专利名称：模块化计算机联锁零散模块的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种用于铁路信号的联锁控制装置，尤其涉及一种模块化计算机联锁零散模块MCIS—LS。
技术背景随着计算机技术的迅速发展，计算机联锁系统在铁道部和厂矿企业铁路已经得到大范 围的广泛使用。计算机联锁是用微型计算机和其它一些电子、继电器器件组成的实时控制 系统。它与继电集中联锁相比，具有十分明显的技术经济优势，无论在安全性、可靠性、 经济性和实施调度指挥信息系统等方面都是继电联锁无法比拟的，而且设计、施工、维修 和使用大为方便。如图1所示，现有的用于对铁路道岔进行控制的计算机联锁系统，包括上位机、联锁 机和6502继电器接口层，上位机向联锁机发出运行指令，由联锁机进行逻辑运算，然后控 制一个6502继电器(动态或偏极继电器)，实现对邻站控制装置或其它驱动装置的控制。 该系统仍然保留了近30 %的6502继电器。这种计算机联锁系统，由于存在30%的6502继电器，其对道岔驱动装置的控制或信息 采集，都是通过单个6502继电器实现对邻站控制装置或其它驱动装置的控制和状态采集， 因此，整个系统的安全性受到一定影响，并且系统的可维护性差，故障处理时间长。发明内容本实用新型的目的是提供一种安全可靠、易维护的模块化计算机联锁零散模块。 本实用新型的目的是通过以下技术方案实现的本实用新型的模块化计算机联锁零散模块，它包括控制单元、执行单元和采集单元， 所述执行单元可与外部电源电连接，并可与外部驱动装置电连接； 所述采集单元可与外部信息表示装置电连接，采集单元采集的信息表示装置的信号输 入给控制单元；所述控制单元接收外部控制信号，并进行处理，之后根据处理的结果向执行单元发出 执行指令； 所述执行单元根据接收到的执行指令断开或接通外部电源与外部驱动装置之间的电连接。所述的执行单元包括驱动电路，所述驱动电路连接有多个继电器，所述多个继电器根 据所述执行指令断开或接通。所述驱动电路的进电线路上串联有第一继电器的第l组接点和第二继电器的第l组接点；所述的控制单元有两个，分别为第一单片微控制器MCU1和第二单片微控制器MCU2，所 述MCU1和MCU2分别接收外部控制信号；所述的MCU1控制第一继电器的断开或接通；所述的MCU2控制第二继电器的断开或接通。所述驱动电路的进电线路上还串联有第三继电器的第3组接点和第四继电器的第3组接点；所述的MCU1控制第三继电器的断开或接通；所述的MCU2控制第四继电器的断开或接通。所述驱动电路的回电线路上串联有第一继电器的第2组接点和第二继电器的第2组接点。所述的驱动电路的进电线路和回电线路上分别设有保险装置。所述的采集单元包括光电耦合采集电路，所述光电耦合采集电路包括发光二极管，相 应的所述控制单元包括光敏二极管或光敏三极管。所述光电耦合采集电路包括两个并联的发光二极管，分别为第一发光二极管和第二发 光二极管；所述的控制单元有两个，分别为第一单片微控制器MCU1和第二单片微控制器MCU2，所 述MCU1接收第一发光二极管的光信号，所述MCU2接收第二发光二极管的光信号。 所述的执行单元和采集单元分别有一个或多个。它还包括显示装置，所述显示装置接收控制单元和/或执行单元传来的外部驱动装置 的状态信号，并显示。由上述本实用新型提供的技术方案可以看出，本实用新型所述的模块化计算机联锁零 散模块，由于包括控制单元、执行单元和采集单元，执行单元可与外部电源电连接，并可 与外部驱动装置电连接；所述采集单元可与外部信号表示装置电连接；所述控制单元接收 外部控制信号，并进行处理后，根据处理的结果向执行单元发出执行指令，然后由执行单 元根据接收到的执行指令断开或接通电源与外部驱动装置之间的电连接，实现对外部驱动 装置的控制。安全可靠，而且易维护，主要适用于铁路信号的联锁控制领域。
图l为现有技术中对临站控制装置进行控制的计算机联锁系统的原理图；图2为本实用新型的模块化计算机联锁零散模块的应用状态原理图；图3为本实用新型的模块化计算机联锁零散模块的电路原理图。
具体实施方式
本实用新型的模块化计算机联锁零散模块MCIS — LS (以下简称零散模块)，其较佳的具体实施方式
是，包括控制单元、执行单元和采集单元。所述执行单元可与外部电源电连 接，并可与外部驱动装置电连接；所述采集单元可与外部信息表示装置电连接。如图2所示，MCIS-LS零散模块接收控制室里联锁机传来的控制信号，进行处理后对室 外驱动装置进行控制，同时对室外信息表示装置进行信息采集。这里的室外驱动装置可以 是邻站控制装置或其它处所的驱动装置，也可以是其它的一些控制模块等；这里的室外信息表示装置可以是驱动装置的继电器的接点电路，或其它的控制电路或本发明的零散模块 的驱动单元等。由采集单元对室外信息表示装置进行信息采集，采集到的信号通过控制单元上传给联 锁机。外部的控制信号主要由零散模块的控制单元接收，并进行处理后，根据处理的结果向 执行单元发出执行指令，然后由执行单元根据接收到的执行指令断开或接通与驱动装置之 间的电连接，实现对室外驱动装置的控制。所述的控制信号主要是指由联锁机下传的控制信号，取代了原来6502继电器接口层用 单个6502继电器的单接点驱动电路实现对外部驱动装置进行驱动和单个6502继电器采集外 部信息的弊端。模块化计算机联锁零散模块不但安全可靠，而且易维护。如图3所示，所述的执行单元包括驱动电路，所述驱动电路连接有4个继电器，分别为 第一继电器1AQD、第二继电器1BQD、第三继电器2AQD、和第四继电器2BQD，所述4个继电器 根据所述执行指令吸起或落下。所述的控制单元有两个，分别为第一单片微控制器MCU1和第二单片微控制器MCU2，所 述MCU1和MCU2分别接收外部控制信号；所述的MCU1控制第一继电器1AQD和第三继电器2AQD 的断开或接通；所述的MCU2控制第二继电器1BQD和第四继电器2BQD的断开或接通。本实用新型的零散模块中，执行单元可以有多个，至少有一个，在实施例中包含4个 执行单元，即包含4个所述的驱动电路。所述驱动电路的具体的连接方式为进电线路上串联有第一继电器1AQD的第1组接点和第二继电器1BQD的第1组接点；进电
线路上还串联有第三继电器2AQD的第3组接点和第四继电器2BQD的第3组接点。其中的第三 继电器2AQD和第四继电器2BQD不是必须的，可以根据联锁功能之需要进行取舍。当不需要 串联第三继电器2AQD和第四继电器2BQD时，通过直通电路输出即可。这样，驱动电路由两个MCU联合控制，只有两个MCU都发出控制指令，进电线路上串联 的两个继电器接点同时接通时，驱动电路才会接通。避免了误操作和故障，提高了安全性 和可靠性。所述驱动电路的回电线路上串联有第一继电器1AQD的第2组接点和第二继电器1BQD的 第2组接点；这样， 一方面，对进电线路和回电线路均进行控制，采用双断措施，提高安全性；另 一方面，进电线路和回电线路均设有两个串联继电器接点，分别由两个MCU单独控制，输出 控制采用二取二，进一步提高了安全性。所述的驱动电路的进电线路和回电线路上分别设有保险装置(断路器)，采用双保险 的安全措施。所述的采集单元包括光电耦合采集电路，所述光电耦合采集电路包括发光二极管； 相应的所述控制单元包括光敏二极管或光敏三极管，通过光电耦合接收采集单元传来 的信号。具体光电耦合采集电路并联有两个发光二极管，分别为第一发光二极管A和第二发光 二极管B。其中，第一发光二极管A的光信号由MCU1接收，第二发光二极管B的光信号由MCU2 接收。只有当两个MCU采集的信息相同时，向外部联锁机发送现场驱动装置状态信息；当两 个MCU采集的信息不相同时，向外部联锁机发出错报警信息，提高了系统的安全性。同样，采集单元可以有多个，至少有一个，在实施例中包含8个采集单元，即包含8个 所述的光电耦合采集电路。其中一个采集单元可与一个外部信息表示装置电连接，根据联 锁功能之需要也可以将两个采集单元与同一个外部信息表示装置电连接。本实用新型的零散模块，还包括显示装置，用于显示外部驱动装置的状态信号，所述 外部驱动装置的状态信号可以由控制单元传递给显示装置，也可以由采集单元直接传递给 显示装置。显示装置可以包括设置在零散模块上的指示灯，或其它的显示装置等。如图2所示，本实用新型的零散模块在具体应用中，可以根据需要设置多个。其中， 每个零散模块中的MCU1和MCU2，分别与控制室中的联锁机连接，对于双机热备系统，联锁 机有两个，分别为联锁机A和联锁机B，两个联锁机有一个为工作机，另一个是备用。当联 锁机A为工作机时，联锁机B是备用机，联锁机A向MCU1和MCU2发命令；反之，由联锁机B进行控制，实现二取二的双机热备控制功能。通过选用不同的联锁机还可以实现三取二功能 或二乘二取二功能。本实用新型的零散模块MCIS-LS可以直接控制临站的驱动装置或其它处所的其它的驱
动装置，并采集驱动装置的状态信息。取代了原来6502继电器接口层用6502继电器实现相 邻站场间的站间联系、场间联系、64半自动闭塞、自动闭塞或其它处所的特殊联锁关系的 弊端。MCIS-LS零散模块实现了二取二功能，该模块不但安全可靠，而且易维护。主要适用 于铁路信号的联锁控制领域。以上所述，仅为本实用新型较佳的具体实施方式
，但本实用新型的保护范围并不局限 于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到的变 化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。
权利要求1、一种模块化计算机联锁零散模块，其特征在于，它包括控制单元、执行单元和采集单元，所述执行单元可与外部电源电连接，并可与外部驱动装置电连接；所述采集单元可与外部信息表示装置电连接，采集单元采集的信息表示装置的信号输入给控制单元；所述控制单元接收外部控制信号，并进行处理，之后根据处理的结果向执行单元发出执行指令；所述执行单元根据接收到的执行指令断开或接通外部电源与外部驱动装置之间的电连接。
2、 根据权利要求l所述的模块化计算机联锁零散模块，其特征在于，所述的执行单元 包括驱动电路，所述驱动电路连接有多个继电器，所述多个继电器根据所述执行指令断开 或接通。
3、 根据权利要求2所述的模块化计算机联锁零散模块，其特征在于，所述驱动电路的 进电线路上串联有第一继电器的第l组接点和第二继电器的第l组接点；所述的控制单元有两个，分别为第一单片微控制器MCU1和第二单片微控制器MCU2，所 述MCU1和MCU2分别接收外部控制信号；所述的MCU1控制第一继电器的断开或接通；所述的MCU2控制第二继电器的断开或接通。
4、 根据权利要求3所述的模块化计算机联锁零散模块，其特征在于，所述驱动电路的 进电线路上还串联有第三继电器的第3组接点和第四继电器的第3组接点；所述的MCU1控制第三继电器的断开或接通；所述的MCU2控制第四继电器的断开或接通。
5、 根据权利要求3或4所述的模块化计算机联锁零散模块，其特征在于，所述驱动电 路的回电线路上串联有第一继电器的第2组接点和第二继电器的第2组接点。
6、 根据权利要求5所述的模块化计算机联锁零散模块，其特征在于，所述的驱动电路 的进电线路和回电线路上分别设有保险装置。
7、 根据权利要求l所述的模块化计算机联锁零散模块，其特征在于，所述的采集单元 包括光电耦合釆集电路，所述光电耦合釆集电路包括发光二极管，相应的所述控制单元包 括光敏二极管或光敏三极管。
8、 根据权利要求7所述的模块化计算机联锁零散模块，其特征在于，所述光电耦合采 集电路包括两个并联的发光二极管，分别为第一发光二极管和第二发光二极管；所述的控制单元有两个，分别为第一单片微控制器MCU1和第二单片微控制器MCU2，所 述MCU1接收第一发光二极管的光信号，所述MCU2接收第二发光二极管的光信号。
9、 根据权利要求l所述的模块化计算机联锁零散模块，其特征在于，所述的执行单元 和采集单元分别有一个或多个。
10、 根据权利要求l所述的模块化计算机联锁零散模块，其特征在于，它还包括显示 装置，所述显示装置接收控制单元和/或执行单元传来的外部驱动装置的状态信号，并显示。
专利摘要本实用新型公开了一种模块化计算机联锁零散模块MCIS-LS，它包括驱动电路、采集电路。所述驱动电路至少串联有两个继电器接点，两个继电器分别由两个单片微控制器MCU控制，可以直接控制邻站或其它处所的驱动装置；所述采集电路并联有两个光电耦合单元，也分别由两个单片微控制器MCU控制采集驱动装置的状态信息。取代了原来6502继电器接口层用6502继电器实现相邻站场间的站间联系、场间联系、64半自动闭塞、自动闭塞或其它处所的特殊联锁关系的弊端。MCIS-LS零散模块实现了二取二功能，该模块不但安全可靠，而且易维护。主要适用于铁路信号的联锁控制领域。
文档编号B61L23/00GK201026898SQ20072014891
公开日2008年2月27日 申请日期2007年4月25日 优先权日2007年4月25日
发明者吴兴岗, 杨红岩, 蔡回德, 靳红宇 申请人:北京康吉森交通技术有限公司