基于PLC的计算机联锁下位机软件设计(2)
1 绪论
1.1 本课题的研究意义
铁路运输安全是一个永恒的话题，保证铁路行车安全是信号设备的主要作用之一。信号相关设备若是陷入故障之中，崩溃将蔓延至整个铁路线。计算机联锁的可靠性和容错性在计算机技术的不断发展之下有了突飞猛进的进步，可以说，现代铁路运输中确保行车安全的首要技术就是计算机联锁技术。
由于采用了先进的计算机技术和通信技术，联锁系统本身已不再是一个孤立的车站信号联锁设备，而是综合行车指挥控制系统的一个重要给成部分，是具有多种功能和安全保证的指挥控制系统的基础设备。可通过各种制式的联锁总线、局域网、广域网实行多层次控制，使控制范围扩大，减少投资，并可与运行图管理系统联网，根据调度计划实现进路程序控制，还可与旅客向导服务系统，车次号跟踪体系统联网，构成全方位的计算机综合控制、管理系统。大力开展车站计算机联锁系统的实时测试、监控系统，不仅可缩短设计和调试时间，同时通过对联锁系统进行全面测试，可提高系统的可靠性和故障安全性。
作为铁路信号中最关键的计算机联锁技术，将道岔的控制，进路和信号机这三者之间的联锁关系，通过计算机技术反映出来，这就是计算机联锁系统。由工业控制计算机（简称工控机）构成的计算机联锁系统，它在安全性方面由冗余管理实现，即目前的二乘二取二系统，执行联锁任务的主机是由两个不同的CPU构成的一个子系统，另一台备用机同样由两个不同的CPU构成，并且处于热备状态，由此来实现计算机联锁系统中的安全性和可靠性。
计算机联锁系统不仅能够在功能上完全覆盖老式的继电集中联锁，还能发挥出计算机特有的高速处理能力和运算能力，使系统更加完善可靠。
1.2 本课题的提出
1978年瑞典首先将计算机联锁系统投入使用。后来，日本、美国、英国、德国等都研制了各自的计算机联锁系统，并得到了推广应用。在我国，自80年代以来也开始研究计算机联锁系统，而且很快取得了成果。铁道部通信信号总公司研制的适用于工矿企业铁路的计算机联锁系统于1984年投入使用。铁道科学研究院研制的驼峰尾部微机联锁系统，作为国家第七个五年计划的科研项目于1989年末通过国家级鉴定，并在郑州北站投入使用。微机联锁系统的出现，标志着我国的计算机联锁系统开始跨入一个新的时期。
由于采用了先进的计算机技术和通信技术，联锁系统本身已不再是一个孤立的车站信号联锁设备，而是综合行车指挥控制系统的一个重要给成部分，是具有多种功能和安全保证的指挥控制系统的基础设备。可通过各种制式的联锁总线、局域网、广域网实行多层次控制，使控制范围扩大，减少投资，并可与运行图管理系统联网，根据调度计划实现进路程序控制，还可与旅客向导服务系统，车次号跟踪体系统联网，构成全方位的计算机综合控制、管理系统。大力开展车站计算机联锁系统的实时测试、监控系统，不仅可缩短设计和调试时间，同时通过对联锁系统进行全面测试，可提高系统的可靠性和故障安全性。
纵观我国铁路的发展，历经三个阶段，从早期的机械式联锁发展到电气集中联锁之后，迎来了计算机联锁系统[1]。虽然有着操作方便，性能稳定，办理快速等一系列的优点，但继电集中联锁的缺点也是显而易见的，如：缺少扩展其他功能的可能，缺少人机会话的功能，不能与现代化信息处理系统连接，因为目前显示旅客信息和列车信息多为用计算机实现；另外继电集中联锁的文护成本高，在当下经济形势前没有任何优势。