利用一條數(shù)字輸入通道來監(jiān)控機車若干電路元件的方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及機車監(jiān)控技術領域，具體涉及一種利用一條數(shù)字輸入通道來監(jiān)控機車若干電路元件的方法。
【背景技術】
[0002]機車在自測試和運行時，機車主控微機需要實時監(jiān)測機車上各個開關和繼電器/接觸器的狀態(tài)，以便讓司乘人員可從微機顯示屏上隨時查看機車上開關或繼電器/接觸器當前的工作狀態(tài)。采取的方式一般為通過一些輸入輸出模塊與主控微機配套，每個模塊都有多個輸入通道和輸出通道。這些模塊是機車控制系統(tǒng)與機車微機系統(tǒng)之間的接口，可以監(jiān)測通過繼電器/接觸器輔助觸點或開關的高低電壓。主控微機利用這些信號監(jiān)測開關的狀態(tài)(開或關)或繼電器/接觸器的狀態(tài)(觸點閉合或斷開)。在傳統(tǒng)機車上，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發(fā)出信號后驅動與之對應的繼電器和接觸器線圈，實現(xiàn)對該繼電器和接觸器的控制;而輸入通道和與之對應的接觸器/繼電器輔助觸點串聯(lián)，當接觸器/繼電器閉合時其輔助觸點也同時閉合，這樣輸入通道就有電流通過，輸入通道把該信號傳給主控微機，實現(xiàn)對接觸器/繼電器閉合狀態(tài)的監(jiān)測，如圖1所示。
[0003]采用這種傳統(tǒng)的點對點信號監(jiān)測方式，由于采用唯一的輸出通道對應一個相對應的輸入通道，這樣就需要使用更多的數(shù)據(jù)監(jiān)測信道，導致硬件配置要求更高、系統(tǒng)設計復雜、機車布線工作量加大、可靠性也隨之變差。

【發(fā)明內容】

[0004]本發(fā)明提供一種利用一條數(shù)字輸入通道來監(jiān)控機車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車主控微機的電線的數(shù)量。
[0005]本發(fā)明所采用的技術方案是利用一條數(shù)字輸入通道來監(jiān)控機車若干電路元件的方法機車主控微機通過輸入通道接收信號，將η個輸入信號集合成1組共用一條數(shù)字輸入通道，主控微機激活與η個機車電路元件Bi相對應的輸出通道，1 < i <n，并通過輸入通道監(jiān)測來自機車電路元件Bi的閉合或斷開狀態(tài)，輸出通道激活的時間由主控微機進行控制，其時鐘周期為10(n+2)毫秒，包括η+2個時間段，每一段監(jiān)測10毫秒，前η個時間段用于讀取每個通道的系統(tǒng)反饋，第η+1個時間段和第η+2個時間段用于多重電路系統(tǒng)的診斷，若兩個診斷程序中有一個失效，將記錄為故障，并且忽略從這些通道輸入的信號。
[0006]所述的輸出通道η+1不經(jīng)過任何電路元件直接與輸入通道相連，在第η+1個時間段時輸出通道η+1被激活，此時主控微機一定能讀取到輸入信號，用于驗證電路的完整性。
[0007]所述的主控微機讀取第η+2個時間段的輸入信號時，所有輸出通道均為非激活狀態(tài)，此時主控微機應讀取不到任何輸入信號，用于驗證當輸出通道不該被激活時是處于非激活狀態(tài)。
[0008]所述的輸入通道為多個時，輸出通道可以多路復用。
[0009]所述的機車電路元件為接觸器或開關或繼電器。
[0010]本發(fā)明的有益效果是:本發(fā)明提出的利用一條數(shù)字輸入通道來監(jiān)控機車若干電路元件的方法，大大減少了機車微機所需要的輸入通道數(shù)，簡化了系統(tǒng)設計復雜性、降低了機車布線工作量、增加了機車的可靠性。
【附圖說明】
[0011 ]圖1為傳統(tǒng)機車上輸入通道功能示意圖。
[0012]圖2為傳統(tǒng)機車上輸出通道功能示意圖。
[0013]圖3為本發(fā)明多路傳輸輸入簡圖。
[0014]圖4為本發(fā)明多路傳輸軟件時鐘簡圖。
[0015]圖5為本發(fā)明利用一條數(shù)字輸入通道來監(jiān)控機車若干電路元件的實施例簡圖。
【具體實施方式】
[0016]現(xiàn)結合附圖1至附圖5對本發(fā)明做進一步的說明，如圖3所示為本發(fā)明的基本原理。假設η = 5，圖中Β1、Β2、Β3、Β4、Β5為繼電器/接觸器的輔助觸點，要監(jiān)測Β1的閉合狀態(tài)時，主控微機需要激活輸出通道1，此時負電依次經(jīng)過“輸出通道1”和“Β1”到達“輸入通道”，當Β1斷開時，此時輸入通道沒有電流經(jīng)過，當Β1閉合時，此時輸入通道就會有電流經(jīng)過，輸入通道把該信號傳給主控微機，這樣就實現(xiàn)了主控微機對Β1閉合狀態(tài)的監(jiān)測。要監(jiān)測Β2的閉合狀態(tài)時，主控微機需要激活輸出通道2，依此類推，輸出通道6沒有接入繼電器/接觸器，用于檢驗多重輸入電路。并非所有連到機車主控微機上的輸入信號都需要連續(xù)不停地監(jiān)測，只要周期性地監(jiān)測即可。把每5個輸入信號集合成一組，共用一條數(shù)字輸入通道，主控微機首先監(jiān)測任意一個輸入信號，10毫秒后監(jiān)測下一個輸入信號，直至全部5個輸入信號都監(jiān)測完。
[0017]輸出通道激活的時間由主控微機按一個時鐘周期進行控制，如圖4所示，機車微機完成一個多重輸入輸出周期需時70毫秒。也就是一個時鐘周期為70毫秒，每個多重輸入輸出周期由7個時間段組成，每一段監(jiān)測10毫秒時間，前5個時間段是讀取系統(tǒng)反饋，它們主要是包含接觸器連鎖反饋和開關反饋。在每個周期里的10毫秒時間段內，一個不同的輸出通道會被激活。因此可以監(jiān)測不同組輸入通道。當那一個通道被讀過了以后，在接下來的10毫秒內讀取下一個通道。第6和第7時間段是用于多重電路系統(tǒng)的診斷檢查。在每個周期內的第6個時間段上，輸出通道6會被激活，以便驗證它們的電路是完整的。在每個周期的第7個時間段上，全部的輸出通道都會被關閉，以確保當它們不該被激活時是處于非激活狀態(tài)。
[0018]如圖5所示，為一條數(shù)字輸入通道來監(jiān)控機車若干電路元件的實施例，機車主控微機通過激活不同的輸出通道，來控制相應的設備向系統(tǒng)提供反饋。例如要得到來自Β1的輸入信號時，機車主控微機必須激活輸出通道1。要得到來自Β2的輸入信號時，機車微機必須激活輸出通道2，依此類推。輸出通道可以多路復用，如果輸入通道為6組時，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)的開關狀態(tài)，第6組用于診斷多重電路，機車主控微機用10毫秒的時間檢查來自每臺設備的輸入信號，下一個10毫秒檢查來自每組中任意一個通道。在機車主控微機內存中編程的軟件運行一臺模擬時鐘來為每個樣本計時。
[0019]如圖4所示，假設η= 5的情況，70毫秒時鐘的第6部分和第7部分起診斷作用。在第6部分，機車主控微機激活輸出通道6。此時，輸入通道應看到有電流流動，指示進入機車微機的所有輸入信號為“高”。在第7個循環(huán)中，所有輸出通道被斷開。此時，機車微機應讀取所有多路傳輸輸入信號都為“低”。如果這兩個診斷程序中有一個失效，計算機將記錄為故障，并且忽略從這些通道看到的所有輸入信號。
[0020]同理，當n = 8時，那么主控微機激活與8個機車電路元件ΒΚΒ1、Β2、Β3...Β8)相對應的輸出通道，1 < i <8，并通過輸入通道監(jiān)測來自機車電路元件Μ(Β1、Β2、Β3...Β8)的閉合或斷開狀態(tài)，輸出通道激活的時間由主控微機進行控制，其時鐘周期為100毫秒，包括10個時間段，每一段監(jiān)測10毫秒，前8個時間段用于讀取每個通道的系統(tǒng)反饋，第9個時間段和第10個時間段用于多重電路系統(tǒng)的診斷，若兩個診斷程序中有一個失效，將記錄為故障，并且忽略從這些通道輸入的信號。輸出通道9不經(jīng)過任何電路元件直接與輸入通道相連，在第9個時間段時輸出通道9被激活，此時主控微機一定能讀取到輸入信號，用于驗證電路的完整性。主控微機讀取第10個時間段的輸入信號時，所有輸出通道均為非激活狀態(tài)，此時主控微機應讀取不到任何輸入信號，用于驗證當輸出通道不該被激活時是處于非激活狀態(tài)。
[0021 ]同理，輸入可以為若干個輸入集合成一個數(shù)字輸入通道，即主控微機激活與η個機車電路元件Bi相對應的輸出通道，1 < i <n，并通過輸入通道監(jiān)測來自機車電路元件Bi的閉合或斷開狀態(tài)，輸出通道激活的時間由主控微機進行控制，其時鐘周期為10(n+2)毫秒，包括η+2個時間段，每一段監(jiān)測10毫秒，前η個時間段用于讀取每個通道的系統(tǒng)反饋，第η+1個時間段和第η+2個時間段用于多重電路系統(tǒng)的診斷，若兩個診斷程序中有一個失效，將記錄為故障，并且忽略從這些通道輸入的信號。
[0022]輸出通道η+1不經(jīng)過任何電路元件直接與輸入通道相連，在第η+1個時間段時輸出通道η+1被激活，此時主控微機一定能讀取到輸入信號，用于驗證電路的完整性。
[0023]主控微機讀取第η+2個時間段的輸入信號時，所有輸出通道均為非激活狀態(tài)，此時主控微機應讀取不到任何輸入信號，用于驗證當輸出通道不該被激活時是處于非激活狀
ο
【主權項】
1.利用一條數(shù)字輸入通道來監(jiān)控機車若干電路元件的方法，其特征在于:機車主控微機通過輸入通道接收信號，將η個輸入信號集合成1組共用一條數(shù)字輸入通道，主控微機激活與η個機車電路元件Bi相對應的輸出通道，1 < i <n，并通過輸入通道監(jiān)測來自機車電路元件Bi的閉合或斷開狀態(tài)，輸出通道激活的時間由主控微機進行控制，其時鐘周期為10(n+2)毫秒，包括n+2個時間段，每一段監(jiān)測10毫秒，前η個時間段用于讀取每個通道的系統(tǒng)反饋，第η+1個時間段和第η+2個時間段用于多重電路系統(tǒng)的診斷，若兩個診斷程序中有一個失效，將記錄為故障，并且忽略從這些通道輸入的信號。2.根據(jù)權利要求1所述的利用一條數(shù)字輸入通道來監(jiān)控機車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)過任何電路元件直接與輸入通道相連，在第η+1個時間段時輸出通道η+1被激活，此時主控微機一定能讀取到輸入信號，用于驗證電路的完整性。3.根據(jù)權利要求1所述的利用一條數(shù)字輸入通道來監(jiān)控機車若干電路元件的方法，其特征在于:所述的主控微機讀取第η+2個時間段的輸入信號時，所有輸出通道均為非激活狀態(tài)，此時主控微機應讀取不到任何輸入信號，用于驗證當輸出通道不該被激活時是處于非激活狀態(tài)。4.根據(jù)權利要求1所述的利用一條數(shù)字輸入通道來監(jiān)控機車若干電路元件的方法，其特征在于:所述的輸入通道為多個時，輸出通道可以多路復用。5.根據(jù)權利要求1所述的利用一條數(shù)字輸入通道來監(jiān)控機車若干電路元件的方法，其特征在于:所述的機車電路元件為接觸器或開關或繼電器。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種利用一條數(shù)字輸入通道來監(jiān)控機車若干電路元件的方法，機車主控微機通過輸入通道接收信號，將n個輸入信號集合成1組共用一條數(shù)字輸入通道，主控微機激活與n個機車電路元件Bi相對應的輸出通道，1≤i≤n，并通過輸入通道監(jiān)測來自機車電路元件Bi的閉合或斷開狀態(tài)，輸出通道激活的時間由主控微機進行控制，其時鐘周期為10(n+2)毫秒，包括n+2個時間段，每一段監(jiān)測10毫秒，前n個時間段用于讀取每個通道的系統(tǒng)反饋，第n+_1個時間段和第n+2個時間段用于多重電路系統(tǒng)的診斷，本發(fā)明大大減少了機車微機所需要的輸入通道數(shù)，簡化了系統(tǒng)設計復雜性、降低了機車布線工作量、增加了機車的可靠性。
【IPC分類】G05B23/02
【公開號】CN105446321
【申請?zhí)枴緾N201510961005
【發(fā)明人】溫吉斌, 陳旭, 曲鐵濤, 劉鵬, 雷鳴
【申請人】中車大連機車車輛有限公司
【公開日】2016年3月30日
【申請日】2015年12月18日