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计算机连锁系统中CAN总线之运用
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模块组成
全电子化执行机各组成模块如下：
（1）四线制道岔转辙机模块：四线制道岔模块可以替代原有的道岔动作和表示回路中的继电器，接收和执行由联锁机下发的控制命令，直接控制ZD6型道岔的正常转动，并实时监测ZD6型道岔的工作状态，反馈给联锁机。它适用于使用ZD6型道岔的铁路上。
（2）五线制三相交流转辙机模块：五线制三相交流转辙机模块可以替代原有的五线制道岔动作和表示电路中的继电器，接收和执行由联锁机下发的控制命令，直接控制S70K型或ZD9-J 型道岔的正常转动，并实时监测S70K型或ZD9-J型道岔的工作状态，反馈给联锁机。它适用于使用S70K型或ZD9-J 型道岔的铁路上。
（3）列车信号机模块：列车信号机模块是替代原电气6502进站、进路信号机和带调车信号的两方向的出站信号机的控制电路，并取消灯丝继电器。实时接收和执行由联锁机下发的控制命令，直接控制信号灯的点亮和熄灭，并实时监测信号灯的点亮和熄灭的工作状态，反馈给联锁机。一个列车信号机模块可以控制8个灯位，即可控制1架列车信号机。它适用于使用列车信号机的铁路上。
（4）调车信号机模块：调车信号机模块是替代原电气6502调车信号机的控制电路，并取消灯丝继电器。实时接收和执行由联锁机下发的控制命令，直接控制信号灯的点亮和熄灭，并实时监测信号灯的工作状态，反馈给联锁机。一个调车信号机模块可以控制8个灯位，即可控制4架调车信号机。它适用于使用调车信号机的铁路上。
（5）交流轨道电路模块：交流轨道电路模块是替代原JZXC-480型继电器作为轨道电路的接收设备，用于接收轨道信号电流。它实时检测现场轨道电路的状态，通过总线传给联锁机，同时控制相应的电子开关，为同一区段的道岔模块提供区段锁闭的条件。一个DG50-2型电子模块最多可以接收4路轨道信号电流的输入，即可替代4个JZXC-480型轨道继电器。同时轨道信号的电流值可由第三通道从监测机上看到。它适用于非电化区段的铁路上。
（6）25Hz相敏轨道模块：25Hz相敏轨道模块是替代原二元二位相敏轨道继电器作为轨道电路的接收设备，用于接收轨道信号电流。它实时检测现场轨道电路的状态，通过总线传给联锁机同时控制相应的电子开关，为同一区段的道岔模块提供区段锁闭的条件。一个25Hz相敏轨道模块最多可以接收4路轨道信号电流的输入，即可替代四个二元二位相敏轨道继电器。同时轨道信号的电流值可由第三通道从监测机上看到。它适用于电化区段的铁路上。
（7）零散模块：零散模块是为全电子电源屏配套的驱动监测模块，接收和执行由联锁机下发的控制命令，直接控制电源屏中下行道岔电源总锁闭触点、上行道岔电源总锁闭触点、信号调压触点，并实时监测控制触点、电源屏主副电源、上行轨道电源输出、上行轨道电源输出、列车主灯丝、执行机柜熔断器的状态，反馈给联锁机。它适用于使用全电子化执行机系统的铁路上。
（8）场间(站间)联系模块：场联模块可替代原有的场间联系电路，它接收并执行由联锁机下发的控制命令，直接向对方场输出正、负、无电，并实时监测对方场送入的正、负、无电状态，进行判断，判断结果送回联锁机。它适用于使用场间联系电路的铁路上。
（9）电码化模块：电码化电子模块是根据联锁机的命令控制移频发送盒发码并检 测移频信号的接口设备。它可检测出移频发送盒工作是否正常，包括检测移频信号的高频信息(即上、下边频信息)和低频信息，并与联锁机下发的命令相校和，不一致时给出相应的报警信息，将会反映在监测机上。一个电码化电子模块可以同时独立控制和检测两组移频发送盒，每组又可以控制向4组轨道发码。
（10）电源管理模块：电源屏模块是为全电子电源屏配套使用的。实时监测电源屏的工作状态、测量电源屏电源电压幅度、三相电压各相之间的相序、测量电流值、检测开关量的状态，并将监测信息实时传送给监测系统。它适用于使用全电子电源屏的铁路上。
（11）通信管理模块：用于三取二网络转换以及光纤网转换(光端机)。
（12）计轴转接模块：用于联锁网络与西门子计轴设备接口，作用是将计轴设备输出的代表轨道继电器状态的开关量信息转化成为数据，然后上传联锁机；并根据联锁机下发的命令对西门子的计轴设备进行复位控制。每个模块对应西门子的一个主机，可监测四个轨道区段[3]。
3、系统功能
LDJLZ-II型全电子执行机系统主要分为两部分，即联锁执行区域、监测区域。其中：联锁执行区域主要包括驱动采集模块、网络管理模块；监测区域主要包括设备监测功能模块和监测系统。
（1）驱动采集模块
驱动采集模块主要包括设备驱动子模块、设备状态逻辑子模块、通信管理子模块、模块自测及故障-安全子模块。其中，设备驱动子模块根据联锁机下发的控制命令进行信号设备驱动，联锁命令通过两条独立的联锁总线分别送到智能输出子模块的各自独立的CPU处理器，驱动命令通过表决后，执行驱动命令；设备状态逻辑子模块根据驱动设备的状态反馈进行逻辑判断，然后将设备状态反馈给联锁机；模块自测及故障-安全子模块主要是对模块内部的器件及程序进行实时监测，屏蔽故障并防止故障的传播，提高系统的可靠性和安全性，保证故障——安全。执行机系统电源采用双路冗余并机均流电源，当一路故障时，另一路电源自动不间断承担全部系统电源供应。执行模块控制总线和控制电路采用双路逻辑“与”电路，任何一路控制总线或控制电路发生错误都不会产生错误的输出。执行模块采用动态控制技术，当两路微控制器(MCU)中任一路故障或控制电路中任一开关器件故障都会自动切除控制电源，保证不产生错误的输出。交流道岔模块在三相电源缺相和相序错时不能启动转辙机。信号机执行模块在通信故障、MCU故障和开关故障时自动转为禁止信号。电子短路防护电路，执行模块对设备在维修、施工和故障状态下产生的线间短路可以迅速切断电源，现场恢复后自动复原。解决了现场熔断器的频繁更换问题，也对室外信号设备和执行模块做到了有效的防护，执行机因此取消了所有熔断器。道岔表示电路的防护，执行模块由于采用了MCU的逻辑判断功能和监测功能，对道岔表示电路混线、开路、表示二极管的反接都能作出判断，给予告警，并及时上传给联锁机。
（2）网络管理模块
网络管理模块主要由联锁控制网络模块和设备监测网络模块两部分构成，联锁控制网络由两条独立的联锁总线构成，联锁控制网络模块主要管理联锁机与执行机之间的通信链路，为联锁系统和执行系统提供安全的通信信道，保证系统安全、可靠的工作；设备监测网络模块主要管理设备监测功能模块与监测系统之间的通信链路。
（3）设备监测功能模块
设备监测功能模块包括智能信号设备输入模块和模块内部自测模块。智能信号设备输入模块采集现场信号设备的状态数据，完成信息的加工与处理；模块内部自测模块监测模块内部的状态信息，进行逻辑分析处理，判断出故障的可能起因，然后将这些信息传送给监测系统进行记录和显示，方便电务部门的维修。
（4）监测系统
监测系统主要包括通信处理机、监测机和远程通信模块。通信处理机负责监听、记录联锁网络的命令和状态数据，并与设备监测功能模块通信，进行设备和模块状态数据的采集，并将这些信息上传给监测机。监测机主要负责各种状态信息的加工处理、并通过人机接口显示出来，方便电务人员的维护。远程通信模块提供与其它网络的通信接口，连接各种辅助行车系统，并可将现场信号设备的状态信息通过网络传送给远端维修机进行远程诊断。
全电子化执行机各组成模块如下：
（1）四线制道岔转辙机模块：四线制道岔模块可以替代原有的道岔动作和表示回路中的继电器，接收和执行由联锁机下发的控制命令，直接控制ZD6型道岔的正常转动，并实时监测ZD6型道岔的工作状态，反馈给联锁机。它适用于使用ZD6型道岔的铁路上。
（2）五线制三相交流转辙机模块：五线制三相交流转辙机模块可以替代原有的五线制道岔动作和表示电路中的继电器，接收和执行由联锁机下发的控制命令，直接控制S70K型或ZD9-J 型道岔的正常转动，并实时监测S70K型或ZD9-J型道岔的工作状态，反馈给联锁机。它适用于使用S70K型或ZD9-J 型道岔的铁路上。
（3）列车信号机模块：列车信号机模块是替代原电气6502进站、进路信号机和带调车信号的两方向的出站信号机的控制电路，并取消灯丝继电器。实时接收和执行由联锁机下发的控制命令，直接控制信号灯的点亮和熄灭，并实时监测信号灯的点亮和熄灭的工作状态，反馈给联锁机。一个列车信号机模块可以控制8个灯位，即可控制1架列车信号机。它适用于使用列车信号机的铁路上。
（4）调车信号机模块：调车信号机模块是替代原电气6502调车信号机的控制电路，并取消灯丝继电器。实时接收和执行由联锁机下发的控制命令，直接控制信号灯的点亮和熄灭，并实时监测信号灯的工作状态，反馈给联锁机。一个调车信号机模块可以控制8个灯位，即可控制4架调车信号机。它适用于使用调车信号机的铁路上。
（5）交流轨道电路模块：交流轨道电路模块是替代原JZXC-480型继电器作为轨道电路的接收设备，用于接收轨道信号电流。它实时检测现场轨道电路的状态，通过总线传给联锁机，同时控制相应的电子开关，为同一区段的道岔模块提供区段锁闭的条件。一个DG50-2型电子模块最多可以接收4路轨道信号电流的输入，即可替代4个JZXC-480型轨道继电器。同时轨道信号的电流值可由第三通道从监测机上看到。它适用于非电化区段的铁路上。
（6）25Hz相敏轨道模块：25Hz相敏轨道模块是替代原二元二位相敏轨道继电器作为轨道电路的接收设备，用于接收轨道信号电流。它实时检测现场轨道电路的状态，通过总线传给联锁机同时控制相应的电子开关，为同一区段的道岔模块提供区段锁闭的条件。一个25Hz相敏轨道模块最多可以接收4路轨道信号电流的输入，即可替代四个二元二位相敏轨道继电器。同时轨道信号的电流值可由第三通道从监测机上看到。它适用于电化区段的铁路上。
（7）零散模块：零散模块是为全电子电源屏配套的驱动监测模块，接收和执行由联锁机下发的控制命令，直接控制电源屏中下行道岔电源总锁闭触点、上行道岔电源总锁闭触点、信号调压触点，并实时监测控制触点、电源屏主副电源、上行轨道电源输出、上行轨道电源输出、列车主灯丝、执行机柜熔断器的状态，反馈给联锁机。它适用于使用全电子化执行机系统的铁路上。
（8）场间(站间)联系模块：场联模块可替代原有的场间联系电路，它接收并执行由联锁机下发的控制命令，直接向对方场输出正、负、无电，并实时监测对方场送入的正、负、无电状态，进行判断，判断结果送回联锁机。它适用于使用场间联系电路的铁路上。
（9）电码化模块：电码化电子模块是根据联锁机的命令控制移频发送盒发码并检 测移频信号的接口设备。它可检测出移频发送盒工作是否正常，包括检测移频信号的高频信息(即上、下边频信息)和低频信息，并与联锁机下发的命令相校和，不一致时给出相应的报警信息，将会反映在监测机上。一个电码化电子模块可以同时独立控制和检测两组移频发送盒，每组又可以控制向4组轨道发码。
（10）电源管理模块：电源屏模块是为全电子电源屏配套使用的。实时监测电源屏的工作状态、测量电源屏电源电压幅度、三相电压各相之间的相序、测量电流值、检测开关量的状态，并将监测信息实时传送给监测系统。它适用于使用全电子电源屏的铁路上。
（11）通信管理模块：用于三取二网络转换以及光纤网转换(光端机)。
（12）计轴转接模块：用于联锁网络与西门子计轴设备接口，作用是将计轴设备输出的代表轨道继电器状态的开关量信息转化成为数据，然后上传联锁机；并根据联锁机下发的命令对西门子的计轴设备进行复位控制。每个模块对应西门子的一个主机，可监测四个轨道区段[3]。
3、系统功能
LDJLZ-II型全电子执行机系统主要分为两部分，即联锁执行区域、监测区域。其中：联锁执行区域主要包括驱动采集模块、网络管理模块；监测区域主要包括设备监测功能模块和监测系统。
（1）驱动采集模块
驱动采集模块主要包括设备驱动子模块、设备状态逻辑子模块、通信管理子模块、模块自测及故障-安全子模块。其中，设备驱动子模块根据联锁机下发的控制命令进行信号设备驱动，联锁命令通过两条独立的联锁总线分别送到智能输出子模块的各自独立的CPU处理器，驱动命令通过表决后，执行驱动命令；设备状态逻辑子模块根据驱动设备的状态反馈进行逻辑判断，然后将设备状态反馈给联锁机；模块自测及故障-安全子模块主要是对模块内部的器件及程序进行实时监测，屏蔽故障并防止故障的传播，提高系统的可靠性和安全性，保证故障——安全。执行机系统电源采用双路冗余并机均流电源，当一路故障时，另一路电源自动不间断承担全部系统电源供应。执行模块控制总线和控制电路采用双路逻辑“与”电路，任何一路控制总线或控制电路发生错误都不会产生错误的输出。执行模块采用动态控制技术，当两路微控制器(MCU)中任一路故障或控制电路中任一开关器件故障都会自动切除控制电源，保证不产生错误的输出。交流道岔模块在三相电源缺相和相序错时不能启动转辙机。信号机执行模块在通信故障、MCU故障和开关故障时自动转为禁止信号。电子短路防护电路，执行模块对设备在维修、施工和故障状态下产生的线间短路可以迅速切断电源，现场恢复后自动复原。解决了现场熔断器的频繁更换问题，也对室外信号设备和执行模块做到了有效的防护，执行机因此取消了所有熔断器。道岔表示电路的防护，执行模块由于采用了MCU的逻辑判断功能和监测功能，对道岔表示电路混线、开路、表示二极管的反接都能作出判断，给予告警，并及时上传给联锁机。
（2）网络管理模块
网络管理模块主要由联锁控制网络模块和设备监测网络模块两部分构成，联锁控制网络由两条独立的联锁总线构成，联锁控制网络模块主要管理联锁机与执行机之间的通信链路，为联锁系统和执行系统提供安全的通信信道，保证系统安全、可靠的工作；设备监测网络模块主要管理设备监测功能模块与监测系统之间的通信链路。
（3）设备监测功能模块
设备监测功能模块包括智能信号设备输入模块和模块内部自测模块。智能信号设备输入模块采集现场信号设备的状态数据，完成信息的加工与处理；模块内部自测模块监测模块内部的状态信息，进行逻辑分析处理，判断出故障的可能起因，然后将这些信息传送给监测系统进行记录和显示，方便电务部门的维修。
（4）监测系统
监测系统主要包括通信处理机、监测机和远程通信模块。通信处理机负责监听、记录联锁网络的命令和状态数据，并与设备监测功能模块通信，进行设备和模块状态数据的采集，并将这些信息上传给监测机。监测机主要负责各种状态信息的加工处理、并通过人机接口显示出来，方便电务人员的维护。远程通信模块提供与其它网络的通信接口，连接各种辅助行车系统，并可将现场信号设备的状态信息通过网络传送给远端维修机进行远程诊断。
