城市轨道交通联锁系统维护（第2版）项目4 复习思考题及答案

项目4任务1复习思考题及答案1.TYJL-II型计算机系统由哪几个部分组成？各部分的主要作用是什么？答：TYJL－Ⅱ型计算机联锁系统结构框图如图4-1所示。系统（不包括室外设备）可划分为三个层次：（1）监视控制系统层。该层主要由监视控制机（简称监控机）和控制台组成。监控机是系统实现人机对话的计算机，控制台包括鼠标等输入设备和显示器、音响等输出设备。（2）主控系统层。该层是系统的核心层，主要由联锁机、执表机组成。联锁机是用于联锁运算的计算机，兼执表机的功能；执表机与联锁机、接口系统联系，实现采集信息与控制命令的处理及传输。（3）接口系统层该层主要由采集结合电路、动态驱动设备和继电控制电路组成。在该系统中，联锁总线是联锁机、执表机、监控机之间交换与安全有关信息的通道，采用ARCNET通信网；局域网是监控机、维修机、微机监测系统以及其他计算机系统之间相互交换信息的通道，采用以太网。图4－1TYJL－Ⅱ型计算机联锁系统结构框图2.监控机由那些功能模板组成？各种模板的作用是什么？答：监控系统主要由监控机(又称上位机)和控制台组成。监控机是监控系统的核心，一般放置在联锁机房内的微机桌上，通过引出的视频线、鼠标线、数字化仪线和语音线(通常不超过50米长)与值班员控制室内的控制台相连。监控机采用标准的通用工业控制计算机，其一般配置：①主机板，低功耗无风扇CPU，主频不低于233MHZ，内存容量不低于128MB，三英寸软盘驱动器1个，容量大于20GB的硬盘。②两个RS－232C(串行通信接口)，一个并行口，17英寸CRT，全ASCII键和中文输入键盘；两个RS－232C用来连接鼠标的串行接口。③12槽无源PC总线母板。④两块ARCNET通信网络卡，用以与联锁机通信。⑤一块以太网卡，用以主、备上位机之间及与维修机等的通信。⑥多屏VGA显示图卡，提供车站值班员用CRT的图像显示。⑦语音声卡，提供控制台的语音提示和音响。⑧电子盘，实现监控机程序的固化。监控机安装在计算机房的综合柜中或计算机桌子上，通过引出的视频线、鼠标线和语音线与车站值班员控制室内的控制台相连。3.联锁机由哪些功能模板组成？各种模板的作用是什么？答：现在用的绝大部分系统采用的是STD总线标准的工业控制计算机，其基本组成如下：a.STD5093微处理器板STD5093为386级别的工控专用CPU板，最新系统则采用APCI5093板（该板上有ARCNET通信口，用于主、备机通信）。b.AS－1指示报警板机柜上的指示灯和蜂鸣器的控制板。c.APCI5656型ARCNET通信板联锁机插两块，一块用于主、备机通信；一块用于与监控机和执表机通信；执表机插一块。d.STDl604I／O接口板用以控制采集总线和驱动总线。板上共有8个I/O端口地址，每个端口地址有8位输入和输出，每块板均有不同的地址，根据板上的短路跳接线的位置来设定（最新系统中采用的APCI5314，无需在板上设置地址）。每个端口的输出命令均可回读，可用来检查其输出信息的正确性，检查有误时，CPU立即执行停机命令，禁止对总线的一切操作，切断输出电源确保系统安全。4.普通的联锁机柜有哪几层？每一层的作用是什么？答：普通型联锁机柜的结构框图如图4-3所示。由上到下依次可分为电源层、计算机层、采集层、采集零层、驱动层、驱动零层、通信总线切换层。图4－3普通型联锁机柜的结构框图（1）电源层主要由电源指示面板、采集电源、驱动电源和计算机电源组成。采集电源的工作电压为12±1V，该电源用于采集板对继电器接点信息的采集，采集回线的电压就由该电源提供。驱动电源的工作电压为12±1V，该电源用于驱动板送驱动信息给动态继电器(或动态驱动组合)，驱动回线的电压就由该电源提供。计算机电源的工作电压为5±0.2V，该电源为计算机层所有电路板和采集板、驱动板的工作电源，它的故障可能会导致机器死机。它还提供±12V电源用于调试设备使用。（2）计算机层现在用的绝大部分系统采用的是STD总线标准的工业控制计算机，其基本组成如下：a.STD5093微处理器板STD5093为386级别的工控专用CPU板，最新系统则采用APCI5093板（该板上有ARCNET通信口，用于主、备机通信）。b.AS－1指示报警板机柜上的指示灯和蜂鸣器的控制板。c.APCI5656型ARCNET通信板联锁机插两块，一块用于主、备机通信；一块用于与监控机和执表机通信；执表机插一块。d.STDl604I／O接口板用以控制采集总线和驱动总线。板上共有8个I/O端口地址，每个端口地址有8位输入和输出，每块板均有不同的地址，根据板上的短路跳接线的位置来设定（最新系统中采用的APCI5314，无需在板上设置地址）。每个端口的输出命令均可回读，可用来检查其输出信息的正确性，检查有误时，CPU立即执行停机命令，禁止对总线的一切操作，切断输出电源确保系统安全。（3）采集层采集层主要由采集机笼、采集板以及与计算机层和电源层联系的I/O总线、电源线及相应的接插件等组成。（4）驱动层驱动层的结构与采集层的非常相似，主要由驱动机笼、驱动板以及与计算机层和电源层联系的I/O总线、电源线及相应的接插件等组成。（5）零层零层位于机柜最下层，主控系统最为重要的连接线缆从这里引入和引出。上面装有联锁总线切换盒、零层端子和接地端子等。联锁总线切换盒上装有A、B两条总线的两组共6个接插端口，联锁机上还另有一个用于主备机通信的独立插口，盒内装有总线切换板。联锁机、执表机和监控机之间通过屏蔽电缆的插接连通总线。零层端子分01、02两个，01零层端子主要是电源配线，02零层端子主要是切换校核电路的配线，该端子不能随便拔出，以免影响主备机的切换校核。5.分别说明信息采集板和输出驱动板的结构特点及工作原理？（1）信息采集板反应现场设备状态的继电器接点信息输入到采集板中，然后供微处理机读取。采集板单元电路图如图4－6所示。图4－6采集板单元电路图信息采集时，微处理机首先向采集单元选通端（控制光耦H2）输出0、1交替变化的脉冲信息，然后从数据输出端（光耦H1）读取信息。若收到的是脉冲信息，判GJ吸起；否则，判GJ落下。由此可见，微处理机只有收到脉冲信息时，才视为有效信号，而电路中任何元器件故障均导致固定的“0”或“1”输出，软件判断固定的“0”、“1”信息无效，此信息导向安全侧。因此，该电路为故障—安全动态电路。电路中指示灯H是为了便于系统维护而设的，引到采集板的小面板上，当表示继电器吸起时，对应的指示灯亮红灯。由机柜电源层送出的采集电源在机械室各继电器架之间环接，称之为采集回线。采集回线送出采集电源至各个继电器的接点，当接点闭合时即经其至相应采集板的输入端，以动态脉冲的方式经I/O板交CPU识别处理。当电路中任何元器件故障均导致固定状态的输入时，由软件将其作为安全侧信息“0”处理。（2）输出驱动板驱动板单元电路如图4-7所示。图4-7驱动板单元电路图驱动板单元电路用来记录控制命令已从微处理机输出。微处理机以动态脉冲方式输出控制命令，脉冲控制信息使光电耦合器H2和H1动态工作，A8端有反向脉冲信号产生。同时，采取反馈校验方法，将反向脉冲信息回读到微处理机。电路中发光二极管F固定在小面板上，当有动态脉冲输出时，发光管闪烁。若发光管灭灯或者亮稳定灯光，则表示无动态命令输出。6.画图说明双输入动态继电器各端子作用，其局部电源是怎样获得的？图4-8双输入动态继电器符号如图4-8所示，圆和圆内的矩形方波表示该继电器为一动态继电器。局部电源DKZ、DKF由专用稳压电源WKZ、WKF集中供电。端子73、83和端子72、82代表两路独立的控制输入口，联锁机或执表机输出的控制命令经由该口驱动动态继电器。一般地讲，73、72端为驱动回线（12V），83、82端为驱动信号线。双输入继电器中的两个驱动口哪一口驱动有效是由局部电源的极性决定的。当局部电源52为+，62为-时，端口73、83驱动有效，输入控制信号使动态继电器励磁吸起。此时端口72、82驱动无效，即使加上控制信号，也不能使动态继电器吸起。当局部电源62为+，52为-时，72、82端口驱动有效，而73、83驱动无效。利用双输入继电器这一极性交叉驱动方式，使得它作为控制输出接口，特别适用于主备双机系统中。通常设定73、83端口分配给A机；72、82端口分配给B机。这样，一旦当主机发生故障时，通过切换继电器，自动改变动态继电器局部电源极性，使得连接备机的端口驱动有效，接管主机继续控制现场设备，从而保证信号设备动作的连续性，不致中断行车作业。7.画图说明动态继电器的工作原理。动态继电器工作原理图如图4-9所示。图4-9动态继电器工作原理关于动态继电器的工作原理，在前面的章节已经阐述过。这里介绍动态继电器的几种结构：a.继电器结构。这种结构的动态继电器是把图4-9中虚线框内的电子电路固定在电子线路板上，该板固定在偏激继电器内。b.驱动盒+偏极继电器结构。每个驱动盒内安装4套图4-9中虚线框内的电子电路，对应驱动四个偏极继电器工作。c.动态柜+偏极继电器结构。图4-9虚线框内的电子电路安装在动态柜内的动态控制板上，而动态柜安装在计算机房内。每块动态控制板上有8个控制单元，共可控制8个偏极继电器动作。8.至少写出10个用于采集的继电器名称。答：LXJ、DXJ、SJ、YXJ、TXJ、DJ、2DJ、DBJ、FBJ、GJ9.至少写出8个用于驱动的继电器名称。答：LXJ、ZXJ、TXJ、SFJ、YXJ、SJ、DCJ、FCJ10.联锁机双机切换有哪几种控制方式？自动切换的条件是什么？答：人工切换与自动切换，人工高于自动切换。把切换手柄QHSB转到“自动”位置。此时，双机切换是由系统根据故障检测结果自动进行的。双机切换的条件如下：①主机定时向备机发送信息，主要内容为主机发出的信号控制命令，备机将此信息与备机的控制命令进行比较，如一致，则双机保持在热备同步状态，如不一致且备机命令多于主机，表明主机由于某种故障而停止输出控制命令，这时由备机发动切换，备机升为主机工作，继续向现场设备发送控制命令，原主机转入脱机状态，若主机命令多于备机命令，则备机自动脱机，等待查明原因。②双机间的通信是由备机向主机进行呼叫和接收应答，若通信中断，有两种情况，一是主机死机，不应答；二是通信本身中断，备机接收不到主机的信息，此时同步热备机认为主机出现故障，发动切换，备机升为主机工作。11.试述联锁机双机自动切换的过程。答：为了实现在故障时使系统能自动进行倒机，在切换控制电路中，设有A、B机热备切换继电器（AQHJ和BQHJ），如图4-16所示。AQHJ和BQHJ选用JWXC－1700型继电器，分别由联锁A机和联锁B机第一块驱动板的第二、三位输出的切换控制命令控制驱动。为了保证安全，AQHJ和BQHJ继电器只是在切换期间才使它们励磁吸起，平时都处在落下状态。在正常情况下，AQHJ和BQHJ均处于落下状态，LQHJ由自闭电路保持在吸起状态，A机处于工作机位置。若在这种情况下，A机发生故障，那么A机通知B机切换，这时B机输出切换控制命令，使BQHJ吸起，切断LQHJ自闭电路，LQHJ失磁落下，机柜内的切换继电器接点将B机接入A总线，B机升为工作机。待倒机过程结束，B机使BQHJ失磁落下，此时，LQHJ仍保持在落下状态。同样，当B机发生故障时，由B机通知A机进行切换倒机，A机输出切换控制命令，使LQHJ吸起并自闭，A机又升为工作机。在完成双机倒换后，AQHJ恢复失磁落下状态。需要指出的是，刚开机时，由于A、B机的切换继电器都不工作，LQHJ处于落下状态，此时B机为工作机，A机为备机。若想把A机设置为工作机，需要用切换手柄将系统人工切换成A机工作，B机备用。12.TYJL-II型计算机系统有哪4条信息通道？答：对于整个计算机联锁系统来说，联锁机的CPU板是控制核心，所有信息都要汇集在这里，所有信息都要从这里送出。综合前面学过的知识，我们按照信息的流向，来理清设备之间的硬件连接关系。（1）采集信息输入通道组合架上继电器的接点条件→组合架侧面端子板→接口架→电缆→计算机房联锁机柜采集零层→采集母板（采集板）→120HI/O总线→计算机层1604I/O板（用于采集）→STD总线→联锁机CPU板。（2）控制命令输出通道联锁机CPU板→STD总线→1604I/O板（用于驱动）→110HI/O总线→驱动母板（驱动板）→驱动零层→电缆→接口架→组合架侧面端子板→驱动盒→偏极继电器。（3）操作命令输入通道鼠标信息→切换板（分成两路）→线缆→监控A机、B机的串行接口板→ PC总线→监控机CPU板→PC总线→通信板→线缆（联锁总线）→联锁机柜零层→线缆（联锁总线）→计算机层通信板→STD总线→联锁机CPU板（4）表示信息输出通道联锁机CPU板→STD总线→通信板→线缆→联锁机柜零层→线缆（联锁总线）→监控A机、B机的通信板→PC总线→监控机CPU板→PC总线→视频板、语音板→线缆→切换板→线缆→控制台的显示器、音箱。计算机联锁系统的工作原理可用四条信息通道，外加轨道电路、道岔控制电路、信号机点灯电路来进行阐述。例如，车站值班员采用鼠标办理行车作业时，鼠标信息通过操作命令输入通道进入联锁机CPU板，同时联锁机CPU板通过采集信息输入通道采集现场设备(道岔、轨道电路、信号机)的状态信息，进行联锁逻辑运算，通过控制命令输出通道输出动作道岔和开放信号的控制命令，动作相应的继电器，由相应继电器来接通道岔控制电路和信号点灯电路，最终控制信号机开放。13.如何查找采集故障与驱动故障？答：可通过图4-21和图4-22来查找故障。图4-21采集电路故障处理程序图4-22驱动电路故障处理程序项目4任务2复习思考题及答案14.DS6-K5B型计算机联锁系统室内设备如何配置？答：DS6-K5B计算机联锁系统由电源柜、监控柜、联锁机柜、电子终端柜组成。（1）电源柜里从下到上依次为：UPS电源、电源控制箱、冗余转换箱、接口24V电源、逻辑24V电源。（2）联锁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。（3）电子终端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）监控机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。15.联锁机有哪几块电路板组成？各部分的作用是？答：联锁机两系的组成完全相同，各自配备F486-4、IF486、FSD486板和电源模块。在联锁机架的背面，每系各有两块光电转换板：RSIO3和TLIO。（1）F486-4板完成联锁逻辑运算，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，输出倒向安全。（2）IF486板与电子终端的通信接口板，它从F486-4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F486-4板。（3）FSD486板FSD486板是联锁机与控显机、监控机的通信接口板。它从F486-4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F486-4板用于联锁运算。（4）光电接口板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。16.DS6-K5B型计算机联锁系统F486-4板面板上各指示灯代表什么意义？答：指示灯意义如下：D7=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；WT=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。17.DS6-K5B型计算机联锁系统IF486板面板上各指示灯代表什么意义？答：ESIOWDT：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从它系接收；3RXTX：线路2本系接收（RX），线路2本系发送（TX）；4RX：线路2从它系接收；5RXTX：线路3本系接收（RX），线路3本系发送（TX）；6RX：线路3从它系接收；7RXTX：线路4本系接收（RX），线路4本系发送（TX）；8RX：线路4从它系接收；9RXTX：线路5本系接收（RX），线路5本系发送（TX）；10RX：线路5从它系接收；D7～D0：反映软件状态；SW：正常输入（必须置0）；MON：监视器接口；18.DS6-K5B型计算机联锁系统FSD486板面板上各指示灯代表什么意义？MISOWDT：闪光代表运行正常；灭灯代表运行停止IL-正常：亮（绿色）-系统在运行IL-异常：亮（色红）-系统在运行MISO：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；灭灯-没有发送数据RX：闪光-正在接收数据；灭灯-没有接收数据启动：手动启动开关系切换：不用LEDD0～D7：反映软件状态SW：正常输入开关MON：监视器接口19.电子终端（ET）的作用？有哪基本分组成？各自的作用？答：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。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。PIO模块必须成对安装。每对PIO组成并列的输入/出接口，对外共同连接32路输出和32路输入。20.DS6-K5B型计算机联锁系统ET-PIO板面板上各指示灯代表什么意义？答:ETPIO面板指示灯说明如下：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；21．DS6-K5B型计算机联锁系统ET-PIO板背面的插座各有什么用？答：ETPIO联机插座说明如下：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。22.联锁机与监控机之间如何进行连接？答：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。23.联锁机与电子终端之间如何进行连接？答：电子终端左边第一个插槽安装的1系LINE，与联锁1系的IF486连接。第二个插槽安装2系的LINE，与联锁2系的IF486连接。IF486板的TLIO光电转换板用于联锁机与电子终端之间的光缆连接。24.控显转换箱的作用是什么？答：控显转换是控制台操作、显示设备与控显机接口的转换装置。控显机采用双机互为备用，但控制台的操作、显示设备只有一套。当控显机切换时，转换箱在人工操作下实现控制台显示器、鼠标、语音输出与控显机接口及控显机电源自动转换，免去拔、插联机电缆插头的繁琐操作。25.如何区别联锁机的主备机？答：从联锁机F486-4板面板D1指示灯可以区别联锁机的主机。D1=亮：本板为主系，D1=灭：本板为从系。26.画出DS6-K5B型计算机联锁系统开、关机流程图。答：开机流程图如下所示：图开机流程图关机流程图如下所示：图关机流程图27.描述一下DS6-K5B型计算机联锁系统的工作环境要求。答：联锁设备在下列环境下应能可靠工作：（1）周围空气温度15℃～30℃。（2）空气相对湿度10%～75%。（3）大气压力为70～106kPa（海拔高度相当于3000米以下）。（4）有完善的防静电措施。（5）有良好的密封、防尘措施；计算机箱、柜应清洁、通风良好。（6）计算机设备应设置地线并可靠接在综合接地排上，综合接地排电阻不大于1Ω（由供电专业保证）。或单独设置防雷地线、安全地线等，接地电阻不大于4Ω。（7）计算机电源必须由信号电源屏单独一路供给，在接入计算机前必须净化，并采用不间断电源（UPS）。28.如何进行控制台的日常养护、二级保养、小修及中修？答：控制台日常养护、二级保养、小修及中修如下表所示：表控制台维护检修内容与周期设备修程检修工作内容维修方法维修标准周期控制台日常保养检查设备运行状态各种报警设备检查。电铃声清脆各种报警设备良好。每天表示灯及光带检查。各种表示灯及光带明亮。访问操作员，了解使用状况、及时处理不良部件。根据操作员反映的情况，及时处理不良部件。检查设备外表铭牌检查。各种铭牌齐全、铭牌清楚、固定可靠、无脱落。清洁外表卫生用专用工具清洁外表卫生设备表面无积尘、无污点、无水迹、无杂物。每周二级保养同日常保养内容。同日常保养方法同日常保养标准每月清洁卫生内部表面卫生清扫。无灰尘、无杂物。电缆沟槽检查、清扫，防鼠措施检查。电缆沟内清洁干燥，盖板完整密封好。防鼠、防火措施良好。内部检查连接件紧固检查。各连接件紧固、无脱焊、接触良好。检查接线端子板。无灰尘、无松动、接线端子无锈蚀、导线紧固无老化。设备运行检查、冗余试验按钮检查。按钮动作灵活无卡阻。检查熔断器。无老化变形、保险座与保险管接触良好。电气特性检查检查电源屏输入输出电压。各电压正常。小修同二级保养内容。同二级保养方法同二级保养标准每年线缆检查。对地绝缘测试并检查有无电缆芯线外皮爆裂、进水等情况。电缆芯线外皮爆裂、进水的将电缆余量重新开头。清洁内部部件。清除内部积尘。用吸尘器和毛刷清洁内部部件，补齐各种标识铭牌。设备整治更换不良配件。不良部件已更换，设备运行正常。功能测试重要联锁功能测试。各功能正常。中修同小修内容。同小修方法。同小修标准。五年线缆检查及绝缘测试。全程对地绝缘测试并检查有无电缆芯线外皮爆裂、进水等情况。电缆芯线外皮爆裂、进水的将电缆余量重新开头。清洁内部部件。检查各部件的清洁和标识是否齐全。用吸尘器和毛刷清洁内部部件，补齐各种标识铭牌。29．分线盘、组合架的日常养护、二级保养、小修及中修？答;分线盘、组合架的日常养护、二级保养、小修及中修如下表所示：表分线盘组合架检修周期与内容设备修程检修工作内容维修方法维修标准周期分线架、组合架日常保养检查设备运行状态各种报警设备检查。电铃声清脆各种报警设备良好。每天表示灯及光带检查。各种表示灯及光带明亮。访问操作员，了解使用状况、及时处理不良部件。根据操作员反映的情况，及时处理不良部件。检查设备外表铭牌检查。各种铭牌齐全、铭牌清楚、固定可靠、无脱落。清洁外表卫生用专用工具清洁外表卫生设备表面无积尘、无污点、无水迹、无杂物。每周二级保养同日常保养内容。同日常保养方法同日常保养标准每月清洁卫生内部表面卫生清扫。无灰尘、无杂物。电缆沟槽检查、清扫，防鼠措施检查。电缆沟内清洁干燥，盖板完整密封好。防鼠、防火措施良好。内部检查连接件紧固检查。各连接件紧固、无脱焊、接触良好。检查接线端子板。无灰尘、无松动、接线端子无锈蚀、导线紧固无老化。设备运行检查、冗余试验按钮检查。按钮动作灵活无卡阻。检查熔断器。无老化变形、保险座与保险管接触良好。电气特性检查检查电源屏输入输出电压。各电压正常。小修同二级保养内容。同二级保养方法同二级保养标准每年线缆检查。对地绝缘测试并检查有无电缆芯线外皮爆裂、进水等情况。电缆芯线外皮爆裂、进水的将电缆余量重新开头。清洁内部部件。清除内部积尘。用吸尘器和毛刷清洁内部部件，补齐各种标识铭牌。设备整治更换不良配件。不良部件已更换，设备运行正常。功能测试重要联锁功能测试。各功能正常。中修同小修内容。同小修方法。同小修标准。五年线缆检查及绝缘测试。全程对地绝缘测试并检查有无电缆芯线外皮爆裂、进水等情况。电缆芯线外皮爆裂、进水的将电缆余量重新开头。清洁内部部件。检查各部件的清洁和标识是否齐全。用吸尘器和毛刷清洁内部部件，补齐各种标识铭牌。30.如何进行联锁机柜的日常保养和二级保养？答:联锁机柜的日常养护、二级保养如下表所示：表联锁机柜的日常养护、二级保养检修设备修程检查工作内容维修方法维修标准周期联锁机柜日常保养检查设备运行状态目测并测试电压。各指示灯应闪烁，完整无损，显示正确；发现电压低于工作范围时及时上报、登记和更换。每日目测查询并访问操作人员。各项记录完整，了解设备状态，以便及时排除硬件故障。查询主、备机记录。目测及手动试验。电源指示灯处于稳定亮状态，显示器显示正常，鼠标的移动及键盘各键的使用正常。检查设备外表目测外观良好、稳固、门锁好。清洁外表卫生用专用工具清洁外表卫生设备表面无积尘、无污点、无水迹、无杂物。周联锁机柜二级保养同日常保养内容。同日常保养方法同日常保养标准每月内部检查目测无灰尘；各连接件紧固、无脱焊、接触良好；接线端子无锈蚀、导线紧固无老化。设备运行检查、冗余试验主备机切换试验；手扳动各种手柄试验。主备切换正常目测及手动试验检查显示器。显示图像清晰、色彩鲜艳、明暗度对比度适中，电源指示灯、电源开关及调整功能正常。目测检查打印机的指示灯及电源开关、打印效果。打印机的指示灯及开关正常，打印机与工作站的连接良好，打印命令有效，打印效果良好。手动试验检查键盘、鼠标功能键盘、鼠标表面干净、清洁、无灰尘，内部无尘，操作良好灵活。卫生清洁使用毛刷及抹布、全能水清洁柜体。机柜外罩无灰尘。指示面板干净清晰；机笼、电源、各配线整齐，无灰尘。用屏幕清洁剂清洁显示屏，使用毛刷及抹布、全能水清洁机壳。设备表面干净、清洁、无灰尘，键盘、鼠标表面干净、清洁、无灰尘，操作良好灵活。用毛刷及抹布、吸尘器清洁，清洗防尘网，检查风扇。风扇转动时没有噪音，保持一定风量以起到散热作用，主板、内存条、处理器等部件干净、清洁、无灰尘。31．如何进行联锁机柜的小修？表联锁机柜的小修设备修程检查工作内容维修方法维修标准周期联锁机柜小修同二级保养内容。同二级保养方法同二级保养标准每年清洁内部部件。用毛刷及抹布、吸尘器清洁机器内部灰尘。机器内部干净、清洁、无灰尘，插接板插接牢固且密贴性良好。各接口的螺丝紧固，连接线连接牢固、无断线、无接触不良、表皮无破损。注意：毛刷把导电部分用绝源胶布包好。部件检查目测、使用500V兆欧摇表测试地线与防雷元件检测；地线螺丝紧固、无断线、无锈点。各防雷元件外观良好。功能测试重要功能测试各功能正常。32.维护DS6-K5B型计算机联锁系统有哪些注意事项？答：（1）联锁机从冷机启动需从IC卡上读入程序和数据才能进入正常运行。因此IC卡平时应插在IC卡插槽内。这样，系统在停电恢复后可自动投入运行。注意：IC卡易受静电冲击损坏，须妥善保管。（2）系统各设备间采用了光缆连接。光缆较为脆弱，应注意以下事项：1）不要用手触摸光缆接头的光端口。光缆接头不用时，一定要带上防尘帽。2）光缆的弯曲半径一定要在6公分以上，否则将造成光缆断裂。3）不可使光缆受到强烈的撞击、震动和重力挤压、拉扯。4）拆卸光缆连接须握住光缆接头的外壳拔插，不可拉拽光缆线。5）连接光缆接头要注意插头与插座的吻合，同时要拧紧固定螺丝。（3）联锁机的三个电路板、两个光电转换板以及电子终端的ET-LINE和ET-PIO2模块必须插在机架的指定槽位上。插错位置系统不能运行，并有可能造成设备故障。（4）系统中所有的电路板和模块严禁在带电的情况下拔插。违反此项规定将造成设备损坏。（5）ET-LINE模块上的电源开关扳动时须用手握住开关柄轻轻向外拉出，然后再扳动。不可直接用力扳。项目4任务3复习思考题及答案33.VPI型计算机联锁系统故障——安全设计采取了哪些技术？答：VPI型计算机系统对微处理器采用了“反应故障-安全”、“组合故障-安全”和“固有故障-安全”技术，使微处理器产品具有“故障-安全”特性。（1）“反应故障-安全”技术是基于系统的控制和防护部分是完全独立的两部分硬件，硬件功能不同，软件也不同。在联锁运算采用二取二的基础上，通道一和通道二每执行一行程序，均分别构成校核字的一部分被实时的送到独立的安全校验板进行校核，以监督系统完好，保证每行程序均得到正确执行。安全校验板对各安全型输出端口进行实时动态校核（校核周期为50ms），确保防护电路能在系统可能发生错误输出之前即切断输出通道的电流，以实现故障-安全目的。反应故障-安全技术的前提是由快速的故障检测和对任何危险失效进行避错来保证它的安全（例如通过编码、多版软件比较、或通过连续的测试）。（2）“组合故障-安全”技术是基于VPI联锁机从硬件上分通道一和通道二两部分进行联锁运算。对同一信号设备，在通道一和通道二中采用了独立相异的二组编码来表示，运行各自独立的软件，使联锁机从硬件到软件均构成二取二的“组合故障-安全”体系结构。在同一通道的不同部件，其功能是相同的，其软硬件设计也是相同的，可避免由于不同模块之间共模故障错误或不同步造成的危险性输出结果。（3）“固有故障-安全”技术是在假定单个部件所有可信的失效模式均无危险的情况下，允许一个安全性功能由一个单独部件来执行。“固有故障-安全”技术一般只用在计算机联锁系统的个别关键模块中。VPI计算机联锁系统采用了多重故障-安全保证措施，综合运用了“反应故障-安全”、“组合故障-安全”和“固有故障-安全”技术。34.VPI计算机联锁系统的结构组成是什么？简述每个子系统的作用。答：VPI计算机联锁系统由联锁处理子系统（IPS）、人机界面子系统（MMI）、诊断维护子系统(SDM)、冗余网络子系统（RNET）、电源子系统、值班员台子系统(GPC)等六个子系统组成。（1）联锁处理子系统（IPS）是整个联锁系统的核心，它执行各种与联锁相关的逻辑操作，联锁机采用双机热备的配置，主用系统和备用系统分别执行相同进程，并经同步检查，确保主备系统同步工作，实现热备冗余。（2）人机界面子系统（MMI）提供了VPI系统与用户之间的人机接口，它采用彩色显示器作为系统的表示设备，用鼠标等操作工具办理各种作业。它发送控制命令和接收现场表示信息；在MMI之间、MMI与SDM子系统和仿真测试系统之间通过高速网络交换信息；完成非安全联锁逻辑功能（如选路判断、表示等）；道岔动作电流的数字显示；通过串口或网络提供VPI系统与ATS交换信息的接口；用户所要求的其它表示与报警功能。（3）诊断维护子系统（SDM）主要完成联锁子系统系统诊断维护及接口设备在线监测和记录功能，可定位联锁机故障板卡和故障原因，由工业控制计算机、彩色显示器、激光打印机、鼠标、键盘等设备组成。（4）冗余网络子系统（RNET）采用基于高速交换机的以太网冗余网络结构，完成所有计算机之间（MM主备机、系统维护台、值班员台、远程诊断）的数据通信。（5）电源子系统，来自电源屏的单相交流电经过二级电源防雷后输入在线式UPS，UPS输出净化220V交流电，经过电源柜配电端子排供给VPI各子系统。为了保证联锁系统安全稳定工作，VPI系统采用了双UPS的供电方式。（6）值班员台子系统(GPC)可按照站场要求选配，只具备MMI子系统的监视功能而不具备操作功能。35.IPS子系统配置了哪些电路板？各电路板的作用是什么？答：IPS子系统配置了中央处理单元（CPU/PD1板）、安全校验板（VPS）、输入输出总线接口板（I/OBUS1）、输入输出总线缓冲板（I/OBE）、以及安全型输入（VIB）和安全型输出板（VOB）。中央处理单元（CPU/PD1板）：是整个联锁系统的安全核心之一。它执行各种与联锁相关的逻辑操作，包括输入输出地址，方程式求解和输出状态预校验；完成联锁处理子系统的安全型通信，与其余子系统的网络通信；将系统启动的信息及故障信息传送给系统维护子系统等。安全校验板（VPS）：是VPI系统动态的安全监视器，它与CPU/PD1板一起，构成VPI的安全检查核心。VPS在精确的周期间隔内接收一组经编码的校验信息，当且仅当校验信息正确，VPS输出一个安全的数字信号，用于驱动一个安全型继电器，在任何出错的条件下（硬件错误、噪声干扰等等）安全继电器均可靠切断VPI的安全电源输出。输入输出总线接口板（I/OBUS1）：是CPU/PD1板和输入输出板交换信息的通道，采集输入板状态、控制输出板的输出、传送输出口状态校验信息的功能，为输入板的测试数据和输出板的端口校验数据提供存储空间；同时它也包含逻辑和时序电路，以控制输出端口的连续校验。输入输出总线缓冲板（I/OBE）：主要实现差分接受及缓冲的功能，与采用差分驱动的方式的I/OBUS1板配合，共同完成系统对输入输出的控制。安全型输入（VIB）：能安全地检测每一个输入的状态，每个安全输入板包含有16个安全输入口，16路输入每路输入均有一个LED指示灯，在输入接通时，指示灯亮。安全型输出板（VOB）：能安全确定每一个输出状态都符合联锁的当前逻辑条件。每个安全输出板包含16个安全输出口，每个输出端口对应设置指示灯。CPU/PD1板通过VOB板产生输出信号，驱动接口设备，同时被安全校核电路用来验证输出状态，实时检测VOB板输出的正确性，输出与实际驱动的一致性。36.CPU/PD1板上有哪些通信接口？各有什么作用？答：每块CPU/PD1板上有以太网口，联锁处理子系统通过以太网口接入冗余网络，实现与MMI子系统、GPC子系统和SDM子系统的信息交换。每块CPU/PD1板上有高速串口、普通串口和CAN口。2个高速串口完成联锁处理子系统A、B机之间的安全型数据的通信。普通串口用于SDM子系统读取联锁处理子系统CPU启动过程中的自检关键点信息，从而判断系统是否正常。并口是用来插软件检查块，进行仿真测试。CAN口空置，以便功能扩展时使用。37.能说说VPI计算机联锁系统的冗余结构吗？答：VPI系统采用双机热冗余的IPS、N+1热备MMI、双网热备通信，采用逻辑上环网连接以及冗余电源子系统，采用模块隔离技术，各子系统内部切换不影响其它子系统正常工作。VPI系统有完整冗余结构，它有两套独立的系统板和输入/输出板。主备联锁机通过高速网络口与MMI系统连接，系统按动态冗余的原则设计，主用系统和备用系统分别执行同一工作，并经同步检查，确保主备系统同步工作，实现热备冗余。双机切换逻辑由联锁机完成，转换电路可手动或自动完成切换。两个VPI系统都能接收到来自MMI的控制命令。在一般情况下，MMI分别呼叫主备联锁机，如果此时，主备联锁机均正常工作，主备联锁机的CPU/PD1板能收到控制命令，命令在输入联锁机之前，进行表决，如果两个控制命令一致，则分别送入安全处理系统；如果不一致，则以主用联锁机所接收的命令为准；假如双机的同步表决通道通信中断，则以各自所接收的控制命令为准。在接收MMI的控制命令的同时，主备联锁机将各自的表示送往MMI，但MMI将来自备用设备的表示信息过滤掉，只显示主用设备的状态，只有在必要时，才能由人工选看备用设备状态。安全输入的连接与同一接口继电器并行连接，安全输出参数在系统切换时主备系统进行内部互相参照检查。安全输出与每个接口继电器两线圈中的一个线圈相连接。但是只有主用系统能驱动接口继电器，而备用系统不能驱动接口继电器。38.MMI界面的站场图窗口显示哪些信息？答：MMI界面由站场图窗口、操作输入窗口、信息提示窗口组成。站场图窗口显示以下信息：信号机的状态表示；道岔位置表示；进路的锁闭状态表示；轨道及道岔区段的占用表示；反映进路控制过程的其它必要表示；非进路调车、局部控制以及与其它系统联系的相应表示；主要设备和必要设备的报警。操作输入窗口显示以下信息：行车值班员通过操作输入窗口可以进行排列进路、取消进路、重复开放信号、延时解锁进路、操纵道岔、单独锁闭/解锁道岔、关闭信号、事故解锁区段、办理引导进路、引导总锁闭、封锁信号设备的操作以及其它要求的有关操作。信息提示窗口中记录了操作员进行的各种操作。操作员可以选择显示和隐藏信息提示窗口。当操作员办理了MMI能识别的非法操作时，信息提示窗口自动弹出，并用红色字体给出提示。39.SDM子系统诊断维护内容包括什么？答：SDM作为VPI系统的子系统，主要完成系统诊断维护及接口设备在线监测和记录功能，SDM诊断维护内容包括：（1）在线监测IPS的工作状态，诊断并记录1个月或1年（可选）内的工作正常与故障信息。（2）在线监测冗余网络的运行状态，包括双网和网上各节点的连接工作状态。当网络发生故障或某个网络节点不正常工作时，发出报警信息，并作记录。（3）记录值班员对MMI的各种操作，记录始、终端及铅封按钮操作的时间和次数，并可以在1个月或1年内按时间先后次序查询。（4）记录MMI上的各种站场表示状态，并可以回放1个月或1年内的MMI站场信息。（5）在线显示并记录1个月或1年内的输入、输出码位信息。（6）对所测试数据随时储存，并可根据需要回放。40.简述VPI计算机联锁系统供电配置，并画出系统供电配置图。答：VPI计算机联锁系统接受来自电源屏的单相交流电经过二级电源防雷后输入在线式双UPS供电，UPS输出净化220V交流电，经过电源柜配电端子排供给VPI各子系统。正常情况下，UPSA为联锁A系供电，UPSB为联锁B系供电。当其中一个UPS故障时，该路电源将自动切换至由电源屏直接供电,并且同时在MMI和SDM上给出故障报警提示。VPI系统电源配置如教材P246图4-55所示。41.VPI计算机联锁系统如何采集继电器信息？以道岔采集接口电路为例说明。VPI系统采集道岔的状态，是采用安全型偏极继电器接点实现计算机联锁设备与现场设备的电路衔接和安全隔离。联锁机A机、B机分别采集对应道岔的DBJ或者FBJ的前接点来判断道岔的当前状态，为IPS的联锁逻辑运算提供基础数据。42.VPI计算机联锁系统如何驱动继电器？以道岔驱动接口电路为例说明。VPI系统驱动道岔，是采用驱动安全型偏极继电器线圈来实现计算机联锁设备与现场设备的电路衔接和安全隔离。如教材P248图4-58所示，每组道岔设一个道岔允许操纵继电器DCYCJ。用DCYCJ的一组前接点接在道岔启动电路的KZ回路中。DCYCJ