LonWorks技术在车站计算机联锁系统中的应用

摘要

在铁路车站信号控制领域，目前应用最广的是6502电器集中和以继电器为执行机构的计算机联锁系统。全电子计算机联锁系统则起步较晚，采用智能化分散控制的智能设备更是少有研究，随着电子技术、现场总线技术、网络技术和工业控制领域的应用，以现场总线技术为纽带，全电子智能控制设备为基础的新型车站联锁系统将是今后研究和发展的方向。
　　 本文在分析、研究了以神经元芯片、LonTalk协议、Neuron C为核心的LonWorks总线技术基础上，开发出了用于铁路车站信号控制领域的智能控制节点。在以全电子道岔、信号机电路、轨道电路等智能设备为研究对象的基础上，设计了全电子道岔、信号机控制及接口电路，用电子器件模拟了480型交流连续式轨道电路。电路中运用电力电子元器件，采用双重冗余措施，构成故障——安全电路，同时采用开关量检测和模拟量检测技术手段，对电路的状态进行实时监测，完成设备的闭环控制，提高了控制级的故障——安全特性。最后，在系统设计工作总结部分，分析了设计的不足和尚需改进之处并对将来的工作做了展望。本设计遵循一般的系统开发流程，按照预定的实现目标设计并开发来这样一种智能控制器，具有一定的理论和实用价值。

目录

文摘

英文文摘

声明

第1章绪论

1.1研究背景

1.2 LON总线技术在铁路联锁系统中的应用前景

1.3全电子计算机联锁系统研究现状

1.4论文的研究内容和结构安排

第2章LonWorks总线技术与车站计算机联锁系统

2.1 LonWorks技术概述

2.2 Neuron芯片

2.3 Neuron C编程语言

2.4 LonTalk通信协议

2.5 LonWorks常用开发工具

2.6基于LON总线的全电子计算机联锁系统

第3章 LonWorks全电子计算机联锁系统的总体设计

3.1车站微机联锁控制系统的层次结构

3.2现有计算机联锁控制系统结构

3.3全电子计算机联锁系统总体结构

3.4系统软件总体设计

第4章LonWorks智能控制节点电路设计

4.1智能节点的开发步骤

4.2智能控制节点的构成

4.3智能节点电路设计

4.4 LON智能节点接口电路设计

4.4.1数字接口电路

4.4.2模拟接口电路

4.5智能网络适配器的设计

4.5.1智能网络适配器的功能需求

4.5.2智能网络适配器的基本结构

4.5.3智能网络适配器的硬件电路设计

4.6节点故障诊断和抗干扰措施

第5章全电子控制模块设计

5.1道岔控制单元全电子化设计

5.1.1道岔控制机制

5.1.2全电子化道岔控制器电路的设计

5.1.3电路的安全性分析

5.2信号机控制单元全电子化设计

5.2.1全电子化信号机控制模块电路的设计

5.2.2灯丝监督电路的设计

5.3轨道电路的电子化模块设计

5.3.1轨道电路的基本原理

5.3.2工频交流轨道电路的电子化设计

5.4智能节点与全电子控制模块的接口连接

第6章智能节点的软件开发

6.1智能节点的软件构成和功能描述

6.2智能节点软件开发

6.3通信软件的设计

总结与展望

一、总结

二、展望

致谢

参考文献

攻读学位期间发表的学术论文