利用一條數(shù)字輸入通道來(lái)監(jiān)控機(jī)車(chē)若干電路元件的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及機(jī)車(chē)監(jiān)控技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種利用一條數(shù)字輸入通道來(lái)監(jiān)控機(jī)車(chē)若干電路元件的方法。
【背景技術(shù)】
[0002]機(jī)車(chē)在自測(cè)試和運(yùn)行時(shí)，機(jī)車(chē)主控微機(jī)需要實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)機(jī)車(chē)上各個(gè)開(kāi)關(guān)和繼電器/接觸器的狀態(tài)，以便讓司乘人員可從微機(jī)顯示屏上隨時(shí)查看機(jī)車(chē)上開(kāi)關(guān)或繼電器/接觸器當(dāng)前的工作狀態(tài)。采取的方式一般為通過(guò)一些輸入輸出模塊與主控微機(jī)配套，每個(gè)模塊都有多個(gè)輸入通道和輸出通道。這些模塊是機(jī)車(chē)控制系統(tǒng)與機(jī)車(chē)微機(jī)系統(tǒng)之間的接口，可以監(jiān)測(cè)通過(guò)繼電器/接觸器輔助觸點(diǎn)或開(kāi)關(guān)的高低電壓。主控微機(jī)利用這些信號(hào)監(jiān)測(cè)開(kāi)關(guān)的狀態(tài)(開(kāi)或關(guān))或繼電器/接觸器的狀態(tài)(觸點(diǎn)閉合或斷開(kāi))。在傳統(tǒng)機(jī)車(chē)上，輸入/輸出通道始終只具有一種功能:輸出通道收到主控微機(jī)發(fā)出信號(hào)后驅(qū)動(dòng)與之對(duì)應(yīng)的繼電器和接觸器線圈，實(shí)現(xiàn)對(duì)該繼電器和接觸器的控制;而輸入通道和與之對(duì)應(yīng)的接觸器/繼電器輔助觸點(diǎn)串聯(lián)，當(dāng)接觸器/繼電器閉合時(shí)其輔助觸點(diǎn)也同時(shí)閉合，這樣輸入通道就有電流通過(guò)，輸入通道把該信號(hào)傳給主控微機(jī)，實(shí)現(xiàn)對(duì)接觸器/繼電器閉合狀態(tài)的監(jiān)測(cè)，如圖1所示。
[0003]采用這種傳統(tǒng)的點(diǎn)對(duì)點(diǎn)信號(hào)監(jiān)測(cè)方式，由于采用唯一的輸出通道對(duì)應(yīng)一個(gè)相對(duì)應(yīng)的輸入通道，這樣就需要使用更多的數(shù)據(jù)監(jiān)測(cè)信道，導(dǎo)致硬件配置要求更高、系統(tǒng)設(shè)計(jì)復(fù)雜、機(jī)車(chē)布線工作量加大、可靠性也隨之變差。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明提供一種利用一條數(shù)字輸入通道來(lái)監(jiān)控機(jī)車(chē)若干電路元件的方法，盡量地減少數(shù)字輸入/輸出模塊的數(shù)量，并且盡可能地減少連入機(jī)車(chē)主控微機(jī)的電線的數(shù)量。
[0005]本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是利用一條數(shù)字輸入通道來(lái)監(jiān)控機(jī)車(chē)若干電路元件的方法機(jī)車(chē)主控微機(jī)通過(guò)輸入通道接收信號(hào)，將η個(gè)輸入信號(hào)集合成1組共用一條數(shù)字輸入通道，主控微機(jī)激活與η個(gè)機(jī)車(chē)電路元件Bi相對(duì)應(yīng)的輸出通道，1 < i <n，并通過(guò)輸入通道監(jiān)測(cè)來(lái)自機(jī)車(chē)電路元件Bi的閉合或斷開(kāi)狀態(tài)，輸出通道激活的時(shí)間由主控微機(jī)進(jìn)行控制，其時(shí)鐘周期為10(n+2)毫秒，包括η+2個(gè)時(shí)間段，每一段監(jiān)測(cè)10毫秒，前η個(gè)時(shí)間段用于讀取每個(gè)通道的系統(tǒng)反饋，第η+1個(gè)時(shí)間段和第η+2個(gè)時(shí)間段用于多重電路系統(tǒng)的診斷，若兩個(gè)診斷程序中有一個(gè)失效，將記錄為故障，并且忽略從這些通道輸入的信號(hào)。
[0006]所述的輸出通道η+1不經(jīng)過(guò)任何電路元件直接與輸入通道相連，在第η+1個(gè)時(shí)間段時(shí)輸出通道η+1被激活，此時(shí)主控微機(jī)一定能讀取到輸入信號(hào)，用于驗(yàn)證電路的完整性。
[0007]所述的主控微機(jī)讀取第η+2個(gè)時(shí)間段的輸入信號(hào)時(shí)，所有輸出通道均為非激活狀態(tài)，此時(shí)主控微機(jī)應(yīng)讀取不到任何輸入信號(hào)，用于驗(yàn)證當(dāng)輸出通道不該被激活時(shí)是處于非激活狀態(tài)。
[0008]所述的輸入通道為多個(gè)時(shí)，輸出通道可以多路復(fù)用。
[0009]所述的機(jī)車(chē)電路元件為接觸器或開(kāi)關(guān)或繼電器。
[0010]本發(fā)明的有益效果是:本發(fā)明提出的利用一條數(shù)字輸入通道來(lái)監(jiān)控機(jī)車(chē)若干電路元件的方法，大大減少了機(jī)車(chē)微機(jī)所需要的輸入通道數(shù)，簡(jiǎn)化了系統(tǒng)設(shè)計(jì)復(fù)雜性、降低了機(jī)車(chē)布線工作量、增加了機(jī)車(chē)的可靠性。
【附圖說(shuō)明】
[0011 ]圖1為傳統(tǒng)機(jī)車(chē)上輸入通道功能示意圖。
[0012]圖2為傳統(tǒng)機(jī)車(chē)上輸出通道功能示意圖。
[0013]圖3為本發(fā)明多路傳輸輸入簡(jiǎn)圖。
[0014]圖4為本發(fā)明多路傳輸軟件時(shí)鐘簡(jiǎn)圖。
[0015]圖5為本發(fā)明利用一條數(shù)字輸入通道來(lái)監(jiān)控機(jī)車(chē)若干電路元件的實(shí)施例簡(jiǎn)圖。
【具體實(shí)施方式】
[0016]現(xiàn)結(jié)合附圖1至附圖5對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步的說(shuō)明，如圖3所示為本發(fā)明的基本原理。假設(shè)η = 5，圖中Β1、Β2、Β3、Β4、Β5為繼電器/接觸器的輔助觸點(diǎn)，要監(jiān)測(cè)Β1的閉合狀態(tài)時(shí)，主控微機(jī)需要激活輸出通道1，此時(shí)負(fù)電依次經(jīng)過(guò)“輸出通道1”和“Β1”到達(dá)“輸入通道”，當(dāng)Β1斷開(kāi)時(shí)，此時(shí)輸入通道沒(méi)有電流經(jīng)過(guò)，當(dāng)Β1閉合時(shí)，此時(shí)輸入通道就會(huì)有電流經(jīng)過(guò)，輸入通道把該信號(hào)傳給主控微機(jī)，這樣就實(shí)現(xiàn)了主控微機(jī)對(duì)Β1閉合狀態(tài)的監(jiān)測(cè)。要監(jiān)測(cè)Β2的閉合狀態(tài)時(shí)，主控微機(jī)需要激活輸出通道2，依此類(lèi)推，輸出通道6沒(méi)有接入繼電器/接觸器，用于檢驗(yàn)多重輸入電路。并非所有連到機(jī)車(chē)主控微機(jī)上的輸入信號(hào)都需要連續(xù)不停地監(jiān)測(cè)，只要周期性地監(jiān)測(cè)即可。把每5個(gè)輸入信號(hào)集合成一組，共用一條數(shù)字輸入通道，主控微機(jī)首先監(jiān)測(cè)任意一個(gè)輸入信號(hào)，10毫秒后監(jiān)測(cè)下一個(gè)輸入信號(hào)，直至全部5個(gè)輸入信號(hào)都監(jiān)測(cè)完。
[0017]輸出通道激活的時(shí)間由主控微機(jī)按一個(gè)時(shí)鐘周期進(jìn)行控制，如圖4所示，機(jī)車(chē)微機(jī)完成一個(gè)多重輸入輸出周期需時(shí)70毫秒。也就是一個(gè)時(shí)鐘周期為70毫秒，每個(gè)多重輸入輸出周期由7個(gè)時(shí)間段組成，每一段監(jiān)測(cè)10毫秒時(shí)間，前5個(gè)時(shí)間段是讀取系統(tǒng)反饋，它們主要是包含接觸器連鎖反饋和開(kāi)關(guān)反饋。在每個(gè)周期里的10毫秒時(shí)間段內(nèi)，一個(gè)不同的輸出通道會(huì)被激活。因此可以監(jiān)測(cè)不同組輸入通道。當(dāng)那一個(gè)通道被讀過(guò)了以后，在接下來(lái)的10毫秒內(nèi)讀取下一個(gè)通道。第6和第7時(shí)間段是用于多重電路系統(tǒng)的診斷檢查。在每個(gè)周期內(nèi)的第6個(gè)時(shí)間段上，輸出通道6會(huì)被激活，以便驗(yàn)證它們的電路是完整的。在每個(gè)周期的第7個(gè)時(shí)間段上，全部的輸出通道都會(huì)被關(guān)閉，以確保當(dāng)它們不該被激活時(shí)是處于非激活狀態(tài)。
[0018]如圖5所示，為一條數(shù)字輸入通道來(lái)監(jiān)控機(jī)車(chē)若干電路元件的實(shí)施例，機(jī)車(chē)主控微機(jī)通過(guò)激活不同的輸出通道，來(lái)控制相應(yīng)的設(shè)備向系統(tǒng)提供反饋。例如要得到來(lái)自Β1的輸入信號(hào)時(shí)，機(jī)車(chē)主控微機(jī)必須激活輸出通道1。要得到來(lái)自Β2的輸入信號(hào)時(shí)，機(jī)車(chē)微機(jī)必須激活輸出通道2，依此類(lèi)推。輸出通道可以多路復(fù)用，如果輸入通道為6組時(shí)，前5組用于讀取系統(tǒng)的反饋，也就是電路元件(接觸器/繼電器)的開(kāi)關(guān)狀態(tài)，第6組用于診斷多重電路，機(jī)車(chē)主控微機(jī)用10毫秒的時(shí)間檢查來(lái)自每臺(tái)設(shè)備的輸入信號(hào)，下一個(gè)10毫秒檢查來(lái)自每組中任意一個(gè)通道。在機(jī)車(chē)主控微機(jī)內(nèi)存中編程的軟件運(yùn)行一臺(tái)模擬時(shí)鐘來(lái)為每個(gè)樣本計(jì)時(shí)。
[0019]如圖4所示，假設(shè)η= 5的情況，70毫秒時(shí)鐘的第6部分和第7部分起診斷作用。在第6部分，機(jī)車(chē)主控微機(jī)激活輸出通道6。此時(shí)，輸入通道應(yīng)看到有電流流動(dòng)，指示進(jìn)入機(jī)車(chē)微機(jī)的所有輸入信號(hào)為“高”。在第7個(gè)循環(huán)中，所有輸出通道被斷開(kāi)。此時(shí)，機(jī)車(chē)微機(jī)應(yīng)讀取所有多路傳輸輸入信號(hào)都為“低”。如果這兩個(gè)診斷程序中有一個(gè)失效，計(jì)算機(jī)將記錄為故障，并且忽略從這些通道看到的所有輸入信號(hào)。
[0020]同理，當(dāng)n = 8時(shí)，那么主控微機(jī)激活與8個(gè)機(jī)車(chē)電路元件ΒΚΒ1、Β2、Β3...Β8)相對(duì)應(yīng)的輸出通道，1 < i <8，并通過(guò)輸入通道監(jiān)測(cè)來(lái)自機(jī)車(chē)電路元件Μ(Β1、Β2、Β3...Β8)的閉合或斷開(kāi)狀態(tài)，輸出通道激活的時(shí)間由主控微機(jī)進(jìn)行控制，其時(shí)鐘周期為100毫秒，包括10個(gè)時(shí)間段，每一段監(jiān)測(cè)10毫秒，前8個(gè)時(shí)間段用于讀取每個(gè)通道的系統(tǒng)反饋，第9個(gè)時(shí)間段和第10個(gè)時(shí)間段用于多重電路系統(tǒng)的診斷，若兩個(gè)診斷程序中有一個(gè)失效，將記錄為故障，并且忽略從這些通道輸入的信號(hào)。輸出通道9不經(jīng)過(guò)任何電路元件直接與輸入通道相連，在第9個(gè)時(shí)間段時(shí)輸出通道9被激活，此時(shí)主控微機(jī)一定能讀取到輸入信號(hào)，用于驗(yàn)證電路的完整性。主控微機(jī)讀取第10個(gè)時(shí)間段的輸入信號(hào)時(shí)，所有輸出通道均為非激活狀態(tài)，此時(shí)主控微機(jī)應(yīng)讀取不到任何輸入信號(hào)，用于驗(yàn)證當(dāng)輸出通道不該被激活時(shí)是處于非激活狀態(tài)。
[0021 ]同理，輸入可以為若干個(gè)輸入集合成一個(gè)數(shù)字輸入通道，即主控微機(jī)激活與η個(gè)機(jī)車(chē)電路元件Bi相對(duì)應(yīng)的輸出通道，1 < i <n，并通過(guò)輸入通道監(jiān)測(cè)來(lái)自機(jī)車(chē)電路元件Bi的閉合或斷開(kāi)狀態(tài)，輸出通道激活的時(shí)間由主控微機(jī)進(jìn)行控制，其時(shí)鐘周期為10(n+2)毫秒，包括η+2個(gè)時(shí)間段，每一段監(jiān)測(cè)10毫秒，前η個(gè)時(shí)間段用于讀取每個(gè)通道的系統(tǒng)反饋，第η+1個(gè)時(shí)間段和第η+2個(gè)時(shí)間段用于多重電路系統(tǒng)的診斷，若兩個(gè)診斷程序中有一個(gè)失效，將記錄為故障，并且忽略從這些通道輸入的信號(hào)。
[0022]輸出通道η+1不經(jīng)過(guò)任何電路元件直接與輸入通道相連，在第η+1個(gè)時(shí)間段時(shí)輸出通道η+1被激活，此時(shí)主控微機(jī)一定能讀取到輸入信號(hào)，用于驗(yàn)證電路的完整性。
[0023]主控微機(jī)讀取第η+2個(gè)時(shí)間段的輸入信號(hào)時(shí)，所有輸出通道均為非激活狀態(tài)，此時(shí)主控微機(jī)應(yīng)讀取不到任何輸入信號(hào)，用于驗(yàn)證當(dāng)輸出通道不該被激活時(shí)是處于非激活狀
ο
【主權(quán)項(xiàng)】
1.利用一條數(shù)字輸入通道來(lái)監(jiān)控機(jī)車(chē)若干電路元件的方法，其特征在于:機(jī)車(chē)主控微機(jī)通過(guò)輸入通道接收信號(hào)，將η個(gè)輸入信號(hào)集合成1組共用一條數(shù)字輸入通道，主控微機(jī)激活與η個(gè)機(jī)車(chē)電路元件Bi相對(duì)應(yīng)的輸出通道，1 < i <n，并通過(guò)輸入通道監(jiān)測(cè)來(lái)自機(jī)車(chē)電路元件Bi的閉合或斷開(kāi)狀態(tài)，輸出通道激活的時(shí)間由主控微機(jī)進(jìn)行控制，其時(shí)鐘周期為10(n+2)毫秒，包括n+2個(gè)時(shí)間段，每一段監(jiān)測(cè)10毫秒，前η個(gè)時(shí)間段用于讀取每個(gè)通道的系統(tǒng)反饋，第η+1個(gè)時(shí)間段和第η+2個(gè)時(shí)間段用于多重電路系統(tǒng)的診斷，若兩個(gè)診斷程序中有一個(gè)失效，將記錄為故障，并且忽略從這些通道輸入的信號(hào)。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的利用一條數(shù)字輸入通道來(lái)監(jiān)控機(jī)車(chē)若干電路元件的方法，其特征在于:所述的輸出通道η+1不經(jīng)過(guò)任何電路元件直接與輸入通道相連，在第η+1個(gè)時(shí)間段時(shí)輸出通道η+1被激活，此時(shí)主控微機(jī)一定能讀取到輸入信號(hào)，用于驗(yàn)證電路的完整性。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的利用一條數(shù)字輸入通道來(lái)監(jiān)控機(jī)車(chē)若干電路元件的方法，其特征在于:所述的主控微機(jī)讀取第η+2個(gè)時(shí)間段的輸入信號(hào)時(shí)，所有輸出通道均為非激活狀態(tài)，此時(shí)主控微機(jī)應(yīng)讀取不到任何輸入信號(hào)，用于驗(yàn)證當(dāng)輸出通道不該被激活時(shí)是處于非激活狀態(tài)。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的利用一條數(shù)字輸入通道來(lái)監(jiān)控機(jī)車(chē)若干電路元件的方法，其特征在于:所述的輸入通道為多個(gè)時(shí)，輸出通道可以多路復(fù)用。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的利用一條數(shù)字輸入通道來(lái)監(jiān)控機(jī)車(chē)若干電路元件的方法，其特征在于:所述的機(jī)車(chē)電路元件為接觸器或開(kāi)關(guān)或繼電器。
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種利用一條數(shù)字輸入通道來(lái)監(jiān)控機(jī)車(chē)若干電路元件的方法，機(jī)車(chē)主控微機(jī)通過(guò)輸入通道接收信號(hào)，將n個(gè)輸入信號(hào)集合成1組共用一條數(shù)字輸入通道，主控微機(jī)激活與n個(gè)機(jī)車(chē)電路元件Bi相對(duì)應(yīng)的輸出通道，1≤i≤n，并通過(guò)輸入通道監(jiān)測(cè)來(lái)自機(jī)車(chē)電路元件Bi的閉合或斷開(kāi)狀態(tài)，輸出通道激活的時(shí)間由主控微機(jī)進(jìn)行控制，其時(shí)鐘周期為10(n+2)毫秒，包括n+2個(gè)時(shí)間段，每一段監(jiān)測(cè)10毫秒，前n個(gè)時(shí)間段用于讀取每個(gè)通道的系統(tǒng)反饋，第n+_1個(gè)時(shí)間段和第n+2個(gè)時(shí)間段用于多重電路系統(tǒng)的診斷，本發(fā)明大大減少了機(jī)車(chē)微機(jī)所需要的輸入通道數(shù)，簡(jiǎn)化了系統(tǒng)設(shè)計(jì)復(fù)雜性、降低了機(jī)車(chē)布線工作量、增加了機(jī)車(chē)的可靠性。
【IPC分類(lèi)】G05B23/02
【公開(kāi)號(hào)】CN105446321
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510961005
【發(fā)明人】溫吉斌, 陳旭, 曲鐵濤, 劉鵬, 雷鳴
【申請(qǐng)人】中車(chē)大連機(jī)車(chē)車(chē)輛有限公司
【公開(kāi)日】2016年3月30日
【申請(qǐng)日】2015年12月18日