据交互。网络板Χ7设有内部CAN接口、可扩展MVB总线接口、对外CAN/485/232总线接口和12C接口，其中，可扩展MVB总线接口、对外CAN/485/232总线接口和I2C接口用于与上级控制板进行通讯。网络板Χ7通过内部CAN总线将上级控制板的上级驱动信号反馈信号命令信号发送至主控制器板Χ3，并将主控制器板Χ3的监测的运行状态信号发送至上级控制板。
[0035]A⑶控制器通过数字量输入板XlO采集外部开关量状态。数字量输入板XlO与主控制器板Χ3电连。数字量输入板XlO设有16路数字量输入反馈采集接口。数字量输入板XlO采集外部开关量的DI输入指示信号DI并发送至主控制器板Χ3处理，并通过I2C总线与主控制器板Χ3进行双向数据交互，将采集到的开关量反馈信号及时发送至主控制器板Χ3处理。
[0036]ACU控制器通过数字量输出板Χ8控制外部开关量状态。数字量输出板Χ8设有8路MOS管或继电器输出接口。数字量输出板Χ8接收主控制器板Χ3发出的PWM控制信号和DO输出指示信号DO控制外部MOS管或继电器的工作状态，并通过I2C总线与数字量输出板X8进行双向数据交互，将外部开关量反馈信号及时发送至主控制器板X3处理。
[0037]ACU控制器通过模拟量采集板采集并控制外部模拟量。模拟量采集板共有2块，包括模拟量采集板X4和模拟量采集板X6，模拟量采集板设有8路模拟量采集输入接口，可采集电流模拟量或电压模拟量。通过SPI总线将采集到的模拟量信号发送至主处理板处理；并通过I2C总线与主控制器板X3进行双向数据交互。同时，模拟量采集板X4和X6输出硬件保护指示信号YlPO至主控制器板X3和脉冲驱动板X5，对ACU控制器各板卡进行电气保护。
[0038]电源板包括电源板一 Xl和电源板二 X2，电源板一 Xl可提供+15V电源和+5V电源两种电源。其中，电源板一 Xl为脉冲驱动板X5、网络板X7、数字量输出板X8和数字量输入板XlO提供+15V电源，为脉冲驱动板X5、网络板X7、数字量输出板X8、数字量输入板XlO和模拟量采集板X4和X6提供+5V电源。电源板二 X2可提供+15V电源和+24V电源，其中电源板二 X2为模拟量采集板X4和X6提供+15V电源，以确保电气隔离。
[0039]该ACU控制器的机箱采用6U机箱结构，各板卡均采用3U板卡并通过背板连接，背板上设有电源连接线、SPI总线连接线、I2C总线连接线、CAN总线连接线、SE硬线连接线和PWM控制信号连接线。
[0040]机箱的前面板设有多个带有槽位的安装板，各板卡通过板卡滑轨与槽位连接，除电源板外，各板卡可随机插入机箱安装板，均可实现无障碍通讯连接。板卡上设有的48针连接器均采用双向夹子式助拔器，且8针连接器上安装有防错插结构。同时，各板卡通过螺栓固定于安装板上，安装板的两侧通过螺栓固定在机箱上，安装板的上部安装有助拔器，便于板卡与机箱固定或将板卡从机箱中取出。
[0041]机箱前面板两侧分别安装有便于开启机箱的把手，把手的上下两侧通过螺栓固定于机箱的安装支架上。机箱侧面设有蜂窝式网孔，满足机箱对通风散热和电磁兼容的要求。
[0042]参见图3，机箱内部板卡可按照功能需求、高低压分离和通风散热等因素进行板卡布局。图3给出A⑶控制器内板卡的一种布局方式。即附图3中上排从左至右依次为:电源板一 X1、主控制器、脉冲驱动板X5、网络板X7和故障存储板；附图3中下排从左至右依次为:电源板二 X2、模拟量采集板X4、模拟量采集板X4、数字量输出板X8和数字量输入板XlO0
【主权项】
1.ACU控制器，主要包括电源板、主控制器板、脉冲驱动板、网络板、数字量输出板、数字量输入板和模拟量采集板，其特征在于: 所述主控制器板与脉冲驱动板、网络板、数字量输出板、数字量输入板和模拟量采集板电连，所述主控制器板接收所述脉冲驱动板、所述数字量输入板、所述模拟量采集板和数字量输出板发出的反馈信号、接收所述网络板发出的上级命令信号、接收所述模拟量采集板发出的模拟量采集信号和硬件保护指示信号、接收所述数字量输出板发出的DO输出指示信号和接收所述数字量输入板发出的DI输入指示信号；以及向所述脉冲驱动板和所述数字量输出板发出PWM控制信号、向所述脉冲驱动板、所述数字量输入板、所述模拟量采集板和数字量输出板发出访问信号、向所述网络板发出运行状态信号； 所述脉冲驱动板主要用于接收所述主控制器板发出的PWM控制信号和访问信号，以及用于向所述主控制器板发出反馈信号； 所述网络板主要用于接收所述主控制器板发出的运行状态信号，以及用于向所述主控制器板发出上级命令信号； 所述模拟量采集板主要用于采集电流模拟量和电压模拟量信号并接收所述主控制器板发出的访问信号，以及用于向所述主控制器板发出模拟量采集信号和反馈信号、向所述主控制器板和所述脉冲驱动板发出硬件保护指示信号； 所述数字量输出板主要用于接收所述主控制器板发出的访问信号、接收所述主控制器板发出的PWM控制信号，以及用于向所述主控制器板发出反馈信号和DO输出指示信号； 所述数字量输入板主要用于接收所述主控制器板发出的访问信号，以及用于向所述主控制器板发出反馈信号和DI输入指示信号； 所述电源板为所述主控制器板、所述脉冲驱动板、所述网络板、所述数字量输出板、所述数字量输入板和所述模拟量采集板供电。
2.根据权利要求1所述的ACU控制器，其特征在于:该ACU控制器还设有背板，背板上设有电源连接线、SPI总线连接线、I2C总线连接线、CAN总线连接线、SE硬线连接线和PWM控制信号连接线，电源板、主控制器板、脉冲驱动板、网络板、数字量输出板、数字量输入板和模拟量采集板均采用3U板卡并通过背板连接。
3.根据权利要求2所述的ACU控制器，其特征在于:所述主控制器板通过设置于背板上的I2C总线与所述数字量输出板、所述数字量输入板、所述模拟量采集板和所述脉冲驱动板进行双向数据交互，向上述各板卡发出访问信号以及接受上述板卡发出的反馈信号。
4.根据权利要求1所述的ACU控制器，其特征在于:所述主控制器板与所述网络板之间通过CAN总线进行双向通讯。
5.根据权利要求1所述的ACU控制器，其特征在于:所述电源板包括电源板一和电源板二，电源板一为脉冲驱动板、网络板、数字量输出板和数字量输入板提供+15V电源，为脉冲驱动板、网络板、数字量输出板、数字量输入板和模拟量采集板提供+5V电源；电源板二为模拟量采集板提供+15V电源。
6.根据权利要求5所述的ACU控制器，其特征在于:所述板卡在机箱内分层布局，上层板卡从左至右依次为:电源板一、主控制器、脉冲驱动板、网络板和故障存储板；下层板卡从左至右依次为:电源板二、模拟量采集板、数字量输出板和数字量输入板。
7.根据权利要求1所述的ACU控制器，其特征在于:该ACU控制器的机箱采用6U机箱，机箱前面板设有多个安装板，安装板上设有固定各板卡的槽位，安装板上设置有助拔器和防错插结构。
8.根据权利要求7所述的ACU控制器，其特征在于:所述机箱前面板两侧分别安装有便于开启机箱的把手，把手的上下两侧通过螺栓固定于机箱的安装支架上，机箱侧面设有散热的蜂窝式网孔。
【专利摘要】本发明涉及一种控制器装置，具体的说，涉及一种新型的ACU控制器，主要包括电源板、主控制器板、脉冲驱动板、网络板、数字量输出板、数字量输入板和模拟量采集板,主控制器板与脉冲驱动板、网络板、数字量输出板、数字量输入板和模拟量采集板电连。控制器各板卡均采用3U板卡，各板卡功能独立,各板卡任意插入机箱的安装板，且板卡之间通过背板实现通讯，组装方便。
【IPC分类】G05B11-26
【公开号】CN104597752
【申请号】CN201510061577
【发明人】李博, 张波, 崔晓光, 谢峥, 纪文东, 沈壮壮, 王雨, 韩培存
【申请人】青岛四方车辆研究所有限公司
【公开日】2015年5月6日
【申请日】2015年2月5日