[发明专利]基于双核控制的屏蔽门控制系统

说明书

技术领域

本发明涉及轨道交通中站台的屏蔽门控制系统。

背景技术

目前，全国很多城市都有地铁建设项目，而车站屏蔽门作为其附属产品，可以有效改善候车环境，提高地铁运行的安全性，同时也能降低地铁运营成本。地铁屏蔽门控制系统是典型的机电一体化系统，控制系统以微控制器为核心，通过微控制器驱动电机，由电机通过机械传动机构带动门体运动，微控制器通过检测电机的速度、位置和电枢绕组电流信号实现对门体的精确控制，图1为典型的屏蔽门控制原理图。但目前的微控制器中只有一个单片机或微控单元，控制开关屏蔽门时，运行稳定性较差。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是克服现有技术的上述不足而提供一种基于双核控制的屏蔽门控制系统，能稳定、可靠地控制屏蔽门。

本发明解决上述问题所采用的技术方案为：基于双核控制的屏蔽门控制系统，包括微控制器、电机、传动机构、门体，微控制器驱动电机，由电机通过传动机构带动屏蔽门体，其特征在于：所述微控制器中主控芯片包括微控制单元（MCU）芯片和数字信号处理器（DSP）芯片，MCU芯片和DSP芯片之间通过串行总线进行通讯，MCU芯片和DSP芯片同时检测外部发送的开关门体命令信号，DSP芯片通过串行总线将接收到的命令信号上报给MCU芯片，MCU芯片对比判断外部命令信号与DSP芯片上报的信号是否一致，如不一致则不执行命令，如一致则将命令信号传送给DSP，DSP接收到命令信号后，驱动电机进行开关门。

所述控制系统还包括输入输出模块、存储模块、地址模块、通信模块、电机模块、电源模块：输入输出模块接收外部信号、控制外部的输出，输入输出模块分别与MCU芯片、DSP芯片连接；存储模块存储数据、屏蔽门运行参数，通过同步串行外设接口（SPI）串行总线与DSP芯片连接；地址模块设置门控单元（DCU）的地址，方便与上位机通信，通过集成电路总线（IIC）与DSP芯片相连；通信模块与上位机监控软件进行通讯；电机模块连接DSP芯片与电机，DSP芯片通过电机模块控制电机；电源模块为微控制器提供工作电压。

所述电机模块通过安全继电器连接电机，安全继电器由MCU芯片控制。

所述电机模块包括两组智能功率模块（IPM），其中一组IPM用于驱动电机，另一组IPM外接制动电阻实现电机能耗制动，电机起步、加速和匀速阶段由驱动电机的IPM工作，减速阶段由能耗制动的IPM工作。

所述控制系统还包括位置传感器、采样电阻，电机的位置和电流信号通过位置传感器、采样电阻输入DSP芯片，DSP采样比例积分微分(PID)控制算法，将位置、电流信号与给定值比较，如果位置、电流异常，将由MCU芯片切断安全继电器保护电机。

所述控制系统还包括语音模块，语音模块包括语音播放芯片、语音功放芯片、扬声器，语音模块通过SPI串行总线与DSP相连，语音内容存放于存储模块，DSP可控制语音模块播放语音。

与现有技术相比，本发明的优点在于：1、采用双核——MCU芯片和DSP芯片控制，MCU芯片和DSP芯片同时检测外部命令信号，DSP芯片通过串行总线将接收到的命令信号上报给MCU芯片，MCU芯片将信号进行对比，一致则执行相应的命令动作，否则不动作，增加了电机运行的稳定性和可靠性；2、电机模块通过安全继电器连接电机，MCU芯片控制安全继电器，电机的转动位置、电流信号通过位置传感器、采样电阻传输给DSP芯片，一旦DSP芯片中的程序出现异常，或者电机超速旋转或电流过大，则马上切断安全继电器，停止工作，防止意外发生，增加了安全性；3、控制系统增加语音模块，语音内容存放于存储模块，DSP可控制语音模块播放语音，这样，在控制开关屏蔽门时，可通过语音提示乘客，更加人性化。

附图说明

图1是屏蔽门控制系统原理图。

图2是本发明的控制原理图。

图3是本发明中DSP芯片与电机的连接关系图。

具体实施方式

下面结合附图、实施例对本发明进一步说明。

实施例，如图2、图3所示的屏蔽门控制系统。

微控制器中主控芯片包括微控制单元（MCU）芯片和数字信号处理器（DSP）芯片，控制系统的外围模块包括输入输出模块、存储模块、地址模块、通信模块、电机模块、电源模块。