Ds6-k5b计算机联锁系统维护手册课件讲解

DS6-K5B型计算机联锁系统一、概述

DS6-K5B型计算机联锁是北京通号研究设计院与日本京三制作所联合开发的一套用于车站信号联锁控制的系统。该系统的核心硬件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。K5B系统在日本铁路得到广泛的使用。在中国，京三公司最早在济南局周村站开通K5系统以来已使用近十年，无任何故障，其优异表现受到用户的高度评价。二、主要特点

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重系为主从式冗余工作方式，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。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。系统内各微机之间的通信全部通过光缆连接，传输距离远，抗干扰能力和防雷性能强，保证系统具有高的运行稳定性,并具有区域联锁功能。三、系统组成DS6-K5B计算机联锁系统由六个部分组成：控制台电务维护台联锁机输入输出接口（电子终端，ET-PIO）电务维修机电源四、设备认知—系统设备布置

系统设备图光分路器四、设备认知—系统设备功能简述(一)DS6-K5B计算机联锁系统由电源柜、监控柜、联锁机柜、电子终端柜(根据站场规模的不同可以不配或配置多个)组成,各个机柜按照功能的不同内部安装有不同的设备,各个机柜内部设备完成的基本功能如下:1、电源柜:AC220V部分接入电源屏送来的AC220V微机电源,经过电源柜内的两台UPS、一台冗余转换器、一个电源控制箱(或电源控制装板)完成三重冗余供电,保证系统供电的高可靠性.DC24V部分包括四台24V直流稳压电源,按照其承担负载性质的不同分为逻辑电源和接口电源,两类电源分别由两台直流稳压电源并联供电(站场规模大时采用三台逻辑电源并联供电),保证每一类电源有一台发生故障时不影响该类电源所带负载的供电.2、联锁机柜:安装有一个联锁逻辑部(联锁机笼)和电子终端机笼,联锁逻辑部运行联锁程序完成联锁逻辑运算,生成输出命令.电子终端将采集到的现场设备状态发送给联锁逻辑部作为联锁运算的基本数据,同时将联锁逻辑部产生的输出命令转化成24V直流电平驱动相应的继电器.四、设备认知—系统设备功能简述(二)3、电子终端机柜安装有电子终端机笼,完成与联锁机柜内电子终端同样的功能.4、监控柜:安装有两台控显机、一台控显转换箱和光分路器,完成控制台的操作和显示功能.两台控显机按照先入为主的原则先开机运行的成为主控机,后投入运行的成为热备机,控显双机通过控显转换箱连接到运转室的同一套操作显示设备上,当主机故障退出时,自动切换到备机工作.两台控显机通过光缆和光分路器分别同时与联锁双系连通,控制台的按钮操作信息通过控显主机发送给联锁双系由联锁进行选路和联锁运算.5、电务维护台:安装有一台电务维修机、显示器、键盘、鼠标、打印机等设备,用于记录整套联锁设备的实时及历史数据,一旦发生故障时可以通过站场图形回放和查询历史信息记录来分析故障原因并对问题进行处理.五、电源柜供电原理—电源柜供电范围逻辑24V电源接口24V电源冗余转换器电源控制箱UPS电源该电源用于继电器状态的采集和驱动联锁设备控制的继电器.接口24V电源接入电子终端机笼的每一对PIO板的同时,还需要送到机械室.为本系统中联锁逻辑部及电子终端机笼中逻辑电路部分供电,该电源不出微机室完成两台UPS之间的切换,切换时间小于6毫秒.完成UPS供电与直接供电之间的切换UPS无故障时,微机设备由一台UPS供电,另一台UPS处于热备状态,当两台UPS故障时,通过电源控制箱切换到电源屏直接供电

DS6-K5B计算机系统要求信号电源屏经隔离变压器单独提供一路单相交流220V电源。从电源屏来的220V电源送到DS6-K5B的电源柜，经过UPS后向计算机设备供电。控显机、监测机及控制台显示器等设备使用UPS输出的220V电源。系统电源采用两台2000VA或3000VA的UPS热备冗余供电，任意一台故障自动切换，系统不受影响。

DS6-K5B的联锁机和ET-PIO采用两路直流24V电源供电。第一路称为逻辑24V电源（L24），此电源经DS6-K5B内部的DC-DC变换，产生逻辑电路工作所需的5V电源。第二路称为接口24V电源（I24）。供输出接口驱动继电器和输入接口采集继电器状态使用。每一路电源均设两台并联热备工作，共有四台24V电源。五、电源柜供电原理—供电网络图五、电源柜供电原理—供电网络图六、监控柜设备组成光分路器

控显A机

控显B机

光分路器控显转换箱完成控制台的操作显示功能,与控显B机构成双机热备方式工作,当主控机故障退出时自动切换到备机工作.完成控制台的操作显示功能,与控显A机构成双机热备方式工作,当主控机故障退出时自动切换到备机工作.完成控显双机的自动切换功能,日常维护中可以通过其前面右侧的六个表示灯确认控显双机工作状态和主备关系通过他们实现控显双机及电务维修机与联锁双系的光缆连接.

联锁机由2重系组成，以主从方式并行运行。每一系采用故障-安全的双CPU处理器，两系之间通过并行接口（FIFO）建立的高速通道交换信息，实现2重系的同步和切换。联锁机每一系通过FSD486(或FSIO)各用一对光缆经过光分路器与控显双机相连，使联锁的每一系都能够分别与两台控显机通信。联锁机每一系用一对光缆分别与监测机的两个光通信接口相连，联锁机每一系的维护信息分别送到监测机。联锁机每一系有5个连接电子终端的通信接口（IF486或FSIO），每个通信接口最多可连接三个电子终端机架。联锁机主、从系各自执行全部处理功能。联锁机主系在每个处理周期的启始时刻向从系发出同步信号，令从系与主系保持周期同步。联锁机主、从系交换处理结果。从系取与主系一致的结果输出。七、联锁机柜—联锁逻辑部七、联锁机柜—联锁逻辑部

联锁逻辑部正面图七、联锁机柜—联锁逻辑部板卡功能

联锁双系所有配置完全相同,各自配备F486、IF486、FSD486板和电源模块,其功能如下:F486板：

是联锁逻辑部的主板。执行联锁逻辑运算功能。每块板上有两个CPU并行工作，两个CPU运算结果一致时产生对外输出，满足故障安全要求。IF486板：是联锁逻辑部与电子终端之间的通信板。它从F486板接受联锁运算产生的输出命令传送给电子终端。从电子终端接受表示信息传送给F486板。该板上有5个与电子终端通信的接口，可连接5个电子终端回线。FSD486板：是联锁逻辑部与控显机和监测机之间的通信板。它从F486板接收站场的表示信息并发送给控显机及监测机用于站场图形的实时显示和提示报警。同时它还接收控制台的按钮操作信息传送给F486板用于联锁运算。电源：是K5B系统联锁逻辑部内配备的专用电源。输入为逻辑24V直流电源，输出为直流5V。机笼前面配有电源开关,开启后为本系的逻辑电路供电。七、联锁机柜—联锁逻辑部

联锁逻辑部背面图七、联锁机柜—联锁逻辑部板卡功能

联锁双系背面各自配备TLIO、RSIO3板和逻辑24V电源引入端子,其功能如下:TLIO板：是IF486与电子终端光缆连接的转接板。板上有5个电子终端回线的光缆连接插座。分别标注为L1H、L2H、…L5H。其中第1和第2回线提供了另外一种可选用的光纤插座，分别标注为：L1TT、L1TR和L2TT、L2TR。在采用单元控制台作为操作设备的车站会用到L1TT、L1TR以及L2TT、L2TR两对光接口中的一对或两对（站场较大时两对都用）。L1H和L1TT、L1TR不能同时使用，L2H和L2TT、L2TR不能同时使用。特别提醒：

L1TT、L1TR和L2TT、L2TR这四个插座在不用的情况下必须安装保护罩，防止光线照射到插座内的光接口上。RSIO3板：是FSD486板与控显机、监测机之间通信的光电信号变换接口板。RSIO3板上有四个光缆插孔。每个插孔可插入一条单芯光缆。其中，CN1T、CN1R用于连接控显机。CN3T、CN3R用于连接监测机。八、电子终端柜—电子终端

电子终端正面图八、电子终端柜—电子终端板卡功能

DS6-K5B的输入输出接口称为电子终端（ElectronicTerminal，简称ET）。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个插槽安装5对PIO模块,ET-PIO为两重系并列结构,每一对PIO对应相同的采集驱动接口。ET-LINE板:ET机笼的通信模块,完成电子终端和联锁双系的通信功能.ET-PIO板:

通过采集接口电缆采集继电器的状态,并将采集到的设备状态通过ET-LINE模块和光缆送给联锁逻辑部进行联锁运算.

通过ET-LINE模块接收联锁的驱动命令,经驱动接口电缆对机械室内的继电器进行控制.

八、电子终端柜—电子终端

电子终端背面图八、电子终端柜—电子终端接线说明1、机笼背面右上角的J1插座是本机笼内各板卡所用的逻辑24V电源的引入端,通过ET-LINE

模块的板载DC-DC电源模块变成逻辑5V电源.该电源仅供各板逻辑电路工作使用.2、光缆插座

ET-LINE模块背面SYS1和SYS2的A3光缆插座分别是电子终端与联锁1、2系连接的光缆接口插座.B1是扩展回线长度的光缆接口插座,每条回线最多可以扩展到三个电子终端机笼.

特别提示:

ET-LINE模块背面的A1、A2光接口插座必须安装保护罩，防止光线照射到插座内的光接口上。3、每对PIO背面的J3插座是该对PIO所用的接口24V电源的引如端,通过PIO的输出端口驱动继电器或通过PIO的采集端口采集设备状态.4、每对PIO背面的J4和J5插座机笼内部底板的跨接线,与外部无关.5、每对PIO背面的J1插座采集电缆插座6、每对PIO背面的J2插座驱动电缆插座九、联锁逻辑部与电子终端的光缆连接TLIOL1H

L3HL5HL2H

L4HTLIOL1HL3HL5HL2HL4HA1⊙A2⊙A3

B1B2B3B4CODELCODESA1⊙A2⊙A3

B1B2B3B4CODELCODESA1⊙A2⊙A3B1B2B3B4CODELCODES

A1⊙A2⊙A3

B1B2B3B4CODELCODESA1⊙A2⊙A3

B1B2B3B4CODELCODESA1⊙A2⊙A3B1B2B3B4CODELCODESETSIOIF486ETSIOIF486联锁I系联锁II系回线1回线2回线3九、联锁逻辑部与上位机的光缆连接RSIO3-T

CN1T

CN1R

CN3TCN3RRSIO3-T

CN1TCNIR

CN3T

CN3R1#TLT2TLR1TLT1TLR2