；组合行列表的挑选和策划；室外设备的继电器接口电路；相关组合机架接线表构成了天琴站计算机联锁工程的主要设计部分。

2车站信号平面布置图2.1车站概述本次毕业设计所选站场-天琴站是双线五股道站场，其中IG、IIG为正线用罗马数字表示，其余侧线股道5条，用阿拉伯数字来表示，在此次设计中还带有一条牵出线。在信号机的设置中，有高柱和矮型的信号机，在本次的天琴站的设计中，所有并联信号均为低列信号，所有进站信号均为高列信号。在出站信号中全部的调车信号机皆为矮柱信号机，并且全部的进入车站的信号机均为高柱信号机，在离开站台的信号机，除了ＳII和ＸI这两个信号机为高柱之外，其余的出站信号机均为矮柱型信号机。在本次天琴站的设计中，上行咽喉安排设置了两架进站信号机，7个出站和调车信号灯和6个调车信号灯。在天琴站的下行咽喉处，有2个进站信号机，7个出站和调车信号机以及10个调车信号机。两条咽喉的道岔设计数量也不同。在天琴站的下行咽喉中设置了八个道岔，其中两组双动道岔以及四个单动道岔；在下行咽喉中总共有十三个道岔，其中四组双动道岔以及五个单动道岔。2.1.1车站类型下面从技术作业的角度不同，将车站分为以下几类：中间站接发、通过、会让、越行以及客运和货运操作是中间站的主要任务，但是中间站是无法处理机车的更换。中间站的站场通常必须铺设用于客运和货运业务的装卸线和站台。会让站：两辆反向行驶的列车到同一站，第一站列车在该站的轨道上停止等待，直到该列车的反向列车到达该站或通过该站，使对面的轨道空转，然后继续运行。越行站：两辆方向相同的列车。第一列列车首先到达车站，然后等待第二列列车离开以后再出发。区段站分区站和中间站存在一样的操作，并且也可以接收，通过和越行。它还承担车辆的更换，准备，车辆维护以及少量列车的编组和拆卸工作。分段站场包含所有客运和货运设施，仓库，机车仓库以及通向工厂和矿山的特有线路。编组站编组站是指：设立专门的调车设备站，一般不承接客货业务。只能在网上处理相应的解组操作分解作业。将向不同方向发送的车辆送到调车场中的指定位置称为分解。编组是指将一定长度，重量和顺序都是朝着相同的一个方向悬挂，从而形成的新车列。2.1.2车站作业在本次设计中，对于车站内的与信号控制相关的技术作业主要设计了三种类型：列车作业、调车作业以及转场作业。列车作业列车发车作业对于列车的发车方向，在本次的设计中下行咽喉的主要发车方向为至宣化方向发车，而对于上行咽喉来说主要的发车方向为庞家堡方向。在办理进路的发车作业时，发车方向会有多种，所以要明确主要的方位和次要方位。列车接车作业列车运营是将列车从路段连接到主要铁道内。特别提醒是接收操作包括主线接入列车和侧线接入列车。通过区间接入主要干线，即是全部关闭的铁道皆为展开在只直股方向就是主线接入车辆，测线接入车辆则是列车在区间接入到侧线股道当中也就是说所经过的有关道岔有开通弯股的方向。列车通过作业列车从股道经过而不会停下就叫做通过作业。调车作业调车作业是指在站内把列车机车由一个轨道区段驶入另一个轨道区段，或者由一个股道转向去到另一个股道的机车就称为调车作业。列车在车站内运行的调车的工作前进速度低，其最高的得速度要小于等于40km/h。转场作业存在部分车站点具有很多个调车场，当列车从车站的这个撤场转入到车站里其余车场的工作就叫做列车转场作业。2.2信号平面图布置内容车站信号平面布置图关系着后面许多相关的工程设计，图2.1,2.2分别列举了本次设计中天琴站下上行咽喉的平面布置图。在本次设计的平面布置图当中要确定信号楼的位置，其次就是股道的条数相隔的距离，之后便要确定信号机及道岔的位置和命名，还有绝缘节的位置，警冲标的位置都需设计，把这些位置安放好之后还应把其的坐标在上方的表格中一一对应填入。左下角还应该把股道的有效长度逐一填入，在此表格的右边应把整个设计中的道岔类型，道岔号也填入其中。图2.1下行咽喉信号平面图图2.2上行咽喉信号平面图2.2.1信号机的设置信号机是铁路系统系统中极其重要的一部分，它能保障列车的安全运行，信号机的合理布置能够决定这个车站线路是否灵活性的使用，而在铁路信号工程设计中，一般情况下，前期设置列车的信号机，之后进行设置调车信号机。进站信号机进站信号机通常布置在距进站道岔末端50-400米之间的位置，并且主要用于保护从该部分驶入车站的接车进路过程。图2.3进站信号机例图进站信号机的确定名字的方法是通过列车运转方位，列车向上方运行用S表示，列车向下方运行用X表示，并在行驶方向的中文语音前缀在右下方的注释中表示，如本次设计中的XF、SF表示反向进站信号机。天琴站有X、XF、S、SF四个进站信号机，如图2.3所示。出站信号机在主线上布置类似于本文布置中的SII，XI。当列车需要高速通过这个路线时，此设计使用高柱信号机。因为高柱信号机能显示大于800m的距离。在站线上规划的传出站点信号可以利用矮柱，并且显示距离必须大于200m。矮柱信号类似于此设计的SI和XII。出站信号机如图2.4所示。图2.4出站信号机例图同样，基于列车运行的方位对出站信号机的进行确定名称。向上的方向由S表示，向下的方向由X表示，信号所属的股道号用数字显示在其右下角。天琴站的向上方向设置六个出站的信号机分别为SI，SII，S3、S4、S6、S7、。向下的方向有六个出站信号机分别为XI、XII、X3、X4、X6、X7。调车信号机设置调车信号机的主要目的是提高效率，减少步行距离，以满足调车作业的需要，因此它也很灵活。每个调车信号具有一个或多个功能。调车信号机包括开始，折返和阻塞信号机。开始的信号机布置在整个调车工作的最初点，折返信号机则被利用于引导调车进行往返工作的，一般布局在股道的咽喉区域往返道岔的末端前部，调车阻塞信号机则可以提升平行工作的作业量，增大车站通过车辆量。在该次设计中，图2.5中显示了一些差分差置调车信号机。图2.5差置调车信号机例图调车信号机被统一命名为“D”，同时在右下部依次标记数字。这些数字从列车到达的方位开始按数字顺序编排，其中奇数和偶数数字分别位于下咽喉区域和上咽喉区域。在此设计中，总共放置了16个调车信号机，用来提高灵活性和运行效率，以确保安全运行的基础部分。其中六个在下咽喉区域中，而十个在上咽喉区域中。2.2.2道岔的设置天琴站全站共设计存在21个道岔。在这些道岔中，下部咽喉道岔的类型为：有3组双动道岔和2个单动道岔。上部咽喉道岔类型包括：5组双动道岔和3个单动道岔。表2.1显示了特定的道岔类型选择。道岔是从外侧到内侧依次顺序按进站方位编号的，下行为奇数，上行为偶数，双动道岔一定要根据紧邻的顺序进行编号。例如，在本文的设计里，下部咽喉的11号道岔位于13号道岔右侧，，道岔11和道岔9一起形成双动岔道，它们的顺序是挨在一起的。表2.1道岔类型表2.2.3轨道电路区段的设置在本次设计中应该明确天琴站内部的轨道区域，在平面图里，只有道岔的区域不会采用标记。在划分轨道区域的过程中，只要存在信号机的地方，均必须采用钢轨绝缘材料，例如在本次设计中，所有的信号机都设有钢轨绝缘。还需注意在设置出站信号机的地方，如果没有安装出站信号机，也应该在集中区域的轨道两端安装钢轨绝缘。在牵出线、终点线等等布置调车的信号机的前部位置均需设计轨道电路。在进行钢轨绝缘布置时，一般布置思路是绝缘节在与信号机的并置位置。另外也有一些其他的情况，比如道岔的岔尖位置，就需要将绝缘节设置于基本轨的接缝处，而道岔的辙叉处，需要设置在距离警冲标的三点五厘米到四厘米的地方。另外，若要满足两条平行轨道同时工作，就要用绝缘节把两组背向的道岔都分开，若警冲标到结缘节的距离小于三点五厘米，那这个绝缘节就称为超限绝缘。若站场设有安全线和避难线，设置绝缘节的在线路的末端。还有就是绝缘节不能设置在桥梁和道口的内方。2.2.4坐标计算道岔坐标在设计的道岔中，还需把道岔的坐标也要标注在表格中，并且坐标的位置也要和道岔位置一一对应。在进行坐标编写时，离信号楼越近的道岔，那么其坐标值就越小，离信号楼越远的道岔，其坐标值就越大。（2）警冲标位置警冲标是铁路信号标志的一种。它是根据列车车辆的3.4m限值再添加特定安全值确定的[12]。（3）信号机坐标信号机坐标也和道岔异曲同工，也是和信号机距离信号楼距离的远近进行编写的。要注意的是：在辙叉后的信号机普遍布置在警冲标内部的3.5-4m范围的区间内。为了防止进入限界，如图2.6所示。图2.6站场坐标图2.2.5股道有效长计算轨道的有效长度是指从轨道的一端到警冲标之间的距离。例如：在本次天琴站的设计中，下行咽喉出站信号机SI，其距离信号楼的距离为834，上行咽喉出站信号机XI距离信号楼的位置是257，则IG股道的有效长度为SI与警冲标位置点两者相距为261，并且XI与下部咽喉位置点两者相距是838，则IG的有效长度即为1095米，如表2.2所示。表2.2股道有效长度

3车站联锁3.1联锁基本内容为了实现站内作业，首先必须处理相应的路线。如果列车或调车车列要进入一条进路，则必须具有进入的凭证。如果要打开信号必须保证排列的进路中有关的道岔状态被锁定在指定的位置并且没有建立敌对进路。当排列的进路开始作业时，列车或调车车列通过进路的一部分时，这个时候进路也就会被解除，道岔也会被解锁。在本文布置中要保证列车的运行安全，避免列车或者在调车情况下产生两车碰撞、前后车追尾、脱离轨道等等意外的发生。本次天琴站的设计描述了路线，信号，道岔和轨道区段之间的联锁关系。3.1.1进路与进路之间联锁敌对进路：任意两条重叠的部分的进路，即两条路由包含相同的路段或交换机，称为敌对进路。由于将同时建立敌对路线，因此列车或分流将面临正面碰撞，追尾，侧面碰撞等危险，因此彼此为两条路线，如果已建立一条路线，无法建立其他路线。在相对的列车和列车进路，或在相同的进出线上的列车和调车路线，或者在相对或向前重叠的列车，在同一咽喉区域的调车进路是相互敌对的路线。此外，保护作用的进路信号机要设置在侵限绝缘的地方，而不允许在同一个时间开放的进路。3.1.2进路与道岔之间联锁在排列好进路时，必须要保证所排列的相关道岔指定的位置正确，例如在本次设计中，排列由D1向D2的调车进路时，所经过的道岔2号道岔必须维持在定位并关闭，进路才会成立。只要进路布置形成后，与它相关的道岔在确定的方位不能进行移动，除非进路解开封闭，才可以进行相关的移动。3.1.3道岔与轨道区段之间联锁排列好进路后，首先还是要保证道岔处于正确且锁闭的状态是不能被扳动的，如果说道岔没有处于指定的正确位置，则我们所排列的进路中的整个轨道区段也不能锁闭，一旦轨道区段被锁闭，道岔是不能解除锁闭状态的。3.2联锁表的编制联锁表能够反映车站内各个信号设备之间联锁关系，是在本次设计天琴站计算机联锁设计中缺一不可的内容。以每条排列的进路为主体来编制联锁表。按照下表3.1所示的联锁表表头内容顺序填写。表3.1联锁表表头3.2.1进路方向栏在进路方向栏内首先要把是什么进路填写清楚，例如排列的是列车的接车进路，就需要把此填进去。列车进路重点包括三个部分，接入列车、发出列车、通行列车，按照咽喉所处的位置分别填写，通常先进行下行咽喉填写，后进行下行咽喉填写；依据不同分路路线的信号称呼，可以指引相应的方位。3.2.2进路序号栏在联锁表的进路栏中要填写车站内的进路，通常分为列车进路和调车进路，并且在编写时通常先编写列车进路然后在接着编写调车进路。具体如下：在进行编制列车进路一栏时，在进路栏内要写好接入列车进路具体接到哪一股道进行接车作业，作为发出列车进路的情况下，需在进路栏内注明是通过哪个股道进行发送车辆，若为列车通过进路，那么需注明通过哪个股道并且开往哪个方位。利用调车的进路形式来编制调车进路栏里的内容，调车的信号机在调车作业时，可注明“由DX”；调车到一个特定的方向的某一台调车信号机，可标注为“至DX”；当调车进入设计的一个股道，则标注“至X股道”，若在一条终点线或专属线从事调车进路作业，就可以填写“向XX”；若是设计的进路的进站信号机内侧，只是可以做调车终端，那就填写“至XX”3.2.3进路栏在编写进路栏是会出现这样一种情况：列车会出现不止只有一条进路的方式的时候，那么在进路方式栏的编写中表示为主要进路的则用阿拉伯数字1表示，而存在的变通进路则用阿拉伯数字2来表示，而对于调车作业来说一般如果仅输入基本进路路线，而列车路线和调车路线只有一种方法，则无需在方法列中输入相关信息。3.2.4排列进路栏在本次设计中在办理进路路线时，始端信号机上的按钮是该路线的开始按钮，但该路线的终端按钮是需要特别列出的：如果办理的是接车进路，那这条进路的终端按钮是接车到的股道上的出站信号机的按钮；如果办理的是调车进路的话，需要考虑进路中调车信号机的位置和类型，若终端的调车信号机是差置信号机，则差置信号机相对的一个信号机的按钮即为进路的终端按钮，例如本次设计中，排列D2至D14的调车进路，终端按钮原本应该是D14的按钮，但是D14和D8是一对差置信号机，这时终止端按钮是D8按钮。如果所规划的调车进路的尾端调车信号为单置信号机，则它自身就为终端按钮。3.2.5运行方向的道岔栏如果有多条路线，则可以在开关栏中填写基本路线。如果只有一条路线，则无需填写。3.2.6信号机及显示栏在编写办理排列进路的时候，开放的信号机名称以及它所显示的灯光也应该填写在此栏中。比如：在本次天琴站的设计中X从进入Ⅰ股道的接车进路中，就需要开放的是下行的进站信号机X，X应该亮黄灯，所以在编写的在联锁表中X就应该表示为X：U。3.2.7道岔栏在输入“道岔”列时，需要以特定顺序输入与进路相关的所有道岔的号码和方位，主要包括在进路范围内、保护和驱动道岔。如果在编排过程中为知晓道岔的坐标，则道岔编号将直接用于指示放置状态。如果道岔处于弯股的位置，则需要在道岔编号之外添加“（）”括号。如果在编制时是保护道岔：在这一点上，必须指出保护道岔的编号和用[]括号指示的保护道岔的位置。例如，[5]表示该道岔箱已确定处于定位并受到保护，则[（3）]含义是3号道岔处于反置并受到保护的现状。双动道岔：双动道岔必须符合“你动则我动”的原则，在规划的进路中即使只有一个道岔的确定位置，也要令对应的道岔确定位置，因此在道岔列输入双动道岔必须以“/”分隔并一起输入。（如在本次天琴站的设计中1号和3号道岔是双动道岔，进路为X至Ⅰ股的接车进路中需要经过1号道岔的定位状态，则1号和3号道岔表示为1/3）；3.2.8敌对信号栏针对要进行填写的联锁系统中的敌对信号栏，不能同时开放防护敌对进路的信号机，并且敌对进路也不允许同时处于开通状态。其中，他们的区别具体如下表3.2所示：表3.2有条件敌对和无条件敌对区别有条件敌对是指只有当所排的进路中有关的道岔处于某一位置时才构成敌对关系。无条件敌对无条件敌对是指在排进路时一旦确定了进路，有敌对关系的信号机也就不能开放。3.3进路控制过程车站内，控制列车实现有序作业和调度的过程是由车站信号控制系统实现的。并且该系统还要规避列车或调车车列冲撞等风险，保证过程安全性。3.3.1建立进路在建立进路阶段的整个流程中，除了人工办理操作阶段之外，联锁控制系统将会对其余部分的各个阶段完成自动建立。如图3.1所示的下行咽喉局部图的联锁表，是充分调研天琴站的平面布置图，根据实际情况编织而成的。图3.1联锁表下行咽喉局部图3.3.2解除进路把已经建立的处于锁闭状态的进路进行解锁叫做进路的解锁，在进路解锁中，也需要考虑关于进路当中的有关道岔、该轨道区段的锁闭和所对应的敌对进路。根据不同的进路解锁，可以对解锁方式进行分类如下：进路的正常解锁：该方式要先判断三个条件，只要条件全部得到满足，才能进行解锁。其中三个条件如下：前一个部分已经出清、解锁；当前部分已被占用并且在后续后出清;下一段被占用。除此之外，该种方式在解锁操作、解锁判断开始之前，还要先对列车进站顺序进行检查。进路的调车中途折返解锁：在进行调车进路作业时，可能会在进入一半进路会又会改变进行折返，那么就要接触之前排列的进路的锁闭。4组合排列表设计目前，尽管计算机联锁系统通常使用中继电路接口，然而在针对组合列表的设置操作上，已经在逐渐得到完善。发展至今，虽然组合架的结构没有改变，但是其布置方式也不再需要像6502继电器互锁那样。组合架不再完全按照路线布置。换句话说，从设置为零层的最高层算起，机架共有十一层。下十层代表了10个组合，其侧面都连接了6x18侧端子，并且继电器的放置数量可以达到10个。而设备连接的端子板则被安装在了零层。其中，下十层上的6x18侧端子，主要功能就是采集驱动板、连接配电板。针对天琴站的实际情况，设计的组合排列表内容如下：在本次设计中，首先选择把下行咽喉的组合选填完毕之后再进行下行咽喉的组合选择，设计图中，进站信号机X放入第1排第1架第10层中，XF放入11-9，最主要的是道岔组合的选用，道岔1/3,5/7、11、13都是可动心轨，道岔1/3是双动道岔因此选用的组合为TSD，而道岔5/7选用的是TDC-6组合，道岔9选用的是DC-4组合，道岔11、13选用的是TDD组合，道岔15选用的是DC-4组合，如图4-1所示。图4-1组合排列局部图4.1组合排列表绘制规范组合排列表中填入的信息必须根据所设计的图纸的要求来填写。必须保证内容是严格按照实体情况进行填写的。针对站内的控制室，其10层的组合架从上往照次序为由10到1。这个次序也决定了组合架的排放。根据本次的组合排列表容易看出，其分别由类别、位置、架别和名称四部分组成。上表第一行的参数通常是一个二位数，代表的意义是组合架位。其中，组合架所处排数由第一个数字表示；而第二个数字则表示当前的组合架是第几架。例如，22第二排第二架；43第四排第三架。而观察第一竖列，表头的标识是位置，也即组合架的层数。针对层数来说，从上往下，分别是从10到1。根据规范模板的相关说明，每架每层的名称体现在上表的A位置，也即是设备的名称要在要写入此处。根据规范模板的相关说明，每架每层的类别体现在上表的B位置，也即是设备对应的组合类型要写入此处。4.2组合排列表编制规则一方面，针对在组合清单的总体设计，不仅要求电缆使用量最小化，而且接线也必须清楚明朗。从另一个角度来说，为了防止产生麻烦，人道数量必须足够，这样才能减低人员工作量，从而提高整体效率。因此，以下原则必须在表的设计中得到体现：（1）完整性。（2）不同的喉咙分开布置。（3）尽可能在同一个地方存放类似的设备。5道岔的电路的设计5.1ZD6型转辙机及四线制道岔控制电路在本次设计中，道岔的作用是十分重要的，而在道岔的转辙机类型当中，通常ZD6型系列的电动转辙机使用最多，并且其是直流的。ZD6系列电气开关机通常用于集中电力和调度的车站。它的功能是利用电力进行控制，这是我们站场岔道状态的功能，在设计中用于改变岔道的位置或反转状态，是实现铁路现代化和自动化的重要基础设备。发动机是ZD6型转辙机的核心部件。其工作原理是：通电情况下，电流会流经负载电动机的端子（电动机的额定电压有着具体规定）时，会开始旋转，并且会有减速器。减速器主要起到降低转速的作用，从而能够有满足完成转动所需的转矩。ZD6型当中，还有转换锁闭装置，主要是有动作杆、齿条块和锁闭齿轮等组成，转换锁闭装置它的作用是能够构成内部锁闭。其中在ZD6中还有自动开闭器，自动开闭器从左到右有4排节点。尖轨移动也带动了表示杆的移动。而道岔的表示电路要被接通必须满足条件：尖轨紧密地密贴、锁闭；自动开闭器的检查住落入表示杆的缺口。其中二者存在着一定的联系。还有挤岔装置主要是起到保护作用。在道岔的控制电路当中，主要分为保护启动电路和表示，电路两大部分对于道岔的启动电路，道岔区段不允许在有车时转换道岔。还有另外一种针对进路上不允许转换道岔的情况，即排列的进路处在锁闭状态。除了这两种严令禁止的状态外，道岔转换也要遵循一定的规则，保证无论道岔转到什么位置都可以随时使它回转，避免当尖轨与基本轨之间有障碍物时道岔转不到底的情况出现时，道岔还能够转回到原位避免事故的发生。1QDJ为1道岔启动继电器，2QDJ为2道岔启动继电器。除此之外，道岔控制电路还有四线制的，如下图5-4所示。根据图5-4的标示对其结构进行解释。可以看到，室外电动转辙机的连接由控制指示线X1、X2、X3、X4进行。其中，各线作用解释对应如下：共享线--X1、X2；启动电路专用线--X4；专用电路线--X3。第一个开关启动继电器则为1DQJ。这是一个缓慢释放的继电器，可以使道岔可靠并在闭合之前自动闭合。转换完成后，动作电路的切断可以通过自动开关完成。开关机中电动机的旋转方向则是由2DQJ控制的，其是第二个开关启动继电器。剩下的各代码和对应部件如下所示：AJ--按钮继电器；DCJ--定位控制继电器；SJ--锁定继电器；DBJ--定位继电器；FCJ--反向操作继电器；FBJ--开关反向位置。针对天琴站--本次研究对象的设计中，选用道岔定位向反位操作作为例子，说明启动电路：1DQJ的励磁电路为：KZ→↓CA6→SJ81-82→1DQJ3-4→2DQJ3-4→2DQJ141-142→AJ11-13→FCJ61-62→KF→AJ11-12-KF→ZFJ2DQJ转极电路为：KZ→1DQJ41-42→2DQJ2-1→AJ11-13→FCJ61-62→KF→AJ11-12→KF-ZFJ如果说当出现故障时，将会进行故障的检测，第一步就是针对分线盘进行操作。测量电压在其上X2、X4之间的值。倘若结果是没有电压，那么这种情况就代表了室内出现了故障。这时就需要对室内设备进行检测，比如1DQJ有没有励磁可以测量1DQJ的励磁电路的电压，若也没电压显示，则接着测量转向架背后的保险电压，再一直检测下去直到找到故障为止。图5-4道岔控制电路

5.2ZYJ7型转辙机及五线制控制电路ZD6直流电动转辙机、ZYJ7型转辙机，二者在电路上存在相同之处：一个是，电动机的转换方向则是由2DQJ的转极进行确定；另一个则是，道岔满足转换的联锁条件的与否，是通过1DQJ励磁电路进行检查的。而二者的不同之处是：在ZYJ7型转辙机上，对1DQJF进行了增设。针对三相异步电动机控制电路的特点--三相均需控制，要进行1DQJF的增设，以将其作为1DQJ的复式继电器，用于解决1DQJ的接点不够用的问题。除此之外，还要增设TJ。若是道岔转换在1DQJ励磁吸起时开始30s后还不能到位，那么就要进行一些操作：直接切断1DQJF励磁电路、1DQJ的自闭电路。通过切断操作，1DQJ、1DQJF将因为切断电源而失去磁性，直接落下；电动机长工作状态时间过长会导致过热烧坏，为了防止这种情况，三相异步电动机的控制电路要被切断。而电动机的转动状态则是受到1DQJ自闭电路的监督，其过程是利用断相保护继电器BHJ来间接进行的。在ZYJ7型转辙机转换道岔中，除了表示电路、1DQJ的自闭(动作电路)这两个主要电路外，还有BHJ吸起、1DQJ的励磁、2DQJ的转极、1DQJF的励磁。在图上没有标注，但我们需要自己注意的是三相电机A、B、C三相分别连接的是组合侧面端子O6-12、06-8、06-10。SH6型转换锁闭器、ZYJ7型转辙机，这二者构成了ZYJ7型电动液压转辙机。其中，前者主要，用于第二、第三等牵引点，又名付机；后者主要用于第一牵引点，又称主机。然而就动力系统来说，前后者共用。而且主机与付机通过油管进行传输动力的连接，也可每个牵引点分别使用各自的动力系统(即全主机牵引)。ZYJ7控制电路图由下图5.11所示，控制电路的原理在本次设计中以定位是自动开闭器1、3排接点接通为例说明，其励磁电路是：KZ→DGJ↑→SFJ↑→Z二极管→1DQJ3-4→2DQJ141-142→FCJ21-22→KF

2.1DQJ↑→1DQJF↑：

KZ→1DQJF1-4→TJ33-31（延时）→1DQJ31-32→KF

3.1DQJ↑→2DQJ转极：

KZ→1DQJF41-42→2DQJ2-1→FCJ21-22→KF

4.ZYJ7电机动作电路

A相380V∽→RD1→DBQ11-21→1DQJ11-12→X1→电机线圈1；

B相380V∽→RD2→DBQ31-41→1DQJF12-11→2DQJ111-113→X4→ZYJ7

11-12→电机线圈3；

C相380V∽→RD3→DBQ51-61→1DQJF22-21→2DQJ121-123→X3→ZYJ7

13-14→安全接点K1-K2→电机线圈2。5.3道岔电路的驱采道岔电路的驱采，说白了，就是在满足特定条件下--操纵继电器YCJ被允许吸起，进行两个状态数据的采集，包括：道岔反位的表示继电器的状态、道岔定位表示继电器的状态。具体如图6-8所示。图6-8道岔采集接点示意图针对道岔的驱动电路的实际情况，有两个状态数据必须进行采集：反位操纵继电器的状态、定位操纵继电器的状态。具体如图6-9所示。图6-9道岔驱动接点示意图

6配线表的设计根据原来设计6502电气集中联锁系统的方法，再充分天琴站，结合其实际情况，经过多次修改，得到计算机联锁系统配线表的最终设计[19]。在本次的设计中配线时应考虑在每一个端子上的接线数量，最多两条才能保证每条线的接触良好；其次如果出现有很多设备都用一条电源的回线的情况时，还要考虑出现断线的故障时可采用环线法来减少故障的影响的范围；再者，在进行设计中还应该考虑到如何进行方便的检修，以免以后发生了故障能够快速找到问题所在之处加以解决，所以在配线过程中还要使每一个端子号都能一一对应。本次的设计中将会对天琴站的接口柜进行配线、侧面组合端子的配线以及分线盘等配线。6.1组合架零层电源端子配线在本次设计中，设置在组合架最上层的就是组合架的零层，同时还会设置走架线以此来对组合架、其他的设备进行连接。13块端子板这是在组合架的零层，在一般情况下的可容纳数据。基于普遍性来说，各种电源配线主要使用D1—D8。组合架的电源中引自电源屏的包括：XJZ220、XJF220--信号机交流点灯电源；KZ、KF--直流控制电源；JZ、JF--控表示灯交流电源；DJZ220、DJF220--道岔交流表示电源，以及DZ220、DF220--道岔直流动作电源等等。具体如图8-1所示。图7-1零层电源端子图6.2组合侧面端子配线在本次设计中，针对组合侧面端子的配线，参考了以前的书籍及众多网上资料，做到胸有成竹后，才开始进行实际设计。各种配主要存在于以下对象之间，包括：组合本身侧面端子间，组合--组合之间；组合--分线盘之间；驱采板间；此外还存在于组合和组合架零层端子之间[22]。考虑到普遍性，本设计存在以下连接情况：电路内部与继电器的连线--01、02、03列；06列--电源端子；05列--采集板；04列--驱动板。如图7-3所示。图7-3组合侧面端子配线图6.3分线盘端子配线本次天琴站设计中，分线盘端各子配线用处等详细情况如下：F3--为下行咽喉的进站信号机、出站信号机点灯；F6、F7--轨道电路；F4--为上行咽喉的进站信号机和出站信号机点灯；F5--为调车信号机点灯；F2--道岔控制[23]道岔控制分线盘配线图如下图8-4所示。在分线盘F2中首先填写的是道岔名称以及连接的室外电缆线，在下一栏填写的是连接的组合侧面端子的位置，例如1/3号道岔，填写时为1/3-X1，在下一栏填写所在的侧面组合端子为12-905-15。图7-4F2分线盘配线图

结论本文的研究对象选定为天琴站，贯彻理论结合实际思想，调研其现场情况，然后在充分掌握各种数据的基础上，设计了其计算机联锁工程。通过对大学四年所学的内容。完成了对于天琴站的道岔接口电路的设计、平面布置图、相关的配线表、天琴站联锁表的编写。在所有的工作中，除调车信号机、列车信号机之外，平面布置图环节中进行了关于信号机的数量、摆放位置的工作。当然，还得考虑它们的命名。都是以离信号楼