DS6-K5B计算机联锁系统.ppt

DS6-K5B型
计算机联锁系统
洛阳铁路信息工程学校
概述
DS6-K5B型计算机联锁是我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。
该系统联锁软件通过了铁道部计算机联锁检测中心检测。
DS6-K5B系统的安全性能通过日本铁道综合技术所认证和日本运输省认证,达到铁路信号控制系统的安全性要求。
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。
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。
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
控制台
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。
采用单元控制台时可选用京三生产的高可靠性MMIF电路完成按钮采集和表示驱动。MMIF电路采用双重系并行工作,可以实现系统不间断运行的情况下,带电拔插维护。
每一台控显机内安装了两个采用光缆连接的串行通信接口板,用于同联锁机的2重系通信。控显双机的工作方式为双机热备,无扰切换。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。
控显机配备专用CTC通信接口,具有与分散自律型调度集中系统结合的功能。
维护台
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可从微机监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,打印机查询或打印输出各类监测信息。
监测机通过通信接口可以与DMIS等其它系统结合,监测机还具有远程监测和维护的功能。
联锁机
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。
总线比较FSP故障安全处理
总线比较器以时钟为单位,对双重CPU的处理经过、处理结果进行对照检查,可以做到对CPU及周边器件故障,在最短的时间内(即一个CPU时钟周期内)最及时的发现,通过屏蔽对外输出或停止CPU动作,使安全得到最有效的保证。
联锁机的安全保证机制
处理器以一定的周期执行所有的处理,必要的硬件资源在规定的周期内会全部被访问到,对外部的输入和输出在规定的周期内全部进行更新。软件在执行过程中将输出交变的定时监视信号WDT和检查信号CHK,标志所有处理是按照规定周期正确执行。WDT信号接受故障-安全驱动电路(FSD)的监视。
故障-安全驱动电路对总线比较器输出的交变信号和WDT交变信号进行监视,当有一方停止变化时,将从物理上(切断输出电路的电源)屏蔽对外输出。
设计了软件诊断程序。对总线比较器检查不到的部分(如未使用到的内存等),实现故障-安全功能,并对冗余系统管理用到的特定的硬件资源进行诊断监视。
系统的两重系之间,通过专门设计的信息交换通道,进行同步信息交换,实现两重系同步运行。当一系发生故障时停止工作,输出倒向安全侧,另一系自动接替工作,保证系统连续不间断地运行。
电子终端(ET-PIO)
输入输出接口称为电子