K5B技术说明2

DS6-K5B计算机联锁技术说明北京全路通信信号研究设计院2002年8月第1页共30页1目录1.概述2.硬件系统构成3.软件系统构成4.设备安装5.电源6.操作与维护7.继电器接口电路8.电源9.地线第2页共30页21．概述DS6-K5B型计算机联锁，是我院与日本京三公司联合开发的新系统。系统的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。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重系为主从式热备冗余，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。DS6-K5B系统内各微机之间的通信全部通过光缆连接，提高了系统抗干扰能力和防雷性能，保证系统具有高的运行稳定性。DS6-K5B系统的联锁软件，在我院DS6系统联锁软件基础上移植生成，保留了通过铁道部计算机联锁检验站测试的联锁软件的核心程序和数据结构，保证新系统的联锁功能满足我国车站计算机联锁技术条件的要求。控显机和监测机的应用软件，由我院承担，在WINNT操作平台重新进行了开发，使得操作界面得到改善，功能进一步提高。DS6-K5B系统把我院应用软件的开发成果和日本京三公司生产的具有高可靠性和高安全性的专用计算机设备结合在一起，使系统的安全性、可靠性和适用性达到了新的水平。第3页共30页32.硬件系统构成K5B计算机联锁系统由控制台、电务维护台、联锁机、输入输出接口（在K5B系统中，输入输出电路称作“电子终端”，用字符“ET”表示）、微机检测和电源六个部分组成。如图1所示。控制台由控显双机和车站值班员办理行车作业的操作、表示设备组成。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INIO卡，用于同联锁机的2重系通信。控显双机互为备用。通过控显机转换箱实现控显双机之间的转换。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。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INIO卡，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从微机检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。联锁机由2重系组成，以主从方式并行运行。两系之间通过并行接口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，称ET回线1～5。每个通信接口可连接一个电子终端机架。K5B系统开关量输入输出接口采用京三公司生产的电子终端机（简称ET）。电子终端电路具有2重系，2重系的输入电路从继电器的同一组接点取得输入信号，分别发给联锁2重系。联锁2重系的输出分别送给电子终端的2重系。电子终端2重系的输出并联连接负载。（参见图12：K5B输入输出信号连接图）K5B的电源由一套UPS和两路直流24V稳压电源组成。UPS的输入由信号电源屏单独提供的一路交流220V电源供给。两路直流24V电源中的一路称为逻辑24V。（用符号L24表示），经联锁机和电子终端内部的DC-DC转换电路产生5V电压，供逻辑电路工作。另一路直流24V称作接口24V，（用符号I24表示），供电子终端的输出电路驱动继电器和输入电路采集表示信息。第4页共30页控制台语音接远程数字化仪监视系统电务维护台键盘打印机鼠标光分路器光分路器逻辑24VET回线43214321接口24VAC220VAC220V图1：K5B型计算机联锁系统配置图控显机转换箱控显A机控显B机监测机联锁1系联锁2系ET机架1PIOET机架2PIOET机架3PIOL24DC24V电源I24DC24V电源UPSINIOINIOINIOINIOINIOINIOET机架4PIO模拟量采集接口MODEM微机检测上位机第5页共30页2．1联锁机K5B的联锁双机（1系和2系）安装在一个800×330mm的机架内。两系的组成完全相同。每一系由F486-4联锁CPU板，IF486电子终端接口板，FSD486人机界面（控显机、监测机）接口板三块电路板组成。每一系的机架有两个空闲插槽，需要时可插入与其他系统通信的接口板（如与CTC系统通信用OPU板等，在本系统中不用）。各板之间通过机架底版的VME总线互连。联锁1系电源和联锁2系电源是两个输入直流24V，输出直流5V的DC/DC电源。分别向联锁1系和联锁2系的逻辑电路提供5V电源。联锁机架（前面）联锁1系联锁2系电源开关在联锁机架的背面，每系各有两块光电转换板：RSIO3和TLIO。RSIO3板是FSD486的光电转换板，用于联锁机与控显机和监测机之间的光缆连接。TLIO板是IF486板的光电转换板，用于联锁机与电子终端之间的光缆连接。联锁机架（背面）联锁2系联锁1系RSIO3TLIORSIO3TLIOF486-4IF486FSD486（空）F486-4IF486FSD486（空）联锁电子终端控制台联锁电子终端控制台CPU板通信监测机CPU板通信监测机接口板通信接口板通信（空）接口板接口板联锁1系电源联锁2系电源□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□联锁2系电源联锁1系电源第6页共30页2.1.1F486-4板。F486-4是联锁机的主CPU板。两重系每一系各有一块F486-4板，安装在联锁机架每一系左边第一个槽位（正面）。F486-4的功能：完成联锁逻辑运算；两重系间通信及切换控制；两重系一致性检查；系统的故障检测及报警，异常时停止动作，输出倒向安全。系统管理程序存储在ROM中。联锁程序和站场数据存储在RAM中。联锁机每次停电后，需将存储有联锁程序和站场数据的IC卡插入IC卡插槽，从IC卡重新读入联锁程序和数据，然后系统才能投入运行。F486-4板面板指示灯及开关的功能说明如下。D7=灭：系统运行正常；D7=亮：系统停机；在D7灭灯的情况下，D0～D6状态定义：D0=亮：本板为1系，D0=灭：本板为2系；D1=亮：本板为主系，D1=灭：本板为从系；D2=亮：两系不同步，D2=灭：两系同步；D3=亮：执行控制功能，D3=灭：控制功能停止；D4=亮：APL开始执行，D4=灭：APL停止执行；APL：应用程序逻辑D5=预留D6=亮：数据连接成功，D6=灭：数据连接失败；在D7亮灯情况下，D0～D6表示错误代码。说明见表1。WT=闪光：看门狗状态；B0=灭：VME总线出错，B0=亮：无错；FLH，FLL=闪光：总线时钟状态；BER=亮：外部RAM访问总线出错；MI，DC，WR，IM，VM，Ⅱ，Ⅵ：表示硬件工作状态，说明见表2。SW1，SW2：运行方式设置开关，两个开关必须设置成相同状态。SW1，SW2=1：正常方式，SW1，SW2=F：调试方式；SW1，SW2不容许设置其他状态。SW3：总输入开关，必须设置为0。MON：9针D型插座，调试用接口RES：系统复位开关F486-4D7D3D6D2D5D1D4D0WTB0FLHFLLIC卡插口BERMIDCWRIMVMⅡⅥSW1SW2SW3MON○RSE第7页共30页表1：F486-4面板指示灯D7~D0故障代码定义表2:F486-4硬件工作状态指示灯说明序号D7~D0代码停机原因注释181非正常中断282主设备启动错初始化后主设备未正常运行383模块查询错484关键字（KeyCode）错585参数错K6.DAT文件CRC/SUM错686初始化时间错APL初始化时间不够787看门狗错888S-SYS输出错S-SYS输出反馈错989RAM检查错108A预留118B定时起错128CPI输入错138D从设备参数错从设备参数版本与主设备不同148E总线（BUS）错时钟信号停止158F数据连接错？1691时钟停止电路错误1当输出1时时钟停止电路错1792时钟停止电路错误0当输出0时时钟停止电路错1894主设备内部错1995从设备内部错2096初始化APL检查错初始化时APL代码检查错2197APL检查错运行时APL代码检查错22E1初始化RAM检查错23F1ET控制数据长度错ET控制数据长度大于最大值24F3ET控制数据发送错执行发送前发送缓冲区有数据25F4ETSIO错ETSIOCPU启动错26F8MTSIO错MTSIOCPU启动错序号功能Ｍ１ＤＣＷＲＩＭＶＭＩＩＶＩ1ROMPe-fetchＸＯＯＯＸ－－2ROM／IC读ＸＸＯＯＸ－－3ＩＣ卡写ＸＸＸＯＸ－－4内部ＩＯ读ＯＸＯ－－ＯＸ5内部ＩＯ写ＯＸＸ－－ＯＸ6中断响应（ＡＣＫ）ＯＯＯ－－－－7ＶＭＥ（Ａ２４）读ＸＸＯＯＯ－－8ＶＭＥ（Ａ２４）写ＸＸＸＯＯ－－9ＶＭＥ（Ａ１６）读ＯＸＯ－－ＸＯ10ＶＭＥ（Ａ１６）写ＯＸＸ－－ＸＯ注：Ｏ：表示亮灯；Ｘ：表示灭灯；－：表示无关；第8页共30页2.1.2IF486板IF486是联锁机与电子终端的通信接口板。联锁两重系每系各有一块。安装在联锁机的第二个槽位。板上ROM存储了通信处理程序。每个IF486板上有5路与电子终端的通信接口。IF486面板指示灯定义如下：ESIOWDT：闪光=运行正常，灭灯=运行停止ESIO：ETSIO线路状态指示闪光=有数据传送，灭灯=无数据传送；1RXTX：线路1本系接收（RX），线路1本系发送（TX）2RX：线路1从它系接收3RXTX：线路2本系接收（RX），线路2本系发送（TX）4RX：线路2从它系接收5RXTX：线路3本系接收（RX），线路3本系发送（TX）6RX：线路3从它系接收7RXTX：线路4本系接收（RX），线路4本系发送（TX）8RX：线路4从它系接收9RXTX：线路5本系接收（RX），线路5本系发送（TX）10RX：线路5从它系接收D7～D0：表示软件状态。定义如下表。SW：正常输入（必须置0）MON：监视器接口软件状态指示灯定义：LED信息正常状态故障状态D0LED输出亮灭（在向LED输出之前停止）D1初始化完成亮灭（初始化完成前停止）D2中断（Interrupt）ASKOK亮灭（F486中断不正确）D3发送停止命令灭亮（接收到来自F486的停止命令）D4DPRAN初始化灭亮（DPRAM初始化未完成）D5运行停止命令灭亮（收到来自F486的停止命令）D6DPRAM写故障闪亮或灭（DPRAM写故障）D7DPRAM读故障闪亮或灭（DPRAM读故障）IF486○ESIOWDTESIO○○1RXTX○2RX○○3RXTX○4RX○○5RXTX○6RX○○7RXTX○8RX○○9RXTX○10RX○○D7D3○○D6D2○○D5D1○○D4D0SWMON第9页共30页2.1.3FSD486板FSD486板是联锁机与控显机、监控机的通信接口板。安装在联锁机的第三个槽位。板上ROM固化有通信程序。FSD486通过联锁机箱背面的SIO3光电转换板控显机和监控机相连。FSD486板面板指示灯几开关的功能说明如下。MSIOWDT：闪光=运行正常，灭=运行停止；IL正常：亮（绿色）=系统在运行IL异常：亮（红色）=系统停止运行MSIO：表示人机界面网络串行通信线路状态TX：闪光=正在发送数据，灭=没有发送；RX：闪光=正在接收数据，灭=没有接收；立ち上げ：手动启动开关（不用自动启动时用）系切替：本系统禁止使用LEDD7～D0：表示软件状态。定义如下表。SW：正常输入开关（必须置0）MＯN：监视器接口软件状态指示灯定义：LED信息正常状态故障状态D0LED输出亮灭（执行LED输出前停止）D1初始化完成亮灭（初始化完成前停止）D2中断ASKOK亮灭（F486-4中