本实用新型专利技术公开了一种计算机联锁采集单元。包含处理板、总线板、通信板、采集板和机笼。所述的处理板用于控制总线板、通信板和采集板；所述总线板用于处理板和采集板进行接口；所述通信板采用CAN总线协议，用于处理板和联锁计算机通信；所述采集板用于采集各种继电器的落下和吸起状态；所述机笼是欧标3U19英寸机笼，用于上述板卡的固定和相互连接。本实用新型专利技术采用冗余设计，系统可靠稳定，每个采集单元包含16块采集板，共可采集512路继电器开关量信号或其它对可靠性有较高要求的开关量信号。
【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本技术公开了一种计算机联锁采集单元。包含处理板、总线板、通信板、采集板和机笼。所述的处理板用于控制总线板、通信板和采集板；所述总线板用于处理板和采集板进行接口；所述通信板采用CAN总线协议，用于处理板和联锁计算机通信；所述采集板用于采集各种继电器的落下和吸起状态；所述机笼是欧标3U19英寸机笼，用于上述板卡的固定和相互连接。本技术采用冗余设计，系统可靠稳定，每个采集单元包含16块采集板，共可采集512路继电器开关量信号或其它对可靠性有较高要求的开关量信号。【专利说明】计算机联锁采集单元
本技术涉及城市轨道交通信号设备，特别涉及计算机联锁采集单元。
技术介绍
计算机联锁是以计算机技术为核心，采用通信技术、可靠性技术与容错技术以及 "故障-安全"技术实现铁路联锁要求的实时控制系统。计算机联锁系统采用计算机硬件替 代原有复杂庞大的继电联锁设备，为了得到更高的可靠性，系统普遍采用三取二、二乘二取 二以及双机热备方式冗余配置，每套设备均包含人机对话层、联锁运算层和执行表示层，采 集单元包含于执行表示层，用于采集铁路现场设备的状态，受联锁计算机的控制和检测，具 有可靠采集信息、防雷防浪涌等功能。现有的采集单元通过I/O板和联锁机的CPU板连接， 需要CPU大量资源对采集电路进行扫描，浪费了 CPU资源，并且复杂的接口电路为联锁设备 带来了潜在的故障点。
技术实现思路
为了解决上述问题，本技术提供了一种计算机联锁采集单元。 本技术采用的技术方案是：一种计算机联锁采集单元。包含处理板、总线板、 通信板、采集板和机笼。所述的处理板用于控制总线板、通信板和采集板；所述总线板用于 处理板和采集板进行接口；所述通信板采用CAN总线协议，用于处理板和联锁计算机通信； 所述采集板用于采集各种继电器的落下和吸起状态；所述机笼是欧标3U19英寸机笼，用于 上述板卡的固定和相互连接。所述的处理板和所述的总线板、通信板相连接；所述的总线板 和所述的处理板、采集板相连接；所述的上述板卡安装并固定于所述机笼内。 与现有技术相比，本技术的优点在于：采集单元采用冗余的处理器芯片对16 块采集板进行控制和检测，由处理器板完成开关量信息的采集并生成采集信息报文，将采 集信息通过通信板的CAN总线控制器发送给计算机联锁系统。因此，该采集单元更能节省 计算机联锁系统CPU的资源，由于计算机联锁系统和采集单元之间采用基于CAN协议的通 信板进行连接，配线更为简单，大大降低因计算机联锁系统内部因为接口接触不良而导致 故障的可能性。 【专利附图】【附图说明】 图1为本技术的结构示意图； 图2为本技术中的处理板单个处理通道电路图； 图3为本技术中的总线板电路图； 图4为本技术的采集板电路图。 【具体实施方式】 下面结合附图和实施例对本技术进一步说明。本技术仅仅是对本实用新 型实施方式的描述，并不对本技术的范围有任何限制。 实施例1 参照图1，计算机联锁采集单元，包含处理板、总线板、通信板、采集板和机笼。所 述的处理板用于控制总线板、通信板和采集板；所述总线板用于处理板和采集板进行接口； 所述通信板采用CAN总线协议，用于处理板和联锁计算机通信；所述采集板用于采集各种 继电器的落下和吸起状态；所述机笼是欧标3U19英寸机笼，用于上述板卡的固定和相互连 接。所述的处理板和所述的总线板、通信板相连接，所述的总线板和所述的采集板相连，所 述的上述板卡安装并固定于所述机笼内。 如图2所示，计算机联锁采集单元的处理板单个处理通道电路图，由于处理板是 计算机联锁采集单元的核心板卡，所以采用双机热备的工作方式，U6为处理板的CPU芯片 ATmega64,为保证可靠性，两个处理通道的CPU芯片需要采用双串行口进行连接，U5为串口 连接所需的电平转换芯片为MAX232, J5接口即为两处理器连接的接口。U3和U4为两片3-8 线译码器74LS138芯片，组合使用成为4-16线译码器，用于处理器对16块采集板的选通， 当某块采集板的选通信号为低电平则被处理板选中。U8为三态双向总线收发器74LS245， 选择数据从B到A的输出方式，接口 J5连接采集板上74LS244的数据接口，用于读取该采 集板上当前被选中的采集通道的开关量信息。U7为74LS138,用于向总线板发送动态驱动 信号，接口 J6和采集板的动态数据驱动电路芯片74LS240输入端相连。U1、U2为光耦芯片 TLP521，用于处理器板2-4线译码器信号的输出。J4则提供了单片机和通信板的接口，基于 CAN总线协议，具体包括8为数据线和5位控制线。 如图3所示，计算机联锁采集单元的总线板电路图，总线板的U1为三态八线译码 器74LS244, J1为总线板和处理器板的数据接口，用于传输当前选中板卡的采集到的开关 量信息，U2、U3、U4、U5构成开关量采集电路，通过J2、J3、J4、J5接口连接到32路采集通道 的输出端上。U6通过J8接口连接动态驱动信号输出端，用于动态驱动32路采集通道。U7 为2-4线译码器用于时分选通似、仍、以、耶中的其中一片，当某一片741^240被选中，则该 芯片所连接的8个采集通道的开关量数据被采集进来，通过8位数据总线传输给U1三态八 线译码器74LS244的输入端，74LS244将该8位数据经输出端经J1接口输出给处理板的数 据接口。每块总线板有一条选中信号，低电平有效，用于选中U1三态八线译码器74LS244、 U7二四线译码器74LS139、动态数据驱动电路芯片74LS240。 如图4所示，计算机联锁采集单元的采集板电路图。采集板包含32路采集通道， 每条通道主要包含2片相互连接的光电耦合芯片U1和U2,选型为TLP521和并联在采集接 口电路两端的TVS管D1，选型为TVPC510和气体放电管D4,选型为EPCOS R095XA，以及串联 在采集电路中的二极管D3,选型为FR107。光耦芯片U1为采集输入通道，U2为动态数据驱 动输出通道，U2的PIN4和U1的PIN2连接，U2的ΡΙΝΙ通过限流电阻连接到总线板的动态 输出通道J6上，U1的ΡΙΝ4通过上拉电阻连接到总线板的J2、J3、J4、J5采集接口上。采集 到继电器时，动态驱动信号经过U2的ΡΙΝΙ输入，脉冲信号会和米集输入信号叠加在一起， 在U1光f禹内部的发光二极管上形成脉冲信号，经过光f禹合，在U1的ΡΙΝ4上形成脉冲输出 信号，经过总线板上的74LS240芯片传输给74LS244,通过数据接口传输给处理板。如果经 过4到5个脉冲周期，处理板采集到信号为固定的0或1信号而非脉冲信号，则认为继电器 落下或者电路故障，导向安全侧，以保证安全。 以上所述，仅以本技术较佳的【具体实施方式】，但本技术的保护范围并局 限于此，任何熟悉本
的技术人员在本技术披露的技术范围内，可想轻易想到 的变化或替换，都应涵盖在本技术的保护范围之类。因此，本技术的保护范围应该 以权力要求书的保护范围为准。【权利要求】1. 一种计算机联锁采集单元，其特征本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种计算机联锁采集单元，其特征在于：包括处理板、总线板、通信板、采集板和机笼；所述的处理板和所述的总线板、通信板相连接；所述的总线板和所述的处理板、采集板相连接；上述板卡安装并固定于所述机笼内。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：杨进，杨城，于淑萍，薄宜勇，
申请(专利权)人：南京铁道职业技术学院，
类型：新型
国别省市：江苏;32
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