一种开关控制面板制造技术

本发明专利技术公开了一种开关控制面板，包括开关板，其上设置有具有双触点的按钮开关，能够将按钮开关的双触点冗余信号发送至通信板；通信板接收开关板发送的触点信号，并进行MCU对比分析，判断按钮开关触点状态，同时将按钮开关的操作状态以及按钮开关的故障状态通过冗余的CAN发送至外部主机；控制面板的按钮使用特殊工艺集成，操作寿命可达1000万次，同时内部硬件全部采用双冗余设计，在出现单点故障的情况下不会影响设备运行，还预留硬线输出的接口，确保控制面板使用的稳定性以及可靠性；控制板面采用分层分模块设计，能够降低由于不同数量按钮排布需求而导致的重新设计的问题出现，减少项目更改周期，降低项目更改成本。降低项目更改成本。降低项目更改成本。

【技术实现步骤摘要】
一种开关控制面板


[0001]本专利技术涉及列车控制
，特别涉及一种开关控制面板。

技术介绍

[0002]目前国内全自动无人驾驶技术的日趋完善，越来越多的城市地铁项目进入无人驾驶的时代。传统地铁项目模块众多，种类纷杂的司机台设计已满足不了无人驾驶的需求，现有司机台开关采用如下两种形式：
[0003]1、利用薄膜开关实现按钮继承，2、利用传统机械开关按钮通过面板焊接的方式进行面板集成设计；
[0004]薄膜开关的使用寿命短，仅能支持30万次左右的操作寿命，同时耐磨性差，防火性能低，不能满足轨道车辆的使用环境，而传统机械开关按钮体积大，接线复杂，且面板焊接的方式进行集成的话，若单个按钮故障，不便于设备更换，且按钮面板的拓展性差，不利于后续需求的变更，另外现有开关面板多采用单线通信，安全性和可靠性交底，因此需要设计一种智能冗余开关控制面板。

技术实现思路

[0005]本专利技术提供一种开关控制面板，至少可以解决
技术介绍
中所指出的一个问题。
[0006]一种开关控制面板，包括：
[0007]开关板，其上设置有具有双触点的按钮开关，能够将按钮开关的双触点冗余信号按照矩阵扫描的方式发送至通信板；
[0008]通信板，接收开关板发送的触点信号，并进行MCU对比分析，判断按钮开关触点状态，通过冗余通讯方式将按钮开关的操作状态以及按钮开关的故障状态发送至外部主机；
[0009]外部主机，接收按钮开关的操作状态以及按钮开关的故障状态，基于按钮开关的操作状态以实现相应的控制功能。
[0010]较佳的，所述开关板包括开关薄膜面板以及PCB电路板，PCB电路板将按钮开关双触点信号进行电路转换，通过IO接口传输至通信板，并接收通信板发出的指示灯触发信号，点亮对应的指示灯。
[0011]较佳的，所述通信板包括逻辑运算单元和收发单元，逻辑运算单元包括冗余设置的两个MCU芯片，分别通过扫描电路采集按钮开关的触点信号；
[0012]收发单元包括冗余设置的两个收发器，两个收发器分别与两个MCU芯片通信连接，两个收发器分别与外部主机通信连接；
[0013]较佳的，所述按钮开关为微型贴片按钮。
[0014]较佳的，还包括程序模块、通讯库模块、记忆模块、刷写模块、按键输入模块以及电源模块；
[0015]所述程序模块用于按钮的冗余采集和MCU比对；
[0016]所述通讯库模块用于内部硬件SPI和硬线通信，对外冗余的CAN通信；
[0017]所述记忆模块用于存储记录设备状态信息和故障数据；
[0018]所述刷写模块用于主板程序的刷写和维护；
[0019]所述按键输入模块用于利用矩阵扫描的原理冗余采集按键的输入信号；
[0020]所述电源模块用于维持设备正常供电和程序运行；
[0021]较佳的，所述开关板和所述通信板之间采用硬线连接方式。
[0022]与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：本专利技术选用微型开关，其机械寿命较高，较之现有技术中的传统开关更适合轨道车辆的高频次使用环境；
[0023]控制面板的内部硬件全部采用双冗余设计，例如：按钮开关、电源、接口、逻辑运算(CPU)以及输出(CAN通讯)，在出现单点故障的情况下不会影响设备运行，同时刻预留硬线输出的接口，确保控制面板使用的稳定性以及可靠性；电源冗余是利用热备的DC/DC芯片双路输出实现；
[0024]控制板面采用分层分模块设计，能够降低由于不同数量按钮排布需求而导致的重新设计的问题出现，减少项目更改周期，降低项目更改成本；
[0025]多面板之间级联通讯，便于实现定制化需求。
附图说明
[0026]图1为本专利技术的结构框图；
[0027]图2为本专利技术的系统架构图；
[0028]图3为本专利技术的基本框架图。
具体实施方式
[0029]下面结合附图，对本专利技术的一个具体实施方式进行详细描述，但应当理解本专利技术的保护范围并不受具体实施方式的限制。
[0030]如图1至图3所示，本专利技术实施例提供的一种开关控制面板，采用分层设计，其包括开关板、通信板以及外部主机，开关板与通信板之间通过硬线连接，方便拆除分离，通信板与外部主机之间采用冗余的CAN通信；
[0031]开关板包括微动开关薄膜面板以及PCB电路板，微动开关薄膜面板上采用微型贴片按钮构成，使用寿命可达1000万次，能够满足列车使用环境的需求，且该按钮支持冗余的触点输出(即双触点，也可采用三取二的方式)，能够满足继承面板的冗余设计，为避免过多占用主控的IO资源，开关板内部使用寄存芯片将矩阵按钮的输入进行编码，从而串行输出，PCB电路板冗余设置有两个扫描电路，按钮开关的两个按钮触点分别接入两个扫描电路，扫描电路与寄存芯片都是独立设置的，从而保证面板输入端的完全冗余，达到安全、稳定的效果；
[0032]PCB电路板将双触点信号进行电路转换，通过IO接口给到通信板，PCB电路板接收通信板发送的指示灯触发信号，点亮相应的指示灯；
[0033]PCB板和通信板之间采用通用的电气连接形式，通信板上的接口需留有余量，以便于后续开关面板的调整或增加；
[0034]指示灯分别为带指示灯的开关/按钮、电源指示灯、按钮故障指示灯、面板故障指示灯；
[0035]带指示灯的开关/按钮可存在如下几种情况，(1)按下开关/按钮，指示灯亮，此种情况下，通信板采集到某一开关/按钮的触点信号，便会发送指示灯触发信号，PCB电路板点亮相应的指示灯，(2)车辆反馈信号电量，此种情况下，通信板将采集到的开关/按钮操作状态发送至外部主机，外部主机根据对应按钮实现相应的控制功能后，反馈至通信板，通信板再发送指示灯点亮信号至PCB电路板，PCB电路板点亮相应的指示灯，(3)点亮代表指示灯可操作，此种情况下，外部主机判断某一控制功能处于能使用的状态时(如列车门可以打开、列车可以开始牵引等)，外部主机将信号发送至通讯板，通讯板将点亮信号发送至PCB电路板，PCB电路板电量对应的开关/按钮的指示灯，当开关/按钮被按下，或该功能不可操作，则对应指示灯熄灭；
[0036]开关板上除上述开关/按钮配备指示灯之外，还配备有单独的LED指示灯，如下：电源指示灯，当电源接通，指示灯亮起，按钮故障指示灯，当通信板判断按键出现故障后，将通过指示灯控制电路点亮按钮故障指示灯，还包括面板故障指示灯等；
[0037]PCB电路板和通信板均预留有硬线输出接口，在出现故障后，通过硬线连接来让控制面板仍能使用；
[0038]通信板，接收开关板发送的触点信号，并进行MCU对比分析，判断按钮开关触点状态，通过冗余通讯方式将按钮开关的操作状态以及按钮开关的故障状态发送至外部主机；
[0039]通信板包括逻辑运算单元和收发单元，逻辑运算单元包括冗余设置的两个MCU(MCU1和MCU2)，MCU1和MCU2分别采集来自开关板的输入，二者之间内部通信，并承担管理收发器以及处理逻辑计算本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种开关控制面板，其特征在于，包括：开关板，其上设置有具有双触点的按钮开关，能够将按钮开关的双触点冗余信号按照矩阵扫描的方式发送至通信板；通信板，接收开关板发送的触点信号，并进行MCU对比分析，判断按钮开关触点状态，通过冗余通讯方式将按钮开关的操作状态以及按钮开关的故障状态发送至外部主机；外部主机，接收按钮开关的操作状态以及按钮开关的故障状态，基于按钮开关的操作状态以实现相应的控制功能。2.如权利要求1所述的一种开关控制面板，其特征在于，所述开关板包括开关薄膜面板以及PCB电路板，PCB电路板将按钮开关双触点信号进行电路转换，通过IO接口传输至通信板，并接收通信板发出的指示灯触发信号，点亮对应的指示灯。3.如权利要求3所述的一种开关控制面板，其特征在于，所述通信板包括逻辑运算单元和收发单元，逻辑运算单元包括冗余设置的两个MCU芯片，分别通过扫...

【专利技术属性】
技术研发人员：茅迿，戴鹏程，洪天华，夏世平，郑殿科，潘夏宁，陈志，
申请(专利权)人：中车南京浦镇车辆有限公司，
类型：发明
国别省市：