[實(shí)用新型]地鐵用通用安全型輸入輸出控制器

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 200820161046.1
• 申請(qǐng)日: 2008-11-13
• 公開（公告）號(hào): CN201293929Y
• 公開（公告）日: 2009-08-19
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 黃克勇
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 南京恩瑞特實(shí)業(yè)有限公司
• 主分類號(hào): G05B19/02
• 分類號(hào): G05B19/02;B61L19/00;B61L21/00
• 代理公司: 南京天華專利代理有限責(zé)任公司
• 代理人: 徐冬濤

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及一種輸入輸出控制器，具體地講，是一種可應(yīng)用在自動(dòng)列車防護(hù)系統(tǒng)(簡(jiǎn)稱ATP)、計(jì)算機(jī)連鎖和其他信號(hào)系統(tǒng)中的地鐵用通用安全型輸入輸出控制器。

背景技術(shù)

信號(hào)設(shè)備的輸入輸出接口部分的功能是輸出驅(qū)動(dòng)外部設(shè)備和輸入外部設(shè)備狀態(tài)，是計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖(簡(jiǎn)稱CBI)、自動(dòng)列車防護(hù)(簡(jiǎn)稱ATP)系統(tǒng)和其它信號(hào)系統(tǒng)的重要組成設(shè)備，傳統(tǒng)的CBI和ATP等系統(tǒng)都有著各自獨(dú)立的輸入輸出設(shè)備，而隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，信號(hào)系統(tǒng)主機(jī)部分采用通用產(chǎn)品已成發(fā)展趨勢(shì)，而對(duì)于輸入輸出控制器目前沒有通用產(chǎn)品，需要獨(dú)立出來(lái)并形成通用于信號(hào)系統(tǒng)的產(chǎn)品，從而使整個(gè)信號(hào)系統(tǒng)在保證安全性，可靠性，可用性和維護(hù)性(簡(jiǎn)稱RAMS)要求的前提下更加的開放和透明，因而具有廣闊的應(yīng)用價(jià)值。

在國(guó)外一些采用區(qū)域聯(lián)鎖控制的車站，輸入和輸出部分已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了上述控制方法，并且演變?yōu)楝F(xiàn)場(chǎng)設(shè)備控制部分，所以可以看出，使輸入和輸出部分實(shí)現(xiàn)通用化和智能化是完善信號(hào)系統(tǒng)功能，提高系統(tǒng)的安全性和實(shí)時(shí)性的一種行之有效的解決方案。同時(shí)研制和開發(fā)實(shí)用于國(guó)內(nèi)信號(hào)系統(tǒng)的通用安全型輸入和輸出模塊也為信號(hào)系統(tǒng)的更新和升級(jí)，以及開發(fā)區(qū)域聯(lián)鎖系統(tǒng)打下了良好的基礎(chǔ)。

研究通用型智能I/O是計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖實(shí)時(shí)性要求，聯(lián)鎖系統(tǒng)必須不失時(shí)機(jī)地采集到輸入變量的變化情況，及時(shí)刷新站場(chǎng)各類表示信息，及時(shí)輸出道岔和信號(hào)的控制命令，而且對(duì)涉及安全的控制命令必須以具有故障——安全特征的形式輸出；就聯(lián)鎖程序而言，無(wú)論設(shè)計(jì)調(diào)試方法多么嚴(yán)密也很難排除所有隱含的缺陷，這就要求必須引入避錯(cuò)及容錯(cuò)機(jī)制使故障形成的危險(xiǎn)側(cè)運(yùn)算結(jié)果輸出的概率達(dá)到規(guī)定的要求，而把輸入輸出部分作成通用的產(chǎn)品更有利于信息交換及邏輯運(yùn)算安全性的研究。

研究和設(shè)計(jì)地鐵專用的通用型智能I/O也是經(jīng)濟(jì)性的要求。

研究和開發(fā)通用型智能I/O也是功能擴(kuò)展的要求，舊有的繼電聯(lián)鎖系統(tǒng)只能提供基本聯(lián)鎖功能與操作界面，新型計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖系統(tǒng)除此之外，具有故障診斷與分析、重演、遠(yuǎn)程通信及其他管理功能。

發(fā)明內(nèi)容

本實(shí)用新型旨在提供一種采用二乘二取二結(jié)構(gòu)的地鐵用通用安全型輸入輸出控制器，為ATP系統(tǒng)、計(jì)算機(jī)連鎖和其他信號(hào)系統(tǒng)的輸入輸出控制器提供一種通用產(chǎn)品，提高了信號(hào)系統(tǒng)的RAMS。

本實(shí)用新型是通過(guò)以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的：

一種地鐵通用安全型輸入輸出控制器，其特征在于它為二乘二取二的結(jié)構(gòu)，包括下列裝置：

輸入輸出模塊2，與繼電器接口模塊1雙向連接，用于對(duì)外部開關(guān)量的采集和對(duì)外部繼電器的驅(qū)動(dòng)；

CPU模塊(3、4)，通過(guò)CAN總線與輸入輸出模塊2相連，負(fù)責(zé)對(duì)輸入輸出信號(hào)的邏輯運(yùn)算；

通信接口模塊5(簡(jiǎn)稱COM)，與CAN總線相連，負(fù)責(zé)CAN網(wǎng)絡(luò)的通信與管理和與邏輯控制器8之間的通信；

安全監(jiān)視模塊6(簡(jiǎn)稱VSC)，通過(guò)CAN總線與輸入輸出模塊2、CPU模塊(3、4)、通信接口模塊5相連，負(fù)責(zé)它們的安全監(jiān)視與控制，故障的檢測(cè)和報(bào)警；

電源模塊7(簡(jiǎn)稱PWR)，負(fù)責(zé)提供電源；

其中，所述二乘二取二結(jié)構(gòu)包括兩個(gè)相互獨(dú)立的運(yùn)算模塊(I系和II系)，兩模塊之間通過(guò)熱備CAN總線互連；所述各獨(dú)立的運(yùn)算模塊均包括兩個(gè)主處理單元CPUA3、CPUB4，輸入輸出電路2，電源單元7，安全監(jiān)視單元6，通信接口單元5，所述輸入輸出單元2與繼電器接口模塊1雙向連接，輸入輸出單元2通過(guò)CAN總線與CPUA3、CPUB4同時(shí)連接，CPUA3、CPUB4之間互連，通信接口單元5一方面通過(guò)CAN總線與CPUA3和CPUB4相連，另一方面通過(guò)熱備CAN總線與邏輯控制器8相連，安全監(jiān)視單元6通過(guò)CAN總線與該模塊內(nèi)的輸入輸出單元2、CPUA3、CPUB4、通信接口單元5相連；

所述CAN總線為冗余網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，即為雙CAN總線CAN1、CAN2；

所述的輸入輸出單元為二取二的結(jié)構(gòu)，輸入輸出單元分為數(shù)據(jù)采集電路部分和輸出驅(qū)動(dòng)電路部分，采集電路部分主要由CPUC、CPUD、異或門電路、繼電器接點(diǎn)9組成，與繼電器接點(diǎn)9相連的采集端和CPUC的一個(gè)輸出端與異或門電路的輸入端相連，異或門電路的輸出端與CPUD的輸入端相連，CPUC、CPUD之間互連；輸出驅(qū)動(dòng)部分主要由CPUE、CPUF、繼電器接點(diǎn)10，11、負(fù)載組成，CPUE、CPUF分別與繼電器接點(diǎn)10，11采用雙通方法保證驅(qū)動(dòng)的安全性，兩個(gè)繼電器節(jié)點(diǎn)串接后與負(fù)載相連。

本實(shí)用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有以下的的技術(shù)效果：