基于CPCI总线的DC110V数字量采集卡制造技术

本实用新型专利技术公开一种基于CPCI总线的DC110V数字量采集卡，包括自检控制电路、数字量调理电路、光耦隔离与采集电路、三态缓冲器、PCI桥及外围电路，其中，数字量调理电路通过外部输入接口连接器接收继电器接点信息，数字量调理电路的输出端与光耦隔离与采集电路相连；光耦隔离与采集电路输出端通过三态缓冲器接至PCI桥；PCI桥通过PCI总线与CPCI计算机进行数据交互；自检控制电路输入端接有PCI桥的控制信号，输出端接至数字量调理电路。本实用新型专利技术作为CPCI计算机的扩展板，能够有效采集地铁车载继电器DC110V数字量输入信息，进而监测车载继电器状态，能够快速定位故障位置，起到故障诊断的作用。障诊断的作用。障诊断的作用。

【技术实现步骤摘要】
基于CPCI总线的DC110V数字量采集卡


[0001]本技术涉及一种轨道交通信息监测设备，具体为一种基于CPCI总线的DC110V数字量采集卡。

技术介绍

[0002]在轨道交通信息监测领域，CPCI计算机由于其高开发性、高可靠性、可热插拔等优点而得到了一定的应用。目前其主要监测记录车载控制器和列车管理系统的通信信息，用于列车管理系统人机界面出现误报警信息时，解析监测到的数据，并进行故障诊断。
[0003]地铁车载设备继电器接点信息主要为制动、方向、车门开闭、牵引命令等继电器开合数字量信息，可为继电器误动作时提供诊断数据。而目前，CPCI计算机不能监测地铁车载设备继电器接点信息，缺少对地铁车载设备执行单元状态的监测功能。

技术实现思路

[0004]针对现有技术中CPCI计算机不能监测地铁车载设备继电器接点信息的缺陷，本技术提供一种基于CPCI总线的DC110V数字量采集卡，该采集卡作为CPCI计算机的扩展板，插入CPCI计算机中，用于监测继电器闭合、断开两种状态的数字量输入信息。
[0005]为解决上述技术问题，本技术采用的技术方案是：
[0006]本技术提供一种基于CPCI总线的DC110V数字量采集卡，包括自检控制电路、数字量调理电路、光耦隔离与采集电路、三态缓冲器、PCI桥及外围电路，其中，数字量调理电路通过外部输入接口连接器接收继电器接点信息，数字量调理电路的输出端与光耦隔离与采集电路相连；光耦隔离与采集电路输出端通过三态缓冲器接至PCI桥；PCI桥通过PCI总线与CPCI计算机进行数据交互；自检控制电路输入端接有PCI桥的控制信号，输出端接至数字量调理电路。
[0007]所述自检控制电路包括固态继电器和三极管，其中三极管的基极与PCI桥的用户IO引脚连接，集电极与固态继电器控制端负极相连，发射极接地；固态继电器控制端正极接有CPCI工作电源，负载端正极接至DC110V参考电源，负载端负极通过二极管与数字量调理电路的输入端相连。
[0008]三极管的基极与PCI桥的用户IO引脚之间接有限流电阻。
[0009]固态继电器的负载端正极与DC110V电源地之间设有瞬态抑制二极管及滤波电容。
[0010]所述数字量调理电路包括稳压二极管、限流电阻以及采样电阻，其中，采样电阻连接于光电耦合器的输入端正、负极之间，采样电阻与光电耦合器的输入端负极连接的一端接至外部输入接口接地端，另一端通过稳压二极管及限流电阻与外部输入接口连接器输入端相连，同时还与自检控制电路负载端的负极相连。
[0011]在稳压二极管与自检控制电路负载端的负极之间设有电压反向保护功能的二极管。
[0012]在外部输入接口连接器输入端与DC110V电源地之间接有瞬态抑制二极管及滤波
电容。
[0013]在光电耦合器输入端两端接有保护二极管。
[0014]所述稳压二极管为两个串联连接的第一~二稳压二极管。
[0015]本技术具有以下有益效果及优点：
[0016]1.本技术提出一种基于CPCI总线的DC110V数字量采集卡，作为CPCI计算机的扩展板，能够有效采集地铁车载继电器DC110V数字量输入信息，进而监测车载继电器状态。当列车制动、运行方向、车门开闭、牵引命令、升降受电弓发生异常时，能够快速定位故障位置，起到故障诊断的作用。
[0017]2.本技术可同时监测16路继电器接点信息，当需要监测更多继电器接点时，可增设采集卡数量；本技术在输入DC77V～DC137.5V时可靠判断为高电平，在输入低于DC60V时可靠判断为低电平，有着允许宽范围输入的特点。
[0018]3.本技术具有防止外部输入反接的特点，当出现外部误操作时，能起到保护整个数字量采集通道的目的，同时本技术能够实现自检功能，当采集卡输入通道发生故障时，可以从系统中隔离出来，不影响被监测的继电器节点。
[0019]4.本技术采取光电隔离措施，减少现场强电对CPCI计算机的影响。
附图说明
[0020]图1为基于CPCI总线的DC110V数字量采集卡电气原理框图；
[0021]图2为本技术中数据传输方向示意图；
[0022]图3为本技术中输入通道自检控制电路及数字量调理电路原理图；
[0023]图4为本技术中输入接口原理图；
[0024]图5为本技术中光耦隔离与采集电路原理图；
[0025]图6为本技术中三态缓冲电路原理图。
具体实施方式
[0026]下面结合说明书附图对本技术作进一步阐述。
[0027]如图1~2所示，本技术提供一种基于CPCI总线的DC110V数字量采集卡，包括自检控制电路、数字量调理电路、光耦隔离与采集电路、三态缓冲器、PCI桥及外围电路，其中，数字量调理电路通过外部输入接口连接器接收继电器接点信息，数字量调理电路的输出端与光耦隔离与采集电路相连；光耦隔离与采集电路输出端通过三态缓冲器接至PCI桥；PCI桥通过PCI总线与CPCI计算机进行数据交互；自检控制电路输入端接有PCI桥的控制信号，输出端接至数字量调理电路。
[0028]如图3所示，自检控制电路包括固态继电器U1和三极管Q1，其中三极管Q1的基极与PCI桥的用户IO引脚连接，集电极与固态继电器U1控制端负极相连，发射极接地；固态继电器U1控制端正极接有CPCI工作电源（DC5V电压），负载端的正极接至DC110V参考电源，负载端负极通过二极管与数字量调理电路的输入端相连。
[0029]三极管Q1基极与PCI桥的用户IO引脚之间接有限流电阻，固态继电器U1的负载端正极与DC110V电源地之间设有瞬态抑制二极管及滤波电容。
[0030]本技术在自检控制电路中引入固态继电器U1，通过PCI9052(PCI桥芯片)的
HIT1（USER0）引脚控制三级管Q1的导通与截止，进而控制固态继电器U1的导通与关断，最终控制参考电压DC110V（HTS1）输入数字量调理电路中，达到输入自检的目的。
[0031]如图3所示，数字量调理电路包括稳压二极管、限流电阻R8以及采样电阻R16，其中，采样电阻R16连接于光电耦合器U7的输入端正、负极之间，采样电阻R16与光电耦合器U7的输入端负极连接的一端接至外部输入接口接地端，另一端通过稳压二极管及限流电阻R8与外部输入接口连接器输入端相连，同时还与自检控制电路负载端的负极相连。
[0032]本实施例中，数字量调理电路采用16路，在各数字量调理电路的稳压二极管与自检控制电路负载端的负极之间设有电压反向保护功能的二极管D66。其阳极接自自检控制电路负载端HTS1，如果不设置反向保护二极管D66而直接接到HTS1端，那么一旦DI输入DC110V时，就会直接拉高HTS1，接着16路输入通道都为高电平；而设置反向保护二极管D66后，当某一路通道高电平时，此通道就不会将高电平反馈本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于CPCI总线的DC110V数字量采集卡，其特征在于：包括自检控制电路、数字量调理电路、光耦隔离与采集电路、三态缓冲器、PCI桥及外围电路，其中，数字量调理电路通过外部输入接口连接器接收继电器接点信息，数字量调理电路的输出端与光耦隔离与采集电路相连；光耦隔离与采集电路输出端通过三态缓冲器接至PCI桥；PCI桥通过PCI总线与CPCI计算机进行数据交互；自检控制电路输入端接有PCI桥的控制信号，输出端接至数字量调理电路。2.根据权利要求1所述的基于CPCI总线的DC110V数字量采集卡，其特征在于：所述自检控制电路包括固态继电器和三极管，其中三极管的基极与PCI桥的用户IO引脚连接，集电极与固态继电器控制端负极相连，发射极接地；固态继电器控制端正极接有CPCI工作电源，负载端正极接至DC110V参考电源，负载端负极通过二极管与数字量调理电路的输入端相连。3.根据权利要求2所述的基于CPCI总线的DC110V数字量采集卡，其特征在于：三极管的基极与PCI桥的用户IO引脚之间接有限流电阻。4.根据权利要求2所述的基于CPCI总线的DC110V数字量采集卡，其特征在于：固态继电...

【专利技术属性】
技术研发人员：金亮，杨力，程恩伏，田浚，关庆阳，刘军，刘健，韩景宇，张勇，白斌，翟佳，孟凡勇，
申请(专利权)人：沈阳铁路信号有限责任公司，
类型：新型
国别省市：