[发明专利]基于WinPac控制器的机车控制系统及实现方法

权利要求书

1.基于WinPac控制器的机车控制系统，包括

信号输入模块，用于机车数字信号、模拟信号和频率信号的采集；

信号输出模块，用于机车数字信号的输出；

励磁控制模块，用于机车主发恒功控制；

HMI模块，用于系统信息的显示、存储及输入输出；

其特征在于：还包括WinPac控制器，所述的信号输入模块的输出端口与WinPac控制器的输入端口相互连接，所述的信号输出模块、励磁控制模块和HMI模块的输入端口分别与WinPac控制器的输出端口相互连接。

2.根据权利要求1所述的基于WinPac控制器的机车控制系统，其特征在于：所述的信号输入模块包括数字量输入模块、模拟量输入模块和频率量输入模块，并且所述的数字量输入模块用于机车数字量信号的采集，所述的模拟量输入模块用于机车传感器信号的采集，所述的频率量输入模块用于频率脉冲信号的采集。

3.根据权利要求2所述的基于WinPac控制器的机车控制系统，其特征在于：所述的数字量输入模块、模拟量输入模块和频率量输入模块均通过WinPac控制器下面的背板总线分别与WinPac控制器的CPU电连接。

4.根据权利要求2或者3所述的基于WinPac控制器的机车控制系统，其特征在于：所述的数字量输入模块至少为一个，所述的模拟量输入模块至少为一个。

5.根据权利要求1所述的基于WinPac控制器的机车控制系统，其特征在于：所述的信号输出模块是至少一个数字量输出模块，其输出的数字控制信号通过固态继电器放大处理后输出到执行元件。

6.根据权利要求1所述的基于WinPac控制器的机车控制系统，其特征在于：所述的HMI模块与WinPac控制器之间是以Modbus RTU通讯方式相互通信。

7.如权利要求1的基于WinPac控制器的机车控制系统的实现方法，其特征在于：所述的实现方法主要包括如下步骤：

S1)机车控制系统的上电自检与初始化；

S2)机车控制系统起用通讯线程；

S3)机车控制系统起用频率量检测与数据处理线程；

S4)机车数字量和模拟量的输入检测与机车逻辑控制运算处理线程；

S5)机车控制系统根据逻辑控制运算结果进行机车故障判断，如果出现故障，控制系统进行故障诊断与报警；

S6)机车控制系统根据故障报警进一步判断该故障是否影响机车正常牵引，如果没有发生牵引故障，机车控制系统将维持机车恒功控制输出；

S7)重复上述的S4至S6步骤。

8.根据权利要求7所述的基于WinPac控制器的机车控制系统的实现方法，其特征在于：所述的S5)步骤中，机车控制系统根据逻辑控制运算结果进行机车故障判断时，如果没有发生故障，机车控制系统的逻辑控制输出信号控制柴油机调速，维持机车恒功控制输出，机车控制系统重新进行S4步骤。

9.根据权利要求7所述的基于WinPac控制器的机车控制系统的实现方法，其特征在于：所述的S6)步骤中，如果机车控制系统根据故障报警进一步判断出发生了影响机车正常牵引的牵引故障，机车控制系统将进行机车卸载保护，并输出逻辑控制输出信号来控制柴油机调速，维持机车恒功控制输出，机车控制系统重新进行S4步骤。

10.根据权利要求7至9任一项所述的基于WinPac控制器的机车控制系统的实现方法，其特征在于：所述的机车恒功控制输出是输出幅值电压为24V、占空比为10％-99％的PWM波。