[實用新型]一種基于PAC技術的交流傳動機車微機控制柜

無效

• 申請號: 201020579020.6
• 申請日: 2010-10-27
• 公開（公告）號: CN201842094U
• 公開（公告）日: 2011-05-25
• 發明（設計）人: 樊遲;孟玉發;楊德萍;李茹華;張虎;楊波;周遠軍;倪冬;王永;馮坷欣;熊明彬;葉頂康
• 申請（專利權）人: 南車資陽機車有限公司
• 主分類號: B61C17/00
• 分類號: B61C17/00
• 代理公司: 成都九鼎天元知識產權代理有限公司 51214
• 代理人: 徐宏;吳彥峰

技術領域

本實用新型涉及一種機車，特別是一種機車微機控制柜。

背景技術

在國內外，隨著計算機技術的高速發展，網絡技術的成熟，微機控制在機車上運用越來越廣泛，交流傳動機車微機控制柜在國內外，均是各機車產品供應商自行研制，大多采用單片機、標準EXP微機機箱插件形式制作，由于產品數量小，研制投入大，因此不僅價格昂貴，而且產品故障率高；因此采用成熟可靠的并大量生產以PAC控制技術為基礎的工業控制產品作為交流傳動機車微機控制柜硬件，并自主開發系統軟件，這樣研制的產品硬件統一，而且升級容易，不僅產品成本低，產品質量也能得到保證，同時產品售后備品數量少，售后成本也大量降低。

實用新型內容

本實用新型的發明目的在于：針對上述存在的問題，提供一種成本更低、穩定性更好的基于PAC技術的交流傳動機車微機控制柜。

本實用新型采用的技術方案是這樣的：一種基于PAC技術的交流傳動機車微機控制柜，包括一個CPU控制單元和多個I/O插件，所述I/O插件包括與CPU控制單元連接的模擬量輸入模塊、頻率量采集模塊、模擬量輸出模塊、數字量輸入輸出模塊、通訊模塊、閉環控制模塊和功率驅動模塊，其中模擬量輸入模塊通過傳感器或變送器負責采集標準的電流或者電壓信號，并發送給CPU控制單元，頻率量采集模塊負責采集頻率在20k之內的高速計數脈沖信號，并發送給CPU控制單元傳輸信號，模擬量輸出模塊根據控制比例負責向柴油機油門信號控制器傳輸標準的4-20m?A模擬電流信號，數字量輸入模塊負責采集外部參與控制的開關量輸入信號，數字量輸出模塊負責輸出控制開關信號，驅動功率驅動模塊，閉環控制模塊接收CPU控制單元輸入的斬波信號，并輸出相應的電壓信號，調節電機的電壓、電流以及輸出功率，功率驅動模塊負責接收數字量輸出模塊輸出的開關量信號，通過信號放大驅動外部的執行元件，通訊模塊負責與其他控制器進行數據交換及共享。

所述CPU控制單元設置有同步液晶顯示屏；采用友好人機液晶界面，數據讀取直觀簡潔，數據導入導出方便，減小維護時間；

所述閉環控制模塊為PID閉環控制模塊。

綜上所述，由于采用了上述技術方案，本實用新型的有益效果是：通過輸出標準模擬量信號控制柴油機轉速，使柴油機的平滑升降過渡以及轉速的穩定；同時，采用邏輯控制取代控制電路的有觸點電器控制及其線路部分，使控制線路結構簡化，故障點減少；另外，通過PWM斬波技術，實現機車的恒功特性控制，使機車具有良好的牽引性能；采用國際通用標準的RS串口和TCN網絡進行組網控制，網絡傳輸速度高，無錯誤，穩定性好。

附圖說明

圖1是本實用新型基于PAC技術的交流傳動機車微機控制柜的結構框圖；

圖2是本實用新型基于PAC技術的交流傳動機車微機控制柜的工作原理框圖。

具體實施方式

下面結合附圖，對本實用新型作詳細的說明。

為了使本實用新型的目的、技術方案及優點更加清楚明白，以下結合附圖及實施例，對本實用新型進行進一步詳細說明。應當理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本實用新型，并不用于限定本實用新型。

如圖1和圖2所示，本實用新型一種基于PAC技術的交流傳動機車微機控制柜以交流傳動內燃機車為平臺，包括一個CPU控制單元和多個I/O插件，其中I/O插件包括數字量輸入輸出模塊，模擬量輸入輸出模塊，頻率量采集、高速計數器模塊，閉環控制模塊、通訊模塊等幾部分組成。

?CPU控制單元：用于接收數據采集模塊和通訊模塊的數據；針對不同的控制采用相應的邏輯控制，根據接收的數據進行檢測結果的計算、整定；根據預置數據與采集數據相比較，設置故障級別，判斷各個采集信號是否在規定安全范圍內，若有故障，判斷故障級別，根據級別的高低根據進行機車故障報警、機車卸載、柴油機停機等保護；外接串口和以太網通訊接口，滿足通訊組網的要求；根據柴油機、主發電機等的特性曲線，輸出相應的斬波信號給PWM插件板，完成對機車的自動控制。

模擬量輸入模塊與頻率量采集模塊：用于與各種專用傳感器、變送器結合，擁有多種輸入通道，具有模數轉換、脈沖捕捉、頻率測量、高速計數等功能，主要負責采集機車速度、柴油機轉速、通風機轉速、電流、電壓等信號，為CPU控制單元提供相應的參數。

模擬量輸出模塊：根據司控器檔位信號向柴油機油門信號控制器輸出4－20mA的標準模擬電流信號，控制柴油機轉速。

數字量輸入輸出模塊：負責各個開關量信號的采集、輸出，按照既定的邏輯控制要求，自動完成各個電氣控制元件、執行元件的開通關斷。