AzL90型计轴系统技术说明书.doc

AzL90型计轴系统技术说明书（V1.1）北京阿尔卡特交通自动化控制系统有限公司Alcatel Transport Automation Control System Co.,Ltd.,Beijing2004年12月4231上图给出AzL90型计轴系统的主要设备：分别为：1、磁头（SK30） 2、电子盒（EAK30C） 3、黄帽子 4、计轴评估器（ACE）目 录第一章 概述………………………………………1第二章 系统结构…………………………………4第三章 系统软件和通信………………………...23第一章 概述1 阿尔卡特德国SEL公司于80年代研制的SIG-L90型安全型微机系统，含有调度集中、微机联锁、轨道区段检查及站间闭塞等功能，该系统于1989年开始在联邦德国铁路上使用随着高速铁路的发展，德国认为轨道电路变得越来越不可靠，复合闸瓦的使用使分路更加恶化，因此加速了计轴器的开发和使用1.1 SEL公司为中国铁路开发的AzL90-3型计轴系统由室外设备EAK30C和室内设备ACE组成，用于控制轨道继电器和向微机联锁输出计轴数据。

电子盒EAK30C的硬件和软件与SIG-L90所使用的完全一样，而计轴评估器ACE则是在SIG-L90中Achszahler-Auswertung基础上修改的l.2 ACE的修改主要包括以下方面：1）新的硬件结构2）新的并行接口结构3）预处理器接口：双预处理器实现故障——安全原则4）轨道继电器不落下的情况下进行紧急切断测试5）特定数据设置功能：软件版本的输入6）计轴软件的改进：(1) 区段增多(2) 通过闭塞接口传送扩展数据(3) 通过并行接口复位计轴器1.3 ACE的总配置，如图1所示：设备范围2.1 室外设备2.1.1 接口2.1.1.1 数据接口 数据通信符合CCITT V.23协议，调制解调器速率为1200bps，四线制发送电平（分档可调）：-20dB，-10dB，-3dBm，0dB接收电平范围：-30dB～0dB调制解调器插入衰耗：<0.2dB传输电缆： 适用于数据传输的非加感屏蔽电缆、扭绞线对或一个四芯组2.1.1.2 电源接口 额定电压：220VAC（功耗7W） 最低工作电压：160VAC 最高工作电压：260VAC2.1.2 敷设电缆技术要求 每个EAK30C单独采用两芯供电。

建议每个EAK30C由单独的线对供电，这样做是为了避免由于采用共用馈电造成的压降而产生电源之间的交叉耦合最大供电电缆长度：线径：0.8mm 最大长度：1.6km 线径：0.9mm 最大长度：2.3km线径：1.4mm 最大长度：5.0km数据线对：两对扭绞线或一个四芯组，每组数据线最多可并接8个EAK30C数据线的最大电缆长度：线径：0.8mm 最大长度：25km线径：0.9mm 最大长度：30km线径：1.4mm 最大长度：40km（为了取得较高的信噪比和抑制过电压(防雷),应采用屏蔽通信电缆作为数据线或供电电缆2.1.3 绝缘(EAK) 调制解调器接口： 电缆对机箱和电缆对电子电路，测试电压为2000V2.1.4 磁头 两组磁头装于同一根钢轨上，见AzL90型计轴系统安装手册适合的钢轨类型：一般的钢轨剖面，如S41、S49、S54、UIC60等类型适合的车轮剖面：直径>355mm的车轮剖面必须有足以探测的轮缘尺寸，特别小的轮缘需要制定测量方法以保证磁头能安全可靠地探测出轮轴 钢轨电流：计轴器不受钢轨上3000A、50Hz牵引电流的影响。

目前尚无直流牵引电流的数据2.1.5 环境特性 工作温度范围： -35℃～+80℃（子架环境条件） 湿度： (1) 磁头——不受湿度和水的影响 (2) EAK30C——防水的外罩 ——内部偶尔冷凝2.2 计轴评估器2.2.1 接口2.2.1.1 数据接口 EAK接口： EAK接口数=2 每个接口可并接的EAK30C数=8 EAK接口的特性：见2.1.1.1 闭塞接口： 与相邻ACE之间的接口数=2 数据通信符合CCITT V.21协议，调制解调器速率为300bps，二线制 发送与接收电平范围：见2.1.1.1 传输电缆：见2.1.1.1 微机联锁接口： 与微机联锁的接口数=1 数据通信符合CCITT V.23协议，调制解调器速率为1200bps，四线制2.2.1.2 电源接口 额定电压：220VAC（功耗70W） 最低工作电压：187VAC 最高工作电压：253VAC2.2.1.3 并行接口 光耦输入——24VDC 光耦输入电流=10mA（额定） 继电器接点输出： 最大切换电流=4A 最大切换电压=250VDC电阻负荷0.8A、24VDC的情况下，接点寿命为4X1062.2.2 环境特性 ACE组装在无冷却的封闭机壳内。

工作温度范围： -25℃～+55℃（子架环境条件） 湿度： 平均湿度：<75％相对湿度：每年30天为95％，其余天数为85％2.2.3 绝缘要求（ACE） 调制解调器接口（EAK接口、闭塞接口、微机联锁接口）： 前部插头对机箱和前部插头对电子电路，隔离变压器的测试电压为500V 并行接口（轨道继电器）： 前部插头对机箱和前部插头对电子电路，继电器和光藕的测试电压1500V 电子电路对机箱的测试电压为500V2.2.4 接地 计轴器的机箱是接地的 电子电路的GND（逻辑地）接地可改进EMC（电磁兼容）性能2.2.5 电磁兼容性（EMC） 为了确保对电磁干扰的高度防护和减少幅射、传输干扰，设备设计中已经采取了措施：包括接口电缆和电路板的屏蔽及电源中加入滤波器EMC抗扰性能测试依照IEC801-1～5进行2.3 最小区段长度 要保证一个短区段被顺序占用，就要求有一个最小占用时间(自第一个轴进入到最后—个轴出清)这个时间取决于连向接口的EAK数目和ACE的处理时间，EAK的数目决定了一个查询周期的时间。

列车占用最大反应时间：2.9秒 列车出清最大反应时间：3.75秒 （以上列出的时间不包括安全型继电器的吸起或落下时间） 系统设计中考虑了即使占用最大反应时间大于列车通过时间的情况，能保证测出列车占用区段 如果需要，还可调整区段出清的延时时间，（即快速占用，慢出清)，延时时间为：O秒、2秒、4秒或6秒(参见2.3.3编码器部分) 在系统出现故障时，轨道继电器均应落下，以下列出不同情况下的反应时间： 由于ZP30C方面出现的故障： EAK接口故障，数据失效时：2.9秒 EAK接口超时，ACE未能在规定时间内收到EAK的报文时：2.5秒 由于ACE方面出现故障： 计算机故障时：0.25秒安全型接口故障：无输出变化时：0.4秒有输出变化时：1.05秒第二章 系统结构1 AzL90-3型计轴系统结构计轴评估器（ACE）是一个安全型的双微机（具有软件比较器）系统，其任务为：1） 轮询所有计轴室外设备EAK30C并取得计轴数据（两个串行口上最多达16个EAK30C）2） 通过串行数据网络与相邻ACE交换计轴数据（每个ACE最多发送4个计轴器的数据）。

3）对来自EAK30C的数据进行运算，确定计轴区段的状态（最多为16个区段）4）区段状态输出至轨道继电器（最多为16个区段）5）通过串行数据网络向微机联锁输出所有计轴区段的状态（最多为16个区段）6）安全型微机的自检 7）接口的自检 8）如果一台计算机或并行口发生与安全有关的故障，将作出安全的反应2 ACE结构 ACE框图，如图2所示 ACE子机架及印制板布置图，如图3所示 双机系统的每台计算机由以下部件构成： 1）CPU(INTEL 8088处理器) 2）EPROM(2X64 KBYTE) 3）RAM(16 KBYTE) 4）UART（4个串行数据接口） 5）I/O锁存、扩展数据总线，用来连接输入、输出板 正如图4所示，这些板通过TTL计算机总线连结起来，计算机总线包括8条数据线、16条地址线和一些控制线；输入和输出数据在并行接口处通过扩展COMS数据总线（即扩展I/O总线）完成，扩展总线包括8条数据线、16条地址线和控制线名称Spr64P1Spr64P2Spr16R1Zpz1BldAbdkS/E-D1E/Aspr1UbrStE/Aspr2S/E-D2BldAbdkZpz2Spr16R2Spr64P3Spr64P4StabRgl1Rgl2Adp48PSUBRACK1CABLE1CABLE2编号582240013658224001355822212652582221148027437160033CR01782CAAB5822209111582220910158222091113CR01782CAAB274371600358222114805822212652582240013558224001365822208721582220853058222085305822210571582312643027436625592743662633用途EPROM64kEPROM64kRAM16kCPU(8088)空板通用同、异步接发器I/O锁存中断控制器I/O锁存通用同、异步接发器空板CPU(8088)RAM16kEPROM64kEPROM64k电源DC24/15电源DC24/5电源DC24/5内部总线处理器子机架电缆电缆名称BldAbdkBldAbdkMod1Mod2TkUe1BAnp1ZuoEgbB。