计算机联锁故障分析及处理解析.docx

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计算机联锁故障分析及处理解析

故障分析与处理

计

算

机

联

锁

专业：

铁道通信信号

班级：

通号3111班

学号：

************

姓名：

闫珂威

时间：

2013年5月

计算机联锁系统负责处理进路内的道岔、信号机、轨道电路之间安全联锁关系，接受ATS或者操作员的控制指令，向ATP、ATS输出联锁信息。

为了确保行车安全，在地下铁道的有岔站、车辆段和大铁沿线各个车站，必须设置联锁设备。

计算机联锁是地铁信号系统的安全核心，对提高地铁运营效率、自动化程度、管理水平以及减少行车指挥调度人员的工作强度具有最直接的影响。

计算机联锁系统由硬件设备和软件设备构成。

硬件设备包括联锁计算机（完成联锁功能和显示功能）、安全检验计算机（用以检验联锁计算机的运行情况，发现故障可导向安全）、彩色监视器、微型集中操纵台、安全继电输入输出接口柜、计算机联锁专用电源屏以及现场信号机、转辙机、轨道电路等室外设备。

软件设备是实现进路、信号机和道岔相互制约的核心部分，由两部分组成：

一是参与联锁运算的车站数据库；二是进行联锁逻辑运算，完成联锁功能的应用程序。

车站数据库包括车站赋值表、车站联锁表、按钮进路表、车站显示数据等。

应用程序由多个程序模块组成。

即系统管理程序模块、时钟中断管理程序模块、表示信息采集及信息处理程序模块、操作命令输入及分析程序模块、选路及转岔程序模块、信号开放程序模块、解锁程序模块和站场彩色监视器显示程序模块等。

TYJL-Ⅱ型计算机联锁系统故障分析

一、计算机单元模块故障

1）联锁机

A、STD板故障，具体表现在：

STD层运行灯停止闪烁，接受灯、中断灯灭，采集层、驱动层指示灯停闪，故障表示为CPU板故障，更换CPU板；STD层中断2灯灭，运行闪灯，但接发灯闪烁有一些灭灯，根据灭灯的位置，更换STD-01板（与监控机通信和联锁机通讯）。

B、BJ-A0板故障，STD层运行灯、中断灯、报警灯均不闪烁，采集层工作灯正常，更换BJ板或紧固插座。

C、1604端口板故障，突出表现在采集层、驱动层各灯闪烁的位置不对，根据各位置有无闪烁，对照图纸，更换端口板。

2）监控机

A、PC-01网卡故障，其联锁机STD层第一组接发灯闪烁不对，其他灯正常，并有“以联锁机通讯中断”的提示；以太网卡出现故障时提示为监控机与维修机通信中断，更换则恢复正常。

B、VGA显卡有故障时，显示屏无显示或者图形有缺陷，需要更换显卡或插接不牢。

C、RS232串行接口故障，则数字化仪不能正常工作，用光笔点压按钮无反应。

二、通讯线路故障

总线插头松动或插接不良，联锁机无法与监控机通信。

而LS插头松动或插接不良，联锁机的工作机与备机不能同步，只有完全接触良好，在按联机按钮方可同步。

三、切换故障

1）联锁机零层切换板故障时，切换校核报错，某一监控机与联锁机通信中断。

排除上述故障，则需要更换切换板。

2）控制台监视器和数字化仪切换板故障，会导致控制台显示屏和数字化仪不能正常随着监控机的切换而切换到工作中的监控机上，也可造成显示屏上无任何显示。

此时排除外界电源因素的影响，需要换切换板。

四、采集驱动回路故障

1）采集回路故障表现在采集板、采集电路、采集回线故障，采集层对应的采集指示灯亮不亮灯及是否大面积的采集故障，根据故障现象，查找图纸，排除故障。

2）驱动回路故障表现在驱动板、驱动回线故障，根据驱动故障出现的范围，判断是否回线断，再对照图纸，更换故障板。

五、电源故障

1）动态稳压电源故障，其故障会导致所有动态继电器的驱动失效，不能驱动室外设备。

2）计算机电源故障，UPS电源、STD电源、采集电源、驱动电源及监控机电源出现故障后，其所带的负载均无法开启，需要根据故障点更换电源。

TYJL-Ⅱ计算机联锁系统故障处理实例

上周某站在上下行正线开放信号的情况下，突然自动关闭所有信号，车站再想开放信号也开放不出，重启后一切正常。

该站为TYJL-Ⅱ计算机联锁系统，驱动继电器采用为动态继电器（JRAC-1000），木匠查看故障起因应是正在平面溜放的一架调车信号机关闭后引起的，报警信息为系统关闭信号后该DXJ还在吸起，于是系统认为是联锁失效要因，主用机立即切断自身事故继电器输出，事故继电器落下后一方面切断主用机所有在送驱动信号，使开放的信号全部恢复，再想开放信号也没法驱动；另方面自动发动切换，但备用机也同时判断为联锁失效要因，立即脱机，造成主用机无法切换到备用机。

因此计算机系统的反应应该是正常的。

再查看系统关闭该调车信号到该信号继电器确实落下时间，驱动关闭在××：

××：

12，调信白灯灭在××：

××：

16，因此此问题的关键在于DXJ的缓放时间，大家都知道在6502电路中DXJ是采用H340，缓放时间也就在0.5秒左右，但TYJL-Ⅱ系统因驱动继电器使用动态继电器，实际使用的是缓放2秒，但问题的关键还在与软件设计的缓放时间到底是多少呢？

为此木匠只有电话求援铁科，答案是按若干个采集周期计算的，但每个采集周期在现场时会有差异，大约3秒左右时间。

回答和木匠的设想不太一样，但不妨害本例故障的判断，那就可确定是继电器存在问题，其缓放时间已临界软件规定的时间，送回检修基地进行检测，果然已经超标严重。

 处理TYJL-II型计算机联锁系统采集故障

采集故障首先要分清是机柜内故障，还是机柜外断线。

（1）采集板面板灯是否亮灯，若不亮可用万用表电压挡测发光二极管两端有否电压，有电压而灯不亮，则发光二极管损坏，更换采集板即可。

（2）采集板上的发光二极管完好而面板灯不亮，则说明故障在机外，可能是继电器接点接触不良、采集线断线、接口插座松动等。

若只是个别对象采集不到，可怀疑是采集板故障。

 （3）检查采集电路时，可借助采集地测量各采集点处是否有12V正电，采集地在机柜零层端子板的1号端子上。

DS6-K5B计算机联锁系统故障处理

K5B计算机联锁系统出了要正常维护之外，还要进行故障处理，一旦出现故障就要及时处理确保在最短时间内恢复正常。

　　1联锁逻辑部

　　1）联锁I系或II系异常停机处理方法

　　记录停机状态下联锁逻辑部各板卡面板指示灯状态反馈给一级维护中心，在F486板插入IC卡的情况下，将故障机的电源开关扳下，再重新扳起加电，即可恢复正常。

如不能启动，则需要更换该系板卡（通常是F486板或FSIO板）。

　　2）从系与主系不同步，从系F486板上D2灯点亮。

处理办法：

在站场上无任何作业的情况下，重新启动从系。

若仍不同步，要点将联锁双系重新启动。

　　3）在联锁I系或II系异常停机后如重新将该系加电仍无法启动，则需更换F486板。

　　该问题极少发生，一般发生该问题时重新加电启动即可恢复正常，造成该问题的原因是微机室温度过高，CPU被热死，因此每天巡视微机室时检查室内温度不要过高，保持在25摄氏度以下为宜。

　　2电子终端

　　机笼内各板均不能开启，检查该机笼逻辑24V电源接线端子或插头。

如果ET-LINE板Normal灯不亮，RXD灯不闪烁，检查ET-LINE板后面光缆接插是否牢固。

ET-PIO板Normal指示灯灭灯，重新开启该PIO板电源开关，应可以正常启动，若不能启动则需用备用板更换该板，此类故障为不常见故障，故障原因通常也是与微机室温度偏高有关，另外PIO板的故障只要不是同一对PIO板同时发生故障都不会影响设备的正常使用。

若某一对PIO板运行状态正常而对应的所有采集信息无表示或对应的所有驱动位均不能驱动继电器，检查该对PIO背面的接口24V电源的接线端子、插头或保险。

3控显单机故障

　　无法开机，机器内置电源风扇不转，前面电源指示灯不亮，确认机器背面的输入电源插头有AC220V电源的情况下应为该机电源故障，需更换电源.开机后，机器内发出“嘀、嘀…”间断的报警声，内存条或显卡接触不良，需打开机箱盖，重新拔插内存条及显卡即可恢复。

电源正常的情况下无法开机，也无报警声，应为主板与机箱底板接触不良或主板故障，重新拔插紧固主板若不能恢复则需更换主板。

DS6-11计算机联锁简单故障分析及处理

1工控机主机故障

1．1电源故障

机器在运行中突然死机，或关机后重新加电不能启动，应首先判断是否电源故障。

判断电源故障的步骤：

A．确认交流220V输入正常，输入插头连接牢固。

排除外部原因。

B．接通机器电源开关，观察机箱电源指示灯是否正常。

仔细听机箱风扇和硬盘是否转动。

指示灯不亮，风扇和硬盘不转，可以判定电源故障。

需更换电源模块。

1．2CPU板故障

在确定工控机电源无故障的前提下，计算机加电后仍然不能运行可以怀疑CPU主板故障。

但是，CPU不能执行引导和运行程序又和硬盘或DOM有关。

不能简单作出判断。

需连接显示器（联锁机平时不连接显示器，此时需临时借用其他显示器），从屏幕上看故障提示，根据提示判断故障。

在确认显示器连接正确，显卡性能良好的情况下，屏幕上没有任何显示出现，基本可以认定是CPU板故障。

用同样型号的CPU板更换。

1．3硬盘或DOM故障

在进行上述CPU板故障检查时，如果是由于硬盘或DOM的原因导致程序不能引导和执行，显示器屏幕上会给出

“Non—SystemdiskordiskError。

Replaceandpressanykeywhenready。

”的提示，此时需与我们联系更换新的硬盘或DOM。

1．4机箱底板故障

机箱底板的故障率很低，现场极少发生。

在经过4.1.1~4.1.3的检查处理后，故障仍然不能排除，可以怀疑机箱问题。

应通知生产厂家维修中心派人到现场更换机箱。

1．5风扇故障

机箱内的风扇，从系统开始运行起，就连续不间断的运转。

时间久了，发生故障在所难免。

风扇故障表现为转动发出异常的声响，转速减慢或完全停转。

风扇故障在短时间内不影响机器的运行。

但风扇故障影响机箱内通风，使机箱内温度升高，加速机箱内电路板电子元器件的老化，寿命缩短，故障率增高，严重时可能因温度积累，直接烧毁电路。

因此，对机箱风扇故障应给予足够重视，发生故障后应及时采取措施恢复风扇正常转动。

机箱风扇经常由于前面的防尘网灰尘过多，阻碍通风，使风扇旋转阻力增大而损坏。

因此应经常清除风扇前防尘网上的灰尘，保持通风良好。

2控制台子系统故障

控制台子系统，由设在运转室的图形显示器（大站前、后台分设。

小站只设前台）、数字化仪、鼠标、语音扬声器和设在计算机室内的控显双机、控显转换箱，以及连机电缆组成。

2．1控显机故障

控显双机没有自动切换功能，当前工作状态的控显机故障将导致控制台

全部功能失效。

但是联锁机死机或网络通信中断也会造成控制台全部功能失效

的现象。

所以，发生控制台全部功能失效，首先通过观察联锁机指示灯或查看监测机信息记录，排除联锁机或网络通信故障因素。

判断控显主机故障及处理的方法见4．1节说明。

确定控显机主机故障，

首先进行控显双机切换，使系统尽快恢复使用。

然后对故障机进行脱机检查。

控显机内安装的其他板卡，一般只影响与该板卡有关的设备功能失效。

2．2控显转换箱故障

控显转换箱内安装有视频转换卡、串行口转换卡和语音转换卡。

这些板卡是互相独立的。

一个板卡故障，只影响与该板相连的设备功能。

控显转换箱的电源是转换箱内所有板卡正常工作的条件。

转换箱电源故障将使控制台所有设备停止工作。

因此，当控制台操作表示功能全部失效时，应首先检查控显转换箱的电源。

确定控显转换箱电源正常后再去检查其他控显主机。

控显转换箱的电源有两路，一路工作，另一路为热备。

面板上有指示灯，指示其工作状态。

如有故障，取下故障电源板更换。

2.3显示功能故障判断及处理

显示功能故障，主要表现为黑屏，发生控制台显示功能故障后，应首先检

查控制台操作功能是否有效。

用光笔电压数字化仪按钮，如果有音响回应，说明按钮输入有效。

可以排除控显主机和控显转换箱电源故障。

确定为单一显示功能故障。

造成单一显示功能故障的原因有：

1）显示器坏：

表现为黑屏。

检查视频信号线和电源线连接正常，显示器电源指示灯不亮。

更换显示器，可恢复显示。

2）控显机内视频卡故障：

当前工作的控显机视频卡坏，切换控显机，可恢复正常

3）控显转换箱内视频转换卡故障：

控显倒机后显示仍不能恢复，将显示器连线从转换箱上取下，直接连到控显机视频卡插座上，如果显示恢复，证明控显转换箱内视频转换卡故障，更换视频转换卡。

4）控显倒机，和跳过转换箱仍然不能恢复显示，应检查连接电缆是否断线和接插件接触不良。

2.4操作设备故障判断及处理

控制台的操作设备包括数字化仪和鼠标，个别车站还有单元式控制台，一般情况下数字化仪为主用设备，鼠标为备用操作方式。

有单元式控制台的车站，操作方式为按钮操作方式。

1）在数字化仪及鼠标操作同时发生失效故障而显示器上未提示故障停用时，应为控显机故障，须进行要点倒机，使系统恢复使用。

2）若主用设备数字化仪失效，需要按以下步骤确认并排除故障：

①检查数字化仪电源是否正常

②用光笔点压数字化仪时，数字化仪右上角的表示灯是否由红变绿，如果是，数字化仪本身故障应排除。

③查看数字化仪图纸坐标是否对齐，如发生移位，须对齐后操作。

④确认数字化仪使用过程中是否掉电，若数字化仪掉电，需要复位控显机才能使数字化仪正常工作。

⑤确认数字化仪长线、控显转换箱上串行通信板、乃至控显机内串口是否故障，在此过程中须电务维修人员要点试验，如果不能马上确定故障点使设备恢复正常，则应该首先启用备用操作方式，以免影响行车。

⑥切换控显机，将故障机从网络上脱开单独测试。

确认故障点。

3）鼠标操作失效时，通常是鼠标故障、鼠标长线断线或控显转换箱中

串口板故障，若通过更换相应设备不能排除故障，可将控显机倒至备机工作。

将故障机从网络上脱开，单独加电测试。

3、联锁机故障

联锁机包括联锁双机的主机、双机切换电路和双机的输入输出接口电路。

联锁主机的故障处理已在1节说明。

3．1双机切换。

动态盒

AYUJ

KZ24V

AGZJAYUJBGZJWKZ24V

动态盒

BYUJ

BGZJBYUJAGZJ

双机切换控制电路

上面双机切换电路表示联锁A机为工作机，联锁B机为备用机。

从上图可以看出，只要发生以下情况之一，即可导致双机切换：

1）由于工作机（A机）发生硬件故障造成死机故障或人工关机，A机状态板第24路停止动态输出信号，AYUJ落下；

2）当A机发生错误开放信号的危险性故障，或人工在监测机上输入双机切换命令，A机状态板第23路停止输出负电位，AGZJ落下；

3）由于外部原因使AYUJ或AGZJ之一落下。

因故障导致双机切换后，全站自动进入引导总锁闭状态。

值班员必须对全站办理引导总锁闭解锁之后，才能恢复控制台操作。

在监测机上输入双机切换命令实现的双机切换不进入引导总锁闭状态。

发生双机自动切换后，应立即检查系统状态，确定引起切换的原因，并采取相应的措施加以修复。

如果发生局部故障，如个别的输入输出接口故障，不会导致联锁双机自动切换。

工作机发生局部故障时，应立即采取人工切换，保证系统正常运行。

然后更换有故障的电路板，使系统恢复。

3．2状态码和输入接口故障

DS6-11的表示信息采取动态编码方式输入。

输入接口和状态码输出构成闭环工作。

查找表示信息故障必须把状态码输出和表示输入结合起来共同分析。

当发生表示信息输入错误时，首先要判断是状态码输出故障，还是输入接口故障。

（1）状态码输出故障

发生某一类或几类设备的相同状态同时失去表示，可以判定故障在状态码输出上。

例如：

假设所有在定位的道岔同时失去表示，可以判定是ZT1输出故障。

假设所有处于关闭状态的调车信号机失去表示，可以判定是ZT5输出故障。

状态码输出的故障点有：

A.状态码输出板：

观察状态码输出板指示灯，正常应闪光。

如不闪光，可更换状态码输出板。

B.扁平电缆：

若更换状态码输出板无效，应检查连接7122板和状态码输出板的扁平电缆有无破损断线或两端的插头有无松动。

C.7122板：

若扁平电缆连接正常，可更换7122板。

D.26芯电缆或组合架配线：

若状态码输出板指示灯闪光正常，在接口架观测点测量。

若观测不到状态码信号，应检查26芯电缆的通断，和接插件的连接情况。

若观测点有状态码信号，则故障点在组合架配线。

（2）输入接口故障

发生某一个设备，或集中在某一个输入板上的若干设备无表示，而

其他处于相同状态的设备表示正常时，可以确认为该设备的输入接口故

障。

输入接口故障点有：

A.输入板：

输入板指示灯正常应闪光。

如不闪光，可更换输入板。

B.扁平电缆：

若输入板闪光正常，检查扁平电缆有无破损断线或两端的插头有无松动。

C.7122板：

采取以上措施无效后，可尝试更换7122板。

26芯电缆或组合架配线：

在进行A项更换输入板后，指示灯仍不闪光，应在接口架观测点上测量，如有输入信号，则故障在26芯电缆不通。

若无信号，则组合架上断线。

3．3输出接口故障

在联锁机运行正常，且表示输入正确的情况下，值班员正常办理作业，从监测机上查看是否有命令输出，如果有命令输出但操作命令不能使相应设备动作，可以认定是输出接口故障。

本系统采取动态输出。

在接口架观测点，用示波器观察，在计算机有输出时可以看到脉冲宽度200毫秒的方波信号。

用电压表测量，为11～13V左右的脉动电压。

JPXC-1000继电器1、4线圈电压应大于16V。

查找输出接口故障点步骤：

（1）输出板是输出接口的主要故障点。

确定输出接口故障后，应首先用确认是好的输出板更换机架上怀疑有故障的输出板。

（2）更换输出板后，在有输出命令时，看输出板指示灯是否闪光。

若输出板指示灯不闪光，说明命令没有发送到输出板。

（3）有输出命令时，输出板指示灯不闪光，此时应到监测机上查看输出命令记录，是否有命令输出。

如果没有命令记录，应查找不能产生输出命令的其他原因。

如果监测机有输出命令的记录，应进一步检查扁平电缆。

必要时可更换7122板。

（4）有输出命令时，输出板指示灯闪光，说明命令已经发送到输出板，此时应观察动态盒上的指示灯。

（5）有输出命令，输出板指示灯闪光的情况下，动态盒指示灯闪光，说明输出信号已经发送到动态盒。

用确认好的动态盒更换原来用的动态盒。

如果继电器仍然不动作，应测量继电器线圈两端电压，检查动态盒到继电器之间的配线。

（6）更换动态盒后，如果动态盒指示灯仍然不闪光，说明命令没有发送到动态盒。

应检查26芯电缆和组合架配线。

可在接口架上的观测点观察输出信号。

如果有信号，说明命令已经发送到接口架。

故障在组合架配线。

如果没有信号，应检查26芯电缆扁平电缆。

3．4更换7122板的注意事项

在联锁机箱内有多个7122板，更换时必须根据更换的位置不同，对备用板上的地址开关进行不同的设置。

实际更换7122板时，可对照被替换下来的7122板设置备用板。

也可以对照下面的开关位置图和地址设置表进行设置。

板上的JP0～JP6，以及SW2对每个位置的7122板是相同的。

4网络故障

DS6—11系统为多机分布式结构。

系统中的各台计算机通过网络互连

进行通信。

网络通信故障将导致系统瘫痪。

DS6—11系统采用双重冗余网络，

系统中每个工控机内安装两个网卡。

通过两条独立的网络电缆连接。

维护人员

在日常维护中通过仔细观察掌握网络状态，及时发现网络的单重故障，加以排

除。

保证系统的可靠性。

网卡

网络连接图及节点地址分配

4．1网络的工作状态的判断。

1）观察控制台显示器屏幕上的字符提示。

“联锁A机+表示灯”表示联锁A机网络状态；

“联锁B机+表示灯”表示联锁B机网络状态；

“监测机+表示灯”表示监测机的网络状态；

上面的字符后面的表示灯显示绿色，表示该机双网通信正常。

黄色表示该机有一个网卡下网，处于单网工作。

红色表示该机两个网卡全部下网。

2）从监测机上的系统网络工作状态图判断下网节点。

3）从每个网卡后面的工作状态指示灯判断网卡状态。

指示灯亮稳定绿灯（偶尔闪烁1、2下）表示正常。

连续闪烁或灭灯表示故障。

单网故障，一般不影响系统正常运行。

但应及时采取措施排除，避免故障积累，造成双网故障，导致系统瘫痪的严重后果。

4.2网络故障的处理

1）更换网卡。

更换网卡时，换上的新网卡必须正确设置网卡上的SW1、SW2、JP1~JP14。

每个网卡的节点地址用SW2设置。

单网卡和双网卡的SW1、SW2、JP1~JP14设置均不相同，须仔细对照换下的故障网卡，将欲换上的新网卡的SW1、SW2、JP1~JP14设成与更换下的故障网卡一致。

4.5监测机故障

由于监测机的配置与其它机器的配置有所不同，因此其故障点也有所区别，

监测机内配有容量较大的硬盘，所以在长期使用的过程中有时会遭到损坏，此

时机器启动后会提示找不到硬盘或系统等等，需要生产厂家维修或更换硬盘方

可恢复。

另外监测机有时也会发生主板故障和显示故障，发生此类故障时更换

相应的备用板卡便可以使故障得到妥善处理。

5、DS6-11计算机联锁采集信息流程：

状态板输出ZT1约15V正脉冲约14V-接口架-环接到相关组合侧面端子-被采集继电器前（后）接点-相关组合侧面端子-接口架-采集板（正面相应灯闪烁）-7122板-CPU进行运算-控显机-控显机转换箱-控制台。

6、DS6-11计算机联锁驱动信息流程：

控制台-控显机-控显转换箱-CPU联锁运算-7122板-输出板14V负脉冲（输出板相应指示灯闪烁）-接口架-组合架侧面端子-驱动单元（DS6-DTH）-继电器线圈。

7、DS6-11计算机联锁更换工控机箱板卡注意事项:

（1）工控机必须关闭电源；

（2）选用与被换板卡同类型号的版卡；

（3）新板卡的开关设置必须与被换板卡相同；

（4）新板卡要安装在原板卡位置。