1、DS6-K5B型 计算机联锁系统维护说明,原理概述,DS6-K5B型计算机联锁是通号设计院与日本京三制作所联合开发的一套用于车站信号联锁控制的系统。该系统的核心硬件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。该系统联锁软件通过了铁道部计算机联锁检测中心检测。DS6-K5B系统的安全性能通过日本铁道综合技术所认证和日本运输省认证，达到铁路信号控制系统的安全性要求。K5B系统在日本铁路得到广泛的使用。在中国，京三公司最早在济南局周村站开通K5系统以来已使用已超过十年，无任何故障，其优异表现受到用户的高度评价。
2、,主要特点,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重系为主从式冗余工作方式，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。系统内各微机之间的通信全部通过光缆连接，传输距离远，抗干扰能力和防雷性能强，保证系统具有高的运行稳定性,并具有区域联锁功能。,系统组成,DS6-K5B计算机联锁系统由六个部分组成：,控制台 电务维护台 联锁机 输入
3、输出接口（电子终端，ET-PIO） 电源 外部接口(RBC、TCC、CTC、CSM),125MLan连接结构,控制台,控制台由控显双机和车站值班员办理行车作业的操作和显示设备组成。操作设备可以选择单元块式控制台或鼠标。显示设备可选用图形显示器或单元式控制台。沪宁线全线采用“双鼠标+CRT显示器”模式。采用单元控制台时可选用京三生产的高可靠性MMIF电路完成按钮采集和表示驱动。MMIF电路采用双重系并行工作，可以实现系统不间断运行的情况下，带电拔插维护。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，用于同联锁机的2重系通信。控显双机的工作方式为双机热备，无扰切换。控显机配备专用CTC通信
4、接口，具有与分散自律型调度集中系统结合的功能。沪宁线采用串口方式与CTC系统接口。,维护台,电务维护台设备包括：电务维护机、通信机维护机、KVM切换器、键盘、显示器、打印机。每台维护机内安装两个采用光缆连接串行通信接口板，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。 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维护信息。维护机通过通信接口可以与微机监测系统接口，维护机还具有远程监测和维护的功能。可通过电话线远程下载维护机内记录的数据，便于故障查询和故障分析。沪宁线维护机与微机监测间通过工控机自带串口通信。,联锁机,联锁机由2重系组成，以主从方式并行运行。每一系采用故障
5、-安全的双CPU处理器，两系之间通过并行接口（FIFO）建立的高速通道交换信息，实现2重系的同步和切换。联锁机每一系通过FSIO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维护机。联锁机每一系有5个连接电子终端的通信接口FSIO，每个通信接口最多可连接三个电子终端机架(第2块FSIO仅能连接2个电子终端)。联锁机主、从系各自执行全部处理功能。联锁机主系在每个处理周期的起始时刻向从系发出同步信号，令从系与主系保持周期同步。联锁机主、从系交换处理结果。从系取与主系一致的结果输
6、出。,电子终端（ET-PIO）,输入输出接口称为电子终端（Electronic Terminal）。电子终端是采用故障-安全型双CPU（FSCPU）构成的智能控制器。电子终端的输出电路按故障倒向安全的原则设计，输入采集电路通过有效的自检测功能，能够检测出输入电路的故障，保证输入信息的安全性。因此输出驱动和输入采集均采用静态方式，直接驱动安全型继电器。简化接口电路设计，方便系统维护。电子终端也是2重系结构，安装在ET机笼内。每个ET机笼内安装一对ET LINE通信模块，并用二根两芯光缆与联锁2系的F107P接口的一个ET NET线路连接。每个ET机笼内可安装五对电子终端(ET-PIO)，每个电子
7、终端带有32路输入和32路输出。联锁机FSIO接口最多可连接五个ET NET线路，每个ET NET线路最多可以连接三个ET机笼。,电子终端的安全通信,联锁机二重系的输出均发送给电子终端，电子终端每一系的输入都发送给联锁机的二重系。这种冗余的连接方式保证任何一部分的单系发生故障，系统都能正常运行。既保证故障-安全性又具有高可靠性。,系统维护,本资料用于DS6-K5B型计算机联锁系统的学习、日常维护和故障处理，包括系统的硬件设备组成及功能简介、日常维护内容和常见故障的处理方法三项基本内容，希望信号工区值班人员、工长、车间及电务段的技术人员认真学习，从而更好地了解、使用和维护DS6-K5B计算机联锁
8、设备，保证铁路运输的安全和高效。,设备认知系统设备布置,系统设备图,设备认知系统设备功能简述(一),DS6-K5B计算机联锁系统由电源柜、监控柜、联锁机柜、电子终端柜(根据站场规模的不同可以不配或配置多个)组成,各个机柜按照功能的不同内部安装有不同的设备,各个机柜内部设备完成的基本功能如下: 1 、电源柜: AC220V部分 接入电源屏送来的一路稳定的AC220V微机电源,保证系统供电的高可靠性. DC24V部分 包括四台24V直流稳压电源,按照其承担负载性质的不同分为逻辑电源和接口电源,两类电源分别由两台直流稳压电源并联供电(站场规模大时采用三台逻辑电源并联供电),保证每一类电源有一台发生故
9、障时不影响该类电源所带负载的供电. 2 、联锁机柜: 安装有一个联锁逻辑部、通信机逻辑部和2个电子终端机笼,联锁逻辑部运行联锁程序完成联锁逻辑运算,生成输出命令(包括继电输出和通信输出)，并完成信息采集和通信信息接收。通信机逻辑部完成通信传输功能，向上与联锁逻辑部通信，向下与TCC、RBC及相邻IL通信。电子终端将采集到的现场设备状态发送给联锁逻辑部作为联锁运算的基本数据,同时将联锁逻辑部产生的输出命令转化成24V直流电平驱动相应的继电器.,设备认知系统设备功能简述(二),3 、电子终端机柜 安装有电子终端机笼,完成与联锁机柜内电子终端同样的功能. 4 、监控柜: 安装有两台控显机、一台控显转
10、换箱和光分路器,完成控制台的操作和显示功能. 两台控显机按照先入为主的原则先开机运行的成为主控机,后投入运行的成为热备机,控显双机通过控显转换箱连接到运转室的同一套操作显示设备上,当主机故障退出时,自动切换到备机工作.两台控显机通过光缆和光分路器分别同时与联锁双系连通,控制台的按钮操作信息通过控显主机发送给联锁双系由联锁进行选路和联锁运算. 5 、电务维护台: 安装有一台电务维修机、显示器、键盘、鼠标、打印机等设备,用于记录整套联锁设备的实时及历史数据,一旦发生故障时可以通过站场图形回放和查询历史信息记录来分析故障原因并对问题进行处理.,电源柜供电原理电源柜供电范围,逻辑24V电源,接口24V
11、电源,冗余转换器,电源控制装板,UPS电源,该电源用于继电器状态的采集和驱动联锁设备控制的继电器.接口24V电源接入电子终端机笼的每一对PIO板的同时,还需要送到机械室.,为本系统中联锁逻辑部及电子终端机笼中逻辑电路部分供电,该电源不出微机室,完成两台UPS之间的切换,切换时间小于6毫秒.,完成UPS供电与直接供电之间的切换,UPS无故障时,微机设备由一台UPS供电,另一台UPS处于热备状态,当两台UPS故障时,通过电源控制箱切换到电源屏直接供电,（客运专线系统不配备UPS和冗余转换器）,电源柜供电原理供电网络图,监控柜设备组成,控显A机,控显B机,电务维护机,完成控制台的操作显示功能,与控显
12、B机构成双机热备方式工作 ,当主控机故障退出时自动切换到备机工作.,完成控制台的操作显示功能,与控显A机构成双机热备方式工作 ,当主控机故障退出时自动切换到备机工作.,完成维护机显示及记录功能，具备设备运行状态回放功能。,通信维护机,完成通信前置机通信状态及数据的记录,KVM切换器,实现两台维修机的键盘、鼠标、显示画面的切换,联锁机柜联锁逻辑部,联锁逻辑部正面图,联锁机柜通信机逻辑部,前置通信机正面图,联锁机柜联锁逻辑部板卡功能,联锁双系所有配置完全相同,各自配备IPU6电源板、 F486-4、FSIO板一或二块、VHSC26,通信机还有Z2ETH板，其功能如下: F486 板： 是联锁逻辑部
13、的主板。执行联锁逻辑运算功能。每块板上有两个CPU并行工作，两个CPU运算结果一致时产生对外输出，满足故障安全要求。 FSIO板：是联锁逻辑部与电子终端及控显机、维护机之间的通信板。它从F486板接受联锁运算产生的输出命令传送给电子终端。从电子终端接受表示信息传送给F486板。同时它也从F486 板接收站场的表示信息并发送给控显机及监测机用于站场图形的实时显示和提示报警。它还接收控制台的按钮操作信息传送给F486板用于联锁运算。该板将原来联锁逻辑部的IF486板和FSD486板的功能合二为一,该板最多可以连接3条电子终端回线,根据电子终端的数量可以增加该板使其可连接的电子终端回线增至5个. I
14、PU6电源板：是K5B系统联锁逻辑部内配备的专用电源。输入为逻辑24V直流电源，输出为直流5V。该板前面板有电源开关,开关开启后即为本系的逻辑电路供电。,联锁机柜联锁逻辑部板卡功能,VHSC26板： 是125MLan逻辑运算板卡。执行K5B联锁逻辑部与其他联锁逻辑部的通信功能。在沪宁城际联锁逻辑部与通信机逻辑部间基于该板卡通信。每一系包含2块VHSC26板卡，分别执行左环和右环功能。两块板卡硬件完全相同，但设置不同，左环SW2设置4，右环SW2设置5。 特殊的是125MLan执行环网通信功能，每块板卡上均有SW1开关，K5B逻辑部任意一系接电后，只要保证该VHSC26板卡的SW1开关为ON状态
15、，则可以保证该板卡的正常通信。关闭任意一块VHSC26板卡的电源均导致该系无法启动或正常运行。 Z2ETH板：是K5B逻辑部的以太网接口板，执行以太网通信功能，故联锁逻辑部不使用该板卡，仅在通信机逻辑部设置该板卡。,联锁机柜联锁逻辑部,联锁逻辑部背面图,联锁机柜联锁逻辑部板卡功能,联锁双系背面各自配备FIO7P 、EXPFIO7P板和逻辑24V电源引入端子,其功能如下: FIO7P板：FIO7P板是FSIO与ET之间通信及与监测机和控显机之间通信的光电信号变换接口。FIO7P板上有3个ET回线的光缆接口和两个与监测机和控显机连接的光缆接口。 特别提醒：光缆接口插座在不用的情况下必须安装保护罩，
16、防止光线照射到插座内的光接口上。 EXP107P 板：当电子终端回线数量超过三个时,联锁机笼正面需插入两块FSIO板,对应第二块FSIO板的机笼背面需插入EXP107P板,用于第二块FSIO板与电子终端之间通信的光电信号变换。,联锁机柜联锁逻辑部板卡功能,DID板：在DID板卡后有一个CN2接口，在该接口上接入一个DB25插头(孔式)，现场每站四个(联锁机2个，通信前置机2个)。I、II系的插头地址设置完全相同。但联锁机与通信机的接线方式不同，不可互换。该插头代表该逻辑部在该125MLan环网上的物理地址，拔下该插头或插头插接不牢会导致系统无法启动。 HSC-SUB6板：该板卡为125MLan
17、的接口板，执行K5B逻辑部与该环网上的其他K5B逻辑部之间通信的接口功能。每块板卡有2个光接口，下R上T，光纤连接方式如前述。,电子终端柜电子终端,电子终端正面图,电子终端柜电子终端板卡功能,DS6-K5B的输入输出接口称为电子终端（Electronic Terminal，简称ET）。一个ET机架内有12个插槽。机架正面左边的两个插槽用于安装两个ET-LINE 模块。其余的10个插槽安装5对PIO模块,ET- PIO为两重系并列结构,每一对PIO对应相同的采集驱动接口。 ET-LINE板:ET机笼的通信模块,完成电子终端和联锁双系的通信功能. ET-PIO板:通过采集接口电缆采集继电器的状态,
18、并将采集到的设备状态通过ET-LINE模块和光缆送给联锁逻辑部进行联锁运算.通过ET-LINE模块接收联锁的驱动命令,经驱动接口电缆对机械室内的继电器进行控制.,电子终端柜电子终端,电子终端背面图,电子终端柜电子终端接线说明,1、机笼背面右上角的J1插座是本机笼内各板卡所用的逻辑24V电源的引入端, 通过ET-LINE 模块的板载DC-DC电源模块变成逻辑5V电源.该电源仅供各板逻辑 电路工作使用. 2、光缆插座ET-LINE模块背面SYS1和SYS2的A3A4光缆插座分别是电子终端 与联锁1、2系连接的光缆接口插座.B3B4是扩展回线长度的光缆 接口插座,每条回线最多可以扩展到三个电子终端机
19、笼.特别提示:ET-LINE模块背面未使用的FC型光接口插座必须安装保护罩， 防止光线照射到插座内的光接口上。 3、每对PIO背面的J3插座是该对PIO所用的接口24V电源的引入端,通过PIO的输出端口驱动继电器或通过PIO的采集端口采集设备状态. 4、每对PIO背面的J4和J5插座机笼内部底板的跨接线,与外部无关. 5、每对PIO背面的J1插座采集电缆插座 6、每对PIO背面的J2插座驱动电缆插座,联锁逻辑部与电子终端的光缆连接,硬件升级版,联锁逻辑部与上位机的光缆连接,硬件升级版,电子终端柜输出接口配线,日常维护设备状态巡视,一、联锁逻辑部巡视内容:,1 、观察两系F486板上D1指示灯，
20、D1亮灯的一系为主系， D1灭灯的一系为从系。确认并记录联锁I、II系的主从关系。与前一班比较两系主从关系有无变化。 2 、观察从系F486板上D2指示灯的状态，确认从系是否与主系同步。D2灭灯两系同步，D2亮灯两系不同步。 3 、观察FSIO板上指示三条回线通信状态的指示灯 RX、TX灯的状态，确认联锁和电子终端之间的通信状态正常（闪亮正常，灭灯或稳定亮灯为异常），未使用的 回线通信状态指示灯灭灯. 4 、检查机笼背面光缆连接是否牢固，未使用的光接口上是否扣好遮光罩。,日常维护设备状态巡视,二、电子终端巡视内容:,1 、观察ET-LINE板的Normal灯是否稳定点亮，TXD、RXD灯是否闪
21、烁，如果 是工作正常，如不是工作异常。2 、观察ET-PIO板的Normal灯和System灯是否稳定点亮，TXD灯是否闪烁，如果是工作正常，如不是工作异常。3 、检查ET-LINE板背面的光缆连接是否牢固，未使用的光接口上是否扣好遮光罩。,日常维护设备状态巡视,三、监控机柜巡视内容:,1、检查控显双机背面的各种连接插头是否紧固、INIO卡运行灯光闪烁是否正常。2、检查电务维护机及通信机维护机背面的各种连接插头是否紧固、INIO卡运行灯光闪烁是否正常。,日常维护设备状态巡视,五、电务维护终端巡视内容:,1 、检查电务维修机图形显示、实时信息、历史信息记录等功能是否可用,同时查看维修机是否有报警
22、信息,发现系统设备的报警记录及时核对确认并处理。系统图形是否有异常红色。2 、定期（一季度或半年）与北京一级维护中心连通远程，确认远程功能完好。注： 关闭电务维护机时必须从菜单选择“关闭系统”-“关闭计算机”在弹出窗口中输入密码“2000”点两次确定,等系统显示可以关闭电源时方可关闭。,日常维护设备状态巡视,六、天窗点内进行的试验及检验内容,检查系统所有电源接线端子是否有松动、打火、焦糊等现象，一旦发 现及时处理，确保系统安全可靠运行。,故障处理联锁逻辑部,一、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
23、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）。 二、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。 三、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. 特别提示: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.,故障处理电子终端,一、机笼内各板均不能开启，检查该机笼逻辑24V电源接线端
24、子或插头。 二、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。 三、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。 四、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。,接口24V电源插座,逻辑24V电源插座,光缆连接插座,保 险,故障处理控显单机故障,一、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.二、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。三、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。四、如发生控制台操作显示异常(鼠标不能操作,站场图形显示异常),为缩短故障延时,需立即进行控显倒机操作(关掉该机),如故障现象不能排除,需将控显双机重新启动.,
