铁路信号模拟调试系统研制

摘 要：伴随经济的快速发展，我国交通运输业也取得了较大的发展，铁路作为一项重要的交通工具在人们生活中扮演着重要的角色。而铁路信号对于铁路正常运行有着重要的作用。为保证信号设备可以成功投入使用，需要对其进行联锁试验，来检验联锁关系是否正确，而人工模拟盘越来越暴露出不足，无法将联锁试验顺利、准确地完成，因此，文章研制了铁路信号模拟调试系统来弥补其不足。

关键词：铁路信号；模拟调试系统；研究

1 铁路信号模拟调试系统构成

铁路信号模拟调试系统主要以下几部分构成，即系统连接电缆-信号适配箱-计算机三大部分，其中信号适配箱中包含接线端子、信号灯状态采集电路、轨道电路状态模拟电路、道岔状态采集电路、系统工作电源、主控电路模块及USB接口。系统主体部分为信号适配箱，其主要功能是对外部系统进行状态驱动和采集信号。信号灯状态采集电路主要用于采集信号状态；轨道电路状态模拟电路主要用于模拟轨道电路空闲和占用的状态；道岔状态采集电路主要用于采集道岔状态；主控电路模块通过USB接口连接计算机，主要用于采集整个系统的工作状态，然后将这个模拟状态传达给电路模块；系统的工作电源一般为+5V、-15V、+15V。系统的操作通过计算机对信号适箱进行控制来完成，而另一端的实现通过接线端子与实验电缆连接来实现。用户可以通过计算机对系统进行控制以完成实验。

2 铁路信号模拟调试系统的硬件设计

该系统硬件接口主要采取单片机来代替控制器实现采集状态及输出控制。适配箱拓扑结构如图1所示。

当上位机要与多路外设进行通信时，应该应用设备级联结构，木版通过RS-485总线连接外部设备，全部数据通过主控电路，之后使用USB接口实现与上位机进行通信。不但可以保证各外设与上位机之间可以有效通信，同时也可以随着应用环境的变化而调整外设数目，如果需要增加设备，就可以直接与主控电路直接级联，因此其灵活性较强，适合进行广泛应用。模拟电路和采集电路的具体数目的确定是通过主控电路中的8位开关离散量决定的，要求连续编号，主控电路与上位机的通信要通过USB接口来实现，主控电路与模拟电路、主控电路与采集电路的通信都是通过RS-485总线来完成的。一个采集电路或者模拟电路需要设置两个RS-485总线接口，其中一个接口是为了与主控电路通信，而另一个则是为了拓展其电路的数目。主控电路供电通过USB接口来实现，而模拟电路及采集电路的供电电源模块来实现。

3 铁路信号模拟调试系统软件工作的具体流程

（1）主控电路流程。向上位机进行采集电路数目的发送及对电路数目信息进行模拟。计算机对继电器进行控制，并进行数据发送时，主控电路会从计算机中读取地址及数据，检验过后传送到RS-485总线中。

（2）采集电路流程。其主要流程就是通过光耦将输入数据信息进行光电隔离，然后再传送到逻辑芯片上。采集电路从RS-485总线中读取指令数据，当与其地址保持一致时，就会从逻辑芯片上读取56路的数据，然后再传回到RS-485总线中。

（3）模拟电路流程。如果C51单片机与RS-485总线地址一致时，就可以直接将数据传送到逻辑芯片上。逻辑芯片接受完数据就会用控制信号对继电器进行控制。

4 结束语

文章主要研制了铁路信号模拟调试系统，对信号设备的检测具有重要的意义，其准确性、有效性及快速性决定了其可以进行推广应用。

参考文献

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