本发明专利技术公开了一种强制导向型继电器控制装置及控制方法，装置包括：输入直流电压源、电子开关、第一中央处理器、第二中央处理器和晶体管可控线圈电压调整电路，所述输入直流电压源通过所述电子开关连接所述晶体管可控线圈电压调整电路；所述晶体管可控线圈电压调整电路通过内部晶体管的通断调节来自所述输入直流电压源的输入电压，产生输出电压供给强制导向型继电器的线圈，所述第一中央处理器产生PWM信号给晶体管可控线圈电压调整电路，回采输出电压的取样电压和强制导向型继电器的一个常闭触点状态。本发明专利技术使得继电器线圈的通断由双CPU冗余控制，可降低继电器线圈发热，节能低碳的同时又延长整个全电子产品的寿命，提升了用户体验。了用户体验。了用户体验。
【技术实现步骤摘要】
一种强制导向型继电器控制装置及控制方法
[0001]本专利技术涉及轨道交通控制
，尤其涉及强制导向型继电器控制装置及控制方法。
技术介绍
[0002]近年来全电子联锁产品在铁路行业应用逐年增加,强制型导向继电器在全电子联锁产品中应用广泛，一般在道岔机硬件控制电路板，信号灯硬件控制电路板和零散输入输出硬件控制电路板上都有大量使用。单块板卡的密集度越高，使用的继电器越多，相对成本就越低。强制型导向继电器依靠使其线圈得电/断电来控制常闭触点吸合/落下，线圈得电会导致发热。大量使用继电器时，当继电器同时得电，线圈发热会导致整个产品内部温升随之增加，从而降低产品的寿命。
[0003]现有已知全电子板卡上使用的强制型导向继电器普遍的控制方法为：CPU(中央处理器)控制一个光耦的初级侧的通断，其次级控制一个电子开关的通断，电子开关与强制导向型继电器的线圈和线圈控制电源串联。线圈控制电源为恒压源，光耦打开时，线圈控制电源流过线圈，继电器得电常开触点吸合。由于控制电源为恒压源，且一般电压都控制在继电器线圈的额定工作电压，继电器发热在得电后是基本一致的。而一般强制型导向继电器工作电压分吸起电压，保持电压和释放电压，即当通过线圈的电压大于吸起电压时继电器可从释放状态转为吸合状态，当继电器已经吸合后只要通过的电压大于保持电压就可以保持吸合状态，直到通过的电压小于释放电压继电器才会释放。一般保持电压都比吸起电压要小很多，很多厂商的继电器保持电压都小于等于额定电压的一半，但现有的恒压源的方案，为了保证继电器顺利吸起，电压恒定一直保持在额定电压，使得继电器发热一直处于比较大的状态，成为板卡密度增大的障碍，不利于成本控制和节能低碳的要求。
技术实现思路
[0004]本专利技术的目的在于提供一种强制导向型继电器控制装置，可降低继电器线圈发热，节能低碳的同时又延长整个全电子产品的寿命，提升了用户体验。
[0005]实现上述目的的技术方案是：
[0006]一种强制导向型继电器控制装置，包括：输入直流电压源、电子开关、第一中央处理器、第二中央处理器和晶体管可控线圈电压调整电路，
[0007]所述输入直流电压源通过所述电子开关连接所述晶体管可控线圈电压调整电路；
[0008]所述晶体管可控线圈电压调整电路通过内部晶体管的通断调节来自所述输入直流电压源的输入电压，产生输出电压供给强制导向型继电器的线圈；
[0009]所述第一中央处理器一方面产生用于控制晶体管通断的PWM(脉冲宽度调制)信号传输给所述晶体管可控线圈电压调整电路，另一方面回采所述输出电压的取样电压和强制导向型继电器的一个常闭触点状态；
[0010]所述第二中央处理器一方面控制所述电子开关通断，另一方面监控所述第一中央
处理器产生的PWM信号和回采强制导向型继电器的另一个常闭触点状态。
[0011]优选的，所述晶体管可控线圈电压调整电路和强制导向型继电器的线圈均接地。
[0012]优选的，还包括：
[0013]连接在所述第一中央处理器和所述晶体管可控线圈电压调整电路之间，用于减缓PWM信号上下冲的第一电阻；以及
[0014]连接在所述第一中央处理器的输出端和第二中央处理器之间的第二电阻。
[0015]优选的，还包括：用于将所述输出电压分压取样，得到取样电压的第三电阻和第四电阻，
[0016]所述第三电阻的一端连接所述晶体管可控线圈电压调整电路和强制导向型继电器的线圈的相接端，另一端通过所述第四电阻接地；
[0017]所述线圈控制电压监控电路连接所述第三电阻和第四电阻的相接端，将取样电压调整后输出给所述第一中央处理器读取。
[0018]优选的，还包括：与强制导向型继电器的线圈并联，用于给强制导向型继电器的线圈续流的二极管。
[0019]优选的，还包括：
[0020]连接所述第一中央处理器和强制导向型继电器的一个常闭触点，用于给该常闭触点回采信号限流的第六电阻；
[0021]连接所述第二中央处理器和强制导向型继电器的另一个常闭触点，用于给该常闭触点回采信号限流的第五电阻。
[0022]优选的，两个常闭触点分别由各自对应的直流电源供电。
[0023]优选的，所述第一中央处理器和第二中央处理器通过本地总线通讯连接，所述第一中央处理器和第二中央处理器还连接上位机。
[0024]一种上述强制导向型继电器控制装置的控制方法，包括：
[0025]步骤一，所述第一中央处理器配置与吸起电压对应的PWM信号的频率和占空比，并传输给所述第二中央处理器记录；
[0026]步骤二，所述第二中央处理器读到所述第一中央处理器发送的PWM信号的频率和占空比与本身监控的值一致时，发出闭合所述电子开关的命令并通知所述第一中央处理器；如果不一致时，所述第二中央处理器发送给所述第一中央处理器和上位机错误报警，并停止；
[0027]步骤三，所述第一中央处理器和第二中央处理器在达到强制导向型继电器的稳定吸合时间后，各自回采一个常闭触点状态，当均读到低电平后，说明继电器已经稳定吸合，此时可选择性跳开步骤四进入步骤五；否则必须进入步骤四，且完成步骤四后停止后续操作；
[0028]步骤四，所述第一中央处理器采集取样电压并传给所述第二中央处理器和上位机；
[0029]步骤五，所述第一中央处理器配置与保持电压对应的PWM信号的频率和占空比，并发送给所述第二中央处理器，在所述第一中央处理器收到所述第二中央处理器已知的应答信息后，输出PWM信号；
[0030]步骤六，所述第一中央处理器和第二中央处理器各自回采一个常闭触点状态，当
均读到低电平后，完成步骤七后进入步骤八；否则完成步骤七后，给上位机发出错误报警并停止；
[0031]步骤七，所述第一中央处理器采集取样电压，并判断是否在预设范围，同时将取样电压值和判断结果传给所述第二中央处理器和上位机；所述第二中央处理器读到所述第一中央处理器发送的PWM信号的频率和占空比与本身监控的值做比较，并把比较结果发送给第一中央处理器和上位机；
[0032]步骤八，上位机查看取样电压是否在预设的范围内，如果超过范围则发送给第一中央处理器停止发出PWM的命令，同时给第二中央处理器发出打开电子开关的命令；同时上位机查看PWM信号的频率和占空比与监控到的值是否一致，如果不一致则发送给第一中央处理器停止发出PWM的命令，同时给第二中央处理器发出打开电子开关的命令；如果取样电压在范围内，且PWM频率和占空比监控的值和预设的值也一致，那么周期性顺序重复步骤六和步骤七。
[0033]优选的，步骤二中，所述第二中央处理器将读到的所述第一中央处理器发送的PWM信号的频率和占空比与多次本身监控的值进行对比；
[0034]步骤三中，在预设时间内，所述第一中央处理器和第二中央处理器各自回采一个常闭触点状态；
[0035]步骤六中，在预设时间内，所述第一中央处理器和第二中央处理器各自回采一个常闭触点状本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种强制导向型继电器控制装置，其特征在于，包括：输入直流电压源、电子开关、第一中央处理器、第二中央处理器和晶体管可控线圈电压调整电路，所述输入直流电压源通过所述电子开关连接所述晶体管可控线圈电压调整电路；所述晶体管可控线圈电压调整电路通过内部晶体管的通断调节来自所述输入直流电压源的输入电压，产生输出电压供给强制导向型继电器的线圈；所述第一中央处理器一方面产生用于控制晶体管通断的PWM信号传输给所述晶体管可控线圈电压调整电路，另一方面回采所述输出电压的取样电压和强制导向型继电器的一个常闭触点状态；所述第二中央处理器一方面控制所述电子开关通断，另一方面监控所述第一中央处理器产生的PWM信号和回采强制导向型继电器的另一个常闭触点状态。2.根据权利要求1所述的强制导向型继电器控制装置，其特征在于，所述晶体管可控线圈电压调整电路和强制导向型继电器的线圈均接地。3.根据权利要求1所述的强制导向型继电器控制装置，其特征在于，还包括：连接在所述第一中央处理器和所述晶体管可控线圈电压调整电路之间，用于减缓PWM信号上下冲的第一电阻；以及连接在所述第一中央处理器的输出端和第二中央处理器之间的第二电阻。4.根据权利要求1所述的强制导向型继电器控制装置，其特征在于，还包括：用于将所述输出电压分压取样，得到取样电压的第三电阻和第四电阻，所述第三电阻的一端连接所述晶体管可控线圈电压调整电路和强制导向型继电器的线圈的相接端，另一端通过所述第四电阻接地；线圈控制电压监控电路连接所述第三电阻和第四电阻的相接端，将取样电压调整后输出给所述第一中央处理器读取。5.根据权利要求1所述的强制导向型继电器控制装置，其特征在于，还包括：与强制导向型继电器的线圈并联，用于给强制导向型继电器的线圈续流的二极管。6.根据权利要求1所述的强制导向型继电器控制装置，其特征在于，还包括：连接所述第一中央处理器和强制导向型继电器的一个常闭触点，用于给该常闭触点回采信号限流的第六电阻；连接所述第二中央处理器和强制导向型继电器的另一个常闭触点，用于给该常闭触点回采信号限流的第五电阻。7.根据权利要求1所述的强制导向型继电器控制装置，其特征在于，两个常闭触点分别由各自对应的直流电源供电。8.根据权利要求1所述的强制导向型继电器控制装置，其特征在于，所述第一中央处理器和第二中央处理器通过本地总线通讯连接，所述第一中央处理器和第二中央处理器还连接上位机。9.一种权利要求8所述强制导向型继电器控制装置的控制方法，其特征在于，包括：步骤一，所述第一中央处理器配...
【专利技术属性】
技术研发人员：蒋婷，吴磊，李常辉，
申请(专利权)人：上海电气泰雷兹交通自动化系统有限公司，
类型：发明
国别省市：
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