一、聯(lián)鎖系統概述

    地鐵作為人們出行交通的首選，也是由一個(gè)龐大的系統所組成，在地鐵系統中分為很多子系統，如：可應用于軌道交通行業(yè)中，實(shí)現環(huán)境和設備監控系統（EMCS）、火災報警系統（FAS）、氣體滅火系統（FES）、電力監控系統（SCADA）、自動(dòng)售檢票系統（AFC）、調度監督（DSS）系統等。其中DSS系統是最為重要的系統，DSS 是一個(gè)分布式系統，包括調度中心子系統、電務(wù)維護子系統、通信網(wǎng)絡(luò )子系統和車(chē)站子系統。DSS的核心系統就是鐵路信號聯(lián)鎖系統。該系統的可靠性、安全性，穩定性、和實(shí)時(shí)性決定了列車(chē)運行的安全性。

    在車(chē)站上，鋪設有許多條線(xiàn)路，線(xiàn)路之間用道岔聯(lián)結。列車(chē)在車(chē)站內運行的路徑，叫做進(jìn)路。進(jìn)路由道岔位置決定。進(jìn)路要有信號機防護，道岔位置不對，或者進(jìn)路上有車(chē)，防護此條進(jìn)路的信號機就不能開(kāi)放，從而保證列車(chē)的運行安全。道岔、進(jìn)路和信號三者之間相互制約、相互依存的關(guān)系稱(chēng)為聯(lián)鎖。實(shí)現聯(lián)鎖的設備叫做聯(lián)鎖設備。下圖為聯(lián)鎖設備原理圖：

          

    列車(chē)自動(dòng)防護和電氣集中聯(lián)鎖系統是防止列車(chē)碰撞和脫軌，保證列車(chē)運行的安全重要運營(yíng)設備。該系統包括以下主要功能：

    1、 控制列車(chē)進(jìn)路設置和聯(lián)鎖；列車(chē)占用檢測；按照閉塞法控制原則，實(shí)現列車(chē)安全間隔控制，避免出現列車(chē)追尾、迎面或側面沖撞等惡性事故發(fā)生；

    2、 向列車(chē)發(fā)送行車(chē)指令,實(shí)現超速防護

    二、微機聯(lián)鎖的分級

    系統第一級為控制監視級，也稱(chēng)為人機對話(huà)級(在車(chē)站值班員室)，實(shí)現對系統的控制過(guò)程的信息顯示和系統控制命令的輸入；第二級為聯(lián)鎖邏輯處理級，實(shí)現信號聯(lián)鎖關(guān)系運算處理；第三級為執行表示級，實(shí)現現場(chǎng)設備運行狀態(tài)采集和實(shí)時(shí)控制。值班員使用的控制臺由計算機實(shí)現按鈕命令的采集，具有語(yǔ)音提示和報警功能。第三級是計算機采用串行數據通訊聯(lián)接，協(xié)調控制，實(shí)現對鐵路車(chē)站信號、道岔、進(jìn)路等方面實(shí)時(shí)控制。系統運行時(shí)每個(gè)分機均獨立工作，一旦發(fā)生故障即運行分機自動(dòng)退出系統，或立即在線(xiàn)進(jìn)行維修，系統仍能照常運行。

           

    （1） 人機對話(huà)層

    將來(lái)自鍵盤(pán)、鼠標等操作輸入，經(jīng)串口送達聯(lián)鎖計算機，同時(shí)在圖形顯示器上顯示站場(chǎng)表示信息。在站場(chǎng)規模較大致使聯(lián)鎖計算機負擔較重或需要多終端操作的情況下，可設置操作命令采集機進(jìn)行操作命令輸入的有效性判別并轉換成約定格式傳送給聯(lián)鎖計算機。

    （2） 聯(lián)鎖運算層

    聯(lián)鎖微機是系統的核心部分，承擔著(zhù)操作輸入的判別、聯(lián)鎖信號的調理及分析、邏輯運算、控制命令生成、故障診斷等任務(wù)，其可靠性、安全性對系統的總體故障—安全性能有較大影響，系統中設置了兩臺聯(lián)鎖微機，其中一臺為冷備機，可進(jìn)行人工切換。

    （3） 復核驅動(dòng)層

    復核驅動(dòng)層承擔著(zhù)采集表示信息并將聯(lián)鎖微機下達的操作命令轉化為故障—安全的控制信號的任務(wù)，對聯(lián)鎖微機形成的操作命令進(jìn)行復核檢查的屏障作用。

    （4） 結合電路層

    結合電路的任務(wù)之一是實(shí)現現場(chǎng)監控設備表示信息與PLC輸出的驅動(dòng)信號的安全邏輯轉換，使PLC的輸入、輸出信息均具有故障—安全性能。任務(wù)之二是用專(zhuān)用電路規范監控設備 的測控過(guò)程， 即包括表示信息采集機制與設備驅動(dòng)流程。

    （5） 監控對象層

    監控設備是指聯(lián)鎖系統的現場(chǎng)設備，即道岔、信號機與軌道電路。

    三、聯(lián)鎖主機的選擇

       聯(lián)鎖主機采用的是冗余雙備份的模式，通訊的方式采用RS-485方式，要求軟硬件高可靠性，故障—安全的設計，是保障行車(chē)安全、提高運輸效率和運營(yíng)管理水平的重要設施。選用研祥新型加固型主機研祥IPC-810B滿(mǎn)足整體設計的需要， 無(wú)風(fēng)扇結的研祥FSC-1623CVDNA主板，板載低功耗CPU減少故障點(diǎn)，同時(shí)內部安裝采集信號板卡研祥PCL-733（32路帶隔離數字輸入卡）及控制模擬輸出板卡研祥PCL-726，分別對道岔位置、道岔電壓、軌道電壓、電流、機車(chē)位置等。
  
    四、系統的評價(jià)

    微機聯(lián)鎖系統取代了舊式的繼電電氣集中聯(lián)鎖系統，可靠性與安全性得到保證，提高車(chē)站行車(chē)作業(yè)的安全和效率，研祥在國內工控及嵌入式智能平臺領(lǐng)域的領(lǐng)導性地位，硬件的可靠性解決了聯(lián)鎖中的核心技術(shù)問(wèn)題。

    聯(lián)鎖主機（備機）硬件配置：

    機箱：研祥IPC-810B/6113LP4/7271AT

    主板：研祥FSC-1623CVDNA（無(wú)風(fēng)扇、低功耗、VIA全長(cháng)CPU主板）

    采集卡：研祥PCL-733（32路隔離數字輸入卡）

    研祥PCL-726（6通道電壓/電流輸出卡）

                                                              此文章摘自：中國工控網(wǎng)