一种联锁I/O系统及控制方法技术方案

一种联锁I/O系统，包括I/O通信板WG、输入板和输出板；I/O通信板WG。一种联锁I/O系统模块的控制方法，输入模块采集当前设备的状态，输入模块发送当前状态给联锁机，进行联锁运算，联锁发送控制命令，输出模块接收控制命令，输出模块驱动相应的模块，驱动成功后，输入模块采集当前设备的状态，根据新的状态信息和操作命令，进行执行操作。输入板和输出板采用的是二取二安全智能I/O模块，其功能主要是联锁命令的执行和联锁运算所需的信息采集，包括安全智能采集模块和安全智能驱动模块，输入板和输出板具有丰富的面板指示灯，可判断其工作是否正常，方便维修。

An Interlocking I/O System and Its Control Method

【技术实现步骤摘要】
一种联锁I/O系统及控制方法
本专利技术涉及控制领域，更确切地说是一种联锁I/O系统及控制方法。
技术介绍
近年来，铁路车站自动控制技术发展迅猛，构成该控制系统的联锁运算计算机、联锁软件逻辑和驱动执行电路等核心部件有了很大的发展和提升。国内铁路行业在积极引进国外先进技术的基础上，逐步向国产化方向迈进。运行核心联锁软件的计算机不再是通用工业计算机，已升级到具有故障-安全特性的专用计算机平台，国内铁路以二取二制式为主。驱动执行电路出现了从继电器式电路向电子化执行电路的发展趋势。为了适应当前铁路行业发展趋势、提升公司产品品质，更好的满足客户要求，启动亨钧新联锁I/O系统的研发。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种联锁I/O系统及控制方法，其可以解决现有技术中的上述缺点。本专利技术采用以下技术方案：一种联锁I/O系统，包括I/O通信板WG、输入板和输出板；I/O通信板WG，其实现联锁机与输入输出板数据的发送与接收，完成协议数据的互相转化；输入板，其采集联锁运算所需的信息，每块采集板为24路采集模块，采集为高电平有效；输出板负责联锁命令的执行，每块驱动板为24路驱动模块，驱动输出为+24V电源，能使相应的继电器励磁。输入板可以对轨道电路、信号机、道岔等表示的采集，每个输入板可完成24个功能点采集。输出板可以对信号、道岔等的控制功能，每个输出板可完成24个功能点控制。输入板和输出板均采用ARM为核心的微处理器，双CPU同步，为二取二安全冗余结构。输入板和输出板均可以通过面板指示灯判断其工作是否正常，其前面板上设有RUN灯显示是否正常工作，当有采集信号时对应的指示灯点亮，输入板故障时，前面板上的ERR灯亮红灯。所述输入板包括：电源模块提供一路工作DC24V电源，经过HZ05-24S5得到独立的5V的电源，然后从5V电源经NCP5661得到3.3V的电源分别给其他模块；通信模块的功能主要是CAN通信，联锁机与输入输出IO系统采用CAN总线通信，采用与关系的双网络保证安全；看门狗模块,其可防止软件死机；点灯模块，点灯模块可点亮指示类，且指示灯包括电源指示灯、CPU运行灯、故障灯、CAN通信灯、CAN故障灯、采集状态指示灯，采集状态指示灯由硬件电路点亮；采集模块：每个输入板可以采集24路状态信息，其采集到24V信号，经过电路处理，将信号送给CPU，CPU将采集到信号状态进行判断，经过SPI比较，从而得出当前采集点状态，并点亮相应指示灯。采电模块包括整形电路，且所述整形电路将室外的状态进行信号采集，然后传送至光电耦合器件，然后将信号输送至主机和从机，主机生成采集到的状态信息，且主机与从机之间通过SPI进行通信。电源模块：其提供一路工作DC24V电源，经过HZ05-24S5得到独立的5V的电源，然后从5V电源经NCP5661得到3.3V的电源分别给其他模块；通信模块：其通信功能主要是CAN通信，联锁机与输入输出IO系统采用CAN总线通信，采用与关系的双网络保证安全。看门狗模块：其防止软件死机；单元模块—点灯模块，点灯模块中指示灯包括电源指示灯、CPU运行灯、故障灯、CAN通信灯、CAN故障灯、采集状态指示灯；驱动模块；每个输出板可以控制24路外部设备，模块收到联锁下发驱动命令，驱动相应输出模块，使其输出24V信号，从而驱动外部继电器设备，并点亮相应指示灯。主机和从机接收到驱动命令后，将其输送至双精密单稳态触发器CD4538,然后输送至光电耦合器件，然后送出24V电源。一种联锁I/O系统模块的控制方法，输入模块采集当前设备的状态，输入模块发送当前状态给联锁机，进行联锁运算，联锁发送控制命令，输出模块接收控制命令，输出模块驱动相应的模块，驱动成功后，输入模块采集当前设备的状态，根据新的状态信息和操作命令，进行执行操作。本专利技术的优点是：输入板和输出板采用的是二取二安全智能I/O模块，其功能主要是联锁命令的执行和联锁运算所需的信息采集，包括安全智能采集模块和安全智能驱动模块，输入板和输出板具有丰富的面板指示灯，可判断其工作是否正常，方便维修。附图说明下面结合实施例和附图对本专利技术进行详细说明，其中：图1是本专利技术的逻辑架构示意图。图2是本专利技术中输入板的指示灯的电路图。图3是本专利技术中输出板的指示灯的电路图。图4是本专利技术中的输入板采集模块的电路图。图5是本专利技术中的输出板采集模块的电路图。图6为本专利技术联锁I/O系统模块的控制方法的流程图。具体实施方式下面进一步阐述本专利技术的具体实施方式：一种联锁I/O系统，包括I/O通信板WG、输入板和输出板；I/O通信板WG，其实现联锁机与输入输出板数据的发送与接收，完成协议数据的互相转化；输入板，其采集联锁运算所需的信息，每块采集板为24路采集模块，采集为高电平有效；输出板负责联锁命令的执行，每块驱动板为24路驱动模块，驱动输出为+24V电源，能使相应的继电器励磁。联锁I/O系统主要指联锁I/O机笼,机笼包括I/O通信板WG、输入板和输出板。输入板和输出板采用的是二取二安全智能I/O模块，其功能主要是联锁命令的执行和联锁运算所需的信息采集，包括安全智能采集模块和安全智能驱动模块。输入板主要负责联锁运算所需的信息采集，每块采集板为24路采集模块，采集为高电平有效。输出板主要负责联锁命令的执行，每块驱动板为24路驱动模块，驱动输出为+24V电源，能使相应的继电器励磁。输入板和输出板均具有完善的自诊断功能，采集输出均采用二取二结构。输入板和输出板具有丰富的面板指示灯，可判断其工作是否正常，方便维修。如图1所示，联锁I/O系统整体逻辑架构图，联锁I/O系统主要指联锁I/O机笼,机笼包括I/O通信板WG、输入板和输出板。联锁机与输入输出IO系统采用CAN总线通信，采用与关系的双网络保证安全。联锁机I和联锁机II通过收到网关数据判断是否有输出版或输入板损坏，如果有损坏，则将输入输出板切换至备用输入输出板。输入输出板切换的实现是联锁机通过CAN协议告诉网关是主机还是备机，如果是主机则正常通信，如果是备机则禁止控制命令下发给输入输出板。网关地址定义：1——5为主机输入；6——10为主机输出；11——15为备机输入；16——20位备机输出。I/O通信板，WG网关主要负责完成联锁I/O机笼和联锁机之间的通信。联锁机与输入输出IO系统采用CAN总线通信，采用与关系的双网络保证安全。输入板主要完成对轨道电路、信号机、道岔等表示的采集功能。每个输入板可完成24个功能点采集。输入板采用ARM为核心的微处理器，双CPU同步，为二取二安全冗余结构。外形尺寸(mm):225.04(D)×261.85(H)×40.64(W)。可以应用在单系中，也可以用在可靠性更高的双系中。如图2所示，输入板可以通过面板指示灯判断其工作是否正常。在正常运行时，其前面板上的RUN灯正常闪烁，当有采集信号时对应的指示灯点亮，如D1灯、D2灯、D3灯点黄灯。输入板故障时，前面板上的ERR灯亮红灯。输出板主要完成对信号、道岔等的控制功能。每个输出板可完成24个功能点控制。输出板采用ARM为核心的微处理器，双CPU同步，为二取二安全冗余结构。外形尺寸(mm):225.04(D)×261.85(H)×40.64(W)。可以应用在单系中，也可以用在可靠性更高的双系中。如本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种联锁I/O系统，其特征在于，包括I/O通信板WG、输入板和输出板；I/O通信板WG，其实现联锁机与输入输出板数据的发送与接收，完成协议数据的互相转化；输入板，其采集联锁运算所需的信息，每块采集板为24路采集模块，采集为高电平有效；输出板负责联锁命令的执行，每块驱动板为24路驱动模块，驱动输出为+24V电源，能使相应的继电器励磁。

【技术特征摘要】
1.一种联锁I/O系统，其特征在于，包括I/O通信板WG、输入板和输出板；I/O通信板WG，其实现联锁机与输入输出板数据的发送与接收，完成协议数据的互相转化；输入板，其采集联锁运算所需的信息，每块采集板为24路采集模块，采集为高电平有效；输出板负责联锁命令的执行，每块驱动板为24路驱动模块，驱动输出为+24V电源，能使相应的继电器励磁。2.根据权利要求1所述的联锁I/O系统，其特征在于，输入板可以对轨道电路、信号机、道岔等表示的采集，每个输入板可完成24个功能点采集。3.根据权利要求1所述的联锁I/O系统，其特征在于，输出板可以对信号、道岔等的控制功能，每个输出板可完成24个功能点控制。4.根据权利要求2或3所述的联锁I/O系统，其特征在于，输入板和输出板均采用ARM为核心的微处理器，双CPU同步，为二取二安全冗余结构。5.根据权利要求2所述的联锁I/O系统，其特征在于，输入板和输出板均可以通过面板指示灯判断其工作是否正常，其前面板上设有RUN灯显示是否正常工作，当有采集信号时对应的指示灯点亮，输入板故障时，前面板上的ERR灯亮红灯。6.根据权利要求2所述的联锁I/O系统，其特征在于，所述输入板包括：电源模块提供一路工作DC24V电源，经过HZ05-24S5得到独立的5V的电源，然后从5V电源经NCP5661得到3.3V的电源分别给其他模块；通信模块的功能主要是CAN通信，联锁机与输入输出IO系统采用CAN总线通信，采用与关系的双网络保证安全；看门狗模块,其可防止软件死机；点灯模块，点灯模块可点亮指示类，且指示灯包括电源指示灯、CPU运行灯、故障灯、CAN通信灯、CAN故障灯、采集状态指示灯，采集状态指示灯由硬件电路点亮；采集模...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨积惠，卢小利，房华玲，陈真，赵丽宏，周斌，
申请(专利权)人：上海亨钧科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：上海,31