[实用新型]基于DSP的列车电空制动控制器

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种基于DSP的列车电空制动控制器，其以DSP和FPGA为核心，采用MCU实现多功能实时通信的列车电空制动控制器，属于列车电空制动控制器技术领域。

背景技术

目前广泛应用的列车制动控制器都是针对空气制动系统设计的。随着我国铁路运输大规模电气化，制动系统也相应演变为以电制动为主，电制动力不足时以空气辅助制动的制动方式，这就需要一种适用于电磁制动和空气制动双重控制方式的控制器。

目前，国内尚无针对上述制动方式的列车电空制动控制器。

发明内容

本实用新型所要解决的技术问题是，针对现有技术的不足，提供基于DSP的列车电空制动控制器，其适用于电磁制动和空气制动双重控制方式。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案如下：基于DSP的列车电空制动控制器，其特征是组成包括：FPGA芯片、DSP芯片、MCU芯片，所述的FPGA芯片通过FPGA8位总线与人机接口连接，通过FPGA16位总线与多路选择器、锁存器、数模转换器连接，通过DSP16位总线与DSP芯片、静态存储器连接，分别通过光电隔离模块与模拟信号调理电路、功率驱动电路连接；所述的DSP芯片通过SPI总线与模数转换器连接，通过SCI通信线与MCU芯片连接，所述的多路选择器、锁存器分别通过光电隔离模块与数字信号调理电路连接，所述数模转换器、模数转换器分别通过光电隔离模块与模拟信号调理电路连接。

本实用新型的有益效果如下：本电空制动控制器的DSP芯片对气缸压力和列车速度反馈信号进行检测，并计算所需制动力，牵引变流器接受制动信号后实施制动，当牵引变流器产生的电制动力不足时，DSP芯片发出PWM信号，经过功率驱动模块对气路阀门实施同步气制动以补足所需制动力；本实用新型采用FPGA对不同速度等级的总线进行数据缓冲，以满足不同速度等级总线的存取时序；采用FPGA对DSP外设查询，并采用中断方式与DSP交换数据，提高了系统控制的实时性；采用独立的通讯处理器，实现了多种通信方式，既提高了通讯实时性，又提高了系统通信扩展性。

附图说明

图1为本实用新型基于DSP的列车电空制动控制器结构示意图。

具体实施方式

下面参照附图并结合实施例对本实用新型作进一步详细描述。但是本实用新型不限于所给出的例子。

如图1所示，本实用新型基于DSP的列车电空制动控制器，其组成包括：FPGA芯片、DSP芯片、MCU芯片，FPGA芯片通过FPGA8位总线FPGA-8与人机接口I/O连接，通过FPGA16位总线FPGA-16与多路选择器MUX、锁存器Latch、数模转换器DAC连接，通过DSP16位总线DSP-16与DSP芯片、静态存储器SRAM连接，分别通过光电隔离模块Q1、Q2与模拟信号调理电路DM1、功率驱动电路PM连接；DSP芯片通过SPI总线SPI与模数转换器ADC连接，通过SCI通信线SCI-1与MCU芯片连接，多路选择器MUX、锁存器Latch分别通过光电隔离模块Q2、Q3与数字信号调理电路AM连接，数模转换器DAC、模数转换器ADC分别通过光电隔离模块Q5、Q6与模拟信号调理电路DM2连接。如图1所示的实施例中，DSP芯片通过IIC总线IIC与电擦除存储器EEPROM、实时时钟连接RTC。

本实用新型中，数字信号调理电路AM负责接收、发送数字信号，模拟信号调理电路DM2负责接收、发送模拟信号，模拟信号调理电路DM1负责接受速度反馈的模拟信号，功率驱动电路PM负责发送阀门驱动信号。

本实用新型MCU可以以多种方式与通信终端交换数据，包括RS485总线、CAN总线、光纤；或以RS232、USB两种接口之一与个人计算机交换数据。如图1所示MCU芯片分别通过SCI总线SCI-2、SCI-3、SCI-4与RS232串口、USB串口、光纤连接OF，通过SCI总线SCI-5经光电隔离模块Q7后与CAN总线CAN、RS845总线连接RS845。

本实用新型的MCU芯片也可通过SCI总线与RS232串口、USB串口、光纤中的一种连接，实现与计算机的数据交换。