[發明專利]基于雙核控制的屏蔽門控制系統

有效

• 申請號: 201310318542.9
• 申請日: 2013-07-26
• 公開（公告）號: CN103395420A
• 公開（公告）日: 2013-11-20
• 發明（設計）人: 王飛;王嘯;連奇幸;包演生;何虹麗;陳裕;賀文;陳慶;張征方
• 申請（專利權）人: 寧波南車時代傳感技術有限公司
• 主分類號: B61B1/02
• 分類號: B61B1/02;E05F15/14
• 代理公司: 寧波天一專利代理有限公司 33207
• 代理人: 徐良江

技術領域

本發明涉及軌道交通中站臺的屏蔽門控制系統。

背景技術

目前，全國很多城市都有地鐵建設項目，而車站屏蔽門作為其附屬產品，可以有效改善候車環境，提高地鐵運行的安全性，同時也能降低地鐵運營成本。地鐵屏蔽門控制系統是典型的機電一體化系統，控制系統以微控制器為核心，通過微控制器驅動電機，由電機通過機械傳動機構帶動門體運動，微控制器通過檢測電機的速度、位置和電樞繞組電流信號實現對門體的精確控制，圖1為典型的屏蔽門控制原理圖。但目前的微控制器中只有一個單片機或微控單元，控制開關屏蔽門時，運行穩定性較差。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是克服現有技術的上述不足而提供一種基于雙核控制的屏蔽門控制系統，能穩定、可靠地控制屏蔽門。

本發明解決上述問題所采用的技術方案為：基于雙核控制的屏蔽門控制系統，包括微控制器、電機、傳動機構、門體，微控制器驅動電機，由電機通過傳動機構帶動屏蔽門體，其特征在于：所述微控制器中主控芯片包括微控制單元（MCU）芯片和數字信號處理器（DSP）芯片，MCU芯片和DSP芯片之間通過串行總線進行通訊，MCU芯片和DSP芯片同時檢測外部發送的開關門體命令信號，DSP芯片通過串行總線將接收到的命令信號上報給MCU芯片，MCU芯片對比判斷外部命令信號與DSP芯片上報的信號是否一致，如不一致則不執行命令，如一致則將命令信號傳送給DSP，DSP接收到命令信號后，驅動電機進行開關門。

所述控制系統還包括輸入輸出模塊、存儲模塊、地址模塊、通信模塊、電機模塊、電源模塊：輸入輸出模塊接收外部信號、控制外部的輸出，輸入輸出模塊分別與MCU芯片、DSP芯片連接；存儲模塊存儲數據、屏蔽門運行參數，通過同步串行外設接口（SPI）串行總線與DSP芯片連接；地址模塊設置門控單元（DCU）的地址，方便與上位機通信，通過集成電路總線（IIC）與DSP芯片相連；通信模塊與上位機監控軟件進行通訊；電機模塊連接DSP芯片與電機，DSP芯片通過電機模塊控制電機；電源模塊為微控制器提供工作電壓。

所述電機模塊通過安全繼電器連接電機，安全繼電器由MCU芯片控制。

所述電機模塊包括兩組智能功率模塊（IPM），其中一組IPM用于驅動電機，另一組IPM外接制動電阻實現電機能耗制動，電機起步、加速和勻速階段由驅動電機的IPM工作，減速階段由能耗制動的IPM工作。

所述控制系統還包括位置傳感器、采樣電阻，電機的位置和電流信號通過位置傳感器、采樣電阻輸入DSP芯片，DSP采樣比例積分微分(PID)控制算法，將位置、電流信號與給定值比較，如果位置、電流異常，將由MCU芯片切斷安全繼電器保護電機。

所述控制系統還包括語音模塊，語音模塊包括語音播放芯片、語音功放芯片、揚聲器，語音模塊通過SPI串行總線與DSP相連，語音內容存放于存儲模塊，DSP可控制語音模塊播放語音。

與現有技術相比，本發明的優點在于：1、采用雙核——MCU芯片和DSP芯片控制，MCU芯片和DSP芯片同時檢測外部命令信號，DSP芯片通過串行總線將接收到的命令信號上報給MCU芯片，MCU芯片將信號進行對比，一致則執行相應的命令動作，否則不動作，增加了電機運行的穩定性和可靠性；2、電機模塊通過安全繼電器連接電機，MCU芯片控制安全繼電器，電機的轉動位置、電流信號通過位置傳感器、采樣電阻傳輸給DSP芯片，一旦DSP芯片中的程序出現異常，或者電機超速旋轉或電流過大，則馬上切斷安全繼電器，停止工作，防止意外發生，增加了安全性；3、控制系統增加語音模塊，語音內容存放于存儲模塊，DSP可控制語音模塊播放語音，這樣，在控制開關屏蔽門時，可通過語音提示乘客，更加人性化。

附圖說明

圖1是屏蔽門控制系統原理圖。

圖2是本發明的控制原理圖。

圖3是本發明中DSP芯片與電機的連接關系圖。

具體實施方式

下面結合附圖、實施例對本發明進一步說明。

實施例，如圖2、圖3所示的屏蔽門控制系統。

微控制器中主控芯片包括微控制單元（MCU）芯片和數字信號處理器（DSP）芯片，控制系統的外圍模塊包括輸入輸出模塊、存儲模塊、地址模塊、通信模塊、電機模塊、電源模塊。