模塊化計算機聯鎖零散模塊的製作方法
2023-04-25 22:14:01 1
專利名稱：模塊化計算機聯鎖零散模塊的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種用於鐵路信號的聯鎖控制裝置，尤其涉及一種模塊化計算機聯鎖零散模塊MCIS—LS。
技術背景隨著計算機技術的迅速發展，計算機聯鎖系統在鐵道部和廠礦企業鐵路已經得到大範 圍的廣泛使用。計算機聯鎖是用微型計算機和其它一些電子、繼電器器件組成的實時控制 系統。它與繼電集中聯鎖相比，具有十分明顯的技術經濟優勢，無論在安全性、可靠性、 經濟性和實施調度指揮信息系統等方面都是繼電聯鎖無法比擬的，而且設計、施工、維修 和使用大為方便。如圖1所示，現有的用於對鐵路道岔進行控制的計算機聯鎖系統，包括上位機、聯鎖 機和6502繼電器接口層，上位機向聯鎖機發出運行指令，由聯鎖機進行邏輯運算，然後控 制一個6502繼電器(動態或偏極繼電器)，實現對鄰站控制裝置或其它驅動裝置的控制。 該系統仍然保留了近30 %的6502繼電器。這種計算機聯鎖系統，由於存在30%的6502繼電器，其對道岔驅動裝置的控制或信息 採集，都是通過單個6502繼電器實現對鄰站控制裝置或其它驅動裝置的控制和狀態採集， 因此，整個系統的安全性受到一定影響，並且系統的可維護性差，故障處理時間長。發明內容本實用新型的目的是提供一種安全可靠、易維護的模塊化計算機聯鎖零散模塊。 本實用新型的目的是通過以下技術方案實現的本實用新型的模塊化計算機聯鎖零散模塊，它包括控制單元、執行單元和採集單元， 所述執行單元可與外部電源電連接，並可與外部驅動裝置電連接； 所述採集單元可與外部信息表示裝置電連接，採集單元採集的信息表示裝置的信號輸 入給控制單元；所述控制單元接收外部控制信號，並進行處理，之後根據處理的結果向執行單元發出 執行指令； 所述執行單元根據接收到的執行指令斷開或接通外部電源與外部驅動裝置之間的電連接。所述的執行單元包括驅動電路，所述驅動電路連接有多個繼電器，所述多個繼電器根 據所述執行指令斷開或接通。所述驅動電路的進電線路上串聯有第一繼電器的第l組接點和第二繼電器的第l組接點；所述的控制單元有兩個，分別為第一單片微控制器MCU1和第二單片微控制器MCU2，所 述MCU1和MCU2分別接收外部控制信號；所述的MCU1控制第一繼電器的斷開或接通；所述的MCU2控制第二繼電器的斷開或接通。所述驅動電路的進電線路上還串聯有第三繼電器的第3組接點和第四繼電器的第3組接點；所述的MCU1控制第三繼電器的斷開或接通；所述的MCU2控制第四繼電器的斷開或接通。所述驅動電路的回電線路上串聯有第一繼電器的第2組接點和第二繼電器的第2組接點。所述的驅動電路的進電線路和回電線路上分別設有保險裝置。所述的採集單元包括光電耦合採集電路，所述光電耦合採集電路包括發光二極體，相 應的所述控制單元包括光敏二極體或光敏三極體。所述光電耦合採集電路包括兩個並聯的發光二極體，分別為第一發光二極體和第二發 光二極體；所述的控制單元有兩個，分別為第一單片微控制器MCU1和第二單片微控制器MCU2，所 述MCU1接收第一發光二極體的光信號，所述MCU2接收第二發光二極體的光信號。 所述的執行單元和採集單元分別有一個或多個。它還包括顯示裝置，所述顯示裝置接收控制單元和/或執行單元傳來的外部驅動裝置 的狀態信號，並顯示。由上述本實用新型提供的技術方案可以看出，本實用新型所述的模塊化計算機聯鎖零 散模塊，由於包括控制單元、執行單元和採集單元，執行單元可與外部電源電連接，並可 與外部驅動裝置電連接；所述採集單元可與外部信號表示裝置電連接；所述控制單元接收 外部控制信號，並進行處理後，根據處理的結果向執行單元發出執行指令，然後由執行單 元根據接收到的執行指令斷開或接通電源與外部驅動裝置之間的電連接，實現對外部驅動 裝置的控制。安全可靠，而且易維護，主要適用於鐵路信號的聯鎖控制領域。
圖l為現有技術中對臨站控制裝置進行控制的計算機聯鎖系統的原理圖；圖2為本實用新型的模塊化計算機聯鎖零散模塊的應用狀態原理圖；圖3為本實用新型的模塊化計算機聯鎖零散模塊的電路原理圖。
具體實施方式
本實用新型的模塊化計算機聯鎖零散模塊MCIS — LS (以下簡稱零散模塊)，其較佳的具體實施方式
是，包括控制單元、執行單元和採集單元。所述執行單元可與外部電源電連 接，並可與外部驅動裝置電連接；所述採集單元可與外部信息表示裝置電連接。如圖2所示，MCIS-LS零散模塊接收控制室裡聯鎖機傳來的控制信號，進行處理後對室 外驅動裝置進行控制，同時對室外信息表示裝置進行信息採集。這裡的室外驅動裝置可以 是鄰站控制裝置或其它處所的驅動裝置，也可以是其它的一些控制模塊等；這裡的室外信息表示裝置可以是驅動裝置的繼電器的接點電路，或其它的控制電路或本發明的零散模塊 的驅動單元等。由採集單元對室外信息表示裝置進行信息採集，採集到的信號通過控制單元上傳給聯 鎖機。外部的控制信號主要由零散模塊的控制單元接收，並進行處理後，根據處理的結果向 執行單元發出執行指令，然後由執行單元根據接收到的執行指令斷開或接通與驅動裝置之 間的電連接，實現對室外驅動裝置的控制。所述的控制信號主要是指由聯鎖機下傳的控制信號，取代了原來6502繼電器接口層用 單個6502繼電器的單接點驅動電路實現對外部驅動裝置進行驅動和單個6502繼電器採集外 部信息的弊端。模塊化計算機聯鎖零散模塊不但安全可靠，而且易維護。如圖3所示，所述的執行單元包括驅動電路，所述驅動電路連接有4個繼電器，分別為 第一繼電器1AQD、第二繼電器1BQD、第三繼電器2AQD、和第四繼電器2BQD，所述4個繼電器 根據所述執行指令吸起或落下。所述的控制單元有兩個，分別為第一單片微控制器MCU1和第二單片微控制器MCU2，所 述MCU1和MCU2分別接收外部控制信號；所述的MCU1控制第一繼電器1AQD和第三繼電器2AQD 的斷開或接通；所述的MCU2控制第二繼電器1BQD和第四繼電器2BQD的斷開或接通。本實用新型的零散模塊中，執行單元可以有多個，至少有一個，在實施例中包含4個 執行單元，即包含4個所述的驅動電路。所述驅動電路的具體的連接方式為進電線路上串聯有第一繼電器1AQD的第1組接點和第二繼電器1BQD的第1組接點；進電
線路上還串聯有第三繼電器2AQD的第3組接點和第四繼電器2BQD的第3組接點。其中的第三 繼電器2AQD和第四繼電器2BQD不是必須的，可以根據聯鎖功能之需要進行取捨。當不需要 串聯第三繼電器2AQD和第四繼電器2BQD時，通過直通電路輸出即可。這樣，驅動電路由兩個MCU聯合控制，只有兩個MCU都發出控制指令，進電線路上串聯 的兩個繼電器接點同時接通時，驅動電路才會接通。避免了誤操作和故障，提高了安全性 和可靠性。所述驅動電路的回電線路上串聯有第一繼電器1AQD的第2組接點和第二繼電器1BQD的 第2組接點；這樣， 一方面，對進電線路和回電線路均進行控制，採用雙斷措施，提高安全性；另 一方面，進電線路和回電線路均設有兩個串聯繼電器接點，分別由兩個MCU單獨控制，輸出 控制採用二取二，進一步提高了安全性。所述的驅動電路的進電線路和回電線路上分別設有保險裝置(斷路器)，採用雙保險 的安全措施。所述的採集單元包括光電耦合採集電路，所述光電耦合採集電路包括發光二極體； 相應的所述控制單元包括光敏二極體或光敏三極體，通過光電耦合接收採集單元傳來 的信號。具體光電耦合採集電路並聯有兩個發光二極體，分別為第一發光二極體A和第二發光 二極體B。其中，第一發光二極體A的光信號由MCU1接收，第二發光二極體B的光信號由MCU2 接收。只有當兩個MCU採集的信息相同時，向外部聯鎖機發送現場驅動裝置狀態信息；當兩 個MCU採集的信息不相同時，向外部聯鎖機發出錯報警信息，提高了系統的安全性。同樣，採集單元可以有多個，至少有一個，在實施例中包含8個採集單元，即包含8個 所述的光電耦合採集電路。其中一個採集單元可與一個外部信息表示裝置電連接，根據聯 鎖功能之需要也可以將兩個採集單元與同一個外部信息表示裝置電連接。本實用新型的零散模塊，還包括顯示裝置，用於顯示外部驅動裝置的狀態信號，所述 外部驅動裝置的狀態信號可以由控制單元傳遞給顯示裝置，也可以由採集單元直接傳遞給 顯示裝置。顯示裝置可以包括設置在零散模塊上的指示燈，或其它的顯示裝置等。如圖2所示，本實用新型的零散模塊在具體應用中，可以根據需要設置多個。其中， 每個零散模塊中的MCU1和MCU2，分別與控制室中的聯鎖機連接，對於雙機熱備系統，聯鎖 機有兩個，分別為聯鎖機A和聯鎖機B，兩個聯鎖機有一個為工作機，另一個是備用。當聯 鎖機A為工作機時，聯鎖機B是備用機，聯鎖機A向MCU1和MCU2發命令；反之，由聯鎖機B進行控制，實現二取二的雙機熱備控制功能。通過選用不同的聯鎖機還可以實現三取二功能 或二乘二取二功能。本實用新型的零散模塊MCIS-LS可以直接控制臨站的驅動裝置或其它處所的其它的驅
動裝置，並採集驅動裝置的狀態信息。取代了原來6502繼電器接口層用6502繼電器實現相 鄰站場間的站間聯繫、場間聯繫、64半自動閉塞、自動閉塞或其它處所的特殊聯鎖關係的 弊端。MCIS-LS零散模塊實現了二取二功能，該模塊不但安全可靠，而且易維護。主要適用 於鐵路信號的聯鎖控制領域。以上所述，僅為本實用新型較佳的具體實施方式
，但本實用新型的保護範圍並不局限 於此，任何熟悉本技術領域的技術人員在本實用新型揭露的技術範圍內，可輕易想到的變 化或替換，都應涵蓋在本實用新型的保護範圍之內。
權利要求1、一種模塊化計算機聯鎖零散模塊，其特徵在於，它包括控制單元、執行單元和採集單元，所述執行單元可與外部電源電連接，並可與外部驅動裝置電連接；所述採集單元可與外部信息表示裝置電連接，採集單元採集的信息表示裝置的信號輸入給控制單元；所述控制單元接收外部控制信號，並進行處理，之後根據處理的結果向執行單元發出執行指令；所述執行單元根據接收到的執行指令斷開或接通外部電源與外部驅動裝置之間的電連接。
2、 根據權利要求l所述的模塊化計算機聯鎖零散模塊，其特徵在於，所述的執行單元 包括驅動電路，所述驅動電路連接有多個繼電器，所述多個繼電器根據所述執行指令斷開 或接通。
3、 根據權利要求2所述的模塊化計算機聯鎖零散模塊，其特徵在於，所述驅動電路的 進電線路上串聯有第一繼電器的第l組接點和第二繼電器的第l組接點；所述的控制單元有兩個，分別為第一單片微控制器MCU1和第二單片微控制器MCU2，所 述MCU1和MCU2分別接收外部控制信號；所述的MCU1控制第一繼電器的斷開或接通；所述的MCU2控制第二繼電器的斷開或接通。
4、 根據權利要求3所述的模塊化計算機聯鎖零散模塊，其特徵在於，所述驅動電路的 進電線路上還串聯有第三繼電器的第3組接點和第四繼電器的第3組接點；所述的MCU1控制第三繼電器的斷開或接通；所述的MCU2控制第四繼電器的斷開或接通。
5、 根據權利要求3或4所述的模塊化計算機聯鎖零散模塊，其特徵在於，所述驅動電 路的回電線路上串聯有第一繼電器的第2組接點和第二繼電器的第2組接點。
6、 根據權利要求5所述的模塊化計算機聯鎖零散模塊，其特徵在於，所述的驅動電路 的進電線路和回電線路上分別設有保險裝置。
7、 根據權利要求l所述的模塊化計算機聯鎖零散模塊，其特徵在於，所述的採集單元 包括光電耦合釆集電路，所述光電耦合釆集電路包括發光二極體，相應的所述控制單元包 括光敏二極體或光敏三極體。
8、 根據權利要求7所述的模塊化計算機聯鎖零散模塊，其特徵在於，所述光電耦合採 集電路包括兩個並聯的發光二極體，分別為第一發光二極體和第二發光二極體；所述的控制單元有兩個，分別為第一單片微控制器MCU1和第二單片微控制器MCU2，所 述MCU1接收第一發光二極體的光信號，所述MCU2接收第二發光二極體的光信號。
9、 根據權利要求l所述的模塊化計算機聯鎖零散模塊，其特徵在於，所述的執行單元 和採集單元分別有一個或多個。
10、 根據權利要求l所述的模塊化計算機聯鎖零散模塊，其特徵在於，它還包括顯示 裝置，所述顯示裝置接收控制單元和/或執行單元傳來的外部驅動裝置的狀態信號，並顯示。
專利摘要本實用新型公開了一種模塊化計算機聯鎖零散模塊MCIS-LS，它包括驅動電路、採集電路。所述驅動電路至少串聯有兩個繼電器接點，兩個繼電器分別由兩個單片微控制器MCU控制，可以直接控制鄰站或其它處所的驅動裝置；所述採集電路並聯有兩個光電耦合單元，也分別由兩個單片微控制器MCU控制採集驅動裝置的狀態信息。取代了原來6502繼電器接口層用6502繼電器實現相鄰站場間的站間聯繫、場間聯繫、64半自動閉塞、自動閉塞或其它處所的特殊聯鎖關係的弊端。MCIS-LS零散模塊實現了二取二功能，該模塊不但安全可靠，而且易維護。主要適用於鐵路信號的聯鎖控制領域。
文檔編號B61L23/00GK201026898SQ20072014891
公開日2008年2月27日 申請日期2007年4月25日 優先權日2007年4月25日
發明者吳興崗, 楊紅巖, 蔡回德, 靳紅宇 申請人:北京康吉森交通技術有限公司