计算机联锁系统软件Word文档格式.docx

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（2）进路锁闭；

（3）信号开放；

（4）信号保持开放；

（5）进路解锁；

（6）进路正常解锁；

（7）进路非正常解锁；

（8）道岔独自操控；

（9）进路指引总锁闭等。

3．履行控制功能

（1）输出控制：

依据联锁软件生成的控制命令来驱动现场设备控制电

路。

（2）输入控制：

收集现场设备的状态信息，为联锁运算供给数据。

4.自动检测与诊疗功能

主假如在履行联锁程序的过程中检测故障的外在现象，检查硬件资源的物

理无效，软件的缺点以及故障的地点。

5．其余功能

（1）非进路调车控制功能：

（2）平面调车溜放控制功能：

（3）站内道口控制功能：

（4）与调动集中系统联系功能；

（5）与调动监察系统联系功能：

（6）与其余系统，如站内调动、管理信息系统等的联合功能

（7）监测联锁设备状态功能等。

上列各项功能只管存在着某些联系，但它们的目的性是不一样的，并且在

一个详细车站上也不需要联锁系统具备所有这些功能，所以对于每项功能需由

独立的软件甚至是由独立的计算机来实现。

在这些软件中，人机界面信息办理

软件、基本联锁软件、履行控制软件、自动检测与诊疗软件，是计算机联锁系

统一定具备的。

二、软件的整体构造

计算机联锁系统是以计算机为主要技术实现车站联锁控制的系统，该系统应保证行车安全，提升运输效率，改良劳动条件，并为管理、服务现代化创建条件；

应能知足各样站场规模和运输作业的需要。

所以，系统软件的基本构造应设计成及时操作系统或及时调动程序支持下的多任务的及时系统。

综合剖析国内外研制的计算机联锁系统，其软件的基本构造可归纳以下：

1．依照系统层次构造分类

依照软件的层次构造，可分为三个层次，即人机遇话层、联锁运算层和

履行层，其构造如图4-1所示。

人机对话层达成人机界面信息办理；

联锁运算层达成联锁运算，履行层达成控制命令的输出和表示信息的输入。

2．依照冗余构造区分

依照冗余构造，可分为三取二系统的单软件构造和双机热备制式的双版本软件构造。

此中双版本软件构造，如图4－2所示。

人机接口模块通讯模块信息提示模块

人机对话层

调动系统按优先级及时调动

联锁运算层

基本联锁模块

自诊疗模块

特别联锁模块

与其余系统联锁模块

现场设备状态输入模块

现

现场设备控制命令输出模块场设备

履行层

图4-1软件的层次构造

及时操作系统

A模块

B模块

A输入模块

分层比较模块

输出模块

B输入模块

图4-2

双版本软件构造

3．依照联锁数据的组织形式区分

依照联锁数据的组织形式，可分为小站规模的联锁图表式软件构造和中站以上规模的进路控制式的软件构造。

此中进路控制式的软件构造（即模块化构造）如图4-3所示。

在图4-3中，各个模块之间相对独立，只有数据互换，没有程序上的联系，使得系统构造清楚，设计、编程均可实现标准化。

操作模块搜寻模块联锁模块输入模块输出模块·

·

图4-3进路控制式的软件构造

第二节联锁数据与数据构造

联锁数据，是指在联锁计算机中，所有参加联锁运算的数据。

在联锁数据中，有一些数占有可能因为硬件故障或遇到扰乱而发生错误时，后来果不单能致使系统失败，并且会造成危险输出。

比如，一个波及行车安全的逻辑变量的安全侧代码可能因为故障而畸变为危险侧代码，这是十分危险的。

又如，一个地点码在传输过程中发生错误而未辨别出来，也将造成数据传输的去处杂乱，后来果也是十分危险的。

所以一定采纳适合的数据编码和差错控制技术以提升系统的靠谱性和安

全性。

对于编码和差错控制的一般原理，在数字和通讯的技术书本中多有介绍，在这里将从安全的角度重申一些应注意的问题。

此外，参加联锁的数据量是很大的，它们在储存器中的组织方法称做数据

构造。

数占有静态数据（常量）和动向数据（变量）两类。

相应地有静态数据

构造和动向数据构造。

数据构造的形式不单影响联锁程序的构造，并且关系到

数据构造自己的生成方式问题。

一种好的数据构造可用计算机协助设计方法生

成，这样能够减少或防止编制数据构造时的人为错误。

一、联锁数据

1．数据的编码

在计算机联锁系统所办理的大批数据中，代表安全信息的二值逻辑变量占

有重要的地位。

假如简单地用一个二值码元（bit）代表一个详细逻辑量，明显是不切合故障—安全要求的。

所以，一定采纳多个码元编码。

编码技术是冗余技术在信息领域里的详细应用。

对于波及安全的逻辑量，取一个字节（1Byte）的全8位编码作为一个逻辑量值，并取此中的相间码10101010和01010101作为有效值。

因为10101010

和01010101间拥有最大的码距，且拥有更高的故障—安全值。

对于参加运算的一些非逻辑变量（如一些标记），能够采纳增添码位的方

法来鉴别它能否因故障而出现错误，还可以够采纳比较法或多半表决法来提升该类数据的安全性。

在计算机系统中还有一些常量。

对于参加运算的一些常量的检测，除了用

比较法外更多的是用校验法，即设计一种算法对数据进行整批的检测。

常量一般是存于ROM中的，对于常量的检测也就是对ROM的检测，检查方法好多，在此不再多述。

2．数据的传输

在多个计算机的安全系统中，当计算机之间相距较远时，一般采纳串行数据

传输方式。

所传输的数占有逻辑量、数字量和地点数据等。

为了战胜数据在传

输中犯错，一般采纳避错和容错相联合的技术。

避错技术是采纳靠谱的器件，

抗扰乱的通道介质以及严格的工艺举措等，力争数据不发生错误。

采纳容错技

术就是传输理论中的差错控制技术。

在编码理论中，常用到（n,k）分组码这一术语，此中n表示整个传输码的位数，k表示信息位数，那么n-k就是冗余位数，一般称做监察位。

编码理论的重要内容之一是研究信息码元与监察码元的有关性，设计出合理的码字，在知足规定的检错和纠错能力状况下，使得编码和译码技术易于实现并且经济。

应当说，目前的传输编码理论比较成熟，理论上讲，用增添通道的空间和时间的方法老是能用编码方法达到代码防备的预

期水平。

但从目前使用中的安全系统来看，多采纳标准的编码形式，比如汉明码和BCH码等，而不采纳纠错能力很强的特别编码方式。

在及时控制系统中，要求数据及时刷新，所以可利用周期循环传输的特色采纳比较或表决方法提升数据的安全性，这也就是说数据的接收端一定是安全系统。

假如在运算时间上同意的话，可对重要数据附上它的产生或传输的时间标记，在使用它时检查它的时间标记能否过时，进而提升了系统的安全性。

二、静态数据及其构造

联锁程序需要哪些静态数据以及这些数据在储存器中的组织形式，对于联

锁程序的构造有很大的影响，在这里，以标准的、各条进路共享的联锁程序为背景，议论静态数据及其构造形式。

成立任何一条进路都一定指明该进路的特征和有关监控对象的特色及其数目等，这包含：

（1）进路性质，是列车进路仍是调车进路：

（2）进路方向，是接车方向仍是发车方向：

（3）进路的范围，即进路的两头，假如是迂回进路，还应指明更改点（相当于变通按钮所对应的地点）：

（4）防备进路的信号机（信号机名称）：

（5）进路中的轨道电路区段（名称）及数目：

（6）进路中的道岔（名称）、所处的地点、数目：

（7）路所波及的侵限绝缘轨道区段（名称）及检查条件；

（8）进路的靠近区段（名称）：

（9）进路的离开区段（名称）：

（10）进路尾端能否存在需要联合或照查的设备，如闭塞设备、机务段联系、驼峰信号设备等。

若将上列各项归入一个数据表中就构成了一个进路表。

将一个车站的所有进路（包含迂回进路）的进路表汇总在一同就构成了总进路表（它很像我们熟习的进路联锁表）。

总进路表存于ROM中就是一个静态数据库。

当办理进路时，依据进路操作命令可从静态数据库中选出相应的进路表，进而可找到所需的静态数据。

三、动向数据及其构造

参加进路控制的动向数据主要包含操作输入变量、状态输入变量、表示输出变量、控制输出变量以及联锁办理的中间变量等。

1．操作输入变量

操作输入变量是反应操作人员操作动作的开关量。

在RAM中需设一个操作变量表集中地寄存操作变量。

每个操作变量在变量表中的逻辑地点应与它的输入通道的地点一一对应。

操作变量表依据系统的硬件系统构造，可能存于人机遇话计算机或存于联锁计算机中。

在联锁系统中，为了防备误动一个操作而形成操作命令，一般需由两次或两次以上的操作才能形成操作命令，比如办理一条基本进路需按压进路始端和终端按钮。

所以操作输入变量是形成操作命令的原始数据。

在RAM中应开拓一

个地区集中地寄存操作命令，称这些操作命令的会合为操作命令表。

一条操作命令形成后，便可从操作变量表中删去相应的操作变量了。

操作输入变量除了用以形成操作命令外，还作为表示信息的原始数据以及监测系统的记录内容。

为了记录，需将操作输入变量表的内容复制一份存于监测系统中，保存时间应不小于8h。

2．状态输入变量

状态输入变量是反应监控对象状态的变量，如轨道区段状态、道岔定位状

态、道岔反位状态、信号状态、灯丝状态，以及与进路有关的其余设备状态等。

状态变量是参加联锁运算的安全数据，每个变量最好经由两个通道输入，形成

两个变量分别存入两个相距较远的储存单元中，其目的在于对两个变量进行直

接地或间接地比较能够发现输入通道能否发生了故障。

假如发现了故障则给出

故障信号，促成双机切换，提升了系统的靠谱性。

假如不采纳双通道输入方式，

则需经过双机互检方法才有可能发现输入通道故障。

状态变量应周期性地及时刷新，以保证变量能切实反应监控对象的实质状态。

刷新周期一般应不大于250ms。

状态变量除了参加联锁运算外，还作为表示信息和监测系统的原始数据。

状态变量在RAM中有两种基本组织方式，一种组织方式是将同类输入变量集中在一个变量表中，比如将所有轨道区段变量集中在轨道区段变量表中。

对于这类数据构造，只需给出变量表的首地点以及各个变量在表中的逻辑地点，就能查到所需变量。

对应这类构造形式，在站场形数据构造中，应把状态变量的逻辑地点列入相应的轨道区段静态数据模块中。

这样一来，在成立进路时便可把进路中的所有状态变量的逻辑