平面调车集中联锁设备

第七章驼峰尾部平面调车计轴联锁系统主讲教师：杨润广第二节平面调车集中联锁设备(第二讲)三、峰尾联锁系统软件结构峰尾联锁软件结构是在大站继电集中联锁电路的基础上由微机完成溜放作业控制功能。软件系统采用分层结构。上层为系统管理程序；下层为系统应用程序。1.管理程序管理程序采用实时多任务操作系统。该操作系统具有多任务优先级调度、堆栈管理、时钟管理、中断处理、键盘管理、打印机管理、系统初始化等功能。采用多任务操作系统的原因是应用程序模块是按任务划分的。一个任务程序模块完成一个特定的功能，即一个任务。对每一个任务给定一个任务号和一定的优先级。软件系统按功能共设置21个任务模块。各任务程序模块在实时多任务操作系统的调度下投入运行。任务程序模块计有：巡测任务；控制台命令任务；输入处理任务；跟踪任务；车列处理任务；分钩任务；车组处理任务；计时任务；错钩检查任务；折返任务；慢速检查任务；发命令任务；回示检查任务；系统监视任务；编辑任务1；编辑任务2；报警任务；人工介入任务；输出命令指示任务；溜放指示任务；输入输出接口检查任务。各任务的任务号同优先级号。下面简述各任务模块完成的主要功能。巡测任务读入控制台命令，判定主机和备机，按控制台命令唤醒控制台任务，顺序读入各组输入信息（对有变化的信息读入三次，一致为有效）；有溜放作业时唤醒输入处理任务。控制台命令任务同意溜放命令——允许溜放后，建立溜放控制所需的各种信息表，输出第一钩道岔控制命令；取消溜放命令—清除各种控制信息表记录，若溜放结束则建立溜放结束标志；取消调车作业计划命令——取消未执行的计划；暂停溜放——建立暂停标志；恢复溜放，清除暂停标志；单独操作命令——置单操标志。输入处理任务将新输入信息记入设备状态表中，收到道岔位置变化信息后，清除道岔控制命令，唤醒跟踪任务。跟踪任务将轨道状态表中的变化记入列车跟踪表和车组跟踪表的相应轨道单元；唤醒车列处理任务。车组处理任务根据轨道状态实现车列跟踪，并记入车列跟踪表；判断分钩；折返；退路锁闭梭查；退路锁闭及解锁，有分钩时唤醒分钩任务；唤醒车组处理任务。分钩任务建立分钩车组的车组跟踪表；输出下一钩的道岔控制命令；更新车列跟踪表；若在道岔区段分钩后，车列需折返时，道岔延时解锁。车组处理任务跟踪车组，判断错钩；测量车组在道岔区段的走行速度，慢速和快速报警，慢速车组的侧冲防护；车组出清道岔区段，输出下一钩道岔控制命令。计时任务各项计时处理。计有：回示延时表计时以唤醒回示检查任务；折返延时表计时以唤醒。折返任务错钩检查延时表计时以唤醒错钩检查任务；发命令延时表计时以唤醒发命令任务；道岔区段表计时。错钩检查任务检查道岔状态与钩车进路命令是否一致。折返任务从折返延时表中读出折返道岔代码，向该道岔发折返命令和道岔操纵命令。慢速检查任务从慢速表中读出慢速道岔代码，检查该道岔的侧冲防护区段，这些区段空闲时发出道岔操纵命令。发命令任务从发命令表中读出待发命令的道岔代码和命令类别，从输出配线表中查出该命令的输出地址并执行输出。回示检查任务从回示延时表中读出道岔代码和车组钩序，检查道岔位置和进路命令的一致，回示正确（一致），取消命令；否则记入报警表并发“道岔错”报警。系统监视任务系统正常运行时，定时被启动，将系统计时单元清零。系统故障时，发出报警并强迫系统停机。编辑任务1由1号控制台键盘命令启动。完成1号控制台调车作业计划的输入及编辑（检查、修改、增钩、减钩、取消等）作业。编辑任务2由2号控制台键盘命令启动。完成2号控制台与编辑任务相同的作业。报警任务完成不同类别的报警。计有下列报警内容；错钩、轨道状态错、道岔表示错、退路锁闭故障、道岔误动、车速异常、双机比较错等。人工介入任务溜放处于暂停状态，人工介入选排一钩溜放进路。输出命令指示任务由键盘命令唤醒运行。将输出命令表中记录的最新六条命令送终端屏幕显示。溜放指示任务溜放中显示车组钩序、股道（进路）、车辆数。并预告下两钩的命令等内容。以及追钩、慢速及快速标记。输出输入接口检查任务由键盘命令唤醒运行。将指定的输入或输出信息送至屏幕显示，并每隔1秒。自动刷新显示内容。2.系统软件系统软件按系统硬件的三层结构划分为三个软件包：人机对话处理软件包、联锁逻辑处理及连续溜放控制软件包、执行表示软件包。软件包之间由专用通讯软件构通。人机对话软件完成按钮命令采集、集中联锁进路初选、溜放进路控制命令储存、图像显示、记录、储存和打印等；执行表示软件主要处理与现场信号设备间的输入（表示）、输出（控制）信息处理、与联锁控制机的通讯。要求具有故障—安全性能。采用独立的双通道计算机程序，将关键数据由不同程序在硬件的不同区域进行运算，比较结果一致才作为有效数据，并将控制信息动态化后方可输出。联锁逻辑处理软件是控制系统的核心。要求它具有高的可靠性和故障—安全性能。联锁处理软件采用分层结构，并按网络结构设计。软件结构移植了大站继电集中联锁的网络线结构的思路。设计若干对应站场设备单元（信号机、道岔、轨道区段）的数据模块，数据模块间按站场图形的拓扑结构连接，也就是说，采用与站场图形相似的数据结构。对于站场每一架信号机单元、道岔单元、轨道区段均有与之对应的数据模块。模块之间按站场形状用数据指针相互链接。一个数据模块是描述对应站场设备所有数据的集合。当使用双版软件时，软件I包括信号、道岔、区段三种类型的数据模块；软件Ⅱ则划分为信号、上行道岔、下行道岔、无岔区段四种数据模块。这类似于一般车站计算机联锁系统的数据结构。程序按功能分为若干层，每一个程序模块划分为八个子模块。它们是：选路、确选、锁闭、开放信号、关闭信号、正常解锁、折返解锁、非常解锁子模块。一个子模块为一层。同类子模块之间按站场拓扑结构链接后，可类比大站继电集中联锁电路的网络线。分层程序模块结构如图7-4所示。相当于用八条站场形状的网络线完成联锁功能。图7-4程序模块的分层结构图系统软件按闭环工作原理设计，如图7-5所示。对于每一的安全控制信息的输出和安全表示信息的输入的局部环节，系统内部的逻辑处理都遵照闭环原理工作。联锁逻辑处理机输出控制信息和输入表示信息时，在辖出、输入的同时，信息要返回计算机，与输出、输入信息比较一致（设备工作正常）后，方作为有效的输出或输入信息。联锁微机与控制（操作）监视机之间也按闭环原理工作。4.连续溜放程序（一）连续溜放程序完成如下功能；（1）建立溜放作业方式。（2）确定车列位置和待溜车组的第一分路道岔，即判定分钩地点（区段）。（3）在溜放车组的作用下，输出、执行道岔控制代码（从进路代码转换得到）。（4）溜放追踪。判定二次分钩、追钩、溜错股道等。（5）预测侧冲并报警和实现侧冲防护。（6）溜放过程中的转线及折返作业。（7）完善的表示。（二）连续溜放控制软件连续溜放控制软件主要包括下列程序模块，模块名称及功能。建立作业方式模块——识别控制台作业方式选择命令，建立相应的溜放作业状态，作业过程中的暂停状态，暂停后的继续溜放状态以及撤消溜放状态。程序流程如图7-6所示。图6-6作业方式选择程序模块流程溜放处理主程序模块——是连续溜放各程序模块的管理调度主程序模块。用于管理，准备溜放处理模块、追踪溜放钩车处理模块、查巡分路道岔处理模块和开放信号处理模块。主程序循环运行。车列开始溜放前的位置追踪亦由本模块完成。程序流程如图7-7所示。图7-7溜放控制主程序流程准备溜放程序模块——本模块完成识别是否已储存了进路控制命令，当已储存了进路命令，通过对轨道区段状态信息的扫描，进行分钩识别及分钩处理、车列位置追踪（前移或后退）、判别车列是否追及已分钩的钩车并进行相应的处理。程序流程见图7-8。图7-8准备溜放程序流程追踪溜放钩车处理模块——本模块的主要功能是根据钩车数据表和从钩车尾端向前端扫描轨道区段状态信息，判定是否有二次分钩并作相应的处理。程序流程见图7-9。图7-9追踪溜放钩车处理程序流程查巡道岔处理模块—完成的功能有：确定被控制的分路道岔范围，按道岔控制命令转换道岔，判断执行控制码后的道岔位置是否与命令一致并作相应的处理，车辆进入道岔、轨道区段前，道岔转换时间超过规定时间（例如2s），自动控制道岔转回原位置及置自动回转标。程序流程见图7-10所示。开放信号程序模块——根据钩车数据表判定其溜放前是否有顺向信号机及分路道岔，有则开放溜放白灯闪光信号，程序流程图如图7-11所示。图6-10查巡道岔处理程序流程图6-11分段开放信号程序流程四、平面溜放作业的办理1．控制台按钮:控制台上设有一套用于办理溜放作业的按钮，它们是：(l）储存按钮点压储存按钮进入储存状态，屏幕上储存窗口显示“储存”提示。此时，可以进行储存、修改、增钩、减钩等操作。再次点压储存按钮，该窗口处于储存暂停状态。(2）修改按钮在储存状态下点压修改按钮进入修改状态，可修改光标所指这一钩储存命令。再次点压该按钮，退出修改状态。(3）进检、退检按钮点压进检或退检按钮，可向上或向下移动屏幕上储存窗口的光标。(4）增钩按钮在储存状态下，点压增钩按钮进入增钩状态，此时点压设于股道上的调车按钮，在光标所指处增加一钩储存命令，并可多次增钩。再次点压该按钮，退出增钩状态。(5）减钩按钮在储存状态下点压减钩按钮和储存溜放按钮，取消光标所指处一钩的储存命令，并可多次减钩。(6）储存总清按钮当储存窗口在非溜放状态时，点压储存总清按钮，可清除储存的进路命令及屏幕储存窗口。(7）储存溜放按钮点压储存溜放按钮和相应牵出线上的调车按钮，办理该牵出线单办溜放作业，下放车组执行相应储存区的溜放进路命令。(8）单办溜放按钮点压单办溜放按钮和相应牵出线上的调车按钮，建立该牵出线单办溜放作业。(9）取消溜放按钮点压取消溜放按钮和相应牵出线的调车按钮，则取消该牵出线的溜放作业。2．溜放操作(l）进路储存操作点压“储存”按钮进入储存状态，此时，按照计划作业单的顺序，点压相应股道上的调车按钮，每点压一次股道调车按钮，存入一钩进路命令，同时屏幕上显示白色的钩序号和股道号。在储存状态下，还可以进行修改、增钩、减钩操作(2）储存溜放操作点压储存溜放按钮和牵出线上的调车按钮，相应牵出线上“溜放”字符白色闪光。在溜放建立后，“溜放”字符由白闪变为稳定白色，此时退路锁闭，退路信号闪白光。车组分钩后，随着车组下溜，进路逐段解锁。待车组溜过与后一车组分路的道岔，并越过警冲标后，后一车组的进路方可排通。在溜放作业过程中，当牵出线处的白色字符“溜放”闪动时，表明溜放状态已被破坏，应取消溜放。在取消溜放后，尚未进入股道的下溜车组的进路仍在锁闭状态。(3）单办溜放操作点压单办溜放按钮和牵出线调车信号按钮，办理该牵出线溜放作业，牵出线上“溜放”字符显示白色。点压进路始端按钮和终端按钮（第一钩的始端必须是牵出线上的调车按钮，终端按钮必须是股道上的调车按钮），办理溜放进路。此时进路上的道岔转换到规定位置，溜放进路锁闭，溜放进路上的调车信号机闪白光，退路锁闭，退路上的背向信号机闪白光。谢谢！主讲教师：杨润广