A. 如何設計電路用硬體方式將十進制數字轉換成二進制數字,比如將89轉換成二進制。是用硬體的方式,不是編程
如果是為了掌握一些加減法的理論而做實驗,僅做幾位的二進制加減法運算電路即可;
即使是為了學習電路設計,也沒必要弄得如此復雜;
否則,真的是自己找累了;
你要用一個開關量表示一個十進制數,那麼兩個兩位十進制數就需要40(20x2)個開關量,排列起來有些眼暈,就算採用復用技術,20個開關量以表示一個十進制數是少不了的;
一般的,十進制數先轉換為二進制BCD碼,如果採用寄存器那麼電路結構會簡化很多,你非要門電路來構造,實在是自找麻煩;
做什麼都必須要考慮清楚其目的和意義;
B. 如何用硬體實現二維碼解碼
C#可以調用攝像頭進行掃描。
C. 如何用matlab實現碼型變換
有兩種方法可以實現: 轉置矩陣: B = A'; 通用方法:reshape()函數 示例如下: 說明:reshape(A,m,n) 表示將矩陣A變換為m行n列的矩陣,通常用於矩陣形狀的改變,例如下面代碼將原來的1行4列矩陣轉換為2行2列矩陣:
用MATLAB 實現傅里葉變換:
用戶任意輸入一個函數,然後,輸出函數的傅里葉變換函數,然後輸出振幅頻率 。
x=sin(2*pi*t); %任意輸入一個函數。
y=fft(x); %傅里葉變換函數。
plot(abs(y)); %振幅頻率。
函數(function)表示每個輸入值對應唯一輸出值的一種對應關系。這種關系使一個集合里的每一個元素對應到另一個(可能相同的)集合里的唯一元素。函數f中對應輸入值的輸出值x的標准符號為f(x)。包含某個函數所有的輸入值的集合被稱作這個函數的定義域,包含所有的輸出值的集合被稱作值域。若先定義映射的概念,可以簡單定義函數為,定義在非空數集之間的映射稱為函數。
傅里葉變換能將滿足一定條件的某個函數表示成三角函數(正弦和/或餘弦函數)或者它們的積分的線性組合。在不同的研究領域,傅里葉變換具有多種不同的變體形式,如連續傅里葉變換和離散傅里葉變換。
D. 電話 交換機是如何完成交換和轉換過程的
電話交換機的主要任務是實現用戶間通話的接續。基本劃分為兩大部分:話路設備和控制設備。話路設備主要包括各種介面電路(如用戶線介面和中繼線介面電路等)和交換 (或接續)網路;控制設備在縱橫制交換機中主要包括標志器與記發器,而在程式控制交換機中,控制設備則為電子計算機,包括中央處理器(CPU),存儲器和輸入 /輸出設備。 程式控制交換機實質上是採用計算機進行「存儲程序控制」的交換機,它將各種控制功能,方法編成程序,存入存儲器,利用對外部狀態的掃描數據和存儲程序來控制,管理整個交換系統的工作。
1交換網路
交換網路的基本功能是根據用戶的呼叫要求,通過控制部分的接續命令,建立主叫與被叫用戶間的連接通路。在縱橫制交換機中它採用各種機電式接線器(如縱橫接線器,編碼接線器,笛簧接線器等),在程式控制交換機中目前主要採用由電子開關陣列構成的空分交換網路,和由存儲器等電路構成的時分接續網路。
2 用戶電路
用戶電路的作用是實現各種用戶線與交換之間的連接,通常又稱為用戶線介面電路(SLIC,Subscriber Line Interface Circuit)。根據交換機制式和應用環境的不同,用戶電路也有多種類型,對於程式控制數字交換機來說,目前主要有與模擬話機連接的模擬用戶線電路 (ALC)及與數字話機,數據終端(或終端適配器)連接的數字用戶線電路(DLC)。 模擬用戶線電路是適應模擬用戶環境而配置的介面,其基本功能有: . 饋電(Battery feed): 交換機通過用戶線向共電式話機直流饋電; . 過壓保護(Overvoltage Protection): 防止用戶線上的電壓沖擊或過壓而損壞交換機。 . 振鈴(Ringing):向被叫用戶話機饋送鈴流。 . 監視(Supervision): 藉助掃描點監視用戶線通斷狀態,以檢測話機的摘機,掛機,撥號脈沖等用戶線信號,轉送給控制設備,以表示用戶的忙閑狀態和接續要求。 . 編解碼(CODEC): 利用編碼器和解碼器(CODEC),濾波器,完成話音信號的模數與數模交換,以與數字交換機的數字交換網路介面 。 . 混合(Hybrid):進行用戶線的2/4線轉換,以滿足編解碼與數字交換對四線傳輸的要求。 . 測試(Test):提供測試埠,進行用戶電路的測試。 這7種功能常用第一個字母組成的縮寫詞(BORSCHT)代表。對於模擬程式控制交換機,不需要編解碼功能;而在數字程式控制交換機中,除某些特定應用的小型交換機利用增量調制方式外,其它大部分均採用PCM編解碼方式。 數字用戶線電路是為適應數字用戶環境而設置的介面,它主要用來通過線路適配器(LAM)或數字話機(SOPHO-SET)與各種數據終端設備(DTE)如計算機,列印機,VDU,電傳相連。
3 出入中繼器
出入中繼器是中繼線與交換網路間的介面電路,用於交換機中繼線的連接。它的功能和電路與所用的交換系統的制式及局間中繼線信號方式有密切的關系。對模擬中繼介面單元(ATU),其作為是實現模擬中繼線與交換網路的介面,基本功能一般有: (1).發送與接收表示中繼線狀態(如示閑,佔用,應答,釋放等)的線路信號。 (2).轉發與接收代表被叫號碼的記發器信號。 (3).供給通話電源和信號音。 (4).向控制設備提供所接收的線路信號。 對於最簡單的情況,某一交換機的中繼器通過實線中繼線與另一交換機連接,並採用用戶環路信令,則該模擬中繼器的功能與作用等效為一部「話機」。若採用其它更為復雜的信號方式,則中繼器應實現相應的話音,信令的傳輸與控制功能。 數字中繼線介面單元(DTU)的作用是實現數字中繼線與數字交換網路之間的介面,它通過PCM有關時隙傳送中繼線信令,完成類似於模擬中繼器所應承擔的基本功能。但由於數字中繼線傳送的是PCM群路數字信號,因而它具有數字通信的一些特殊問題,如幀同步,時鍾恢復,碼型交換,信令插入與提取等,即要解決信號傳送,同步與信令配合三方面的連接問題。 數字中繼介面單位的基本功能包括幀與復幀同步碼產生,幀調整,連零抑制,碼型變換,告警處理,時鍾恢復,幀同步搜索及局間信令插入與提取等,如同模擬用戶電路的BORSCHT,也可將數字中繼單元的上述8種功能概括為GAZPACHO。
4 控制設備
控制部分是程式控制交換機的核心,其主要任務是根據外部用戶與內部維護管理的要求,執行存儲程序和各種命令,以控制相應硬體實現交換及管理功能。 程式控制交換機控制設備的主體是微處理器,通常按其配置與控制工作方式的不同,可分為集中控制和分散控制兩類。為了更好的適應軟硬體模塊化的要求,提高處理能力及增強系統的靈活性與可靠性,目前程式控制交換系統的分散控製程度日趨提高,已廣泛採用部分或完全分布式控制方式。
E. java代碼的功能如何用硬體實現
您首先需要PBX伺服器,可以是硬體也可以是軟體。 硬體可用各種程式控制電話交換機。 軟體pbx可以參考asterisk、freepbx、freeiris、elastix、freeswitch等等…… 這些軟硬體設備基本都可以實現自動語音提示功能。有的還能夠實現樹狀語音菜單(IVR)、自動來電排隊(ACD)和錄音。 PBX伺服器有了,那麼外呼單元可以採用板卡+電話線也可以採用VOIP。 板卡可以使用模擬卡:三匯、東進、維卡等等……電話線需要您自己向電話局申請。 VOIP方式您可以找找運營商,付費以後給您開通一個VOIP帳號(通常是SIP協議),然後會給您一個IP、埠、用戶名、密碼。這樣您就可以用軟體pbx伺服器注冊到VOIP運營商的伺服器外呼了。
F. 說明解碼顯示的方式,採用軟體解碼顯示比採用硬體解碼顯示有何優點
計算機聯鎖技術 總復習
第1章 綜述
3、什麼叫區間或閉塞分區?什麼叫進路?
(書)防止列車沖突的傳統做法是將鐵路劃分成若干段,把在車站之間的各段線路稱作區間或閉塞分區。把車站內的線路稱作進路。
(課件)進路:機車車輛由一點運行到另一點的徑路。由道岔決定方向,由信號機防護.
第2章 計算機聯鎖控制系統(CIS)技術基礎
11、什麼叫內部匯流排?它的特點和作用各是什麼?工控機主要有哪些內部匯流排?
內部匯流排(I-BUS)又稱「系統匯流排」或「板級匯流排」,是通用微型計算機和測控系統計算機內部所特有的匯流排。
計算機的內部匯流排一般都是並行匯流排,系統匯流排是各種模板進行信息傳送的通路,把測控計算機系統的各種模板插件連接起來,就構成了完整的計算機測控系統。
常用的內部匯流排有STD匯流排、ISA匯流排、PCI匯流排、VME匯流排等。
第3章CIS原理
15、參與聯鎖運算的動態數據主要包括哪些?這些變數的作用是什麼?(本題比較多,同學們可自己確定要背誦的部分)
參與聯鎖運算的動態數據主要包括操作輸入變數、狀態輸入變數、表示輸出變數、控制輸出變數以及為實現聯鎖邏輯所需的控制變數及中間變數等。
(1) 操作輸入變數
操作輸入變數是反映操作人員操作動作的邏輯量。在內存中需設一個操作變數表集中地存放操作變數。一條操作命令執行後,就可從操作命令表中刪去相應的操作變數了。操作輸入變數除了用以形成操作命令外,還作為表示信息的原始數據。
(2)表示輸出變數
表示輸出變數是指向顯示器輸出的變數。通過這些變數反映有關站場的狀態、列車或車列運行情況、操作人員的操作情況以及聯鎖設備工作狀況。這些信息需取自狀態輸入變數、操作輸入變數、中間變數以及控制命令輸出變數等。
(3) 邏輯控制變數
邏輯控制變數是指為實現聯鎖功能所必須建立的控製表及控制變數。這些控制變數存放在動態數據模塊中。聯鎖軟體採用動態進路控製表中的進路進程對不同功能模塊進行調度,進路進程就是邏輯控制變數。
狀態輸入變數
狀態輸入變數是反映監控對象狀態的變數,如軌道區段狀態、道岔狀態、信號狀態、燈絲狀態,以及與進路有關的其他設備狀態等。
狀態輸入變數除了參與聯鎖運算外,還作為表示信息的原始數據。
(5) 設備控制變數
設備控制變數是指控制信號和道岔的變數。控制變數存放在動態數據模塊中,而控制命令存放在專辟的控制命令表中。控制命令的邏輯地址與輸出通道一一對應。控制變數和控制命令都應周期性地刷新,以保證數據的實時性。
(6)中間變數
中間變數是指聯鎖程序執行過程中產生的一些變數。這些變數是為實現聯鎖邏輯而起過渡或中間轉換作用的。有的存放在動態數據模塊中,有的動態產生並動態釋放。不同的數據結構往往所需的中間變數的個數及類型也是不同的,但好的數據結構可以避免使用太多的中間變數。
17、說明基本聯鎖軟體模塊的功能,並用語言描述其程序流程。(子模塊共六個,流程可以寫功能需求裡面的內容,也可以寫書上45頁的那些if語句)
1、選排一致檢查及道岔控制命令生成子模塊
功能需求:檢查進路建立的技術條件是否滿足,檢查道岔位置是否符合進路要求,如果不符合則形成相應的道岔控制命令。
進路鎖閉子模塊:
功能需求:檢查進路的鎖閉條件是否滿足,若滿足時給出進路鎖閉變數及提示信息(如白光帶等)。
3、信號開放子模塊
功能需求:檢查進路信號開放條件是否滿足,若滿足時形成防護該進路信號機的開放命令。
4、信號保持子模塊
功能需求:該模塊不間斷的檢查信號開放條件,條件滿足時使信號機保持開放,否則使信號機關閉。
5、進路正常解鎖子模塊
功能需求:自動解鎖是實現進路正常通過解鎖和調車進路的中途返回解鎖。這里只描述正常通過解鎖階段。在該階段要完成兩個功能:a確定信號機的關閉時機:b實現進路正常解鎖。與這兩個功能相對應的設有兩個程序模塊:確定信號關閉時機的模塊,進路正常解鎖模塊。列車信號關閉的時機:當列車第一輪對進入該信號機內方第一軌道區段時。
調車信號關閉的時機:一是當調車車列出清接近區段且完全進入調車信號機內方;二是若接近區段留有車輛,當車列出清信號機內方第一區段並軋入下一相鄰區段時。進路的正常解鎖模塊處理方法是在進路兩端採用兩點檢查法解鎖區段和道岔,其它區段按三點檢查法(三點檢查:前一區段已解鎖,本區段佔用且出清,下一區段佔用)解除區段及道岔鎖閉。
取消進路子模塊
功能需求:信號開放後車還沒有接近,即進路處於預先鎖閉狀態時,要想使進路解鎖,採用取消進路的辦法。需要注意的是:首先要判斷要取消的進路是否建立,然後還需要判斷這條進路是否完整。當沒有建立進路或進路不完整,部分解鎖時不能夠採用取消進路命令。
補充:
會對車站內的股道、道岔、信號機、區段進行編號和命名。會編寫聯鎖表。
第4章CIS的可靠性
1、什麼是故障、差錯、失效、失敗?這些概念間的聯系是什麼?
故障:指系統硬體中發生的物理缺陷、設計製造的不完善或軟體設計中隱含的錯誤。
差錯:指系統中由於故障而造成的信息或狀態的不正確,是故障的結果。
失效:由於硬體的物理性能發生的改變,不能完成預定的功能,稱作「失效」。這種失效是物理器件的失效。另外,系統未能正確提供標準的服務或喪失了完成規定功能的能力,也是失效,這種失效稱為「系統失效」,是出現差錯的結果。
失敗:故障、差錯和失效的出現都有可能造成系統不能夠正常工作,此時稱為系統操作失敗。
可見,故障、差錯、失效與系統失敗構成了一個因果鏈,即因物理器件的失效而導致的故障引起了差錯,而差錯又引起系統失效,最終形成了操作失敗。
5、提高CIS的可靠性有哪兩類基本技術?它們各是什麼含義?
7、容錯技術可分為哪兩種類型?它們各是什麼含義?它們又各自包含哪些主要技術?為什麼說冗餘技術是容錯技術的核心技術?
為了提高系統的可靠性,防止故障造成系統失效,人們在長期的研究中發展了兩類基本技術。一類是防止和減少故障發生的技術,叫避錯技術;另一類是當系統的某一部分發生故障時仍使系統保持正常工作的技術,叫做容錯技術。
避錯技術的基本著眼點是通過質量控制(如設計審核、元件篩選、測試等)、環境保護(如對外部干擾採取屏蔽)和減載使用等措施設法消除產生故障的原因,從而防止故障的發生,延長系統的使用壽命。
容錯技術又分為兩種類型——故障掩蔽技術和系統重組技術。故障掩蔽技術也稱靜態冗餘技術是指防止系統中故障產生差錯的各種技術,將發生的故障掩蔽起來。這一技術不要求在發生故障前檢測故障,但要求做到故障包容,即是使故障的影響局部化,防止故障的影響在系統中擴散從而影響整個系統的性能。這種技術中最常用的有糾錯碼、表決技術等,這是實現容錯的第一途徑。
系統重組技術也稱動態冗餘技術是防止系統中的差錯導致系統失效的技術。系統重組要求首先進行故障檢測,然後做到故障復位,最後做到系統恢復,即通過重組等手段使系統保持正常運行,這是實現容錯的第二種途徑。故障掩蔽技術和系統重組技術都建立在冗餘技術的基礎上,以資源冗餘為前提,是容錯技術的核心。
11、構成三模系統要解決哪些問題?硬體同步包括哪三種方式?它們的特點是什麼?
構成三模系統需要解決下列問題:
1.表決技術
表決可由硬體組成,也可由軟體來實現。硬體表決可以用邏輯電路來實現,它的優點是速度快,缺點是所需的附加硬體多,從而造成功耗、重量及體積增大。軟體表決不需更多附加硬體,結構簡單,而且可以通過修改程序很方便地改變表決方式,因此比較靈活。但是,速度較慢。
2.同步處理
多模冗餘系統在表決時的基本要求是同步。同步是整個TMR系統的核心,若冗餘模塊之間不能很好地同步,將使表決機制處於紊亂狀態,系統無法保證正常工作。因此要根據系統的結構以及系統的性能要求制定相應的同步策略。在 TMR 系統中主要有硬體同步和軟體同步兩種方式。
硬體同步屬於緊密同步。通過專門的同步裝置來迫使系統中各個冗餘模塊按協同的節拍嚴格同步工作。這種同步的特點是能夠及時檢測到故障並制止故障的傳播,使得故障對系統的影響迅速得到屏蔽。硬體同步包括三種方式:
(1)共同時鍾方式。採用一個公共的時鍾對所有的模塊提供統一的時基。這種方法容易實現,缺點是時鍾系統中的任何一個故障都將導致整個冗餘系統失效。因此只適用於一些結構不十分復雜的冗餘系統。
(2)時鍾反饋調節方式。這種方式中,各模塊採用獨立的時鍾,各個時鍾之間互相反饋調節漂移以達到同步。能夠及時糾正時鍾漂移,消除同步誤差,這種方式是構造長期無外部參考容錯時鍾系統的最有效方法,在容錯系統中得到廣泛應用。
(3)事件調節的同步方式。這種方式是在規定事件的觸發之下實現同步。
軟體同步屬於鬆散同步。這種方式是以軟體演算法來實現同步,使多模系統各個模塊在各自固有時鍾的條件下工作在極為接近的同步狀態。各模塊間的同步取決於模塊間通信結構的性能,各個模塊固有時鍾的精度和同步的頻率。
17、如何減少程序失控?採用這種編程技術有哪兩個條件?
減少程序失控的編程技術
1.盡量採用單位元組指令
在編寫程序的過程中,盡量採用單位元組指令組成單位元組指令段完成規定的功能。這就保證干擾作用後CPU進入偽鏈,能以較短的時間、較高的概率定址得到正確的核指令,使CPU得以迅速回到正常走行鏈上。
2.盡量少用程序控制類指令的操作碼作多位元組指令的操作數,以降低程序失控的概率。
3.慎用堆棧操作指令
實時控製程序不得不與堆棧打交道,但堆棧操作因干擾而出錯的概率較大,而且堆棧出錯往往直接與程序出錯聯系在一起,後果比較嚴重。所以,要慎重使用堆棧操作指令,避免一次使用太多的堆棧操作,盡量減少子程序嵌套的層次。
4.指令冗餘
指令冗餘是在關鍵的地方插入一些空操作(NOP)指令,當失控的程序在遇到該指令後,使PC機進入正常運行軌道,而接下來的指令完整執行,不被拆散。插入的原則如下:
在各種轉移指令前插入NOP指令;
在較重要的指令(如中斷操作、堆棧操作等)前插入NOP指令;
每隔若干條指令前插入NOP指令。
5.關鍵指令的雙重化
返回指令如因干擾未能正常被執行,則程序不能正確返回,繼而進一步造成程序混亂。如果中斷返回指令不能正常被執行,還會造成非屏蔽中斷不能那個實現現場的自動恢復,屏蔽中斷不能打開中斷鏈,低級中斷無法響應等異常現象。如在返回指令後緊接著再寫上同樣的返回指令,即返回指令的雙重化。當CPU執行到返回指令前出現干擾,即使第一條返回指令未被執行,但緊隨其後的第二條返回指令可以得到執行。
6.指令復執
指令復執主要用於暫時故障的軟體恢復。當機器發現校錯後,立即停止前指令的執行,保存好現場斷點,再讓當前執行的指令重新執行若干次(如3次)或若干時間(如60ms),以判斷是否存在暫時性故障,指令復執等於程序中的每條指令都是重新啟動點,一旦發生錯誤,就重新執行被破壞的現行指令。實現指令復執的基本要點是:
當發現錯誤,要能准確保存現行指令的地址,以便重新取出執行;
現行指令使用的初始數據必須保留,以供重新執行時使用。
7.程序卷回
程序卷回是指將原程序分成若干段,每一段都有一個基準點(Check Point),在保護好原始數據後,進行該段程序重試。當檢查確認該段程序執行結果正確時,才銷毀保留的原始數據。否則,卷回該段程序再試。在卷回程序時,只卷回當前出錯的那一段,這樣比較靈活方便,檢測故障的效率也高。
採取了上述編程措施以後,可以減少程序失控的次數和縮短偽鏈上的持續時間,但這並不能保證不發生程序失控。為此還必須捕捉到程序失控,以便採取相應的恢復技術。
前述減少程序失控的編程技術是有條件的。首先是失控的程序必須落到程序空間,其次是必須執行到上述指令區。
第5章CIS的故障-安全保障技術
1、什麼是故障-安全?
故障-安全,即在故障時,設備應導向安全狀態。故障-安全是指在任何部分發生故障及系統處於任何可能的外界環境中時系統的輸出均處於安全狀態。對鐵路信號系統來說,必須考慮在聯鎖系統發生故障後,確保後果不危及行車安全,在鐵路信號領域里稱這一原則為故障-安全原則。
2、安全性與可靠性之間的關系是什麼?
安全性與可靠性緊密相關,但兩者又有區別,可靠性以維護系統的功能正常執行為目的,安全性以防止人身傷亡和財產損失為目的。可靠性關注的是系統少出故障,安全性則著重於設備故障之後的後果。鐵路信號設備的故障-安全特性是建立在設備的高可靠性基礎之上的。
4、什麼是危險側故障率最小化技術和故障弱化技術?
危險側故障率最小化技術和故障弱化技術以及聯鎖方法都是提高系統故障安全度的有效方法。
1.危險側故障率最小化技術。採取措施使發生危險側故障的概率最小化,如混線防護的雙斷法和電源隔離法,混進來的電源不能構成閉合迴路,使危險側故障的可能性降到最小;
2.故障弱化技術。當設備或系統發生局部故障時,設備或系統的功能減弱,使設備或系統繼持續執行一定的功能,如使信號燈光能在故障時按顯示等級順序降級。
5、構成故障-安全計算機的方法主要有哪3種?
構成故障—安全計算機的方法主要有3種:1)基於單機閉環自診斷的故障安全計算機構造方法;2)基於單機採取軟體冗餘的故障安全計算機構造方法(所謂的「一硬二軟」方案);3)基於多機採取硬體冗餘的故障安全計算機構造方法。
6、基於單機閉環自診斷的故障-安全計算機採用了哪些關鍵技術措施?
該方法的核心是依靠自診斷程序實現計算機的故障安全特性。自診斷程序要准確判斷是瞬時故障還是永久故障,否則就會經常造成故障安全停機。採取措施保證自診斷程序正常運行和防止運行失效。該種故障安全計算機採用了以下關鍵技術措施:
1.安全條件電源電路,受微處理器輸出的安全時鍾信號的控制,該電路向輸出器件供電。
2.輸出口的閉環校驗。
3.輸入電路的閉環校驗。採用閉環檢測的方法,微處理器通過特定的輸出通道發出某種波形的監測信號,與此同時,通過各個輸入通道採集經過器件、導線和繼電器接點環路後的監測信號,校驗環路上各器件及導線的狀態。
16、輸入/輸出的安全性保障可歸結為哪兩個問題?什麼叫回讀校驗?
輸入/輸出的安全性保障可歸結為地址計算的正確性保障和物理定址的安全性保障。回讀校驗,即將送出的驅動命令,通過硬體或硬結線的方法從另一個讀入口回讀回來,以檢驗命令送出的正確性。如發生地址解碼錯誤,將導致回讀位置不正確或回讀碼錯誤,從而導致故障被發現以保證安全。
17、靜態故障-安全輸入介面是怎樣保障故障-安全的?
18、動態故障-安全輸入介面是怎樣保障故障-安全的?(這兩道題的四個圖很重要)
1、靜態故障一安全輸入介面
靜態故障一安全輸入介面的設計思想是採用編碼方式,將反映監控對象狀態的二值開關量用多元代碼來表達。假設取碼長為n,則可組成 2n 個代碼。若取其中的一個代碼代表危險側信息,另取其補碼作為安全側信息,稱這兩個代碼為合法碼,那麼餘下的2n-2 個代碼為非法碼。當 n 足夠大時,一個合法碼錯成危險側代碼的概率極小。利用這種非對稱的出錯性質,就可以實現二值信息在存儲、傳送和處理過程中的故障一安全。
這種輸入介面電路的結構如圖 5.1 所示,以繼電器的前接點(危險側)接通4 個光電耦合器(G)中編碼的發光二極體,光電耦合器的輸出通過並行介面輸入聯鎖機,該電路是故障—安全的。
圖 5.1 靜態故障-安全輸入電路
2、動態故障—安全輸入介面
電路如圖 5.2 所示,在繼電器前接點閉合且電路未發生故障的情況下,計算機輸出脈沖序列,則在輸入端必然收到相同的脈沖序列信號。當繼電器落下, 或電路發生故障時,計算機讀到該穩定信號,則表明收到了安全側信息。另外該電路是閉環的, 利用閉環原理還能夠檢測輸入輸出介面的正確性。
圖5.2 動態故障-安全輸入電路
二、故障安全輸出介面
• 為了避免因輸出介面電路及通道中某些電路元件發生故障導致輸出常 「1」 或常 「0」 狀態,產生危險輸出,計算機聯鎖控制系統在輸出介面的設計中,一般採用動/靜態變換電路實現安全輸出。
• 在需要輸出諸如「開放信號」或「轉換道岔」等這類危險側控制命令時,藉助軟體的執行使計算機不斷輸出脈沖序列,再經過動/靜態變換電路完成安全控制功能。一旦當輸出電路的任一點發生固定型故障,脈沖序列就自動地變成穩態輸出,經動/靜態電路隔離,避免了產生危險輸出,從而達到了故障導向安全的目的。
• 下面舉例說明這類電路的幾種具體實現方式。
1、 採用脈沖變壓器的變換電路如圖 5.3 所示,脈沖序列經由光電耦合器後驅動脈沖變壓器,其輸出經整流後使繼電器勵磁吸起,當電路輸入固定電平信號時,由於脈沖變壓器的隔離作用,其輸出端不會有電壓信號產生,繼電器處於失磁落下狀態。電路發生故障時,變壓器也不會有輸出。
圖 5.3 採用變壓器的動態輸出電路
2、 圖5.4 是不用脈沖變壓器,一種實用的動/靜態變換繼電器驅動電路。其工作原理是:在電路正常情況下,當微機沒有控制命令輸出時,輸入端為低電平,此刻電路處於穩態。由於C2沒有充電電流,電容器C2兩端沒有電壓,此時偏極繼電器J處於釋放狀態。當有控制命令輸出時,作用到輸入端的是脈沖序列。C1和C2也就不斷地進行充電和放電。當C2兩端電壓達到繼電器J的吸起值時,繼電器勵磁並保持吸起,直到輸入端無控制命令(無脈沖序列)輸入,C2 得不到能量補充,待其端電壓降到繼電器的落下值時,繼電器失磁落下。該電路能保證不致因一兩個脈沖的干擾而使繼電器誤動。為了防止當 C1 和 D2 都擊穿時造成繼電器的錯誤吸起,必須採用偏級繼電器以鑒別電流方向。
圖5.4 一種實用的繼電器動/靜態輸出電路
在上述兩個電路中,當電路內部任一點發生故障時,電路總處於某種穩定狀態,第 1 種電路中由於脈沖變壓器的隔離作用,第 2 種電路中 C2 兩端達不到使繼電器吸起的電壓,故都不會引起繼電器的錯誤動作,從而做到故障導向安全。
補充:電氣集中聯鎖系統實現故障-安全的主要方法是什麼?
書上79頁最後一段
第6章TYJL 系列計算機聯鎖控制系統解析
7、TYJL-TR9 計算機聯鎖控制系統的聯鎖子系統的結構是怎樣的?
聯鎖子系統主要由以下部件構成:
• 主處理器模塊:採用三取二完成聯鎖邏輯運算;
• 電源模塊:冗餘的電源模塊提供計算機工作的內部電源;
• 採集模塊:採集現場信息,並傳遞給處理器模塊;
• 驅動模塊:執行處理器的命令,驅動現場繼電器;
• 通信模塊:完成聯鎖機和其他設備之間的通信。
8、TYJL-TR9 計算機聯鎖控制系統的輸出子系統的結構是怎樣的?工作時有何特點?
每個輸出模塊有三條相同的隔離分電路。每條分電路有一個I/O微處理器通過相應的I/O匯流排從相應的主處理器中獲取輸出數據。每個微處理器可通過模塊上的回讀電路讀取每點的輸出值以便判斷輸出電路內存在的隱蔽型故障。當輸出模塊任一條分電路診斷出任何故障時,模塊的故障燈點亮,隨即在機架的電源模塊發出報警信號。模塊在單條分電路故障時,仍能不間斷工作,若熱備模塊存在,則可自動切換。當輸出模塊正常工作且熱備模塊存在時,則兩模塊以一小時為時間間隔相互切換,使故障模塊會被及時發現。
9、TYJL-TR9 計算機聯鎖控制系統的技術特點是什麼?
系統技術特點
(1)關鍵部件採用三重冗餘,提高了系統的可靠性與安全性。
(2)採用TRISTATION1131編程環境,提供了很好的文檔管理,提高了聯鎖軟體的可靠性和安全性。
(3)聯鎖安全軟體與聯鎖功能軟體相互分離,降低了軟體設計的復雜性。
(4)通用聯鎖模塊庫與定製特殊功能模塊相結合,提高了聯鎖軟體的通用性和靈活性。
(5)完善的自診斷能力、清晰的故障顯示、在線的故障模塊替換使系統便於維護。
G. 如何用硬體實現8位二進制到BCD碼的轉換
可以用CD4511共陰BCD解碼器來實現