车站信号车务仿真培训硬件系统的设计与实现

摘要

目前，车站信号计算机联锁控制系统的应用越来越广泛，对车务人员的培训工作变得越来越重要。结合实际的工程项目，本文研制了一套计算机联锁车务仿真培训系统。主要完成了以下工作： 1、分析了计算机联锁车务仿真培训系统的功能需求，在此基础上设计了系统的总体结构以及各子系统(学员机子系统、联锁机子系统、教师机子系统、监督机子系统)之间的接口关系。 2、在分析系统功能需求的基础上概要设计了学员机子系统、联锁机子系统、教师机子系统、监督机子系统软件。 3、在分析计算机联锁系统室内设备仿真模块功能需求的基础上设计了学员机子系统、联锁机子系统、执行机子系统和监督机构子系统的。完成了仿真培训系统中执行机子系统的主控板电路、输入信息采集电路、输出驱动控制电路的设计以及执行机子系统软件的编写。 4、在以往工程联锁系统硬件的基础上设计了计算机联锁车务仿真培训系统的室外设备仿真子系统。完成了沙盘子系统中道岔控制电路、信号机控制电路、轨道区段状态采集电路、机车控制电路的设计与调试。 5、完成了系统的实验室调试以及现场运行。 应用结果表明，本文设计的车站信号计算机联锁车务仿真培训硬件系统平台达到了工程项目合同提出的系统功能需求。

目录

文摘

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致谢

1综述

1.1概述

1.2计算机联锁控制系统技术现状

1.3车站信号车务仿真培训系统研究现状

1.4论文研究的主要内容

2车务仿真培训系统的功能需求与总体设计

2.1仿真培训系统的功能需求分析

2.2仿真培训系统的实现方案研究

2.2.1软件仿真与模拟演示相结合的方案

2.2.2简化I/O及现场设备仿真功能的系统方案研究

2.2.3简化联锁机的系统方案研究

2.3仿真培训系统的总体设计

2.3.1系统总体结构

2.3.2系统功能分解

2.3.3系统各子功能模块间的信息流向

2.4小结

3车务仿真培训硬件系统室内设备仿真部分设计与实现

3.1学员机子系统硬件设计

3.1.1学员机硬件系统功能需求分析

3.1.2学员机硬件系统设计

3.2联锁机子系统硬件设计

3.2.1联锁机硬件系统功能需求分析

3.2.2联锁机硬件系统设计

3.3执行机子系统硬件设计

3.3.1执行机硬件系统功能需求

3.3.2主控板设计

3.3.3输出驱动接口模块设计

3.3.4输入采集接口模块设计

3.4监督机构设计

3.5通信网络设计

3.6小结

4车务仿真培训硬件系统现场设备仿真部分设计与实现

4.1信号机控制电路仿真模块设计

4.1.1实际联锁系统中的点灯电路分析

4.1.2信号机控制电路仿真模块功能设计

4.2道岔控制电路仿真模块设计

4.2.1实际联锁控制系统道岔控制电路原理分析

4.2.2道岔控制仿真模块电路设计

4.3轨道电路与机车供电电路设计

4.3.1实际联锁系统中轨道电路原理分析

4.3.2轨道电路与机车供电电路功能需求

4.3.3轨道与机车供电电路设计

4.4机车控制电路设计

4.5小结

5车务仿真培训系统软件概要设计

5.1车务仿真培训系统软件功能需求分析

5.2车务仿真培训系统软件总体结构设计

5.3学员机软件概要设计

5.4联锁机软件概要设计

5.5执行机软件概要设计

5.6监督机构软件概要设计

5.6.1监督机软件概要设计

5.6.2教师机软件概要设计

5.7小结

6车务仿真培训系统的调试

6.1方案研究

6.2硬件设计与联锁数据生成

6.3硬件及软件各功能子模块测试

6.4软硬件系统联合测试

6.5现场安装与调试

6.6实际运行测试

7结论

参考文献

作者简历