TYJL-II型计算机联锁系统培训教材（试用）
4.2
联锁机的切换
联锁机是整个联锁系统的核心，其切换也是系统切换的关键和难点所在。对于
具有复杂时序状态机特点的双机系统的切换，尤其是热备方式的自动切换，难点主要有两个：一个是主备系统的同步，切换必须在同步的基础上才能进行；另一个是系统的自检和自诊断，切换应该在工作系统故障时进行。
4.2.1
系统的状态
联锁机所进行的联锁逻辑运算具有复杂的逻辑状态和严格的时序要求，当前的
状态与此前的历史情况息息相关，其主备系统不可能像大部分简单逻辑系统那样仅仅依靠对当前外部信息的处理就能够实现“自然同步”，而且仅仅从安全的角度也必须构建一个有效的、安全的同步机制，因为一但在双机状态不一致的情况下进行了有效的切换，有可能造成诸如迎面解锁等危险情况的产生。因此联锁系统的切换必须与系统的状态有严格对应的逻辑关系。
双机热备系统一般由两个基本独立但又相互关联的子系构成，每个子系有各自的系统状态，一般可分为工作、同步、联机和脱机四种状态，工作是主机也就是主控机的状态，同步、联机和脱机是备机的状态。图4-1表示出了备机的状态转换过程及其条件。
脱机联机按钮备机故障备机故障主机故障热备同步备机转为工作机联机
与主机进路状态一致图 4-１ 状态转换图
脱机-是备机的独立运行状态，此时不与主机发生任何关系也不具备驱动控制。
可在此状态下对备机进行维修和测试。
联机-当切换手柄在自动位置并按压联机按钮后，备机与工作机建立通信联系
并开始进行同步处理。
同步-联机态的备机经同步处理与主机状态一致并经确认后自动转为同步状
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态。此时备机的事故继电器吸起，系统进入热备工作状态。备机只在此状态下才拥有切换控制权，可随时接替主机工作。
在联机和同步状态下，若备机发生故障其自动转为脱机状态，一般须经电务人员修复或确认后，按压联机按钮才会再次进入联机状态；当且只当备机在同步状态时工作机发生故障，备机发动切换转为工作机并保持对现场设备的控制状态不变。此时工作机在确认切换后自动转为脱机状态。
主、备联锁机之间采用RS485，备机为主站的通信方式交换同步所需信息，并实现双机主程序循环周期级的完全同步运行；在此基础上采用同步控制技术及同步信息短时遮蔽技术，在确保信息安全的前提下克服因双机在信息采集上的瞬间差异而造成的非故障失步现象。
4.2.1.1 切换条件
联锁机的热备切换只在同步状态下进行，以故障自检和诊断为基础的切换控制程序是其核心，切换条件的确定原则如下：
? 主备机间的同步通信中断
双机间的通信是由备机（主站）向主机（子站）进行呼叫，当无接收应答时可能有两种情况，一是主机死机；二是通讯故障，无法继续同步运行。此时认为主机故障，进行切换。
? 主机通过自检测程序，发现严重故障，向备机申请切换倒机。
? 当主备机间的同步信息出现持续性的差异时，同步处理程序确认主机出现
了某种影响系统控制的故障时进行切换。
显然，自检和诊断技术是有效切换的基础。双机热备系统主要采用单机自检测技术，而单机自检要达到较高故障覆盖率的难度远大于具有多重硬件结构的比较和表决系统,。TYJL-II型联锁系统在系统设计和局部电路的设计方面均对系统的自检和诊断能力做了综合考虑，采用闭环工作原理、回读控制、双译码校核、信息冗余编码和双软件等技术提高系统的自检和诊断能力。
4.2.2
图１所示。
切换控制
联锁机的切换电路由联锁机切换手柄、切换继电器和切换校核电路组成，如附联锁机切换手柄是设在联锁机柜上的一个三位式手柄，通过直接控制两个手柄继电器SBAJ和SBBJ，选择三种工作方式：联锁A机工作、联锁B机工作和自动(双机热备)工作。前两种是单机工作方式，当使用手柄在这两种方式之间切换时A，B系统都将自动复位后进入全场锁闭状态以保证安全，因此切换时必须要确认现场处
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于无进路状态，以避免使信号非正常关闭。只当手柄在中间的自动位置时，系统以双机热备的方式工作，当系统进入同步状态后，备机(联锁机Ａ机或联锁Ｂ机)可通过其控制的切换继电器AQHJ或BQHJ的吸起实现自动切换。A/BQHJ平时落下，只在自动切换时瞬间吸起。SBAJ、SBBJ、AQHJ、BQHJ均设在集中楼继电器室内。
LQHJ是联锁机切换电路中的主控继电器，其状态决定主控系统的工作状态，LQHJ吸起时点亮联锁A机机柜电源层上的绿色工作灯，A联锁机为工作机；LQHJ落下时联锁Ｂ机机柜点亮绿色工作灯，Ｂ联锁机工作。通过LQHJ对联锁总线和动态驱动电源极性的联动切换控制，使主控系统对监控机的通信连接和驱动控制权同步切换，在控制和显示界面上保持一致性，即使工作机在获得驱动控制权的同时也具有对控制台[通过与处于工作状态的监控机相联系]的控制权。切换校核电路对切换电路的上述一致性进行检查，其校核条件接至第一块采集板的第5和第6位，校核有误时联锁机将停止输出驱动以保证系统安全。
4.3 执表机的切换
执表机只负责表示信息的采集和控制命令的执行，不参与联锁运算，类似于简单的逻辑系统，因而其切换条件简单明了：仅仅取决于是否有影响系统控制的故障发生。
执表机的切换按其所处的位置，有近端和远端两种不同的方式。当执表机与联锁机在同一机房内，为了简化切换控制，通常采用与联锁机同步切换的方式。将执表机完全视为联锁机的一部分进行同步处理和连带的切换控制，使执表机跟随联锁机一起切换。当执表机远离联锁机处在另外一个区域时，则采用独立切换的方式。
设置在执表A机上的二位式执表机切换手柄具有与联锁机切换手柄完全不同的含义，用该手柄可以通过控制执表机切换电路中的主控继电器ZQHJ与联锁机切换电路中的主控继电器LQHJ形成复示或反复示的对应关系，来选择执表机与联锁机的组合情况。当手柄在A位置时，ZQHJ是LQHJ的复示，联锁A机和执表A机构成一套系统，联锁B机和执表B机构成一套系统；当手柄在B位置时，ZQHJ是LQHJ的反复示，联锁A机和执表B机构成一套系统，联锁B机和执表A机构成一套系统，形成交叉配置，可进一步提高系统的可靠性。
ZQHJ是执表机切换电路中的主控继电器，其状态决定执表机的工作状态，ZQHJ吸起时点亮执表A机机柜电源层上的绿色工作灯，A执表机为工作机；ZQHJ落下时执表Ｂ机机柜点亮绿色工作灯，Ｂ执表机工作。通过ZQHJ对联锁总线和动态驱动电源极性的联动切换控制，使执表机对联锁机的通信连接和驱动控制权同步切换，与联锁机保持一致性。执表机的切换校核电路与联锁机的基本相同。
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4.4 监控机的切换
现在已投入使用的TYJL-II型联锁系统，其监控系统的大部分采用双机同步运行、自动切换的方式。控制上位机切换的手柄一般设在联锁Ａ机电源层面板上，手柄位于位置A时，上位A机为工作机；手柄位于位置B时，上位B机为工作机。手柄通过控制设在联锁A机零层下方的联锁总线切换合内的切换电路和设在值班员控制台内[沈阳厂生产的系统设在机房内的微机桌内]的显示命令通道切换电路，使工作上位机与工作的联锁机和控制台相连。
在控制台显示器画面上可以观察到系统的构成状态，一般在图像的上方显示有LSA或LSB、ZBA或ZBB等字符，表示与当前工作上位机构成系统的是哪个联锁机和执表机。字符以绿色和黄色区分，绿色表示工作、黄色表示备用。系统正常时，在控制台上只能看到绿色字符。如有黄色字符显示应是切换电路故障或接线有误，如联锁机的字符为黄色时，控制台的命令无效。
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5 系统的人机界面
系统的人机界面主要有操作界面和维护界面，操作界面由控制台和屏幕显示构
成，维护界面主要由维修机提供。
5.1 控制台和屏幕显示
TYJL-II型联锁系统的控制台可根据用户要求采用按钮盘+屏幕显示、拼装式光带显示按钮控制台、数字化仪或鼠标+屏幕显示等方式。目前推广应用最多的是数字化仪控制台，最新系统中的数字化仪能与鼠标控制兼容。它的最大特点是便于站场改造，勿需改动硬件设备，只需更换一张彩色控制台盘面图和屏幕的图像显示即可。这里主要介绍数字化仪控制台和鼠标控制台。
控制台的主要功能是采集控制命令信息和实现与监视控制机的通讯。数字化仪通过封装在数字化仪内部的单片机，采集控制命令，并通过 RS232接口将控制命令传送给监视控制机。
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图5-1 数字化仪盘面图
见图5-1为上海西站数字化仪盘面图。在盘面上设置了各种信号“按钮”和道岔“按钮”此外还有各种功能按钮并用不同的颜色标出。操作方式类同于6502继电
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