本發(fā)明涉及電氣領(lǐng)域，尤其涉及一種具有自診斷功能的電磁閥驅(qū)動裝置。

背景技術(shù)：

在發(fā)射車液壓系統(tǒng)中，大量使用了電磁閥來控制液壓管路的通斷，控制各執(zhí)行機(jī)構(gòu)的動作。由于電磁閥需要的驅(qū)動電流較大，因此為了實(shí)現(xiàn)電磁閥的自動控制，需設(shè)計能夠提供較大驅(qū)動電流的功率驅(qū)動電路。

目前，電磁閥驅(qū)動裝置均采用進(jìn)口元器件進(jìn)行設(shè)計，存在芯片禁運(yùn)、軟件后門等風(fēng)險，導(dǎo)致武器裝備的生存能力大打折扣，降低了發(fā)射任務(wù)的可靠性、安全性。

為了實(shí)現(xiàn)發(fā)射車控制系統(tǒng)的自主、可控，降低風(fēng)險，各型號發(fā)射車控制系統(tǒng)均明確規(guī)定了元器件國產(chǎn)化率指標(biāo)，因此，需要基于國產(chǎn)元器件設(shè)計國產(chǎn)化電磁閥驅(qū)動裝置。

由于目前國產(chǎn)元器件集成度較低，用于驅(qū)動電磁閥的功率驅(qū)動芯片未集成專門的檢測電路，因此，需設(shè)計專門的自診斷電路，對驅(qū)動芯片狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)測，防止出現(xiàn)短路、斷路等情況對系統(tǒng)造成損壞。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明旨在至少克服上述缺陷之一提供一種具有自診斷功能的電磁閥驅(qū)動裝置，以在出現(xiàn)故障時能夠主動發(fā)送報警信息，便于系統(tǒng)快速定位故障，提高系統(tǒng)可靠性。

為達(dá)到上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案具體是這樣實(shí)現(xiàn)的：

本發(fā)明的一個方面提供了一種具有自診斷功能的電磁閥驅(qū)動裝置，包括：霍爾電流傳感器，用于實(shí)時監(jiān)測系統(tǒng)電源供電電流；DSP控制器，用于通過三極管控制固態(tài)繼電器的開關(guān)，驅(qū)動電磁閥的通斷，提供電磁閥需要的驅(qū)動電流，生成開關(guān)狀態(tài)信息，并通過比較霍爾傳感器獲取的電磁閥開關(guān)前后的負(fù)載電流差值判斷電磁閥是否被成功打開或關(guān)斷，如果判斷沒有按照指令成功打開或關(guān)閉電磁閥，則生成故障報警信息；CAN總線接口，用于接收指令并發(fā)送至DSP控制器，并上傳開關(guān)狀態(tài)信息和故障報警信息。

另外，DSP控制器包括開關(guān)量控制接口以及模擬量采集接口；其中，開關(guān)量控制接口，用于控制電磁閥的開關(guān)，實(shí)現(xiàn)自動控制；模擬量采集接口，用于采集系統(tǒng)電流，實(shí)現(xiàn)故障自診斷功能。

另外，DSP控制器控制八路電磁閥。

由上述本發(fā)明提供的技術(shù)方案可以看出，本發(fā)明實(shí)施例通過的具有自診斷功能的電磁閥驅(qū)動裝置全部采用國產(chǎn)軍品元器件進(jìn)行設(shè)計，達(dá)到技術(shù)指標(biāo)要求，能夠完全替代進(jìn)口產(chǎn)品，目前已應(yīng)用到型號產(chǎn)品中，可靠性高，從技術(shù)上促進(jìn)了武器系統(tǒng)的自主可控能力。該驅(qū)動裝置由于具備自診斷能力，能夠?qū)崿F(xiàn)故障快速定位，大大降低了維修保養(yǎng)的難度。

附圖說明

為了更清楚地說明本發(fā)明實(shí)施例的技術(shù)方案，下面將對實(shí)施例描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實(shí)施例，對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他附圖。

圖1為本發(fā)明實(shí)施例提供的具有自診斷功能的電磁閥驅(qū)動裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本發(fā)明實(shí)施例提供的自診斷功能示意圖。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖對本發(fā)明的實(shí)施方式進(jìn)行詳細(xì)說明。

本發(fā)明實(shí)施例提供一種完全國產(chǎn)化的電磁閥驅(qū)動裝置，通過軟硬件國產(chǎn)化實(shí)現(xiàn)發(fā)射車控制系統(tǒng)的自主、可控，降低風(fēng)險。通過故障診斷技術(shù)對驅(qū)動裝置進(jìn)行監(jiān)測，在出現(xiàn)故障時自動報警，便于系統(tǒng)快速定位故障。該驅(qū)動裝置具有CAN(Controller Area Network，控制器局域網(wǎng)絡(luò))總線接口，根據(jù)CAN總線的指令實(shí)現(xiàn)發(fā)射車液壓系統(tǒng)電磁閥的自動控制。該驅(qū)動裝置具備基于霍爾傳感器的自診斷功能，在出現(xiàn)故障時能夠主動發(fā)送報警信息，便于系統(tǒng)快速定位故障，提高系統(tǒng)可靠性。

圖1示出了本發(fā)明實(shí)施例提供的具有自診斷功能的電磁閥驅(qū)動裝置的結(jié)構(gòu)示意圖，參見圖1，本發(fā)明實(shí)施例提供的具有自診斷功能的電磁閥驅(qū)動裝置，包括：

霍爾電流傳感器，用于實(shí)時監(jiān)測系統(tǒng)電源供電電流；

DSP(Digital Signal Processor，數(shù)字信號處理器)控制器，用于通過三極管控制固態(tài)繼電器的開關(guān)，驅(qū)動電磁閥的通斷，提供電磁閥需要的驅(qū)動電流，生成開關(guān)狀態(tài)信息，并通過比較霍爾傳感器獲取的電磁閥開關(guān)前后的負(fù)載電流差值判斷電磁閥是否被成功打開或關(guān)斷，如果判斷沒有按照指令成功打開或關(guān)閉電磁閥，則生成故障報警信息；

CAN總線接口，用于接收指令并發(fā)送至DSP控制器，并上傳開關(guān)狀態(tài)信息和故障報警信息。

由此可見，通過本發(fā)明實(shí)施例提供的具有自診斷功能的電磁閥驅(qū)動裝置，通過一個霍爾傳感器即可實(shí)現(xiàn)電磁閥開關(guān)的自診斷功能，并通過CAN總線發(fā)送故障報警信息，同時還可以通過CAN總線發(fā)送電磁閥開關(guān)狀態(tài)信息。優(yōu)選的，DSP控制器可以控制八路電磁閥，并可以對每個電磁閥的開關(guān)狀態(tài)均進(jìn)行監(jiān)控。

具體地，采用DSP控制器可以采用國產(chǎn)DSP芯片作為主控芯片，例如采用國產(chǎn)DSP芯片JDSPF28335作為主控芯片，該芯片最高主頻150MHz，能夠滿足處理速度要求。該芯片具有兩路CAN控制器接口，實(shí)現(xiàn)雙CAN總線通信。具有88路可配置輸入輸出接口，可用于開關(guān)量輸出控制。具有16路模擬量采集接口，可用于采集霍爾傳感器輸出的電壓值。

其中，CAN總線通信通過DSP芯片內(nèi)置的CAN總線控制器，外接隔離光耦、CAN收發(fā)器以及瞬態(tài)電壓抑制二極管實(shí)現(xiàn)，最高通信速率1Mbps。

功率驅(qū)動電路可以由某國產(chǎn)的固態(tài)繼電器實(shí)現(xiàn)，該固態(tài)繼電器最大輸出電流7A，接通時間100μs，關(guān)斷時間1000μs，輸入接通電流4～8mA。由于DSP控制器的輸出引腳輸出電流有限，需使用三極管對固態(tài)繼電器輸入端進(jìn)行驅(qū)動。

其中，自診斷電路示意圖如圖2所示，主要利用霍爾電流傳感器實(shí)現(xiàn)，霍爾傳感器采集總電源電流，輸出0～5V電壓，該電壓值與輸入電流成正比。輸出電壓經(jīng)過運(yùn)放調(diào)理到合適的范圍(0～3V)，輸入到DSP控制器內(nèi)置模數(shù)轉(zhuǎn)換器的輸入端進(jìn)行采集。DSP控制器通過比較電磁閥開關(guān)前后的負(fù)載電流差值判斷電磁閥是否被成功打開或關(guān)斷，如果驅(qū)動裝置沒有按照指令要求成功打開或關(guān)閉電磁閥，則通過CAN總線發(fā)送故障報警信息。

作為本發(fā)明實(shí)施例的一個可選實(shí)施方式，DSP控制器包括開關(guān)量控制接口以及模擬量采集接口；其中，開關(guān)量控制接口，用于控制電磁閥的開關(guān)，實(shí)現(xiàn)自動控制；模擬量采集接口，用于采集系統(tǒng)電流，實(shí)現(xiàn)故障自診斷功能。

由此可見，本發(fā)明實(shí)施例通過的具有自診斷功能的電磁閥驅(qū)動裝置全部采用國產(chǎn)軍品元器件進(jìn)行設(shè)計，達(dá)到技術(shù)指標(biāo)要求，能夠完全替代進(jìn)口產(chǎn)品，目前已應(yīng)用到型號產(chǎn)品中，可靠性高，從技術(shù)上促進(jìn)了武器系統(tǒng)的自主可控能力。該驅(qū)動裝置由于具備自診斷能力，能夠?qū)崿F(xiàn)故障快速定位，大大降低了維修保養(yǎng)的難度。

流程圖中或在此以其他方式描述的任何過程或方法描述可以被理解為，表示包括一個或更多個用于實(shí)現(xiàn)特定邏輯功能或過程的步驟的可執(zhí)行指令的代碼的模塊、片段或部分，并且本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式的范圍包括另外的實(shí)現(xiàn)，其中可以不按所示出或討論的順序，包括根據(jù)所涉及的功能按基本同時的方式或按相反的順序，來執(zhí)行功能，這應(yīng)被本發(fā)明的實(shí)施例所屬技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員所理解。

本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員可以理解實(shí)現(xiàn)上述實(shí)施例方法攜帶的全部或部分步驟是可以通過程序來指令相關(guān)的硬件完成，所述的程序可以存儲于一種計算機(jī)可讀存儲介質(zhì)中，該程序在執(zhí)行時，包括方法實(shí)施例的步驟之一或其組合。

在本說明書的描述中，參考術(shù)語“一個實(shí)施例”、“一些實(shí)施例”、“示例”、“具體示例”、或“一些示例”等的描述意指結(jié)合該實(shí)施例或示例描述的具體特征、結(jié)構(gòu)、材料或者特點(diǎn)包含于本發(fā)明的至少一個實(shí)施例或示例中。在本說明書中，對上述術(shù)語的示意性表述不一定指的是相同的實(shí)施例或示例。而且，描述的具體特征、結(jié)構(gòu)、材料或者特點(diǎn)可以在任何的一個或多個實(shí)施例或示例中以合適的方式結(jié)合。

以上的實(shí)施例僅是對本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式進(jìn)行描述，并非對本發(fā)明的范圍進(jìn)行限定，在不脫離本發(fā)明設(shè)計精神的前提下，本領(lǐng)域普通工程技術(shù)人員對本發(fā)明的技術(shù)方案做出的各種變形和改進(jìn)，均應(yīng)落入本發(fā)明的權(quán)利要求書確定的保護(hù)范圍內(nèi)。