一种crh2型动车组无触点逻辑控制单元的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开一种CRH2型动车组无触点逻辑控制单元，包括两组结构相同的控制电路，每组控制电路包括n个输入模块和n个输出模块，所述n个输入模块输出端均接入控制模块，所述n个输出模块输入端均与所述控制模块连接；所述控制模块与通信模块、显示报警模块、电源模块连接；所述电源模块为所述输入模块、通信模块、输出模块、显示报警模块提供电源；所述两组控制电路的控制模块之间接有转换装置。本实用新型的逻辑控制单元可以替代CRH2型动车组的继电器，解决了使用继电器带来的噪声大、容易产生电磁干扰、使用寿命短的问题，可靠性高。
【专利说明】—种CRH2型动车组无触点逻辑控制单元
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种CRH2型动车组无触点逻辑控制单元。
【背景技术】
[0002]目前CRH2型动车组的继电器盘采用的还是日本三菱的继电器方案，由国内的小糸今创公司转让生产。继电器动作有噪声，而且容易产生电磁干扰，使用寿命短，对于动车组的运行安全存在一定的安全隐患，不利于动车组列车高速长时间的运行。
【发明内容】
[0003]本实用新型所要解决的技术问题是，针对上述现有的技术不足，提供一种CRH2型动车组无触点逻辑控制单元。
[0004]为解决上述技术问题，本实用新型所采用的技术方案是:一种CRH2型动车组无触点逻辑控制单元，包括两组结构相同的控制电路，每组控制电路包括η个输入模块和η个输出模块，所述η个输入模块输出端均接入控制模块，所述η个输出模块输入端均与所述控制模块连接；所述控制模块与通信模块、显示报警模块、电源模块连接；所述电源模块为所述输入模块、通信模块、输出模块、显示报警模块提供电源；所述两组控制电路的控制模块之间接有转换装置；所述输入模块输入端接收CRH2型动车的开关量输入信号和TTL电平信号。
[0005]所述输入模块包括依次连接的调压模块、第一光耦隔离模块、第一反相器。
[0006]所述输出模块包括与门，所述与门一个输入端与所述控制模块连接，所述与门另一个输入端与双D触发器一个输出端连接；所述双D触发器另一个输出端与所述控制模块连接；所述与门输出端与第二光耦隔离模块连接；所述双D触发器一个时钟输入端与第二反相器输出端连接；所述第二反相器输入端与高速光耦连接；所述第二光耦隔离模块、高速光耦均接入MOSFET驱动模块，所述MOSFET驱动模块与MOSFET连接。
[0007]与现有技术相比，本实用新型所具有的有益效果为:本实用新型的逻辑控制单元可以替代CRH2型动车组的继电器，解决了使用继电器带来的噪声大、容易产生电磁干扰、使用寿命短的问题，可靠性高；使用转换装置，当其中一组控制电路出现故障时，可以切换到另一组控制电路，保证CRH2型动车组正常工作。
【专利附图】
【附图说明】
[0008]图1为本实用新型一实施例结构框图；
[0009]图2为本实用新型一实施例输入模块电路原理图；
[0010]图3为本实用新型一实施例输出模块电路原理图。
【具体实施方式】
[0011]如图1所示，本实用新型一实施例包括两组结构相同的控制电路(Α组和B组)，每组控制电路包括η个输入模块和η个输出模块，所述η个输入模块输出端均接入控制模块，所述η个输出模块输入端均与所述控制模块连接；所述控制模块与通信模块、显示报警模块、电源模块连接；所述电源模块为所述输入模块、通信模块、输出模块、显示报警模块提供电源；所述两组控制电路的控制模块之间接有转换装置。
[0012]控制电路需要有电源模块提供5V和24V的稳压电源，实现数字量的控制。
[0013]输入模块用于输入数字信号。为提高系统的可靠性、抗干扰能力，对继电器的控制信号采用双输入通路，并且双输入采用正反两输入组成，以便对输入故障进行判断，如果出现故障则可进行Α、B组切换，同时通过故障信号灯等报警及记录故障。输入模块电路原理图见图2。INl为IlOV开关量输入信号；DIN1为5V的TTL电平信号。INl是机车上的IlOv开关量信号，输入进来之后，通过R78、R79电阻调压，通过4N35光耦隔离，输出为低电平信号，通过U37反相器，转换为控制模块可以识别的5V TTL电平。DINl输出给控制模块。
[0014]输出模块提供信号的放大和输出，用大功率的MOSFET电路构成，实现无触点输出，并且每路输出均带有反馈及短路保护功能，以提高系统的可靠性。如果检测到输出异常，可进行A、B组切换，同时用故障提示指示灯报警及记录。输出模块电路原理图见图3。DOUTl为控制模块输出的TTL电平信号；0UT1为IlOV输出信号。控制模块输出DOUTl信号之后，通过U118 4N35光耦隔离，使得U22 IR21271产生Ml MOSFET的驱动电压，从而产生OUTl输出信号。同时IR21271具有短路保护功能，并通过U16 6N136隔离之后产生反馈信号LEDOEl，输出给控制模块。
[0015]正常工作时，A组处于控制状态，B组处于备份状态。B组监听A组工作状态，一旦A组出现故障，转换开关立即将B组切换为控制状态(可以手动切换转换开关，也可以利用程序控制转换开关的动作)，同时A组转为监听状态，同时报告故障并显示、记录。
[0016]A、B组切换条件:
[0017]I)任意一路输入错误、或者出现故障；
[0018]2)任意一路输出故障(短路保护、反馈错误)；
[0019]3)电源模块故障；
[0020]4)控制模块故障。
[0021]显示报警模块对故障信息进行实时显示、报警。同时记录故障的详细信息，提供记录信息的下载接口。故障信息在显示面板的指示灯上实时的显示，并且每个信号灯的具体意义标示在面板上。充分发挥逻辑控制单元的优势，利于故障查除，而且通过系统的故障记忆,可以检索故障信息并分析故障发生的原因。
[0022]控制模块可以采用FPGA。
[0023]通信模块为各部件之间的通信提供物理通路。通信模块采用高速光耦和485芯片，最高数据传输速率可达1Mbps，同时提供双线热备冗余能力，保证实时性和可靠性。在拓扑上采用总线型结构，介质分配则采用令牌传递作为基本协议。
【权利要求】
1.一种CRH2型动车组无触点逻辑控制单元，其特征在于，包括两组结构相同的控制电路，每组控制电路包括η个输入模块和η个输出模块，所述η个输入模块输出端均接入控制模块，所述η个输出模块输入端均与所述控制模块连接；所述控制模块与通信模块、显示报警模块、电源模块连接；所述电源模块为所述输入模块、通信模块、输出模块、显示报警模块提供电源；所述两组控制电路的控制模块之间接有转换装置；所述输入模块输入端接收CRH2型动车的开关量输入信号和TTL电平信号。
2.根据权利要求1所述的CRH2型动车组无触点逻辑控制单元，其特征在于，所述输入模块包括依次连接的调压模块、第一光耦隔离模块、第一反相器。
3.根据权利要求1所述的CRH2型动车组无触点逻辑控制单元，其特征在于，所述输出模块包括与门，所述与门一个输入端与所述控制模块连接，所述与门另一个输入端与双D触发器一个输出端连接；所述双D触发器另一个输出端与所述控制模块连接；所述与门输出端与第二光I禹隔离模块连接；所述双D触发器一个时钟输入端与第二反相器输出端连接；所述第二反相器输入端与高速光耦连接；所述第二光耦隔离模块、高速光耦均接入MOSFET驱动模块，所述MOSFET驱动模块与MOSFET连接。
4.根据权利要求1?3之一所述的CRH2型动车组无触点逻辑控制单元，其特征在于，所述转换装置为转换开关。
【文档编号】G05B19/04GK203930399SQ201420356628
【公开日】2014年11月5日 申请日期:2014年6月30日 优先权日:2014年6月30日
【发明者】蒋富 申请人:中南大学