TYJLADX型计算机联锁系统安装调试手册VER12.docx
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TYJLADX型计算机联锁系统安装调试手册VER12
Ver1.2
TYJL-ADX型计算机联锁系统
安装调试手册
(内部资料)
铁科院通号所计算机联锁事业部
2007年7月
版本记录
版本号
编写
修改日期
备注
Ver1.0
卢佩玲、逄增文
韩安平、王国光
徐德龙
2007-8-1
初稿
VER1.1
徐德龙
2007-10-8
补充接口架零层说明
适用于单站联锁,限内部使用。
第一章系统概述
TYJL-ADX型计算机联锁系统是铁道科学研究院通信信号研究所引进日本日立公司的ADX系列计算机联锁设备,配合铁科院通号所开发的联锁软件以及MMI人机接口设备构成的车站计算机联锁系统。
TYJL-ADX型计算机联锁系统的联锁采用了2乘2取2安全冗余结构,具有高安全、高可靠的特性。
该系统2006年11月通过了铁道部组织的专业技术鉴定,2007年5月铁道部科技司下发了全路推广许可证。
TYJL-ADX型计算机联锁系统为分布式多计算机系统,可划分为
●监视控制系统
主要由监控机和控制台组成
●主控系统-
主要由联锁机组成
●接口系统
主要由采集结合电路、驱动设备和继电控制电路组成
●电源系统
●电务维修系统
下图是整个系统的机构框图,以后的章节详细介绍系统的各个部分。
第二章综合柜
1概述
综合柜由国内工厂生产。
综合柜由监视控制系统和电源系统构成。
机柜第一层是监控机切换单元,第二层是监控机A,第三层分别是监控机B。
第四层是光交换机,第五层是24V电源和TB1线排,第六层是配电箱控制开关和TB2线排,第七层是不间断电源UPS-A,第八层是不间断电源UPS-B,第九层是隔离变压器和地线汇流排。
下图为综合柜的前视图和后视图。
本章先介绍供电部分,监控机及切换部分在第三章中介绍。
2配电箱部分
为了使整个系统的电源布置有序和合理设计,设置配电箱。
配电箱由不间断电源UPS、变压器和配电箱控制开关三部分构成。
注:
K1:
I路电源输入开关
K2:
II路电源输入开关
K3:
UPS-A工作/检修选择开关
K4:
UPS-B工作/检修选择开关
K5:
监控A机开关
K6:
控制台电源选择开关
K7:
监控B机开关
2.1不间断电源
不间断电源(UPS):
两个。
两个UPS分别给I、II系供电。
大小:
中等站一般配置为2000W。
根据具体扩展柜的数量考虑,如果正常运行超过UPS负载的50%,可以更换较大容量的UPS。
作用:
提高系统的稳定性和断电情况下不间断运行。
使用:
负载不能超过容量的60%。
负载可以看UPS的面板指示灯。
在上电时需按压开机按钮,输入断电后要UPS时需按住关机钮5S直到UPS的风扇停止转动。
故障检修:
在配电箱上设置了UPS的控制开关,两个UPS各设开关。
开关分工作和检修两个状态。
UPS在无故障的情况下要求把开关设置在工作状态,这样可以起到整流和断电保护的作用。
UPS在故障时需要人工扳动到检修的状态,这样电源屏就可以直接给系统供电。
故障的UPS这时可以脱离检修。
2.2隔离变压器
ADX联锁机运行需要AC100V电源,并且联锁机机笼要求浮空设计,故设置隔离变压器。
位置:
综合柜的最底部,从机柜后面看定义左侧的为隔离变压器A,右侧的为隔离变压器B,所有站统一配置,便于维护。
配置:
每套联锁系统2个,变压器A给I系供电,变压器B给II系供电
电源来源:
变压器A由UPSA供电,变压器B由UPSB供电。
电压:
输入~220V,
输出~100V
作用:
1.调压。
把~220V转换成联锁机的100V。
2.隔离:
减少综合柜对联锁柜的干扰。
连接:
输入由对应的联锁机空气开关接入,输出两根线到联锁机,不接地线,这点要注意。
图1:
隔离变压器A的接线图
图2:
隔离变压器B的接线图
其中:
TBX1线排和TBX2线排在联锁机柜的底层。
324V电源
采集驱动部分需要单独设置的DC24V电源。
24V采用插接式模块电源,便于更换。
模块电源上设测试孔。
安装位置:
综合柜交换机下方固定位置。
配置:
每套联锁系统2个
输入:
AC100V
输出:
DC24V
电源来源:
隔离变压器。
24V电源给I/O板供电,在I/O板输出多时电流较大。
24V电源的输出在TB1线排处合并为IO+,IO-。
一台24V电源故障不影响工作。
每个24V电源设有一个状态继电器,状态继电器的在联锁机有固定的采集位置。
当电源故障时,控制台上给出报警提示。
下图为联锁机柜底部的两个线排TBX1线排和TBX2线排的配线图。
上面的1-1,2-1,4-1,5-1,6-1为机柜内部配线。
4系统上电要求
通过下列步骤为计算机联锁系统上电:
1.第一次对系统上电以前,全部的硬件安装确认正确。
最起码下面的质量检查应该做:
a.确认所有的系统标准组件设备安装在正确位置。
b.确认设备安装的位置满足环境要求。
c.确认所有的安装硬件存在并且已经调整到需要的值。
d.确认所有的系统配线/电缆已经完成。
根据系统安装图纸检查所有电缆安装和配线连接。
e.确认机笼直流电源正确安装。
f.确认每个电路板的地址跳线设置正确。
g.确认配置必须的I/O板全部装在机笼内。
h.确认TB1、TB2线排上的配线正确,确认火线和地线的连接。
j.确认接口架零层电源配线正确。
k.确认采集回线、驱动回线相互独立,并且与组合架其它电源无混线。
2.一旦检查安装质量并确认已经满足要求,接通电源屏电源。
确认联锁机每个机笼上的电源供电板上的Poweron指示灯点亮。
下图为TB2线排的配线。
注意:
所有板卡均不能带电插拔,请勿带电操作。
第三章监控系统
监控机的主要功能是完成站场显示的功能,以及按钮命令的发送、操作提示。
监控机必须与联锁机通信才能完成车站信号的控制。
目前与行车指挥系统(TDCS)通信的接口也设在监控机上。
监控机的安装包括扩展板卡的跳线配置安装和切换板配线。
1监控机的硬件配置
1.1监控机的计算机部分采用工业控制计算机。
工业控制计算机,简称工控机,是一种采用总线结构,对生产过程及其机电设备、工艺装备进行检测与控制的工具总称。
它具有重要的计算机属性和特征,如:
具有计算机CPU、硬盘、内存、外设及接口、并有实时的操作系统、控制网络和协议、计算能力,友好的人机界面等。
目前工控机的主要类别有:
IPC(PC总线工业电脑)、PLC(可编程控制系统)、DCS(分散型控制系统)、FCS(现场总线系统)及CNC(数控系统)五种。
1.2TYJL-ADX采用的工控机配置如下:
型号:
研华610(Industrialcomputer610)。
配置列表:
名称
型号
数量
主板
6359V
1
内存
主板上自带
1
显卡
nvidia280
N/2
声卡
SOUNDBLASTER
1
以太网卡
inter
1
扩展卡
422
1
电子盘
Dom2
1
注:
N:
控制台屏幕的个数。
2研华610工控机总线设置
研华610工控机内部采用的是PC总线结构,为用户提供了4个通用的PCI总线,10个通用的ISA总线。
图1列出监控机内部插槽位置的定义。
图1.工控机母板上插槽定义
3各种板卡的设置
3.1跳线设置
不需要设置跳线的板卡:
主板、以太网卡、多屏卡、声卡
需要设置跳线的板卡:
串口扩展卡(如现在使用的422)需要模式选择。
RS-422卡的跳线设置如下表(MOXA卡):
跳线
用途
JP1
短接
通道端口配置:
短接-A700;断开:
自定义
SW2
断开
短接:
485模式;断开:
422模式
SW1
422模式无效
485模式用,设置数据模式
JP2
422模式无效
485模式
JP3
422模式无效
485模式
3.2主机内的板卡
3.2.1CPU板
现在采用6359L的主板,板上不设调线,有一个串行通信口,一个键盘口,一个视频口。
在底板上有两个CPU插槽,供用户选择。
3.2.2内存采用DDRAM,规格256M。
已经随机装好。
3.2.3显卡采用双端口输出的多屏卡,当控制台有两个以上屏幕时多屏卡可通过再插入一块多屏卡的方式扩展。
3.2.4声卡,插上既可用,固定槽位。
3.2.5网卡:
采用inter公司的以太网卡。
3.2.6下面以以网络适配器的安装为例,举例说明板卡的安装方法。
一、插卡
1.关机并拔出电源线。
2.打开机壳。
3.将适配器稳固地插入PCI插槽,并固定支架。
4.装回机盖。
插入电源线。
5.连接网络电缆
二、启动计算机并按照以下驱动程序安装指示操作,
安装驱动程序和英特尔(R)PROSet实用程序软件
WindowsXP自动运行"找到硬件向导"并为随操作系统提供的适配器安装驱动程序。
建议更新到光碟提供的英特尔驱动程序。
更新驱动程序:
1.打开"设备管理器"。
从桌面或"开始"菜单,右键单击"我的电脑",单击"管理",再从左窗格单击"设备管理器"。
2.单击右窗格中网络适配器旁边的加号。
将列出已安装的适配器。
3.双击Intel适配器。
4.单击"设备"选项卡。
5.单击"更新驱动程序"按钮。
将出现"硬件更新向导"
6.插入英特尔光碟,或指向其他媒体。
如果"自动运行"屏幕出现,将它关闭。
在此过程中,确保向导从此位置寻找文件。
7.单击"自动安装软件(建议使用)"选项按纽,再单击"下一步"按纽。
8.按屏幕提示操作。
如果删除已经装好的网络适配器重新安装,建议重新启动后安装。
4BIOS自检与开机故障处理
BIOS全名为(BasicInputOutputSystem)即基本输入/输出系统,是计算机中最基础的而又最重要的程序。
我们把这一段程序存放在一个不需要电源的记忆体(芯片)中,这就是平时所说的BIOS。
它为计算机提供最低级的、最直接的硬件控制,计算机的原始操作都是依照固化在BIOS里的内容来完成的。
准确地说,BIOS是硬件与软件程序之间的一个“转换器”或者说是接口(虽然它本身也只是一个程序),负责解决硬件的即时需求,并按软件对硬件的操作要求具体执行。
4.1BIOS的主要功能
1.自检及初始化:
开机后BIOS最先被启动,然后它会对电脑的硬件设备进行完全彻底的检验和测试。
如果发现问题,分两种情况处理:
严重故障停机,不给出任何提示或信号;非严重故障则给出屏幕提示或声音报警信号,等待用户处理。
如果未发现问题,则将硬件设置为备用状态,然后启动操作系统,把对电脑的控制权交给用户。
2.程序服务:
BIOS直接与计算机的I/O(Input/Output,即输入/输出)设备打交道,通过特定的数据端口发出命令,传送或接收各种外部设备的数据,实现软件程序对硬件的直接操作。
3.设定中断:
开机时,BIOS会告诉CPU各硬件设备的中断号,当用户发出使用某个设备的指令后,CPU就根据中断号使用相应的硬件完成工作,再根据中断号跳回原来的工作。
4.2AwardBIOS自检响铃含义
1短:
系统正常启动。
2短:
常规错误,请进入CMOSSetup,重新设置不正确的选项。
1长1短:
RAM或主板出错。
换一条内存试试,若还是不行,只好更换主板。
1长2短:
显示器或显示卡错误。
1长3短:
键盘控制器错误。
检查主板。
1长9短:
主板FlashRAM或EPROM错误,BIOS损坏。
换块FlashRAM试试。
不断地响(长声):
内存条未插紧或损坏。
重插内存条,若还是不行,只有更换一条内存。
不停地响:
电源、显示器未和显示卡连接好。
检查一下所有的插头。
重复短响:
电源有问题。
无声音无显示:
电源有问题。
5控制台
5.1功能
显示站场状态,接受操作命令。
也称MMI,将站场表示、进路状态、操作结果用彩色监视器(21寸)或单元台显示给操作人员;将操作人员的操作命令传输给监控机。
5.2操作方式
控制台的操作方式有:
鼠标操作、单元台按钮;表示有二种,即彩色监视器和单元台。
当前计算机联锁制作控制台,多采用彩色监视器,个别站采用彩色监视器和单元台并用。
其结构有下列几种:
鼠标+鼠标+显示器
鼠标+显示器+单元台
5.3结构
控制台和监控机之间通过50M电缆连接,控制台是单套的,监控机为双套系统,所以在控制台和监控机经过控制台切换板转接。
监控机的输出电缆指控制台电缆和与TDCS设备接口电缆。
下图为电缆的连接图,两台监控机的视频线,音频线都接到切换板上,由单根的50M长线接到运转室的控制台上。
其中:
两台监控机的鼠标线不经过切换板,直接由50M长线接到运转室的控制台,因为监控机软件是运行在WINDOWS操作系统下,在开机时必须检测到鼠标。
注:
插槽2—以太网卡;插槽6—com2;插槽7—主板;插槽12—声卡;插槽13—422卡。
5.4后台监视器
大型车站配有值班员后台监视器。
有后台的车站分别设值班员和信号员,合同中会注明有无后台。
后台监视器一般是17寸液晶显示器,监控机切换板视频输出经视频分配器分配给控制台显示器和后台监视器。
视频分配器放置在控制台柜内,应固定良好。
后台视频分配器和后台显示器的电源来源应是UPS。
后台连接示意图:
6监控机的冗余形式和切换方式
6.1冗余形式
监控机采用双机热备结构,这样大大提高了计算机联锁系统的可靠性。
工作时两台监控机并行输出,当主控的监控机故障时自动倒机,不影响控制台和室外信号的显示。
可以倒机的故障包括监控机与联锁机通信故障、监控机死机这些严重的故障。
监控机的切换是以切换监控机的输出线路来实现的,即切换视频线,音频线,与单元台的通信线。
正常工作时两台监控机都有输出,输出的信号线并行连接到监控机切换板上,再由切换板上的控制台切换继电器(小继电器)的接点把信号线转接成一路送至控制台。
所以控制台上显示器、音响单套即可使用。
鼠标线不经切换板,直接至控制台。
6.2切换原理
监控机的切换分自动切换方式和手动切换方式两种。
在综合柜上设有监控机切换单元,切换单元包括切换板、切换手柄和切换电源三部分。
切换手柄有三种位置。
(a)、自动位置;(b)、监控A;(c)、监控B。
自动切换的必要条件:
两台监控机正常工作,手柄在自动位置上。
切换时机:
当主控的监控机和联锁机通信中断时,监控机自动切换。
切换结果:
备用的监控机有了控制台的使用权,升为主控。
手动切换的必要条件:
人工切换。
切换时机:
当手柄位置变化时,并且是倒向备用的监控机时。
切换结果:
备用的监控机有了控制台的使用权,升为主控。
在切换处理中需要联锁机处理的IO信息:
驱动信息:
SWJQHJ
采集信息:
KZTQHJ前接点
SWJQHJ状态:
监控机A机主控时联锁机驱动,监控机B机主控时联锁机不驱动。
KZTQHJ控制监控机状态,KZTQHJ吸起,监控机A机主控;KZTQHJ落下,监控机B机主控。
6.3监控机切换联锁逻辑实现
6.3.1自动切换
系统上电后,先和联锁机通信上的监控机获得主控权。
以监控机A倒向监控机B为例。
当主控的监控机A与联锁机不通时,监控机B与联锁机通信正常,同时又具备自动切换的必要条件,这时联锁机停止驱动SWJQHJ继电器,由SWJQHJ的前接点断开切断KZTQHJ的KZ,KZTQHJ落下,控制台线由监控A转接到监控机B,监控机完成自动切换,这是一个大继电器带动小继电器的过程。
监控机B自动切换到监控机A的情况类似。
6.3.2手动切换
由手柄直接控制KZTQHJ的KZ电源,控制台切换到另一台监控机上。
为了保证手柄又一侧放回自动位置时监控机状态保持住,联锁机通过采集信息KZTQHJ前接点判断监控机的手动转换,联锁机在延迟4秒钟后转换SWJQHJ,与KZTQHJ状态的一致。
这样实现了监控机的手动转换,这是一个小继电器带动大继电器的过程。
下图画出了切换电路的原理图。
6.4继电器的状态表
手柄位置
主控
SWJQHJ状态
KZTQHJ状态
自动
A机
吸起
吸起
B机
落下
落下
监控A
A机
吸起
吸起
监控B
B机
落下
落下
6.5切换单元
电压:
直流24V
电源来源:
共用光交换机A的变压器输出,不单独设电源,应该由监控机A的空气开关控制。
6.6监控机切换板零端子的定义
监控机切换板的状态信息通过零端子与联锁机连接。
零端子为32芯插头,通过电缆连接至接口架,在接口架通过软线连接到第一块采集板,这样有效地减少机柜之间的跨线。
位置:
综合柜顶部切换板上。
作用:
1、把综合柜内小继电器的采集信息转接到采集板,包括IODY1J(IO电源监督1J)、IODY2J,KTZQHJ(控制台切换J)。
2.采集切换板需要的SWJQHJ条件。
如下图所示:
KTZQHJ:
J0的第3个端子
IODY1J:
J0的第6个端子
IODY2J:
J0的第9个端子
SWJQHJ-32:
J0的第13个端子
SWJQHJ-31:
J0的第17个端子
J0的1、4、7接+24V电源
(图中的3组后接点暂时未接线)
配线出厂时已经配好,现场施工只需插接电缆,1、4、7接+24V电源由接口架零层电源环接+24V,但实际上海厂的图纸已经从DB9端子上接了+24V,DB9的电源来源是24V电源A\B。
7监控机配置及应用程序的安装
7.1BIOS的设置要求
在BIOS中必须把两个硬盘接口其中之一设置成disable,即只让其中一个生效,另一个备用。
注意:
必须把两个硬盘接口其中之一设置成disable,如果两个接口都enable,则会破坏ewf分区,造成无法关闭硬盘写保护。
7.2电子盘、操作系统等描述
系统采用双电子盘,嵌入式xp操作系统,配备了系统写保护、掉电还原(ewf)功能,能够确保系统文档可靠的运行。
系统安装:
1.首先插入电子盘,用软盘启动dos,用fdisk对电子盘重新进行分区:
分为一个基本分区,注意基本分区不能占用全部电子盘空间,应保留20M的未分区自由空间,然后使用bootprep.exe命令初始化电子盘的主扇区。
2.从硬盘启动windows操作系统,把编译后的xpe系统镜像copy到电子盘基本分区。
3.把电子盘插入目标机,注意只插一块电子盘,其他硬盘、电子盘均应拔掉,开机从电子盘启动,执行FBA过程。
4.安装相应的驱动如:
网卡、显卡等。
5.装入监控机程序和相关文件。
6.在开始菜单中点击运行菜单项,输入“CMD”命令,在命令提示符下输入ewfmgrc:
检查c:
盘的ewf是否生效(即c:
是否处于写保护状态下),如果不是,输入ewfmgrc:
-enable重新启动即可。
7.3计算机名及IP设置
计算机名及IP有固定的定义。
定义:
监控A机:
a
监控B机:
b
设置方法:
右健单击“我的电脑”,-->选择“属性”,-->“计算机名”标签,-->“更改”,-->在“计算机名”输入a
监控机的IP地址设置
监控A机:
192.0.0.4
子网掩码:
255.255.255.0
监控B机:
192.0.0.5
子网掩码:
255.255.255.0
IP地址和端口号的规定
序号
设备
IP地址
端口号
备注
1
FCX1系
192.0.0.1
11301
2
FCX2系
192.0.0.2
11302
3
预留
192.0.0.3
4
监控机A
192.0.0.4
11101
接收
21101
发送
5
监控机B
192.0.0.5
11102
接收
21102
发送
6
PC3
192.0.0.6
11103
接收
21103
发送
7
PC4
192.0.0.7
11104
接收
21104
发送
8
预留
192.0.0.8
11201
9
FCXUDP发送
11209
10
FCXUDP接收
11210
11
系统使用
60013
7.4监控机主程序说明
程序文件:
主要由主界面文件(drawform.pas)和各功能模块文件(MyTrainOutSignal.pas、Myswitch.dcu)构成。
其中drawform文件负责主界面的显示报警信息的显示,包括区段、道岔、信号、区间联系等各种对象,负责调度各对象的显示、与联锁机、维修机的通信。
各模块文件(如:
MyTrainOutSignal.pas对应于出站信号)则负责相应对象的显示、命令的生成等功能。
数据文件:
语言报警文件:
wave格式的语言文件,在报警条件满足时播放。
图像文件:
bmp格式的文件,在站场图形上显示各种图形、按钮等。
站名.txt、站名V.TXT、站名DATA.TXT、ErrData.TXT、FCXErrCode.TXT
如宁波东站,对应的数据文件为:
站名TXT、NBDV.txt、NBDDATA.TXT、ErrData.TXT、FCXErrCode.TXT.
其中(以宁波东为例):
站名.txt定义了站名、维修机IP、调监通信端口、调监通信速率等参数。
NBDV.txt定义了个字节的起始地址。
NBDDATA.TXT定义了站场图像和系统参数。
ErrData.TXT定义了各种操作提示、错误信息。
FCXErrCode.TXT定义了联锁机本身的系统错误信息。
7.5Cad软件生成后的文件说明:
(以宁波东为例)
NBDAOTUIO.txt:
自动生成的IO表
NBDDATA.TXT:
定义了站场图像和系统参数。
NBDIOERROR.txt:
CAD编译时的IO报错文件。
NBDV.txt:
定义了个字节的起始地址。
NBDEccCAD.txt:
定义了CAD图像,CAD用。
NBDEccLink.txt:
链表,CAD用。
ptrl01.c:
联锁机的数据文件。
ptrl.h:
仅ECC系统使用
IOinfor.cpp:
仅ECC系统使用
IOinfor.h:
仅ECC系统使用
NBDIOC.txt:
仅仿真机用
NBDIOInfoD.txt:
仅仿真机用
NBDIOInfo.txt:
NBDVD.txt:
仅仿真机用
7.5监控机文件夹结构
D:
\
|-adxop.exe
|-站名.txt
|-ErrData.TXT
|-FCXErrCode.TXT
|-bitmap(目录)
|-各种图形文件
|
|-NBD(目录)
|-NBDV.txt
|-NBDDATA.TXT
|
|-Sound(目录)
|-各种声音文件(语言报警)
8.4.1开始菜单启动目录里创建Tr9op.exe的快捷方式。
8光交换机
采用光纤通信能使监控机与FCX机笼隔开,保证联锁机FCX机笼对大地悬空,防止监控机对联锁机的信号干扰。
8.1太网光交换机
采用芯惠通公司生产的JetNet以太网光交换机。
配置:
每套联锁系统需要2个光交换机,每个光交换机有3个电口,1个光口。
安装位置:
综合柜监控机B下方两个。
供电来源:
两个UPS的输出,~220V。
防止当一个UPS断电时交换机断电。
输入电压:
直流24V,有专用变压器
交换机变
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