[发明专利]机车制动控制系统的智能控制板卡

说明书

本发明提出一种机车制动控制系统的智能控制板卡，该发明包括：DSPIC数字信号处理芯片，CAN通讯电路，开关量电压采集电路，开关量继电器输出电路，高频电磁阀控制电路，电流模拟量采集电路，ID身份识别电路，看门狗电路，数据存储电路，实时时钟电路以及电源处理电路。本发明的智能控制板卡在机车制动控制系统中多个地方可同时使用，取代原有系统中各个不同类型的制动控制板卡，大大的减少了制动控制板卡种类，缩短系统的开发周期，降低系统的使用维护难度。

技术领域

本发明属于铁路机车制动控制领域，尤其涉及应用于分布式网络化智能化新型机车制动控制系统中的核心智能控制板卡。

背景技术

随着机车制动系统的智能化、网络化发展趋势，机车制动系统原有纯气路控制方式逐渐被淘汰，由微机控制的机车制动系统已经成为现有产品的主流。机车制动系统对整个列车的制动控制主要由三个重要模块实现，分别为列车管控制模块、分配阀控制模块、单独制动控制模块，统一受机车制动控制系统控制箱控制，通过与机车指令信息交互完成对制列车管压力、分配阀压力和单独制动压力等的控制。

但是，由于机车制动控制系统中逻辑处理信号非常多，机车制动系统的控制机箱是由多个不同板卡组成现，整个控制系统所使用到的不同形式的控制板数量多、形式复杂、软件集中度高，对整个系统的开发周期、使用维护等带来诸多不便。

发明内容

为了解决上述问题，本发明提供了一种机车制动控制系统的智能控制板卡，该智能控制板卡在机车制动控制系统中多个地方同时使用，取代原有系统中各个不同类型的制动控制板卡，大大的减少了制动控制板卡种类，缩短系统的开发周期，降低系统的使用维护难度。

为了达到上述目的，本发明采用的技术方案为：

一种机车制动控制系统的智能控制板卡，包括：DSPIC数字信号处理芯片，用于接收机车当前制动指令，并根据该制动指令计算目标压力值，输出当前工作状态；CAN通讯电路，用于CAN网络通讯，与外部系统和DSPIC数字信号处理芯片之间进行数据交互；开关量电压采集电路，用于采集外部输入的开关量指令；开关量继电器输出电路，用于接收DSPIC数字信号处理芯片的输出信号，以向机车反馈当前制动系统工作状态；高频电磁阀控制电路，用于控制电磁阀进行充排气动作；电流模拟量采集电路，用于采集机车压力传感器信息并输送至DSPIC数字信号处理芯片；ID身份识别电路，用于自动识别当前控制板卡的安装位置，并将该识别信号传递至DSPIC数字信号处理芯片；看门狗电路，用于实时监控DSPIC数字信号处理芯片的当前工作状态，若检测到异常信号，将该异常信号输出以控制机车重新复位电路；数据存储电路，用于记录当前电路的校准参数以及系统上点瞬间的参数还原；实时时钟电路，为系统提供当前时间；电源处理电路，为系统提供运行电能。

作为本发明的进一步优化，DSPIC数字信号处理芯片包括制动控制管理模块、闭环压力控制算法模块和故障自诊断模块，其中制动控制管理模块接收所有的输入信号，并根据输入信号，完成当前模块对机车紧急制动、自动制动、惩罚制动的动作响应，并计算目标压力值；该输入信号包括来自CAN网络的制动指令信号、开关量电压采集电路的开关量指令信号、时钟信号、数据存储数据、ID身份识别数据；闭环压力控制算法模块根据制动控制管理模块计算出的目标压力，完成对当前控制模块的压力控制；故障自诊断模块用于对系统自身故障进行诊断。

作为本发明的进一步优化，该智能控制板卡安装于列车管控制模块上。

作为本发明的进一步优化，该智能控制板卡安装于分配阀控制模块上。

作为本发明的进一步优化，该智能控制板卡安装于单独制动控制模块上。

与现有技术相比，本发明的优点和积极效果在于：