[发明专利]内燃机车控制逻辑电子化方法及其系统

说明书

技术领域

本发明涉及机电领域，特别是指一种内燃机车控制逻辑电子化方法及其系统。

背景技术

电气控制系统一般成为电气设备二次控制回路，保证设备运行的可靠与安全，主要有自动控制、保护、监视、测量等功能。内燃机车控制逻辑电子化方法及其系统是通过中间部件来实现对机车的操纵、控制、保护、监视、信号显示等功能。

目前，多数内燃机车的中间部件采用的是有触点的中间继电器和时间继电器，通过控制中间继电器和时间继电器的通断，来实现控制信号等的传递。现有内燃机车的内燃机车控制逻辑电子化采用的是触头联锁方式，实现对机车的操作、保护和信号显示等。使用这种方式控制机车的关键点在于继电器触点的良好工作。而由于目前的内燃机车主要在非干线线路上行驶，运行环境恶劣，振动大，采用机械触头联锁方式的线路，元器件出现故障的几率较大，可靠性较差。同时，采用继电器联锁，连锁关系复杂，在逻辑电路中串接的任意一个触头误动作将直接影响机车的操纵、运行；控制电路接线也非常复杂，故障不易查找，维修不方便；复杂的逻辑电路也给修改控制逻辑、增设安全保护装置带来诸多不便。现有技术的内燃机车控制逻辑电子化方法及其系统，其电气控制部分除了任何问题，必须要熟练的技术人员按照电路图对故障进行查找、仔细分析、排除，不具备有效的故障诊断、分析和预警机制。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提出一种内燃机车控制逻辑电子化方法及其系统。

基于上述目的本发明提供的内燃机车控制逻辑电子化系统，包括输入输出接口板、数模信号转换板、系统控制板、网络接口卡；所述输入输出接口板、数模信号转换板分别与所述系统控制板连接；所述系统控制板与所述网络接口卡连接；所述输入输出接口板和数模信号转换板采集机车被控制设备的输入信号，将所述输入信号输送给所述系统控制板；所述系统控制板对所述输入信号进行处理得出控制变量，以控制所述机车的被控制设备的开闭；所述系统控制板还将所述输出变量数据输送到所述网络接口卡，有一个故障检测单元通过所述网络接口卡配合所述系统控制板进行机车行进状态监测与故障诊断。

可选的，所述系统控制板包括总线收发器、电源、网络驱动电路、控制器复位电路、控制器；所述总线收发器连接所述输入输出接口板、数模转换接口板、控制器；所述控制器连接所述复位电路；所述网络驱动电路连接所述总线收发器、电源、控制器复位电路和控制器；所述电源连接所述总线收发器、控制器复位电路和控制器；所述输入输出接口板和数模信号转换板所采集的输入信号经过所述总线收发器输送到所述控制器进行逻辑分析与运算得出相应的控制变量；所述控制变量经过所述网络驱动电路传输到所述网络接口卡，还经过所述总线收发器传输到所述输入输出接口板。

可选的，还包括逻辑备份单元；所述控制器包括主控制器和从控制器；所述控制器复位电路包括主控制器复位电路和从控制器复位电路；所述从控制器通过所述逻辑备份单元连接所述主控制器，在所述主控制器发生故障时接替所述主控制器对所述输入信号进行运算；所述逻辑备份单元将所述主控制器或从控制所述控制变量进行备份。

可选的，所述网络驱动电路包括485驱动模块和CAN驱动模块。

可选的，所述输入输出接口板包括依次连接的采样电路、抗干扰电路、隔离耦合器、整形电路、锁存电路、隔离驱动电路、保护电路、输出电路；所述锁存电路连接所述系统控制板；所述保护电路连接所述被控制设备；所述输入信号中的数字信号经过所述采样电路进行采集，传输到所述抗干扰电路去除干扰信号，再经过所述隔离耦合器在隔离状态下传输到所述整形电路进行信号整形，整形后的输入信号传输到所述锁存电路进行锁存，所述锁存电路将锁存的输入信号发送到系统控制板，所述系统控制板输出的控制变量经过所述锁存电路传输到所述隔离驱动电路，再经过所述保护电路传输到所述执行机构。

可选的，所述数模转换接口板包括放大电路、滤波电路、数模采样电路、数模输出电路；所述放大电路将所述输入信号中的模拟信号进行电压转变，输送到所述滤波电路，所述滤波电路使所述模拟信号中的干扰信号得到滤除，所述数模采样电路将所述模拟信号转变为转化数字信号并将所述转变后的信号经过所述数模输出电路输出。