车站计算机联锁工程设计(哈尔滨)(共53页)

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1、精选优质文档-倾情为你奉上 题 目： 专 业： 学 号： 姓 名： 指导教师： 学习中心： XXXX大 学 XXXXX 学 院2015年4月15日专心-专注-专业院系 XXXXXX 专 业 自动化(铁路信号) 年级 自动化(铁路信号) 学 号 姓 名 学习中心 指导教师 题目 车站计算机联锁工程设计 指导教师评 语 是否同意答辩 过程分(满分20) 指导教师 (签章) 评 阅 人评 语 评 阅 人 (签章)成 绩 答辩组组长 (签章) 年 月 日 毕 业 论 文 任 务 书班 级 自动化(铁路信号)2015-9班(专本) 学生姓名 学 号 发题日期：2015年 3月 9日 完成日期：2015

2、年 4 月 15日题 目 车站计算机联锁工程设计 题目类型： 工程设计 技术专业研究 理论研讨 软硬件产品开发一、 设计任务及要求计算机联锁目前还在我国广泛使用，在计算机联锁系统开通使用之前必须进行工程设计以保证系统的最终施工。本毕业设计以假设哈尔滨站场作为背景，结合国产的ADX型计算机联锁系统进行工程设计，以保证施工的进行。毕业设计的具体要求： 1. 根据哈尔滨站联锁站场，设置联锁表，根据具体的计算机联锁系统，排列组合架，并排列各继电器在组合架上位置。 2. 完成联锁系统与继电器的接口电路，画出配线图表。 3. 结合具体联锁站场，画出信号、调车、区段相应硬件控制和表示电路。 二、 应完成的硬

3、件或软件实验 完成的图册包括的图纸有：车站信号平面图、联锁表、组合架、机柜布置、电源屏、电源配线、组合柜零层配线、插座接线图、调车信号机点灯电路图及配线、进站信号机点灯电路图及配线、出站兼调车信号机点灯电路图及配线、PLC采集配线、PLC驱动配线等。 三、 应交出的设计文件及实物（包括设计论文、程序清单或磁盘、实验装置或产品等） 1. 设计论文。 2. 光盘（包括毕业论文、针对哈尔滨站站场设计的图纸及其相关说明）。 四、 指导教师提供的设计资料 1. 具体联锁站场设计图。 2. 计算机联锁设计方面相关资料。 3. 计算机联锁系统具体结构原理图。 五、 要求学生搜集的技术资料（指出搜集资料的技术

4、领域） 1. 计算机联锁方面相关资料。 2. 继电联锁工程设计方面相关资料。 六、 设计进度安排第一部分 熟悉继电联锁工程设计过程及设计方法及 细节 （5周）第二部分 对哈尔滨站站场进行施工设计 （9周）第三部分 撰写毕业论文并准备答辩材料 （2周） 评阅及答辩 指导教师： 年 月 日学院审查意见：审 批 人： 年 月 日诚信承诺一、 本论文是本人独立完成；二、 本论文没有任何抄袭行为；三、 若有不实，一经查出，请答辩委员会取消本人答辩资格。承诺人： 2015年4月15日摘 要铁路信号是铁路运营的耳目，它的主要功能是保证行车安全。联锁是铁路信号保证行车安全的重要技术措施，指的是信号设备与相关因

5、素的制约关系。铁路方面的计算机联锁是指，利用计算机对车站作业人员的操作命令及现场表示的信息进行逻辑运算，从而实现对信号机及道岔等进行集中控制，使其达到相互制约的车站联锁设备，即计算机集中联锁。车站信号计算机联锁控制系统，是实现铁路车站“运行指挥，安全防护”功能的控制系统，是计算机控制技术以及可靠性、安全性理论在铁路信号系统综合应用的产物，经过30多年的研究与发展，已经成为车站信号控制系统的主流。为了保证计算机联锁系统的正常运行，以及车站的正常开通，必须进行工程设计。本文在学习了车站信号控制及计算机联锁的基础上，以假设的哈尔滨站作为背景，结合铁科院的TYJL-ADX型计算机联锁系统进行计算机联锁

6、工程设计，以保证工程的可靠性。该系统采用双机热备冗余设计，在安全性、可靠性、经济性方面更具有较强竞争力。 该设计的主要工具为AUTOCAD制图工具，具体完成的内容包括：首先假定哈尔滨站场，设置车站信号平面图；其次，在车站信号平面图的基础上，设置联锁表；再结合具体的计算机联锁系统，排列组合架，并排列各设备在组合架上位置；分配参与联锁的设备在机柜中的布置，包括电源屏的布置；最后完成计算机与继电器的接口电路，画出配线图表，其中配线包括电源到各个机柜配线，各机柜零层配线，继电器到分线盘的配线；并画出了信号、调车、区段相应硬件控制和表示电路。关键词：铁路信号；计算机联锁；设计与施工 ；制图目 录第1章

7、绪论1.1 铁路信号与车站联锁控制系统铁路运输系统是一个由机车车辆、铁道线路、桥梁隧道和站场等基础设备组成的庞大系统，在这个系统中必须设有指挥列车运行的铁路信号系统来保证列车按照行车计划安全高效地运行。防止列车冲突的传统做法是将铁路划分成若干段，把在车站之间的各段线路称作区间或闭锁分区，在区间的两端设置信号机对区间进行防护；把车站内列车或调车车列由一点运行到另一点的全部行程称作进路，同样在进路两端设置信号机予以防护。在开放信号前要检查进路是否空闲，进路中的道岔位置是否正确，以及该进路是否与其他进路发生冲突等等。只有在防止会导致机车车辆相互冲突的进路已锁闭、列车或调车车列经过的所有道岔均在与进路

8、开通方向相符合的位置、信号机的显示与所建立的进路相符合都满足的情况下，信号才能开放，允许列车驶入。为了保证行车安全，信号、道岔、进路之间必须保持一定的制约关系和操作顺序，这种制约关系和操作顺序就叫做联锁，车站信号系统被称为车站联锁控制系统。联锁设备分为正线车站联锁设备和车辆段联锁设备。联锁设备早期为机械联锁，后来发展成为继电器集中联锁。随着计算机、通信、控制技术的快速发展，计算机联锁已经成为当前铁路信号联锁的主流设备。1.1.1 联锁系统的发展从1825年第一条铁路在英国诞生以来，安全与效率就成为铁路运输所面临的主要问题。为了在保证运输安全的前提下提高运输效率，出现了专用的铁路信号，并以简单的

9、机械式车站联锁控制设备诞生。1927年基于布线逻辑的继电联锁控制系统问世。与机械联锁不同的是，继电器联锁的联锁逻辑由继电电路实现，道岔和信号机不再由操纵杆控制，完全由继电联锁控制系统自动完成道岔和信号机的安全控制。我国铁路的6502继电联锁控制系统由重力式安全型继电器构成控制电路。该系统很好的实现了安全联锁功能，并且在故障状态下能够保证控制系统的安全性。直到今天，继电联锁在我国的铁路系统中仍占据重要地位。20世纪80年代，随着计算机（Computer）、通信（Communication）、控制（Control）三大技术快速发展，人们开始尝试采用电子器件取代继电器来构成铁路信号电子联锁控制系统，

10、从此掀开了计算机联锁控制系统研究与应用的新篇章。到上世90年代，世界上多个国家已开始大面积推广使用计算机联锁控制系统。计算机联锁控制系统的应用也标志着铁路信号自动控制进入了一个全新的发展阶段。1.2 计算机联锁设备在国内外的发展计算机联锁首先于1978年在瑞典哥德堡投入运用， 20世纪80年代后，美、日、英、法、德国等国进入试验阶段或投入使用，在系统设计上各有不同的方案。我国第一套计算机联锁设备于1984年在南京梅山铁矿地下运输线正式开通。1989年，铁科研通号所研制的计算机联锁系统首先在郑州北编组站峰尾开通，这是计算机联锁系统应用于国家铁路的开始。而后，铁科研通号所于1993年在哈局平房站安

11、装计算机联锁，通号总公司于1994年在浦口交通站安装计算机联锁。至此，我国铁路开始在铁路干线采用计算机联锁系统。1998年，铁道部加强了计算机联锁的上道管理，以确保计算机联锁系统的积极、稳妥、健康发展。目前，在引进美国、法国、德国、日本等国的计算机联锁系统的基础上，我国研制出了多套适合我国铁路和城市轨道交通的计算机联锁系统。以铁科研通号所的TYJL型、通号总公司DS6型、北京交通大学JD型、卡斯科公司的CIS系列等单位为代表的生产厂家相继通过铁道部的技术鉴定，有的已经达到了国际先进水平。因此，继续加大在计算机联锁系统领域的研究，致力于设备国产化和保持核心竞争力是目前我国计算机联锁系统的主要发展

12、方向。目前国内已经有大量车站装配了计算机机联锁系统。其中主要采用由通用的工业控制计算机组成的双机热备系统，少部分采用了由国外专用机组成的双机或多机冗余系统。随着实践经验的积累，系统的性能也会不断的提高。总之，铁路信号计算机联锁控制系统将向着低成本、高效率、高安全、高可靠及信息化、智能化、网络化和综合自动化的方向快速发展。1.3 本设计的主要内容和研究方法目前，在我国铁路众的车站中，采用先进的计算机联锁设备的还不足一半，在今后的引进、改造中，有极为广阔的发展前景。此外，我国铁路建设仍在大量进行，特别是高速铁路和客运专线将继续快速发展，这就为计算机联锁设备提供了巨大的市场需求空间，同时也提出了更高

13、的技术要求。因此研制更加先进的计算机联锁系统具有十分重要的意义。而该课题就是基于计算机联锁系统，对计算机工程设计进行探讨研究，以保证计算机联锁系统的正常运行。本文主要是基于哈尔滨站的计算机联锁工程设计，旨在以ADX型计算机联锁系统为依托，介绍计算机联锁工程设计。设计研究的主要内容包括：哈尔滨站车站平面图的设计；车站信号联锁表的编制；计算机联锁系统机柜布局，包括组合排列表的排列和机柜的布局设计；从继电器到计算机系统的接口电路和连接方式的设计，包括电源的配线、继电器与采集接口的配线和至分线盘的配线。该设计是从具体站场车站平面布置着手，通过车站信号平面布置图，设计出该车站的联锁表、组合排列表、电源配

14、线图、采集接口的配线、继电器到分线盘的配线、以及相关的控制表示电路图的绘制。该设计最后使用AUTOCAD软件制图完成。全文共分为六章：第1章为绪论，主要介绍联锁及计算机联锁的概念和国内外发展情况。第2章为车站计算机联锁的原理、及其相关技术，主要介绍TYJL-ADX型计算机联锁的原理和系统组成，以及系统中需要控制的各部分的原理。第3章为车站信号平面布置图及联锁表的设计。第4章为计算机联锁机柜的设计，其中有继电器在组合架中的排列情况，机柜的设计原则及布置。第5章中详细介绍了继电器到分线盘之间各接口的配线原理及结果。第6章为相应硬件控制和表示电路，列出了信号、调车、区段对应的控制和表示电路，详细介绍

15、了各电路的工作原理和工作过程。最后为结论，对本文进行的总结和展望。第2章 车站计算机联锁原理及系统组成2.1 车站计算机联锁的原理本章的主要介绍计算机联锁控制系统的原理，介绍有关计算机联锁的层次结构、硬件组成和软件功能。2.2 计算机联锁的层次结构计算机联锁控制系统是实现以进路控制为主要内容的联锁功能控制系统，它主要以色灯信号机、动力转辙机和轨道电路作为三大室外设备，并以电子设备实现联锁功能，对轨道区段状态、信号状态和道岔状态进行监测，并对信号机和道岔实施控制的系统。计算机联锁控制系统的层次结构如图2-1所示。操作表示设备微机联锁机构输入输出轨道电路 道岔 信号机图2-1 计算机联锁控制系统的

16、层次结构1.人机交互层。通过操作与微机联锁机构进行信息的输入和输出操作，来反映设备的工作状态和行车作业情况，该层位于车站运转室内。2.联锁层。微机联锁机构是系统的核心，它不仅要接收来自人机会话层的操作信息，还要接收来自监控层的反映信号机、动力转辙机和轨道电路状态的信息，并根据这些信息进行运算，产生信号控制命令和道岔控制命令，交付监执行组电路执行。联锁机构处理的都是计算机二进制逻辑信息，大多设在车站信号楼的机械室内。3.输入输出接口层。接收来自微机联锁层的控制命令，经过信号机控制电路和道岔控制电路，改变信号显示，驱动道岔状态转换；向微机联锁机构传输信号状态信息、道岔状态信息和轨道电路状态信息。4

17、.室外设备。主要包括轨道电路、道岔、信号机等现场设备，位于站场和区间。2.3 TYJL-ADX计算机联锁的硬件结构和软件结构SWJTU型计算机联锁系统，该系统采用SIEMENS公司生产的PLC4作为主要控制部件实现对车站信号联锁设备的实时控制。哈尔滨站工程设计就是基于本系统进行的。SWJTU型计算机联锁系统，硬件上，对安全关键部件采用双机冗余方式设计，主、备设备具有完善的自检、同步功能，能实现无扰动的故障切换；软件上，对联锁软件采用Petri网模型定义、面向对象方法设计，Step7 STL语言进行实现。2.3.1 硬件结构TYJL-ADX计算机联锁系统的硬件结构如图2-2所示。整个系统共分为3

18、 层:操作表示层、逻辑控制层和采集驱动层。操作表示层和逻辑控制层中各个结点通过MPI总线实现层间结点之间的通信；逻辑控制层和采集驱动层之间通过冗余的PROFIBUS总线进行互连，以保证逻辑控制层和采集驱动层之间的可靠通信。从安全性角度考虑，整个系统分为安全区域和非安全区域，其中操作表示层为非安全区域，逻辑控制层和采集驱动层属于安全区域，用于保证计算机联锁系统的故障安全性。操作表示层主要负责系统中操作命令的下达、站场设备状态的实时显示以及系统的维护。操作表示层主要由两套具有相同配置的人机接口部件和一套维修终端构成。人机接口，即上位机，由工业控制微机、CRT 显示屏、键盘和鼠标等构成。两套上位机物

19、理上相互独立、同时运行，一台上位机处于工作状态，另一台处于热备状态。上位机接收值班员的操作命令并进行简单判定，将合法命令通过MPI总线传送到逻辑控制层的联锁逻辑控制单元，接收来自联锁逻辑控制单元的命令执行情况以及站场中信号设备的表示信息以便进行站场的动态显示。此外，在联锁测试期间，利用上位机中的仿真模块模拟列车在进路中的运行，以协助系统测试仿真。维修终端，即电务维修机，由工业控制微机、CRT显示屏、键盘和鼠标等构成。维修终端通过MPI总线从逻辑控制层接收联锁逻辑控制单元的命令执行情况以及站场中信号设备的表示信息，以便进行站场的动态显示；记录值班员操作命令、站场变化信息、系统错误等，并实现记录的

20、存储、打印和再现，电务维修提供方便。 采集驱动层主采集/驱动MPI总线 逻辑控制层操作表示层备采集/驱动ET ET I . I O ET ET I . I O POWER CPU H 414-H HPOWER CPU H 414-H H人机接口CP5611人机接口CP5611人机接口CP5611安全区域 非安全区域继电器电路图2-2 TYJL-ADX型计算机联锁系统的硬件结构逻辑控制层接收上位机下发的操作命令，依据从采集驱动层采集的现场信号设备实时状态，进行联锁逻辑运算；依据逻辑运算结果发送驱动命令到采集驱动层；保存采集信息、联锁运算中间结果和设备故障信息到特定内存数据块，以便于操作表示层的访

21、问。逻辑控制层由两组物理上相互独立的联锁逻辑控制单元构成，每组联锁逻辑控制单元由1 块电源模板POWER和1块CPU模板CPU4142构成。每块 CPU 模块中均包含两个完全相同的同步模块 H，1块CPU模板中的2个同步模块H与另一个CPU模板中的2个同步模块 H之间通过高速光纤电缆相连，以保证2个CPU之间的通信和同步。采集驱动层由主采集驱动单元、备采集驱动单元和继电器电路3部分组成，主采集驱动单元和备采集驱动单元物理上相互独立，硬件配置完全相同，实现采集和驱动的冗余。采集驱动层接收逻辑控制层下发的驱动命令并通过继电器电路驱动室外信号设备动作，接收室外信号设备实时状态供逻辑控制层联锁运算时使

22、用。2.3.2 软件结构计算机联锁系统的软件应具有以下功能：操作表示功能：包括操作信息的处理和表示信息的处理，还包括信息的维护与管理功能，以及相关信息的自动记录功能；联锁控制功能：其中进路建立阶段包括进路选择、进路锁闭、信号开放、信号保持等四个部分；进路解锁阶段包括自动解锁方式和非自动解锁方式，前者分为正常通过解锁和调车中途返回解锁，后者分为取消进路、人工延时解锁、故障解锁等等；设备控制功能：包括信号操作功能、道岔操作功能、引导操作功能、非进路调车控制等等；设备信息采集与驱动功能：包括信息采集的输入和驱动控制信息的输出；接口预留功能：例如与调度集中系统联系的功能、与调度监督系统联系的功能、自动

23、检测与诊断功能等等。操作及显示软件模块通信软件模块通信软件模块联锁逻辑运算软件模块通信软件模块通信软件模块输入输出软件模块通信软件模块图2-3 计算机联锁控制系统软件的总体结构图由以上的功能划分规则可以得知，铁路信号微机联锁控制系统应分为操作表示层、联锁运算层和I/O控制层。对应每层结构都有相应的控制软件，以及完成各个软件模块间相互减缓数据的通信软件。在只考虑功能安全情况下，一套完整的微机联锁控制软件系统应该包含以下几个功能模块：控制显示软件模块、联锁软件模块、采集驱动软件模块和通信功能模块。各模块功能不同，相应软件安全性要求不相同，需要不同对待和处理。第3章 车站信号平面图及联锁表的设计3.

24、1 工程设计概述该设计是以哈尔滨站站场作为背景，结合国产的计算机联锁系统TYJL-ADX型进行工程设计，以保证施工的进行。完成的工作有：根据具体联锁站场，设置联锁表，排列组合，并排列各继电器在组合架上位置。完成联锁系统与继电器的接口电路，画出配线图表。结合具体联锁站场，画出道岔、信号机、轨道电路的控制和表示电路。3.2 哈尔滨站信号平面图概况在进行工程设计之前，需要对站场进行勘测。勘测调查是在接到批准的设计任务书，取得按一定比例绘制的车站线路平面图之后进行的。本次毕业设计的站场是假设的哈尔滨站，在预设站场的基础上绘制有关车站信号工程设计图。如图3-1为本设计的背景站场，以本站场为基础进行工程设

25、计。该站场中共有5个方面，分别是下行方向的两个个方面，上行方向的三个方面。所选站场为复线4股道站场，设计车站全套联锁区。涉及到的有信号机，道岔，轨道电路等，其中进站信号机有5架，分别是X、XN、S、SN、SG；调车信号机有8架，分别是D1、D2、D3、D4、D6、D8、D10、D12；道岔有14组，分别是1/3、5、7/9、2/4、6/8、10/12、14/16、18；轨道区段有18段，分别是IAG、3DG、1-5DG、7DG、9DG、IG、IIG、3G、4G、IBG、4BG、2DG、4-8DG、6DG、10-14DG、12DG、16DG、18DG、SGQG其中IG、G为正线，3G、4G为站线

26、，均可双向运行。具体的站场图如图3-1所示。3.2.1 信号机的设置本站的信号机类型有下面这些。进站信号机：是按列车运行方向，如X、XN、S、SN、SG。出站信号机：是按列车运行方向，右下角加股道号。如，X1等。调车信号机：从列车到达方向顺序编号，上行咽喉用双数，下行咽喉用奇数。如：D1，D6。其中单置调车信号机为D1、D2、D3、D4、D6、D8、D10、D12，出站兼调车信号机，按列车运行方向命名，如：XI，SII。图3-1 车站平面信号站场图3.2.2 道岔道岔由一根可以移动的尖轨和尖轨外侧的两根固定的基本轨组成。与尖轨和基本轨连接的是四根合拢轨。其中两根合拢轨是直的，两根是弯的，两根内

27、侧合拢轨相连的是辙叉。它由两根翼轨，一个岔心和两根护轮轨组成。护轮轨和翼轨为固定车轮运行方向。由岔心所组成的辙叉角，道岔号与辙叉角成反比。道岔状态包括正常工作状态和非正常工作状态。正常工作状态： 道岔位置：道岔有两个位置，经常放置的位置叫定位， 根据需要临时改变的位置叫反位。非工作状态：也叫四开状态，指两根尖轨同时不密贴于基本轨。本站场的道岔有：1/3、5、7/9、2/4、6/8、10/12、14/16、18。3.2.3 轨道电路类型：道岔区段 ，如1-5DG、18G；股道（存放列、调车，长），如IG，3G；牵出线和尽头线（转线，存放机车）；作用：确定车列在站场中具体位置。状态：空闲状态和占用

28、（或故障）状态。状态表示：用安全型轨道继电器DGJ来反映。遵循安全对应原则，DGJ吸起反映轨道电路区段空闲，DGJ落下反映车列占用区段或轨道电路故障。3.3 联锁表的设计3.3.1 联锁表的设计联锁表是说明车站信号设备联锁关系的图表。联锁表中表示出了进路、道岔、信号机之间的基本联锁内容。联锁表是联锁设备开通试验时作为检查车站联锁设备之间联锁关系的主要依据。车站信号平面布置图是编制联锁表的依据。在编制联锁表时，应以进路为主体，从下行咽喉到上行咽喉，从列车进路到调车进路逐条依次顺序编号。然后将所排列进路需要按下的按钮、防护该进路的信号机名称和显示、进路所要求的有关道岔的位置、进路应包括的轨道区段以

29、及与所排进路相敌对的信号等项逐一填写。联锁表的编制内容如下：1. 填写方向栏 接车方向和发车方向。2. 填写进路性质 列车进路和调车进路。3. 进路号码栏 按全站列车进路和调车进路顺序编号。通过进路由正线接、发车组成，不用另编号，仅将接发车进路号码以分数形式填写。4. 进路栏 逐条列出联锁范围内的全部列车和调车的基本进路。5. 排列进路按下按钮栏 顺序填写排列进路时应按下的按钮名称以及排列变通进路按下的变通按钮或是起变通按钮作用的调车按钮名称。6. 确定运行方向道岔栏 如有两种以上运行方式时，应填写区别开通进路中起关键作用的对向道岔位置。7. 道岔栏 顺序填写所排进路中的全部道岔以及有关防护和

30、带动道岔的编号和位置。8. 敌对信号栏 站内联锁设备中，敌对进路必须互相照查，不得同时开通。9. 轨道区段栏 填写排列进路时应检查的轨道区段名称。基本进路的选择：一般把平行作业影响较小，走行距离较短，经过道岔较少的进路定为基本进路，其中以第一个因素为主。且优先考虑接车进路，其次为发车进路，最后才考虑调车进路。对于列车进路一般只填写基本进路和一条变更进路，而对于调车只填写基本进路。进路栏调车进路根据调车信号机编号，由小到大，依次列出全部调车进路，并编号；列车进路分为接车进路和发车进路，股道从上到下依次列出并编号。进路栏的写法：1. 列车进路 列车接至X股道时，应写作“至X股道”；列车由X股道发车

31、时，应写作“由X股道”；通过进路应写作“经X股道向XX方面通过”。2. 调车进路 由Dxx信号机调车时，应写作“由Dxx”；调车至某一顺向调车信号机时，应写作“至Dxx”；调车至某股道时，应写作“至X股道”；向尽头线、专用线、机务段、双线出口等处调车时，应写作“向Dxx”；当进站信号内方仅作调车终端时，应写作“至XX进站信号机”。为了满足平行作业的要求，排列进路时，有时应把某些不包括在进路中的道岔带动到规定位置，称之为带动道岔。这有两种情况：一种是这些带动道岔与所排列进路上有关道岔属于同一个道岔区段，但列车运行时并不经过该道岔。用“ ”表示。另一种是在通过交叉渡线中的一组双动道岔反位排列进路时

32、，应将另一渡线上的双动道岔带动至定位并锁闭。用“ ”表示。另外，当有基本进路和变更进路可供选择时，还应将开通基本进路的对向道岔位置填写在“确定运行方向道岔”栏内，以表明基本进路的关键道岔。为了保证行车安全，不允许同时建立会危及行车安全的进路。对于抵触进路可以由道岔区分开，对于敌对进路则要列入联锁表中。凡属于敌对进路的信号，不能同时开放。为此，应把所有敌对关系的信号机名称填写在“敌对信号”栏中。应注意，有时会遇到仅以某一组道岔的位置作为条件尚不能决定是否为敌对的情况。以双动道岔作为条件时，可以只写一个关键道岔号码。由车站两端向同一股道办理列车和调车或列车和列车进路，构成“迎面敌对”关系，应分别按

33、列车或调车填写在“迎面进路”栏内，不必再填“敌对信号”栏。在道岔区段栏内，应将该进路内需要检查空闲的道岔区段、无岔区段、乃至接车股道的编号逐一填写。应注意，如与进路有关的超限界轨道区段，也应检查其空闲。3.3.2 哈尔滨站联锁表的设计如图3-2中所示，其中进路分为列车和调车，列车和调车中有分为上行和下行。在编写联锁表的时候，要十分注意准确可靠性。对于敌对进路的编写时要十分注意，因为敌对进路的错误及可能导致相撞事件的发生。下面分几种不同的情况来说明联锁表的设计过程：1. 下行接车至股道 下行接车至IG，排列进路按下按钮为XLA和SILA，确定运行方向的道岔为1、5，都处于定位状态，开放信号的信号

34、机名称为X，因为是正线接车，信号显示为黄灯U，经过的道岔有1、3/5，敌对信号为DI、SI，进路经过的轨道区段有IAG、1-5DG、IG，迎面列车进路和调车进路都是IG。2. 下行由股道发车 由IIG发车至S，按压的按钮有为XIILA和SLA，确定运行方向的道岔为（9/11），处于反位状态，开放信号的信号机名称为X3，因为是侧线发车，信号显示为绿灯L，经过的道岔有14、10/12、6/8、2/4，敌对信号为XIID、D6、S，进路经过的轨道区段有10-14DG、4-8DG，无迎面列车进路和调车进路。3. 站内调车信号机之间调车进路 调车进路由D1至D3，按压的按钮有为D1A和D3A，确定运行方

35、向的道岔为（1/3），处于反位状态，开放信号的信号机名称为D1，因为是调车进路，信号显示为白灯B，经过的道岔有（1/3），敌对信号为X、SII、S4，进路经过的轨道区段有1-5DG、3DG，无迎面列车进路和调车进路。4. 站内调车信号机与出站信号机之间调车进路 调车进路有X3至D2，按压的按钮有为X3DA和D2A，确定运行方向的道岔为12，处于定位状态，开放信号的信号机名称为X3，因为是调车进路，信号显示为白灯B，经过的道岔有（18）、10/12、2/4，敌对信号为X3L、SN、D12、D8、D2，进路经过的轨道区段有18DG、12DG、2DG，无迎面列车进路和调车进路。图3-2 联锁表第4章

36、 计算机联锁机柜的设计4.1 组合架的排列本站场联锁组合包括有信号组合、道岔组合、轨道电路组合。其中信号组合又可分为进站、出站兼调车、调车组合，进站组合有X、XN、S、SN、SG，出站兼调车组合有XI、X、X3、X4、SI、S、S3、S4，调车组合有D1、D2、D3、D4、D6、D8、D10、D12；道岔组合有1/3、5、7/9、2/4、6/8、10/12、14/16、18，轨道电路组合有IAG、3DG、1-5DG、7DG、9DG、IG、IIG、3G、4G、IBG、4BG、2DG、4-8DG、6DG、10-14DG、12DG、16DG、18DG、SGQG。4.1.1 组合排列表的编制组合类型分

37、好之后，需要编制组合排列表，以解决全站用的各种定型与零散组合在组合架上的排列问题。在编制组合排列表前需要统计处所需要的组合数，已决定需要排几架。目前广泛使用的组合架，每架可以装10个组合，组合自下而上编号。另有零层端子板框一个，放在0层，安装有组合架与控制台、控制台、电源屏等设备联系用的端子。编制组合排列表的要求是方便走先并使走线距离最短；同一架上的10个组合侧面间的连线都应尽量避免迂回跨越。为此应尽量把有联系的几个组合就近排列。本设计采用的是“S”形排列法，从上行咽喉的进站口开始，从右向左把各组合按一定规律安排在组合架上，如图4-1所示。 21 22 23 24 11 12 13 14 31

38、 32 33 34图4-1 S形排列法本站根据实际情况，需要七个柜，分别是51、52、53、61、62、63、64柜，按照上面的原则进行摆放。从第,5排第1列即51架开始，51架排满后排52架，依次为例。第5排最后一架第53架排完后，第6排从离第61架开始排，次序为61、62、63、64，各排的架与架也采用“S” 形排列法。4.1.2 哈尔滨站组合排列表本站组合排列表中，分成了3架，分别是X组合架、D组合架、Q组合架。X组合架里面摆放了信号机组合，包括：进站信号机3个，调车信号机10个，出站兼调车信号机6个，这些信号机所有的继电器及熔断器组合都放在里面，共分为10层。D组合架摆放的是道岔组合，

39、包括7组道岔，分两层放置。Q组合架里面是区段组合。这里列出其中各架中需要摆放的设备在实际站场中的位置，如图4-2。在X架里第一层的D1表示的是D1信号机包含的几个所有设备包括DJ、DXJ继电器、熔断器等都在里面。从D1开始排，按照上面的规则依次把所有信号组合的设备都排列在组合加上。01和02 层放置的是PLC，上面写的C1和J1等代表的是PLC的采集板和驱动板道继电器之间的端子板。X组合架里的继电器所用的PLC全部放在Q柜里面。在D架里摆放的是道岔的继电器和相对应的熔断器，其中1个道岔包括4个继电器：分别是DBJ、FBJ、1DQJ、2DQJ，7组道岔按照上下行的顺序，依次把所有道岔组合的继电器

40、和熔断器放进去。和X架的一样，01和02 层放置的是PLC。其继电器所用的PLC同样放在Q柜里。在Q架里摆放的是轨道区段对应的继电器，共有16组区段，排列方法就是按照行车方向，下行方向一次排列，一排可以放8个组合。前面两架一样，01和02 层放置的是PLC，其继电器所用的PLC也同样放在Q柜里。最后一个就是电源柜，电源与CPU独立放置在一个机柜中，构成独立的电源柜。在电源柜中，供X、D、Q柜的电源分三层设置。在供每个柜的电源中，又分为到PLC的电源和到继电器的电源，供两者的电源均为24V。图4-2哈尔滨站组合排列表部分计算机联锁工程设计对比与6502电器集中，组合排列表多了下面两列，如上图4-

41、2所示。其中这两行是对该架采集驱动点的一个总和，列出了每个架上需要多少个采集驱动板，继而知道需要多少个PLC。其中进站信号机采集点6个，驱动点4个，有三个进站信号机；出站兼调车信号机采集点3个，驱动点2个，共6个出站兼调车信号机；调车信号机有2个采集点，1个驱动点；道岔采集点有2个，驱动点有2个，共7个道岔；区段16个，各有一个采集点。下表4-1为各组合中需要的采集驱动点。表4-1 采集驱动点的确定表层 架XDQDY109采集6驱动48采集6驱动47采集6驱动46采集3驱动25采集6驱动44采集6驱动4采集2驱动23采集7驱动4采集4驱动42采集8驱动4采集4驱动4采集81采集8驱动4采集4驱

42、动4采集802备采集驱动备采集驱动备驱动01C1C2J1J2J3J4C3 J5J6本设计中考虑到提高系统的保障性，采用双机热备的方式，所以采集和驱动点都有主和备两组。4.2机柜中设备的布局哈尔滨站的设计中，一共安排了4个柜，一个是信号机柜，一个是道岔机柜，一个是区段机柜，最后一个是给这些柜供电的电源柜。分别命名为：X、D、Q、DY。下面将电源及各柜中的布局有关知识作一个介绍。4.2.1 电源的分类由于信号电路的特殊性所决定，其电源的种类繁多。为了区别这些的电源，采用了不同的电源符号。按电源的种类可分为直流电源、交流电源以及条件电源等。按电源的量级又可分为12V、24V、220V等。直流电源中又

43、分为直流24V电源和直流220V电源。直流24V电源，在电路图中，直流24V用KZ和KF表示，如图43(a)所示。图43 直流电源符号直流220V电源，直流220V电源在电路图中用DZ220和DF220表示，如图43（b）所示。达种电源只供转换道岔用，220表示电压值，D表示道岔，所以DZ220表示道岔电源220V正极，DZ220表示道岔电源220V负极。交流电源又分为交流24V电源和交流220V电源。由于交流电的大小和方向是随时间周期性变化的，所以不像直流电那样明显地分为正极与负极，然而对于交流电在它的某一瞬间还是可以分为正半周与负半周的，所以在电路图中的交流电源也分成交流正极与交流负极这两

44、个极性，加以区别。交流24V电源，在电路图中，交流24V电源用JZ和JF表示，如图44所示。J表示交流电源，Z表示电源正极，F表示电源负极，即JZ为交流24V正极，JF为交流24V负极。此电源是专供控制台点灯用的。图44 交流电源符号交流220V电源，在电路图中，交流220V电源的符号分别用JZ220和JZ220表示。由于交流电源220V在电路中应用较广，在用于不同地方时，在JZ220和JF220符号的前面还加上一个相应的符号。如交流220V电源用于道岔表示继电器时要在前面加上D字，即为DJZ220和DJF220；用于信号点灯电路时要加上X字，即为XJZ220和XJF220；用于轨道电路时要加

45、上G字，即为GJZ220和GJF220。4.2.2 电源屏的布局按用途分，信号电源屏可分为继电集中电源屏、计算机联锁电源屏、驼峰电源屏、区间电源屏、25Hz轨道电源屏、三相交流转撤机电源屏等。计算机联锁电源屏是为满足计算机联锁对电源的较高要求而设计的供电装置，它的电路结构基本上与继电集中联锁用电源屏相同，只是增加了计算机所用电源。计算机联锁电源屏按容量分为5k VA、10 k VA、15k VA、20k VA和30k VA五种。计算机联锁设备对供电要求除满足安全、稳定、可靠外，可以提供以下电源：信号点灯电源：交流220伏；轨道电路电源：交流220伏；道岔表示电源：交流220伏；继电器动作电源：

46、直流24伏；电动转辙机动作电源：直流220伏；其它电源均为交流220伏。本站计算机联锁系统的电源与CPU独立放置在一个机柜中，构成独立的电源柜。在电源柜中，供X、D、Q柜的电源分六层设置。在供每个柜的电源中，又分为到PLC的电源和到继电器的电源，供两者的电源均为24V。电源柜的具体布局如图45所示。三个柜的布局完全一样，都是有到PLC的电源和到继电器的电源，供两者的电源均为24V，但是到各个柜的电源端子确是不同的。具体的配置见图4-5电源屏的布局。图4-5 电源屏的布局X柜中因为放置了进站信号机、调车信号机等，除了需要电源屏提供直流控制电源KZ、KF，交流控制电源JZ、JF，还需要信号点灯交流

47、电源XJZ-220、XJF-220，道岔交流表示电源DJZ-220、DJF-220电源。D柜中是道岔组合，除了需要电源屏提供直流控制电源KZ、KF，交流控制电源JZ、JF，还需要道岔直流动作电源DZ-220、DF-220，道岔交流表示电源DJZ-220、DJF-220电源。Q柜中是轨道区段组合，并且放置了3个柜的PLC，除了需要电源屏提供直流控制电源KZ、KF，交流控制电源JZ、JF，还需要轨道交流控制电源WJZ-220、WJF-220。4.2.3 X机柜中的设备布局X柜放置信号继电器的熔丝，D柜是道岔继电器和相应的熔丝，Q柜的轨道继电器及相应熔丝。每个信号机均对应两个熔丝，名称为RD1和RD

48、2，熔丝的最大允许通过电流值为0.5A，每个熔丝有两个接点。一个熔断器有两个熔丝。熔断器也称保安器、保险丝。它们是信号电路可靠的保安系统，不但能保证供电设备的安全，而且还能在设备发生故障时缩小影响范围和便于查找故障。信号电气设备的过载和短路防护，几乎都是靠熔断器来完成的。熔断器是一种电流检查元件，在电路中串联于电源与负载之间。一旦电路中发生过载或短路时，由于电流的增加，超过其负载能力，使熔体的温度急剧上升而自行熔断，迅速切断负载与电源之间的联系，从而达到保护负载、电源和电气设备的安全。（a） （b）图46 熔断器符号电路图中的熔断器图形符号如图46所示。在同一电路图中如有几个熔断器时，就用RD

49、1、RD2、RD3加以区别。在熔断器上标有的安培（A）数是指通过该熔断器的最大允许通过电流值。在信号电路图中最常用的熔断器的容量规格分为0.5A、1A、2A、5A、10A等几种，在信号电气设备（如电源屏）上，熔断器容量可增达15A、20A、30A等。在信号电路中除了有单个熔断器串接在负载与电源之间外，还有多个熔断器的组合接法，如分级防护、分开防护和分级分开综合防护等等。分级防护可在熔断器熔断时使影响面控制到最小，而且便于查找故障。图4-7 X柜内继电器布置图X柜的第13层为调车组合继电器和相应的熔丝，第46层为出站兼调车组合继电器和相应的熔丝，第79层为进站组合继电器和相应的熔丝。零层放电源端

50、子板和到分线盘的端子板，1D、2D为4柱端子板，3D10D为空气开关，J1J7为到分线盘的8柱端子板。如图4-7所示，是X柜第106层的排列。第10层放了进站信号机X的信号组合，包括六个继电器：DJ、2DJ、LXJ、ZXJ、YXJ、TXJ，以及两个熔丝RD1、RD2。按照顺序，先摆放继电器，再摆熔丝。第9层放了进站信号机SH的信号组合，包括六个继电器：DJ、2DJ、LXJ、ZXJ、YXJ、TXJ，以及两个熔丝RD1、RD2。按照顺序，先摆放继电器，再摆熔丝。第8层放了进站信号机ST的信号组合，包括六个继电器：DJ、2DJ、LXJ、ZXJ、YXJ、TXJ，以及两个熔丝RD1、RD2。按照顺序，先

51、摆放继电器，再摆熔丝。第7层放了出站兼调车信号机X3的信号组合，包括三个继电器：LXJ、DXJ 、DJ，以及两个熔丝RD1、RD2。按照顺序，先摆放继电器，再摆熔丝。第6层放了出站兼调车信号机X3和X的信号组合，每个包括三个继电器：LXJ、DXJ 、DJ，以及两个熔丝RD1、RD2。按照顺序，先摆放继电器，再摆熔丝。图4-8 X柜内继电器布置图如图4-8第5层放了出站兼调车信号机S3和S的信号组合，每个组合包括三个继电器：LXJ、DXJ 、DJ，以及两个熔丝RD1、RD2。按照顺序，先摆放继电器，再摆熔丝。第3层放了调车信号机的4个调车信号组合，每个组合包括2个继电器： DXJ 、DJ，以及两个熔丝RD1、RD2。按照顺序，先摆放继电器，再摆熔丝。其中零层为电源端子板和到分线盘的端子板，X柜的采集驱动层及通信板放置在Q柜中，其中D柜的采集驱动层以及通信板都放在Q柜中以便于统一管理维护。4.2.4 D柜的设备布局D柜放置道岔继电器以及其对应的熔丝。D柜的第14层为道岔组合继电器和相应的熔丝，与X柜相同，D柜的零层放置电源端子板和到分线盘的端子板，1D、2D为4柱端子板，3D10D为空气开关，J1J7为到分线盘的8柱端子板。柜设备的具体布置如图49所示。