2]3)作出ISA總線的地址鎖存信號BALE ；
[0113]4)根據(jù)字節(jié)使能信號S_CBE，判斷32位數(shù)據(jù)中被使能的字節(jié)數(shù)據(jù)，從中間數(shù)據(jù)緩存區(qū)BUFFER中篩選出相應(yīng)的8位數(shù)據(jù)或16位數(shù)據(jù)與MVB設(shè)備進(jìn)行數(shù)據(jù)交互；
[0114]5)根據(jù)ISA總線規(guī)定的讀/寫信號脈沖寬度，確定讀/寫10設(shè)備信號10W/10R和讀/寫MEMORY設(shè)備信號MEMR/MEMW，進(jìn)而完成主控CPU設(shè)備通過CPCI總線對ISA總線接口的MVB設(shè)備的實時訪問。
[0115]動車組輔助控制系統(tǒng)為輔助變流器的核心部件，主要進(jìn)行輔助變流器所有I/O接口控制、模擬量采集濾波、輔助控制算法、脈沖生產(chǎn)檢測、網(wǎng)絡(luò)通信、邏輯控制、監(jiān)控維護、分析調(diào)試等。因此動車組輔助控制系統(tǒng)軟件必須按照功能進(jìn)行模塊化設(shè)計，各個功能模塊軟件具有相對獨立性，同時模塊之間有嚴(yán)格的信號接口定義，通過標(biāo)準(zhǔn)總線進(jìn)行數(shù)據(jù)交互，保證數(shù)據(jù)實時有效。
[0116]動車組輔助控制系統(tǒng)的軟件架構(gòu)如圖17。通過測試軟件完成邏輯調(diào)度軟件、輔助控制算法、信號采集/PWM生成軟件、脈沖接口控制軟件的自檢測；通過網(wǎng)絡(luò)通訊控制軟件完成MVB網(wǎng)絡(luò)與邏輯調(diào)度控制軟件的通訊。
[0117]動車組輔助控制系統(tǒng)的運行流程如圖18:
[0118](I)動車組輔助控制系統(tǒng)初始化；
[0119](2)系統(tǒng)初始化是否成功，若系統(tǒng)初始化失敗，顯示錯誤；若系統(tǒng)初始化成功，啟動系統(tǒng)自檢測程序；
[0120](3)系統(tǒng)自檢測是否成功，若系統(tǒng)自檢測不成功，顯示錯誤；若系統(tǒng)自檢測成功，啟動網(wǎng)絡(luò)通信控制軟件；
[0121](4)檢測網(wǎng)絡(luò)通信是否成功，若網(wǎng)絡(luò)通信不成功，返回步驟(3);若網(wǎng)絡(luò)通訊成功，啟動輔助運算程序；
[0122](5)檢測輔助供電輸出是否正常，若輸出正常則進(jìn)入步驟(6)，若異常，保護供電系統(tǒng)并進(jìn)行故障記錄和故障診斷；
[0123](6)啟動輔助并聯(lián)程序，檢測三相變流器輸出，判斷輸出是否正常，若正常返回步驟(5)，若異常，保護供電系統(tǒng)并進(jìn)行故障記錄和故障診斷。
[0124]綜上所述，動車組輔助控制系統(tǒng)可實現(xiàn)以下功能:
[0125]1、可實現(xiàn)輔助變流器功率模塊的IGBT開關(guān)控制；
[0126]2、可實現(xiàn)中間直流母線電壓的過壓欠壓檢測、3相變壓器輸入電流檢測和漏單檢測、輸出側(cè)3相交流電壓和電流檢測；
[0127]3、可實現(xiàn)邏輯控制與保護控制；
[0128]4、可實現(xiàn)與列車網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)MVB通訊；
[0129]5、可實現(xiàn)輸出3相交流電的檢測和相位控制；
[0130]6、可實現(xiàn)多個輔助變流器輸出的3相交流電并網(wǎng)；
[0131]7、可進(jìn)行故障記錄診斷維護。
【主權(quán)項】
1.動車組輔助控制系統(tǒng)，用于控制動車組輔助變流器功率模塊工作，包括背板、電源模塊、輔助控制模塊、I/o模塊、網(wǎng)絡(luò)模塊和調(diào)試模塊，其特征在于: 所述輔助控制模塊主要由快速運算板、信號采樣板和脈沖接口板組成； 所述信號采樣板與采樣傳感器相連，接收采樣傳感器的采樣信號；信號采樣板還分別與快速運算板和脈沖接口板進(jìn)行雙向通訊，接收所述脈沖接口板發(fā)送的脈沖反饋信號和接收所述快速運算板發(fā)送的控制信號，以及向所述脈沖接口板發(fā)送脈沖信號、向所述快速運算板發(fā)送處理后的采集信號和向所述I/o模塊發(fā)送繼電器控制信號；脈沖接口板與列車輔助變流器功率模塊相連； 所述快速運算板主要用于接收所述信號采樣板采集并處理的模擬量和數(shù)字量信號、接收所述處理器主機發(fā)出的控制信號，以及向所述信號采樣板發(fā)送控制信號、向所述處理器主機發(fā)送處理信息； 所述脈沖接口板主要用于接收所述輔助變流器功率模塊發(fā)出IGBT狀態(tài)信號，接收所述信號采樣板對輔助變流器功率模塊的IGBT控制信號；以及向所述信號采樣板發(fā)出輔助變流器功率模塊的IGBT狀態(tài)信號，向所述輔助變流器功率模塊發(fā)出IGBT控制信號； 所述信號采樣板與快速運算板之間通過LinkPort總線進(jìn)行雙向通訊； 所述信號采樣板與所述I/O模塊通過高速總線進(jìn)行雙向通訊； 所述I/O模塊與所述網(wǎng)絡(luò)板卡通過CAN總線進(jìn)行雙向通訊； 所述快速運算板、所述網(wǎng)絡(luò)模塊、所述調(diào)試模塊和所述處理器主機之間通過CPCI總線進(jìn)行雙向通訊； 所述網(wǎng)絡(luò)模塊由網(wǎng)絡(luò)板卡構(gòu)成，所述網(wǎng)絡(luò)模塊接收I/o模塊發(fā)來的數(shù)字量和模擬量信號，并經(jīng)CPCI總線傳遞給處理器主機，以及通過CPCI總線接收處理器主機的命令信號，并向所述I/o模塊發(fā)送命令，控制所述I/O模塊輸出數(shù)字量和模擬量信號，以及控制MVB接口單元與外部MVB總線進(jìn)行數(shù)據(jù)交互；同時通過CPCI總線發(fā)送MVB數(shù)據(jù)發(fā)送至處理器主機，以及通過CPCI總線將處理器主機需要發(fā)送的數(shù)據(jù)發(fā)送至MVB接口單元； 所述調(diào)試模塊由調(diào)試板卡構(gòu)成，所述調(diào)試模塊通過CPCI總線接收處理器主機發(fā)送的調(diào)試命令和調(diào)試信號，所述調(diào)試模塊通過高速總線接收信號采樣板發(fā)送的調(diào)試信號； 所述電源模塊為輔助控制模塊、I/O模塊和網(wǎng)絡(luò)模塊和調(diào)試模塊供電。
2.如權(quán)利要求1所述的動車組輔助控制系統(tǒng)，其特征在于:所述信號采樣板包括電流/電壓采集單元和時鐘管理單元；所述的電流/電壓采集單元由相互連接的信號調(diào)理電路和ADC采樣電路構(gòu)成的， 所述電流/電壓采集單元有多路，均連接到信號采樣板，所述信號調(diào)理電路包括第一電阻，第二電阻、濾波電容和運算放大器，信號調(diào)理電路的輸入端連接到采樣傳感器端，信號調(diào)理電路的輸入端連接到第一電阻的第一端，第一電阻的第二端分別連接到第二電阻的第一端和運算放大器的正向輸入端，第二電阻的第二端接地，運算放大器的反向輸入端與參考電壓端相連，運算放大器的輸出端連接到ADC采樣電路；信號調(diào)理電路的輸入端還經(jīng)濾波電容接地。
3.如權(quán)利要求1所述的動車組輔助控制系統(tǒng)，其特征在于:所述脈沖接口板包括PWM電平轉(zhuǎn)換電路、光電轉(zhuǎn)換單元、電光轉(zhuǎn)換單元和背板接口單元，PWM電平轉(zhuǎn)換電路經(jīng)背板接口單元與信號采樣板相接，還包括自診斷單元； 所述自診斷單元包括輸入診斷單元和輸出診斷單元； 所述光電轉(zhuǎn)換單元包括多路選擇器、緩沖器和光電轉(zhuǎn)換電路，背板接口單元經(jīng)緩沖器Dl與多路選擇器相連，多路選擇器經(jīng)緩沖器D2與光電轉(zhuǎn)換電路相連；所述電光轉(zhuǎn)換單元包括多路選擇器、緩沖器和電光轉(zhuǎn)換電路，電光轉(zhuǎn)換電路經(jīng)緩沖器D3與多路選擇器相連，多路選擇器經(jīng)緩沖器D4與背板接口單元相連； 所述輸出診斷單元包括多路選擇器和輸出自診斷電路，每組光電轉(zhuǎn)換單元的緩沖器D2的輸出端與輸出自診斷單元的多路選擇器的輸入端相連，輸出自診斷電路的輸入端與緩沖器D2的輸出端相連，多路選擇器的輸出端與背板接口單元相連；所述輸入診斷單元包括多路選擇器和輸入自診斷電路，多路選擇器的輸入端與背板接口單元相連，輸出端分多路，分別連接到每組電光轉(zhuǎn)換單元緩沖器D3的輸入端。
4.如權(quán)利要求1所述的動車組輔助控制系統(tǒng)，其特征在于:所述網(wǎng)絡(luò)模塊與主處理器之間通過CPCI總線和ISA總線的協(xié)議轉(zhuǎn)換器進(jìn)行雙向通訊，該協(xié)議轉(zhuǎn)換器包括CPCI局部總線接口擴展時序模塊、ISA總線接口時序模塊、CPCI總線匹配ISA總線時序接口模塊和時鐘管理模塊； 所述CPCI局部總線接口擴展時序模塊通過地址與數(shù)據(jù)信號AD【31:0】、命令/字節(jié)使能信號C/BE【3:0】、從設(shè)備準(zhǔn)備好信號TRDY、停止數(shù)據(jù)傳送信號STOP、幀周期信號FRAME和主設(shè)備準(zhǔn)備好信號IRDY與局部CPCI總線進(jìn)行通訊； 所述ISA總線接口時序模塊通過數(shù)據(jù)使能信號S_DATA_VLD、地址使能信號ADDR_VLD、讀使能信號barx_rd、寫使能信號barx_wr、字節(jié)使能信號S_CBE、數(shù)據(jù)信號D【31:0】和地址信號A【31:0】與所述CPCI局部總線接口擴展時序模塊進(jìn)行通訊； 所述ISA總線接口時序模塊通過數(shù)據(jù)信號SD、地址信號SA、讀/寫1設(shè)備信號1W/10R、讀/寫MEMORY設(shè)備信號MEMR/MEMW、地址鎖存信號BALE與局部ISA總線進(jìn)行通訊； 所述CPCI總線匹配ISA總線時序接口模塊通過打斷重連信號USER_ST0P與所述CPCI局部總線接口擴展時序模塊進(jìn)行通訊； 所述時鐘管理模塊為所述CPCI局部總線接口擴展時序模塊、所述ISA總線接口時序模塊和所述CPCI總線匹配ISA總線時序接口模塊提供工作時鐘。
5.如權(quán)利要求1所述的動車組輔助控制系統(tǒng)，其特征在于:1/0模塊主要包括數(shù)字量輸入板卡、數(shù)字量輸出板卡和模擬量輸入輸出板卡。
6.如權(quán)利要求1所述的動車組輔助控制系統(tǒng)，其特征在于:所述動車組輔助控制系統(tǒng)的主機箱采用高強度加固機箱，該加固機箱的兩側(cè)機箱面板采用加固面板。
7.如權(quán)利要求1所述的動車組輔助控制系統(tǒng)，其特征在于:所述動車組輔助控制系統(tǒng)的各類板卡與主機箱板卡卡槽連接處均設(shè)有雙助拔器，所述雙助拔器主要由基板、插針和扳動板組成，所述基板上部連接所述扳動板，所述扳動板為L型板，L型板的左下部與所述基板在鉸接部鉸接，并可沿鉸接部呈一定角度旋轉(zhuǎn)，所述基板上設(shè)有扳動板定位卡槽，定位卡槽與L型板的下部相匹配，所述基板下部固定雙排插針，所述插針用于與板卡卡槽相連接，所述基板一側(cè)還設(shè)有與板卡固定的螺栓孔。
【專利摘要】動車組輔助控制系統(tǒng)，包括電源模塊、輔助控制模塊、I/O模塊和網(wǎng)絡(luò)調(diào)試模塊，所述網(wǎng)絡(luò)調(diào)試模塊由網(wǎng)絡(luò)板卡和調(diào)試板卡構(gòu)成；所述網(wǎng)絡(luò)板卡接收I/O模塊發(fā)來的數(shù)字量和模擬量信號，并經(jīng)CPCI總線傳遞給處理器主機；所述輔助控制模塊主要由快速運算板、信號采樣板和脈沖接口板組成；所述信號采樣板與采樣傳感器相連；信號采樣板還分別與快速運算板和脈沖接口板進(jìn)行雙向通訊；脈沖接口板與列車輔助變流器相連；述電源模塊包括傳感器供電電源板和系統(tǒng)電源板。該動車組輔助控制系統(tǒng)，解決現(xiàn)有輔助控制系統(tǒng)因芯片停產(chǎn)、系統(tǒng)結(jié)構(gòu)不合理造成的響應(yīng)速度慢、生產(chǎn)成本高等問題。
【IPC分類】G05B19-042
【公開號】CN104698923
【申請?zhí)枴緾N201510062423
【發(fā)明人】孫國斌, 馬翔宇, 王善芬, 秦嬌梅, 楊其林, 張玉光
【申請人】青島四方車輛研究所有限公司
【公開日】2015年6月10日
【申請日】2015年2月5日