一種crh2型動車組無觸點邏輯控制單元的制作方法
【專利摘要】本實用新型公開一種CRH2型動車組無觸點邏輯控制單元，包括兩組結構相同的控制電路，每組控制電路包括n個輸入模塊和n個輸出模塊，所述n個輸入模塊輸出端均接入控制模塊，所述n個輸出模塊輸入端均與所述控制模塊連接；所述控制模塊與通信模塊、顯示報警模塊、電源模塊連接；所述電源模塊為所述輸入模塊、通信模塊、輸出模塊、顯示報警模塊提供電源；所述兩組控制電路的控制模塊之間接有轉換裝置。本實用新型的邏輯控制單元可以替代CRH2型動車組的繼電器，解決了使用繼電器帶來的噪聲大、容易產生電磁干擾、使用壽命短的問題，可靠性高。
【專利說明】—種CRH2型動車組無觸點邏輯控制單元

【技術領域】
[0001]本實用新型涉及一種CRH2型動車組無觸點邏輯控制單元。

【背景技術】
[0002]目前CRH2型動車組的繼電器盤采用的還是日本三菱的繼電器方案，由國內的小糸今創(chuàng)公司轉讓生產。繼電器動作有噪聲，而且容易產生電磁干擾，使用壽命短，對于動車組的運行安全存在一定的安全隱患，不利于動車組列車高速長時間的運行。


【發(fā)明內容】

[0003]本實用新型所要解決的技術問題是，針對上述現(xiàn)有的技術不足，提供一種CRH2型動車組無觸點邏輯控制單元。
[0004]為解決上述技術問題，本實用新型所采用的技術方案是:一種CRH2型動車組無觸點邏輯控制單元，包括兩組結構相同的控制電路，每組控制電路包括η個輸入模塊和η個輸出模塊，所述η個輸入模塊輸出端均接入控制模塊，所述η個輸出模塊輸入端均與所述控制模塊連接；所述控制模塊與通信模塊、顯示報警模塊、電源模塊連接；所述電源模塊為所述輸入模塊、通信模塊、輸出模塊、顯示報警模塊提供電源；所述兩組控制電路的控制模塊之間接有轉換裝置；所述輸入模塊輸入端接收CRH2型動車的開關量輸入信號和TTL電平信號。
[0005]所述輸入模塊包括依次連接的調壓模塊、第一光耦隔離模塊、第一反相器。
[0006]所述輸出模塊包括與門，所述與門一個輸入端與所述控制模塊連接，所述與門另一個輸入端與雙D觸發(fā)器一個輸出端連接；所述雙D觸發(fā)器另一個輸出端與所述控制模塊連接；所述與門輸出端與第二光耦隔離模塊連接；所述雙D觸發(fā)器一個時鐘輸入端與第二反相器輸出端連接；所述第二反相器輸入端與高速光耦連接；所述第二光耦隔離模塊、高速光耦均接入MOSFET驅動模塊，所述MOSFET驅動模塊與MOSFET連接。
[0007]與現(xiàn)有技術相比，本實用新型所具有的有益效果為:本實用新型的邏輯控制單元可以替代CRH2型動車組的繼電器，解決了使用繼電器帶來的噪聲大、容易產生電磁干擾、使用壽命短的問題，可靠性高；使用轉換裝置，當其中一組控制電路出現(xiàn)故障時，可以切換到另一組控制電路，保證CRH2型動車組正常工作。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0008]圖1為本實用新型一實施例結構框圖；
[0009]圖2為本實用新型一實施例輸入模塊電路原理圖；
[0010]圖3為本實用新型一實施例輸出模塊電路原理圖。

【具體實施方式】
[0011]如圖1所示，本實用新型一實施例包括兩組結構相同的控制電路(Α組和B組)，每組控制電路包括η個輸入模塊和η個輸出模塊，所述η個輸入模塊輸出端均接入控制模塊，所述η個輸出模塊輸入端均與所述控制模塊連接；所述控制模塊與通信模塊、顯示報警模塊、電源模塊連接；所述電源模塊為所述輸入模塊、通信模塊、輸出模塊、顯示報警模塊提供電源；所述兩組控制電路的控制模塊之間接有轉換裝置。
[0012]控制電路需要有電源模塊提供5V和24V的穩(wěn)壓電源，實現(xiàn)數(shù)字量的控制。
[0013]輸入模塊用于輸入數(shù)字信號。為提高系統(tǒng)的可靠性、抗干擾能力，對繼電器的控制信號采用雙輸入通路，并且雙輸入采用正反兩輸入組成，以便對輸入故障進行判斷，如果出現(xiàn)故障則可進行Α、B組切換，同時通過故障信號燈等報警及記錄故障。輸入模塊電路原理圖見圖2。INl為IlOV開關量輸入信號；DIN1為5V的TTL電平信號。INl是機車上的IlOv開關量信號，輸入進來之后，通過R78、R79電阻調壓，通過4N35光耦隔離，輸出為低電平信號，通過U37反相器，轉換為控制模塊可以識別的5V TTL電平。DINl輸出給控制模塊。
[0014]輸出模塊提供信號的放大和輸出，用大功率的MOSFET電路構成，實現(xiàn)無觸點輸出，并且每路輸出均帶有反饋及短路保護功能，以提高系統(tǒng)的可靠性。如果檢測到輸出異常，可進行A、B組切換，同時用故障提示指示燈報警及記錄。輸出模塊電路原理圖見圖3。DOUTl為控制模塊輸出的TTL電平信號；0UT1為IlOV輸出信號。控制模塊輸出DOUTl信號之后，通過U118 4N35光耦隔離，使得U22 IR21271產生Ml MOSFET的驅動電壓，從而產生OUTl輸出信號。同時IR21271具有短路保護功能，并通過U16 6N136隔離之后產生反饋信號LEDOEl，輸出給控制模塊。
[0015]正常工作時，A組處于控制狀態(tài)，B組處于備份狀態(tài)。B組監(jiān)聽A組工作狀態(tài)，一旦A組出現(xiàn)故障，轉換開關立即將B組切換為控制狀態(tài)(可以手動切換轉換開關，也可以利用程序控制轉換開關的動作)，同時A組轉為監(jiān)聽狀態(tài)，同時報告故障并顯示、記錄。
[0016]A、B組切換條件:
[0017]I)任意一路輸入錯誤、或者出現(xiàn)故障；
[0018]2)任意一路輸出故障(短路保護、反饋錯誤)；
[0019]3)電源模塊故障；
[0020]4)控制模塊故障。
[0021]顯示報警模塊對故障信息進行實時顯示、報警。同時記錄故障的詳細信息，提供記錄信息的下載接口。故障信息在顯示面板的指示燈上實時的顯示，并且每個信號燈的具體意義標示在面板上。充分發(fā)揮邏輯控制單元的優(yōu)勢，利于故障查除，而且通過系統(tǒng)的故障記憶,可以檢索故障信息并分析故障發(fā)生的原因。
[0022]控制模塊可以采用FPGA。
[0023]通信模塊為各部件之間的通信提供物理通路。通信模塊采用高速光耦和485芯片，最高數(shù)據傳輸速率可達1Mbps，同時提供雙線熱備冗余能力，保證實時性和可靠性。在拓撲上采用總線型結構，介質分配則采用令牌傳遞作為基本協(xié)議。
【權利要求】
1.一種CRH2型動車組無觸點邏輯控制單元，其特征在于，包括兩組結構相同的控制電路，每組控制電路包括η個輸入模塊和η個輸出模塊，所述η個輸入模塊輸出端均接入控制模塊，所述η個輸出模塊輸入端均與所述控制模塊連接；所述控制模塊與通信模塊、顯示報警模塊、電源模塊連接；所述電源模塊為所述輸入模塊、通信模塊、輸出模塊、顯示報警模塊提供電源；所述兩組控制電路的控制模塊之間接有轉換裝置；所述輸入模塊輸入端接收CRH2型動車的開關量輸入信號和TTL電平信號。
2.根據權利要求1所述的CRH2型動車組無觸點邏輯控制單元，其特征在于，所述輸入模塊包括依次連接的調壓模塊、第一光耦隔離模塊、第一反相器。
3.根據權利要求1所述的CRH2型動車組無觸點邏輯控制單元，其特征在于，所述輸出模塊包括與門，所述與門一個輸入端與所述控制模塊連接，所述與門另一個輸入端與雙D觸發(fā)器一個輸出端連接；所述雙D觸發(fā)器另一個輸出端與所述控制模塊連接；所述與門輸出端與第二光I禹隔離模塊連接；所述雙D觸發(fā)器一個時鐘輸入端與第二反相器輸出端連接；所述第二反相器輸入端與高速光耦連接；所述第二光耦隔離模塊、高速光耦均接入MOSFET驅動模塊，所述MOSFET驅動模塊與MOSFET連接。
4.根據權利要求1?3之一所述的CRH2型動車組無觸點邏輯控制單元，其特征在于，所述轉換裝置為轉換開關。
【文檔編號】G05B19/04GK203930399SQ201420356628
【公開日】2014年11月5日 申請日期:2014年6月30日 優(yōu)先權日:2014年6月30日
【發(fā)明者】蔣富 申請人:中南大學