专利名称：地铁屏蔽门模块化单元控制器的制作方法
技术领域：
本实用新型属于地铁屏蔽门系统领域，特别是一种地铁屏蔽门模块化单元控制器。
背景技术：
随着“地铁时代”的到来，地铁屏蔽门是一个新兴产业，地铁屏蔽门模块化单元控制器是地铁屏蔽门电气系统的核心部件，控制滑动门开关动作。作为核心部件，现有的屏蔽门门单元控制器往往存在下列问题:(I)采用离散的CMOS功率器件，其过流、过热及过压、欠压保护功能不完善，功率器件易损坏；(2)缺少电流检测模块，当电机发生堵转、过载、短路时无法区分，易导致误报警以及电机、功率器件损坏；(3)软件升级困难，需要使用专门编程器，并对对现场48个门单元控器分别进行程序下载，操作繁琐工作量非常大，提高了运营成本。申请号为201010042672.0的中国专利，公开一种地铁安全门控制系统，包括:主监视系统、中央控制盘接口单元、输入服务单元、控制中心服务器以及多个门单元控制器，其中，所述主监视系统通过PR0FIBUS总线与中央控制盘接口单元相连，主监视系统通过M0DIBUS总线与输入服务单元和控制中心服务器相连，且所述输入服务单元还通过PR0FIBUS总线与中央控制盘接口单元相连，所述中央控制盘接口单元还通过PR0FIBUS总线与所述多个门单元控制器相连；当主监控系统出现故障不能正常工作时，输入服务单元与控制中心服务器通过M0DIBUS总线进行通讯，将安全门的状态信息传送给控制中心服务器。但其具有以下缺点:控制系统器件过于分散不利于整体控制，且稳定性较差；电路缺少短路保护、过热保护及模块控制电源欠压保护功能，运行安全性较差；缺少电流传感器，难以根据门体负载实现精确化控制；故障检测装置功能单一，诊断准确率较差；系统结构复杂，不利于节约运营成本。鉴于上述缺陷，亟需一种改进的地铁屏蔽门模块化单元控制器，下面进一步阐述其内容。
发明内容本实用新型提供了一种地铁屏蔽门模块化单元控制器，以解决现有技术中地铁屏蔽门单元控制器元件多而分散导致的控制器稳定性差、CMOS功率器件易损坏、故障诊断准确率低下、地铁运营成本高等问题。本实用新型所采用的技术方案是:该地铁屏蔽门模块化单元控制器，包括开关量输入输出模块、滑动门位置检测模块、电流检测模块、微处理器、电平转换模块、光电隔离模块、故障输出模块、通信接口电路、智能功率模块和过流检测电路，其技术要点:所述微处理器分别与开关量输入输出模块、滑动门位置检测模块、电流检测模块、电平转换模块、光电隔离模块、故障输出模块相连，电平转换模块与通信接口电路相连，智能功率模块分别与光电隔离模块、故障输出模块、过流检测电路相连。所述通信接口为RS485接口。[0007]本实用新型具有的优点及积极效果是:电机驱动电路采用高度集成化的智能模块来代替其它厂家的离散器件，该智能模块将驱动电路及六个功率元件集成在一起，同时具有短路保护、过热保护及模块控制电源欠压保护功能，当发生故障时，微处理器检测到该故障信号，禁止输出驱动信号，模块立即关断，保护功率模块，同时发出报警信号；增加了高性能的电流传感器来检测电机电流，根据门体及负载的不同，调整过载、过流、短路电流数值，通过监测电流来判断是否发生堵转、短路、过载等现象，实现了精确化控制，当检测到故障时能够迅速切断功率电路，防止电机和功率器件的损坏；通过现有的工控机与门控器的RS485通信总线，在设备房内，即可通过工控机上的专用软件能够对站台上的48个门单元进行软件的远程、在线升级，极大地节约了人力、物力，更加方便安全，降低了运营成本。
以下结合附图对本发明作进一步的描述:
图1为本实用新型结构示意图。图中序号说明:1开关量输入输出模块；2滑动门位置检测模块；3电流检测模块；4微处理器；5电平转换模块；6光电隔离模块；7故障输出模块；8通信接口电路；9智能功率模块；10过流检测电路。
具体实施方式
根据
图1详细说明本实用新型的具体结构。该地铁屏蔽门模块化单元控制器，其包括微处理器4分别与开关量输入输出模块1、滑动门位置检测模块2、电流检测模块3、电平转换模块5、光电隔离模块6、故障输出模块7相连，电平转换模块5与RS485通信接口电路8相连，智能功率模块9分别与光电隔离模块6、故障输出模块7、过流检测电路10相连。高性能微处理器是控制的核心，它通过智能功率模块及滑动门位置检测模块控制电机按照预定曲线完成滑动门的运动控制并检测过流过热故障。通过通信接口模块与上位机实现正常数据交换和软件在线升级。正常数据交换包括将状态信息和故障信息上传，同时接收上位机的参数设置和命令信息。电流检测模块判断电机堵转或短路保护电机。开关量输入输出模块输入开关门命令信号，输出滑动门状态信息同时驱动电子锁检测电子锁的状态信息确定电子锁的状况。智能功率模块内部搭载高性能IGBT功率器件，损耗更低。具有IGBT驱动电路，过流、过热保护，控制电源欠压保护功能。微处理器的脉宽调制接口连接光电隔离电路。电路的输出与智能功率模块的输入接口连接。处理器发出高速调制脉冲经功率模块转换后控制电机的速度。同时由滑动门位置检测模块检测电机位置信号，信号的输出接入处理器的电平变化中断接口确定电机的位置。处理器根据位置信号实现正确的换相，保证电机可靠运行。在电机主回路中使用过流检测电路检测过流信号，过流信号接入功率模块的检测端口。当模块检测到过流或过热故障时通过模块的端口输出一个信号到过流过热故障输出电路，电路的输出连接处理器的外部中断端口。处理器在外部中断处理程序中及时响应故障信号关闭模块保护模块和电机。电流检测模块的传感器选用霍尔电流传感器，电流传感器的测量范围(T5A、供电电压5V、输出测量信号(T5V。测量信号与处理器的模拟接口连接。处理器实时检测测量信号，然后将采集到的测量信号与设定的堵转电流信号和短路电流信号(可根据实际情况调整)比较,当确认发生堵转和短路故障时及时关闭模块，保护功率模块和电机。软件在线升级功能实际上是根据处理器的具体设置而开发的专用引导程序。它与上位机软件配套使用。通过RS485通信接口电路与上位机连接，实现在线/远程升级。处理器内的软件程序复位后，首先读取EEPROM固定地址内的数据信息，判断程序流向:进入引导程序还是执行现有程序。如果执行现有程序则跳转到正常程序人口。在程序运行中接收上位机数据判断是否进行程序升级，如接收到程序升级命令则在EEPROM固定地址内写入对应数据，然后程序复位准备进入引导程序。如果进入引导程序则接收上位机发送的程序代码，通过CRC校验确定数据的正确性，如果数据错误通知上位机重发，如数据正确则写入处理器特定的程序区间。刷新原来的程序直到整个程序升级完成。程序升级完成后改写EEPROM固定地址内的数据进入正常程序执行。这样就实现了软件远程在线升级。
权利要求1.一种地铁屏蔽门模块化单元控制器，包括开关量输入输出模块、滑动门位置检测模块、电流检测模块、微处理器、电平转换模块、光电隔离模块、故障输出模块、通信接口电路、智能功率模块和过流检测电路，其特征在于:所述微处理器分别与开关量输入输出模块、滑动门位置检测模块、电流检测模块、电平转换模块、光电隔离模块、故障输出模块相连，电平转换模块与通信接口电路相连，智能功率模块分别与光电隔离模块、故障输出模块、过流检测电路相连。
2.根据权利要求 1所述的控制器，其特征在于:所述通信接口为RS485接口。
专利摘要一种地铁屏蔽门模块化单元控制器，包括开关量输入输出模块、滑动门位置检测模块、电流检测模块、微处理器、电平转换模块、光电隔离模块、故障输出模块、通信接口电路、智能功率模块和过流检测电路，其技术要点是所述微处理器分别与开关量输入输出模块、滑动门位置检测模块、电流检测模块、电平转换模块、光电隔离模块、故障输出模块相连，电平转换模块与通信接口电路相连，智能功率模块分别与光电隔离模块、故障输出模块、过流检测电路相连。解决了现有技术中地铁屏蔽门单元控制器元件多而分散导致的控制器稳定性差、CMOS功率器件易损坏、故障诊断准确率低下、地铁运营成本高等问题。
文档编号E05F15/14GK203084522SQ201220726580
公开日2013年7月24日 申请日期2012年12月26日 优先权日2012年12月26日
发明者刘洪亮, 刘冲 申请人:沈阳远大铝业工程有限公司