李建军

摘要 计算机联锁系统的安全可靠性是研究、开发、生产计算机联锁设备必须遵循的永恒主题,也是验证计算机联锁系统性能的主要依据,其安全性的实现是以可靠性为基础,并在提高可靠性的前提下完成的,主要侧重于防止或减少系统发生故障。本文对DS6-11计算机联锁系统在大准线应用几年来遇到的一些故障进行阐述。

关键词 联锁机系统;硬件故障;软件故障;网络故障;对策研究

中图分类号 TP399 文献标识码 A 文章编号 1674-6708(2009)07-0049-02

计算机联锁设备是一种连续工作的实时系统,必须具有极高的安全性和可靠性才能适应铁路运输高效和安全的运营要求。计算机联锁系统的安全性是指联锁设备在运行过程中无论发生什么故障都不能产生有可能危及列车安全运行的危险因素,一般着重于在不正常的情况下使系统导向安全,防止产生危险后果。计算机联锁系统的可靠性是指联锁设备在规定的时间和规定的条件下完成规定功能的能力。DS6-11计算机联锁系统是采用具有高可靠性的工业控制计算机,运用网络通信技术构成的多机分布式控制系统,由控制台子系统、网络通信子系统、联锁子系统、监测子系统和输入、输出接口电路组成,各子系统统一采用PC总线工业控制计算机,联锁子系统采用动态冗余的双机热备结构,具有故障自动切换和人工切换功能,从而满足了系统的高可靠性要求。

1 硬件故障

处理硬件故障,首先要对系统设备做到全面的了解,对工作原理和易发生故障点要做到心中有数。

1.1 联锁机系统硬件故障

联锁机系统硬件故障是在工作机故障时,系统自动或人工切换至备机工作,原工作机转为备用或脱机,控制台有故障机下网的红色报警提示。若备机故障,系统将由双机工作自动降级为单机工作,控制台有故障机下网的红色报警提示,故障备机可进行脱机检修。

故障实例1

现象:某站发生联锁A机无规律偷停,即使用主机为A机时,有时突然倒至B机;使用主机为B时,联锁A机报警红灯亮,有时A机能自动启动,有时就彻底死机。

原因:联锁A机由于雷害造成驱动模块软故障,遇电压波动时,驱动模块停止输出,联锁A机安全检查程序启动,强制联锁A机停机。

处理:更换故障驱动板。

故障实例2

现象:SⅡD闪烁, SⅡ调车信号不能开放。

原因:联锁机死机。

处理:重启A、B联锁机,恢复。

故障实例3

现象:10#、28#、43#道岔不能转动,上行闭塞机复原不了,SI出发开放不了,10时25分停用。

原因:联锁机柜内驱动电源电压低,导致驱动盒不工作。

处理:更换工控机内部的故障电源模块。

1.2 输入输出接口故障

接口故障表现为计算机有输出时被控制的继电器不动作或接收不到动态信号,控制台上该设备表现为故障报警,如道岔无表示、轨道红光带等。

接口电路故障涉及到计算机接口电路和继电器电路两部分,排除接口电路故障首先要判断故障点在计算机一侧还是在继电电路一侧,其分界点为接口架的插头和插座。

判断方法是在接口插座上测量故障位的电压。正常情况下,计算机无输出时可测得+24V直流电压,有输出时可测得一个脉动的正电,电压12V左右,如此时继电器不动作则故障在继电电路一侧,如测不到上述电压,可判定故障在计算机一侧。

计算机一侧输出故障判断方法是:观察光隔驱动板上的指示灯,有输出时闪亮,表明CPU板至光隔驱动板之间电路正常,故障在驱动板输出级至接口电缆插头之间,可校核电缆是否断线或接触不良,否则更换驱动板。如果光隔输出板驱动指示灯不亮,应在监测机上查看输出命令信息是否有记录,如有记录则故障在7122板、50线扁平电缆和驱动板输入级间,可检查电缆或更换电路板排除故障;如果监测机上无记录,则联锁机故障。

输入故障查找:可先观察光隔输入板指示灯闪光,如果闪光,表明输入信号己送入输入板接收电路,故障在7122板,50线扁平电缆和输入板的输出级之间,应检查电缆或更换故障板。如果指示灯不闪光,可在接口插座端子上测量,正常应有12V~14V脉动电压,如测不到该电压,可以判定故障在组合架的接点上。

2 软件故障

控显机软件故障,主要是站场图形显示与实时不符。

故障实例1

现象:某站办理下行进I道通过进路,控制台显示进路正常,但列车实际进了3道。

原因:由于该站使用的联锁系统为较早期的版本,程序及硬件配置较低,特别是控显机主备机同时开启,经长期运行后,产生的数据较多,造成通信紊乱,致使进路乱显示。

处理:控显机采用冷备,然后定期进行倒机(后经升级软件,该故障消失)。

故障实例2

现象:某站上行4道接车,列车顺序占用进路中的轨道电路,进入4道停车,但控制台显示8DG、10DG、及4道红光带,实际车已进标。接着值班员开放S4出发信号机,该信号机室外显示绿灯,控制台显示红灯,无进路白光带,十几秒后,8DG、10DG红光带顺序消失,4道出发进路白光带及S4绿灯出现,恢复正常。

原因:控显机与联锁机通信阻塞,使控制台显示滞后。

处理:重新启动控显机,(经升级软件,该故障消失)

由以上两例软件故障看出,定期升级软件以及硬件,会减少故障的发生频率。

3 网络故障处理

DS6-11系统为多机分布式结构,系统中的各台计算机通过网络互连进行通信,网络通信故障将导致系统瘫痪。DS6-11系统采用双重冗余网络,系统中每个工控机内安装两个网卡,通过两条独立的网络电缆连接。维护人员在日常维护中通过仔细观察掌握网络状态,及时发现网络的单重故障,加以排除,保证系统的可靠性。联锁双机之间从此网络进行数据交换,通过机柜面板的指示灯状态监测双机同步情况。

3.1 网络工作状态的判断

观察控制台显示器屏幕上的指示灯及字符提示可以判断各台机器的网络工作状态。网络通信正常时,显示器上无任何提示;显示器上显示黄灯和机器名称表示该机有一个网处于下网状态;显示器上显示红灯和机器名称表示该机有两个网全部处于下网状态。

从监测机上的系统网络工作状态图判断下网节点。

从每个网卡后面的工作状态指示灯判断网卡状态。指示灯亮稳定绿灯(偶尔闪烁1、2下)表示正常,连续闪烁或灭灯表示故障。

单网故障,一般不影响系统正常运行,但应及时采取措施排除,避免故障积累,造成双网故障,导致系统瘫痪的严重后果。

3.2 网络故障的处理

1)更换网卡。更换网卡时,换上的新网卡必须正确设置网卡上的SW1、SW2、JP1~JP14,每个网卡的节点地址用SW2设置。单网卡和双网卡的SW1、SW2、JP1~JP14设置均不相同,须仔细对照换下的故障网卡,将欲换上的新网卡的SW1、SW2、JP1~JP14设成与更换下的故障网卡一致。

网卡上开关及跳线器示意图

2)T型头和终端电阻接触不良,应重新安装牢固。

3)网络连接电缆断线。如确认检查电缆是断线,应更换电缆。

4 结论

微机联锁系统故障的分析与处理,需要我们理解系统的结构和功能原理,弄清输入、输出信息的流程,熟悉相关电路,更重要的是要有责任心和科学的方法。在今后的实际维护中可能会遇到更为复杂的问题,有待于我们在今后的工作中不断地充实完善,共同做好系统的维护工作。