一种电力机车对开式开闭机构控制器，属于电子集成控制器技术领域，包括开关电源、MCU微处理器、信号输入电路、信号输出电路、数据存储单元、状态显示单元、通讯单元，所述信号输入电路与信号输出电路分别通过GPIO与MCU微处理器连接，所述MCU微处理器连接还分别与数据存储单元、通讯单元和状态显示单元通信连接，所述开关电源为信号输入电路与信号输出电路供电，所述控制器通过通讯单元连接至上位机，使控制器接入以太网。该控制器能满足开闭机构的运动控制、运动监控、报警输出要求，还能满足与电力机车内上位机的通讯需求。机车内上位机的通讯需求。机车内上位机的通讯需求。
【技术实现步骤摘要】
一种电力机车对开式开闭机构控制器
[0001]本技术属于电子集成控制器
，更具体地，涉及一种电力机车对开式开闭机构控制器。
技术介绍
[0002]动车组在高速运行中为了有效减小空气阻力，头车前端采用流线型导流罩，并且专门设计了前端开闭机构用于支撑导流罩。动车组单列运行时将导流罩闭合，形成完整的列车空气动力学外形，减小风阻和风噪，同时保护前端车钩等机构；在两列车连挂运行或者检修牵引时，开闭机构将导流罩打开，露出车钩便于连挂。开闭机构为一个独立装置，可以整体装配到列车上。开闭机构由前端导流罩(活动舱门)和机械结构(支持机构、运动机构)、气动系统和电路系统等几大部分组成，可实现自动控制，且在失电状态下能实现手动操作。
[0003]现有的PLC控制器的硬件的布置灵活性低，并且不能专门对某一特定的要求设计控制器，对于产品来说实用性太低；大部分现存的PLC都只能满足
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25℃至50℃的工业级要求，不能满足
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40℃至70℃的高寒要求；PLC基体过大，并且IO接口太少，不利于产品的集成化。
[0004]如公开号为CN205010233U，名为一种轨道交通车辆车头开闭机构用控制箱的专利，主要公开了箱体中的布置和气动控制线路，如采用了双减压阀结构，主要是依靠驾驶员手动操作控制开闭机构。但对于远程控制、监控、报警等功能没有很好的解决。
技术实现思路
[0005]为解决至少一种上述存在的技术问题，本技术提出一种电力机车对开式开闭机构控制器，以满足开闭机构的运动控制、运动监控、报警输出要求，还能满足与电力机车内上位机的通讯需求。
[0006]本技术具体采取以下技术方案：
[0007]一种电力机车对开式开闭机构控制器，包括开关电源、MCU微处理器、信号输入电路、信号输出电路、数据存储单元、状态显示单元、通讯单元，所述信号输入电路与信号输出电路分别通过GPIO与MCU微处理器连接，所述MCU微处理器连接还分别与数据存储单元、通讯单元和状态显示单元通信连接，所述开关电源为信号输入电路与信号输出电路供电，所述控制器通过通讯单元连接至上位机，使控制器接入以太网。
[0008]进一步的，所述MCU微处理器选用STM32F407芯片。
[0009]进一步的，所述信号输入电路依次包括整流桥、RC滤波电路、光耦隔离电路、直流—直流变换器，完成信号隔离、信号转换和信号整形功能。
[0010]更进一步的，所述信号输入电路设置20路DC110V电平输入。
[0011]进一步的，所述信号输出电路包含继电器和可恢复保险丝，用于直接驱动电磁阀和对电磁阀进行过载保护。
[0012]更进一步的，所述信号输出电路设置12路继电器开关输出。
[0013]进一步的，所述数据存储单元包括EEPROM和SD卡，可在EEPROM内设定开关门超时时间及开关门次数，可以在SD卡内存储运行数据和事件。
[0014]进一步的，所述状态显示单元包括LED数码显示管和发光二极管，所述LED数码显示管用于显示时间、故障代码、开关门次数，所述发光二极管用于显示输入和输出信号、故障，所述LED数码显示管和发光二极管设置在同一个面板上。
[0015]进一步的，所述开关电源通过GPIO与外部DC110V电源相连，所述开关电源通过EMC抑制器后再连至相应的电源转换器。
[0016]进一步的，所述通讯单元设有RS232通讯接口、CAN通讯接口和ETH通讯接口。
[0017]本技术的有益效果为：
[0018](1)该控制器电路板主要用于12路继电器开关输出，20路DC110V电平输入的电源供能，提供丰富的IO接口，完成DC110V EMC抑制器、DC12V电源转换器和DC5V电源转换器等功能；
[0019](2)该控制器电路板主要用于整个控制盒的信号检测控制，内部搭载了STM32F407主控MCU，以及以太网和各类通讯电路，通过与外部的各个通讯建立联系，带有时间显示和故障代码显示；
[0020](3)据信号回路最小化原则，对各个串口信号进行差分等长布线，抗干扰能力强，因为两根差分走线之间的耦合很好，当外界存在噪声干扰时，几乎是同时被耦合到两条线上，而接收端关心的只是两信号的差值，所以外界的共模噪声可以被完全抵消，能有效抑制EMI。
附图说明
[0021]图1为本技术电力机车对开式开闭机构控制器结构框图；
[0022]图2为针对图1中控制器的控制方法流程图；
[0023]图3为控制器信号采集板功能结构示意图；
[0024]图4为控制器信号控制板功能结构示意图。
具体实施方式
[0025]下面结合具体实施例进一步说明本技术。除非特别说明，本技术实施例中采用的原料和方法为本领域常规市购的原料和常规使用的方法。
[0026]EMI即电磁干扰。电磁干扰分为传导电磁干扰(Conducted EMI)和辐射电磁干扰(Radiated EMI)。其中，传导电磁干扰噪声在火线、中线与地线间传播，包括火线与地线、中线与地线间的共模噪声(Common
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mode Noise)，以及火线与中线间的差模噪声(Differential
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mode Noise)。辐射电磁干扰噪声以辐射电磁场的形式在空间传播，包括由于非良好接地或接地反射电位不为零引起的共模噪声，以及由于没有很好控制的大信号环路引起的差模噪声。
[0027]EEPROM(Electrically Erasable Programmable Read
‑
Only Memory)，电可擦可编程只读存储器
‑‑
一种掉电后数据不丢失的存储芯片。EEPROM可以在电脑上或专用设备上擦除已有信息，重新编程。一般用在即插即用。
[0028]GPIO(General
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purpose input/output)，通用输入输出端口的简称，功能类似
8051的P0
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P3，其接脚可以供使用者由程控自由使用，PIN脚依现实考量可作为通用输入(GPI)或通用输出(GPO)或通用输入与输出(GPIO)。每个GPIO端口可通过软件分别配置成输入或输出。
[0029]实施例1
[0030]本实施例公开一种电力机车对开式开闭机构控制器，如图1所示，包括开关电源、MCU微处理器、信号输入电路、信号输出电路、数据存储单元、状态显示单元、通讯单元，信号输入电路与信号输出电路分别通过GPIO与MCU微处理器连接，MCU微处理器连接还分别与数据存储单元、通讯单元和状态显示单元通信连接，开关电源为信号输入电路与信号输出电路供电，控制器通过通讯单元连接至上位机，使控制器接入以太网。控制器先采集外部数字输入信号输出给MCU微处理器，通过MCU微处理器内部程序进行逻辑判断分析确定输出信号的状态，通过输出侧的中间继电器对气路电磁阀本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种电力机车对开式开闭机构控制器，其特征在于，包括开关电源、MCU微处理器、信号输入电路、信号输出电路、数据存储单元、状态显示单元、通讯单元，所述信号输入电路与信号输出电路分别通过GPIO与MCU微处理器连接，所述MCU微处理器连接还分别与数据存储单元、通讯单元和状态显示单元通信连接，所述开关电源为信号输入电路与信号输出电路供电，所述控制器通过通讯单元连接至上位机，使控制器接入以太网。2.根据权利要求1所述的电力机车对开式开闭机构控制器，其特征在于，所述MCU微处理器选用STM32F407芯片。3.根据权利要求1所述的电力机车对开式开闭机构控制器，其特征在于，所述信号输入电路依次包括整流桥、RC滤波电路、光耦隔离电路、直流—直流变换器，完成信号隔离、信号转换和信号整形功能。4.根据权利要求3所述的电力机车对开式开闭机构控制器，其特征在于，所述信号输入电路设置20路DC110V电平输入。5.根据权利要求1所述的电力机车对开式开闭机构控制器，其特征在于，所述信号输出电路包含继电器和可恢复保险丝，用于直接驱动...
【专利技术属性】
技术研发人员：张锦，侯文浩，谭明敏，
申请(专利权)人：株洲九方装备股份有限公司，
类型：新型
国别省市：
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