N6_计算机联锁控制系统原理-软件原理

第二章 计算机联锁控制系统技术基础 电子信息工程学院 岳强 计算机联锁控制系统原理-软件原理 一、软件的总体功能与层次结构 二、数据与数据结构 三、上位机软件设计 四、下位机联锁软件设计 一、软件的总体功能与层次结构 总体功能: (1)控显软件 (2)联锁运算软件 (3)I/O采集驱动软件 (4)通信软件 二、联锁数据与数据结构 (一)计算机软件系统 几个概念： 计算机指令：计算机本身只能完成一些很简单的基本操 作，如加法、减法、传送数据、发控制电压脉冲等，这 些简单的基本工作。 程序:计算机无论做多么复杂和高级的工作，都是靠着 用指令适当地排列成一个序列，逐条地执行指令，最后 完成整个工作。这种把指令排列成一定的执行顺序并能 完成一定目标的工作的指令序列。 计算机软件是以计算机作为硬件平台，以数字量(也可以称为数据)为对象，通过对数字量各种操作来实现软件的各种逻辑功能。 软件具有与硬件不同的特点:??????? (1)表现形式不同 (2)生产方式不同 (3)要求不同 (4)维护不同 二、联锁数据与数据结构 1、基本概念 (1)数据 常量变量，整型、实型、字符型，数组，指针、结构体、共用体(联合体)、链表、类(C＋＋) (2)数据结构 数据的组织形式。 ?抽象数据类型。 ? 公式化描述、链接描述、间接寻址和模拟指针。 ? 单向链表、循环链表和双向链表。 (3)联锁数据 在联锁计算机中，所有参与联锁运算的数据。参与联 锁的数据有静态数据(常量)和动态数据(变量)两类。 联锁数据 轨道区段3DG、5DG、9DG是否空闲， 道岔1/3、5/7是否在定位、9是否在反位， 敌对信号D9是否开放， 向3G的迎面敌对进路是否存在。 定义各个设备在进路中的状态数据 三、上位机软件设计 1、上位机软件的功能分解 2、上位机软件的数据与数据结构 3、上位机软件的功能模块设计 4、电务监测机软件 1、上位机软件的功能分解 上位机软件的具体功能细化如下： 操作功能： 显示功能： 提示功能： 诊断功能： 记录功能： 为了实现调度集中和远程监督功能，预留了相应的通信接口功能: 2、上位机软件的数据与数据结构 静态数据及其结构 (1)图形元素主要有：信号机、道岔、轨道区段、各种按钮和信息提示框等 (2) 属性如类型、设备号、坐标、组成单元、方向、关联按钮等 信号机图形元素的静态数据结构 信号机显示数据表定义 道岔图形元素的静态数据结构 轨道区段的静态数据结构-无岔区段 轨道区段的静态数据结构-道岔区段 单道岔区段示意图 2、上位机软件的数据与数据结构 动态数据及其结构 ⑴ 操作输入变量 ⑵ 表示输出变量 (3)为实现逻辑变换所需的中间变量 操作输入处理模块 信号机显示输出模块 道岔显示输出模块 轨道区段显示输出模块 4、电务监测机软件 1．监视功能 (1) 实时跟踪站场作业过程及状态变化； (2) 实时监视联锁系统内各部件的运行状态； (3) 实时监视系统的完备性和通信状态； 2．记录与回放功能 (1) 记录站场作业过程并能够回放历史记录； (2) 记录上位机的操作并能够进行历史查询； (3) 记录联锁内设备的故障信息； 4、电务监测机软件 3．诊断功能 (1) 诊断各子系统的工作状态； (2) 诊断通信线路的工作状态； 4．打印功能 根据需要打印系统记录的各种信息； 5．远程维护和扩展功能 提供远程维护接口，给远程系统提供站场的信息；预留功能扩展接口，以便实现功能扩展 四、下位机联锁软件设计 1、联锁机软件的功能分析 2、联锁机软件的数据与数据结构 3、联锁软件基本功能模块 1、联锁机软件的功能分析 (1)联锁控制功能 (1)、联锁控制功能 ⑴ 进路建立功能 　①进路选择 　②进路锁闭 　③信号开放 　④信号开放保持 ⑵ 进路解锁功能 ①自动解锁 正常解锁、调车中途返回解锁 ②非自动解锁 取消进路 、人工延时解锁 、故障解锁 (1)、联锁控制功能 ⑶ 信号操作功能 ①重复开放信号②非常关闭信号 ⑷ 道岔操作功能 ①道岔单独操纵②道岔单独锁闭③道岔单独解锁 ⑸ 引导操作功能 ①开放引导信号②进路引导总锁闭③引导解锁 ⑹ 其他联锁控制功能 ①非进路调车控制②平面调车流放控制 ③站内道口控制 (3)、信息采集及设备驱动控制功能 输入： 完成现场设备信号机、道岔以及轨道区段的状态信息采集，为联锁运算提供数据。 输出： 根据联锁软件生成的控制命令来驱动现场设备，如信号开放，道岔动作等。 (4)、其他功能 ①与调度集中系统联系功能 ②与调度监督系统联系功能 ③与其他系统如站内调度、管理信息系统等的结合功