冶金企业铁路信号计算机自动控制系统

ShanelSled

摘 要：我国的铁路信号主要包括：声音信号、色灯信号和手势信号。在所有铁路信号中，色灯信号是其中最为常见的。铁路信号按照功能也可以分为以下几类：车站信号、区间信号、行车指挥信号和列车运行自动化信号。下面以自动控制106组道岔的配料站使用的“铁路信号计算机综合控制系统”为例，介绍铁路信号微机自控和监测系统的原理、功能、维修标准和故障处理方法。
关键词：冶金企业；铁路信号；计算机；自动控制系统
1 微机自控系统原理
1.1 系统结构
微机自控系统结构分三个层次，即系统操作层、联锁运算层和直接控制层。这和6502电气集中（继电器联锁）非常相似，系统操作层是为车站值班员（使用人员）与电务维护、管理人员提供人机对话以及与其它子系统（如调度监督、微机监测、管理信息等）的通信界面。
联锁运算层接收来自操作层的命令和直接控制层的现场状态信息，完成全部联锁逻辑运算，并向操作层发送表示信息和错误提示信息，向直接控制层输出控制命令。直接控制层是系统与现场设备的界面，完成现场信息的采集和输出命令的执行。
1.2 硬件组成及用途
微机自控系统由上位机、下位机、接口柜和电源系统组成。
①上位机：联锁上位机采用586或更高档的工业控制机，用于完成画面显示、命令操作、组织通信、联锁运算、错误提示、音响报警等任务。站场显示采用单屏或多屏的大屏幕彩色显示器（武钢配料站采用2台50.8cm彩色显示器），操作方式采用鼠标或标准键盘；②下位机：下位机选用工作稳定、质量可靠、性能价格比高的西门子可编程序控制器（PLCS7-300），其扩展功能强，可灵活配置I/O数量，适应大、小规模不同的站场。可方便地构成主、备机冷备或热备系统（配料站是冷备）。PLC容易与现场设备接口，便于现场安装维护，能在较恶劣的环境下，完成信息的采集、控制、校核和信息输出等功能；③接口柜：主要是完成室内外设备的隔离、驱动任务。它按控制采集信息的对象不同，分为信号柜、道岔柜、轨道电路柜。柜内控制元件采用铁道部定型的铁路信号安全型继电器（AX型）；④电源系统：电源系统提供自控装置室内外设备所需的各种电源。电源由主副两路供电（由两个发电厂或两个变电所供电），有主副两套供电装置。主电源停电时，能自动切换到副电源供电，也可手动切换，切换时间不超过0.15s。主、备两套供电装置之间可互相切换。
1.3 软件功能
软件主要功能有：①能同时排列多条平行进路；②有故障及错误操作的音响报警及屏幕汉字提示，音响报警可区分不同错误级别；③操作员级别采用多级密码管理，关键操作采用密码授权方式，操作记录和站场变化信息可长久保存；④上、下位机软件设计中均采用双程序校验，冗余编码，校验传输等可靠性技术，能确保故障导向安全。
2 微机监测系统
2.1 硬件组成及功能
微机监测系统是自控系统的一个子系统，它由上、下位机组成。上位机采用586或更高档的工业控制机。具有界面显示、监测控制、系统管理和记录信息的查询、打印、分析等功能；下位机可采用单片机系统，具有现场数据测量、保存和发送功能。采样电路采用安全隔离的传感器，与联锁设备间无电气回路，确保在任何情况下都不会对联锁设备造成影响。
2.2 软件功能
主要功能有以下五种：①实时监督轨道占用状态、道岔位置和信号机显示状态，并显示站场平面信息；②实时检测轨道电路电压、电动转辙机动作电流、摩擦电流和道岔表示回路电压，并可帮助分析道岔故障原因；③故障提示功能丰富，如有信号机灯泡断丝提示（红色闪光）、道岔不能转换或转不到位提示（红色闪光），轨道电路故障提示等；④可统计每一台电动转辙机动作次数，为设备维护更新提供依据；⑤可查询、打印操作记录和站场信息变化内容。
3 系统维护
3.1 日巡检
①检查CRT显示器与上位机的各种连接器件是否有松动现象；②检查上、下位机之间的通信电缆和连接器是否有松动现象；③检查上位机的运行指示灯是否按规定显示，各输入、输出模块的指示灯是否正常显示，固态继电器、有关变压器是否有过热现象。
3.2 月检修
①清扫上、下位机、显示器、接口柜、电源屏的灰尘，使之保持清洁；②检查UPS工作状况，做一次充放电试验；③检查各类报警装置的完好情况，测试各类电压、电流并做好记录，紧固各类插接件和传输电缆以及插接板，查看电气接点的氧化情况；④倒换主、备电源屏，检查转换电路工作情况；停电倒换主、备微机（包括下位机）。
3.3 年维修
①检查接口柜内继电器和动态继电器的工作状况，按周期更换继电器；②试验联锁关系，特别是有带动道岔和超限绝缘的进路是试验的重点；试验各报警装置工作是否正常；③测试防雷元件和防雷系统接地电阻，设备接地电阻不大于1Ω，防雷接地电阻不大于4Ω；④更换经检查不合格的元、器件，清除作业的历史记录。
4 结语
總之，我们要和设计制造单位一道，在总结应用经验的基础上，进一步规范设计、生产和施工，优化硬件系统结构，不断完善软件功能，使铁路信号微机自控系统在国家铁路和厂矿企业铁路上全面推广应用。
参考文献：
[1]孟祥久.浅谈铁路信号工程技术施工管理[J].科学中国人，2015（20）：114.