来,在航空航天、工业、交通和其它安全关键领域,利用标准化部件正逐步成为一种新的趋势。Р2 铁路信号联锁系统Р2.1信号联锁系统的功能Р信号联锁系统的基本功能是通过控制信号设备,保护列车运行安全。如控制道岔的转换、信号的开放和控制列车通过车站,它通过一种联锁处理规则控制线路。Р自铁路运输诞生以来、信号联锁系统已经经历了手动信号、机械信号、继电器联锁和现代计算机联锁系统。Р2.2信号联锁系统的构架Р一般来说,联锁系统具有层次结构。根据设备的功能,系统可分为三层,如图2.1所示。Р图2.1 信号联锁系统的结构Р3 安全计算机的组件设计Р3.1设计策略Р模块化安全关键计算机组件的设计理念不同于那些特殊定制的计算机。我们对安全联锁计算机的设计理念是基于系统的容错性和系统的综合需求。将其分为三层:标准化组成单元层、软件安全层与系统层,并给每一层分配不同的安全功能,最终将三层集成,并确保系统达到预定的安全完整性水平。三层可以描述如下:Р (1) 标准化组成单元层包括四个独立的标准化CPU模块。这一层实现硬件“安全”逻辑联锁。Р (2) 软件安全层主要用故障-安用策略和容错算法。由于一个完整的安全联锁系统采用两个不同的CPU输出的结果,所以最能确保软件设计某一版本,在设计时存在的多种错误,清除潜在的风险。Р (3) 系统层,旨在提高系统的可用性和冗余系统的可维护性。Р3.2容错结构的硬件设计Р如图3.1,安全联锁计算机由四个独立单元组成(C11,C12,C21,C22)。采用双容错结构设计(2×2取2)结构,计算单元选用高可靠性、高效率的模块,采用了英特尔XScale内核,533兆赫的处理器。Р安全联锁计算机的操作基于两层数据总线上。高速总线采用标准以太网结构和TCP / IP通信协议、低总线控制器局域网(CAN)。C11、C12和C21、C22分别组成两个独立的安全计算部件IC1和IC2
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