一種地鐵屏蔽門門機(jī)控制器的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種地鐵屏蔽門門機(jī)控制器，包含將來自中央接口盤和站臺端頭控制盤以及就地控制盒的外部輸入輸出信號控制電路和監(jiān)視通信電路集成到主機(jī)通信控制電路板上的主機(jī)通信控制模塊、將驅(qū)動有刷直流電機(jī)的驅(qū)動電路集成在一塊獨(dú)立的有刷直流電機(jī)驅(qū)動電路板上的直流無刷電機(jī)驅(qū)動模塊；將驅(qū)動無刷直流電機(jī)的驅(qū)動電路集成在一塊獨(dú)立的無刷直流電機(jī)驅(qū)動電路板上的直流有刷電機(jī)驅(qū)動模塊；所述直流無刷電機(jī)驅(qū)動模塊、直流有刷電機(jī)驅(qū)動模塊分別與主機(jī)通信控制模塊相連并受所述主機(jī)通信控制模塊控制工作；本發(fā)明采用模塊化設(shè)計，集成度高，具備自檢功能，且控制、通信及信號電路和驅(qū)動電路之間互相隔離，易維護(hù)。
【專利說明】—種地鐵屏蔽門門機(jī)控制器
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種地鐵屏蔽門門機(jī)控制器的改進(jìn)，特指一種采用模塊化設(shè)計，集成度高，具備自檢功能，且控制、通信及信號電路和驅(qū)動電路之間互相隔離，易維護(hù)的地鐵屏蔽門門機(jī)控制器。
【背景技術(shù)】
目前，生產(chǎn)地鐵屏蔽門的廠家很多，各個廠家的地鐵屏蔽門門機(jī)控制器采用的電動門控制器、控制信號收發(fā)裝置和監(jiān)視通信裝置都不能相互兼容，后續(xù)維護(hù)時，地鐵屏蔽門門機(jī)控制器必須由它的生產(chǎn)廠商進(jìn)行維護(hù)，這給地鐵運(yùn)營帶來了很大的不便，同時也增加了運(yùn)營的成本，為此，我們研發(fā)了一種采用模塊化設(shè)計，集成度高，具備自檢功能，且控制、通信及信號電路和驅(qū)動電路之間互相隔離，易維護(hù)的地鐵屏蔽門門機(jī)控制器。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0002]本發(fā)明目的是為了克服現(xiàn)有技術(shù)的不足而提供一種采用模塊化設(shè)計，集成度高，具備自檢功能，且控制、通信及信號電路和驅(qū)動電路之間互相隔離，易維護(hù)的地鐵屏蔽門門機(jī)控制器。
[0003]為達(dá)到上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是:一種地鐵屏蔽門門機(jī)控制器，包含將來自中央接口盤和站臺端頭控制盤以及就地控制盒的外部輸入輸出信號控制電路和監(jiān)視通信電路集成到主機(jī)通信控制電路板上的主機(jī)通信控制模塊、將驅(qū)動有刷直流電機(jī)的驅(qū)動電路集成在一塊獨(dú)立的有刷直流電機(jī)驅(qū)動電路板上的直流無刷電機(jī)驅(qū)動模塊；將驅(qū)動無刷直流電機(jī)的驅(qū)動電路集成在一塊獨(dú)立的無刷直流電機(jī)驅(qū)動電路板上的直流有刷電機(jī)驅(qū)動模塊；所述直流無刷電機(jī)驅(qū)動模塊、直流有刷電機(jī)驅(qū)動模塊分別與主機(jī)通信控制模塊相連；所述主機(jī)通信控制模塊可分別控制直流無刷電機(jī)驅(qū)動模塊、直流有刷電機(jī)驅(qū)動模塊工作。
[0004]優(yōu)選的，所述主機(jī)通信控制模塊，包含中央處理器；所述中央處理器經(jīng)過隔離電路與LonWorks通信模塊FT3150連接,LonWorks通信模塊FT3150通過LonWorks通信傳輸變壓器FT-X2與LonWorks總線連接；所述中央處理器的CAN通信接口經(jīng)過隔離電路與預(yù)留的CAN通信模塊SN65HVD230連接；所述CAN通信模塊SN65HVD230直接與CAN總線連接，可進(jìn)行CAN總線通信，兼容第三方的接口 ；所述中央處理器可以實時的接收來自中央接口盤、站臺端頭控制盤和就地控制盒的外部輸入的控制命令；所述中央處理器的狀態(tài)指示信號依次經(jīng)過隔離電路和驅(qū)動電路后送給中央接口盤、站臺端頭控制盤和就地控制盒。
[0005]優(yōu)選的，對自中央接口盤、站臺端頭控制盤和就地控制盒輸入信號和對中央接口盤、站臺端頭控制盤和就地控制盒的輸出信號均分別進(jìn)行了單獨(dú)隔離，確保各路信號之間互不干涉。
[0006]優(yōu)選的，所述中央處理器通過隔離電路與信號調(diào)理電路相連，來自中央接口盤、站臺端頭控制盤和就地控制盒的外部輸入命令信號經(jīng)過信號調(diào)理電路調(diào)理，經(jīng)過隔離電路后可送給中央處理器。[0007]優(yōu)選的，所述直流無刷電機(jī)驅(qū)動模塊通過排線插座與中央處理器連接；所述直流無刷電機(jī)驅(qū)動模塊，包含三相逆變器驅(qū)動器集成芯片IR2136、電流檢測電路、電壓檢測電路、信號調(diào)理電路；所述三相逆變器驅(qū)動器集成芯片IR2136通過隔離電路與排線插座連接；所述IR2136的輸出信號經(jīng)過三相全橋驅(qū)動電路后驅(qū)動無刷直流電機(jī)；所述電流檢測電路從三相全橋驅(qū)動電路檢測出電流信號，經(jīng)過模擬線性隔離電路后送給中央處理器的A/D轉(zhuǎn)換電路，中央處理器可以實時采集電流，構(gòu)成電流環(huán)；所述信號調(diào)理電路從無刷直流電機(jī)的霍爾傳感器采集信號，經(jīng)過隔離電路后送給中央處理器的捕獲電路，中央處理器可以實時采集無刷直流電機(jī)的速度和位置信號，構(gòu)成轉(zhuǎn)速環(huán)和位置環(huán)；所述電壓檢測電路采集三相全橋驅(qū)動電路的母線電壓，經(jīng)過模擬線性隔離電路后送給中央控制器的A/D轉(zhuǎn)換電路，中央處理器可以實時檢測出母線欠壓或者過壓等系統(tǒng)故障。
[0008]優(yōu)選的，所述直流有刷電機(jī)驅(qū)動模塊通過排線插座與中央處理器連接；所述直流有刷電機(jī)驅(qū)動模塊，包含IR2304、電流檢測電路；所述IR2304通過隔離電路與排線插座相連；所述IR2304所需的PWM控制信號由中央處理器提供；所述半橋芯片IR2304的輸出信號經(jīng)過半橋電路后驅(qū)動有刷直流電機(jī)；所述電流檢測電路從半橋電路檢測出的電流信號，經(jīng)過隔離電路后送給中央處理器的A/D轉(zhuǎn)換電路，所述中央處理器可以實時采集電流，構(gòu)成電流環(huán)。
[0009]由于上述技術(shù)方案的運(yùn)用，本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有下列優(yōu)點(diǎn):
本發(fā)明所述的地鐵屏蔽門門機(jī)控制器采用模塊化設(shè)計，集成度高，具備自檢功能，且控制、通信及信號電路和驅(qū)動電路之間互相隔離，易維護(hù)，同時本方案還設(shè)置有方便與第三方設(shè)備互聯(lián)的第三方通信接口。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0010]下面結(jié)合附圖對本發(fā)明技術(shù)方案作進(jìn)一步說明:
附圖1為本發(fā)明所述的地鐵屏蔽門門機(jī)控制器的主機(jī)通信控制模塊的電路原理框圖；附圖2為本發(fā)明所述的地鐵屏蔽門門機(jī)控制器的直流無刷電機(jī)驅(qū)動模塊的電路原理框圖；
附圖3為本發(fā)明所述的地鐵屏蔽門門機(jī)控制器的直流有刷電機(jī)驅(qū)動模塊的電路原理框圖；
其中:1、中央處理器；2、隔離電路；3、存儲器;4、FT3150 ； 6、FT_X2 ;7、SN65HVD230 ;8、自檢電路；9、信號調(diào)理電路；10、驅(qū)動；11、電流檢測電路；12、電壓檢測電路；13、三相全橋電路；14、無刷直流電機(jī)；15、隔離/降壓；16、IR2304 ; 17、半橋電路；18、有刷直流電路；19、IR2136 ;20、電流檢測電路；21、排線插座。
【具體實施方式】
[0011]下面結(jié)合附圖及具體實施例對本發(fā)明作進(jìn)一步的詳細(xì)說明。
[0012]附圖1為本發(fā)明所述的地鐵屏蔽門門機(jī)控制器，包含將來自中央接口盤和站臺端頭控制盤以及就地控制盒的外部輸入輸出信號控制電路和監(jiān)視通信電路集成到主機(jī)通信控制電路板上的主機(jī)通信控制模塊、將驅(qū)動有刷直流電機(jī)的驅(qū)動電路集成在一塊獨(dú)立的有刷直流電機(jī)驅(qū)動電路板上的直流無刷電機(jī)驅(qū)動模塊；將驅(qū)動無刷直流電機(jī)的驅(qū)動電路集成在一塊獨(dú)立的無刷直流電機(jī)驅(qū)動電路板上的直流有刷電機(jī)驅(qū)動模塊；所述直流無刷電機(jī)驅(qū)動模塊、直流有刷電機(jī)驅(qū)動模塊分別與主機(jī)通信控制模塊相連；所述主機(jī)通信控制模塊可分別控制直流無刷電機(jī)驅(qū)動模塊、直流有刷電機(jī)驅(qū)動模塊工作。
[0013]如附圖1所示，所述主機(jī)通信控制模塊，包含中央處理器I ;所述中央處理器I經(jīng)過隔離電路2與LonWorks通信模塊FT3150 (4)連接，LonWorks通信模塊FT3150 (4)通過Lonfforks通信傳輸變壓器FT-X2 (6)與LonWorks總線連接，在LonWorks通信模塊FT3150
(4)外圍擴(kuò)展了存儲器3，用以存儲程序和數(shù)據(jù)。所述主機(jī)通信控制模塊采用LonWorks總線通信技術(shù)來對門機(jī)控制器的工作狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)視，同時LonWorks通信模塊還可以接收外部中央接口盤傳輸過來的門狀態(tài)控制信號，另外，可以通過LonWorks總線進(jìn)行遠(yuǎn)程下載，從而實現(xiàn)系統(tǒng)程序升級。
[0014]如附圖1所示，中央處理器I擴(kuò)展了存儲器3，存儲器可以用來存放程序和記錄設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)。中央處理器I的CAN通信接口經(jīng)過隔離電路2與預(yù)留的CAN通信模塊SN65HVD230 (7)連接，CAN通信模塊SN65HVD230 (7)直接與CAN總線連接，可進(jìn)行CAN總
線通信，兼容第三方的接口。
[0015]如附圖1所示，來自中央接口盤、站臺端頭控制盤和就地控制盒的外部輸入命令(如:開門、關(guān)門)信號經(jīng)過信號調(diào)理電路9調(diào)理，經(jīng)過隔離電路2后送給中央處理器1，中央處理器I可以實時的接收控制命令。中央處理器I的狀態(tài)指示信號依次經(jīng)過隔離電路2和驅(qū)動電路10后送給中央接口盤、站臺端頭控制盤和就地控制盒。本門機(jī)控制器中，對每路輸入信號和輸出信號均進(jìn)行了單獨(dú)隔離，確保各路信號之間互不干涉，從而提高了系統(tǒng)的可靠性。對于與中央接口盤、站臺端頭控制盤和就地控制盒通信的輸入輸出信號，所述主機(jī)通信控制模塊還包含自檢電路8，可以對每路輸入輸出通道的工作狀態(tài)進(jìn)行自檢，從而方便對輸入輸出信號進(jìn)行維護(hù)。
[0016]如附圖1所示本門機(jī)控制器的電源輸入采用隔離/降壓15進(jìn)行了隔離和降壓處理，電源經(jīng)過隔離和降壓后，給門機(jī)控制器各部分電路供電。各部分電源均采用了隔離處理，從而提高了系統(tǒng)各部分的獨(dú)立性。
[0017]如附圖2所示是直流無刷電機(jī)驅(qū)動模塊的電路原理框圖，所述直流無刷電機(jī)驅(qū)動模塊通過排線插座21與中央處理器I連接；所述直流無刷電機(jī)驅(qū)動模塊，包含三相逆變器驅(qū)動器集成芯片IR2136 (19)、電流檢測電路(11)、電壓檢測電路(12)、信號調(diào)理電路(9)；中央處理器I的PWM控制通過排線插座21與驅(qū)動無刷直流電機(jī)的驅(qū)動電路連接，經(jīng)過隔離電路2與三相逆變器驅(qū)動器集成芯片IR2136 (19)相連，IR2136 (19)工作所需的PWM控制信號由中央處理器I產(chǎn)生，IR2136 (19)內(nèi)部采用自舉技術(shù)，使得功率驅(qū)動元件驅(qū)動電路簡單，另外，還具有完善的保護(hù)功能，從而提高了系統(tǒng)的集成度和可靠性。IR2136 (19)的輸出信號經(jīng)過三相全橋驅(qū)動電路13后驅(qū)動無刷直流電機(jī)14。對直流無刷電機(jī)的控制方式采用三閉環(huán)調(diào)速控制方式，三個閉環(huán)分別為:電流環(huán)、轉(zhuǎn)速環(huán)和位置環(huán)。電流檢測電路11從三相全橋驅(qū)動電路檢測出電流信號，經(jīng)過模擬線性隔離電路2后送給中央處理器I的A/D轉(zhuǎn)換電路，中央處理器I可以實時采集電流，構(gòu)成電流環(huán)。信號調(diào)理電路9從無刷直流電機(jī)14的霍爾傳感器采集信號，經(jīng)過隔離電路2后送給中央處理器I的捕獲電路，中央處理器I可以實時采集電機(jī)的速度和位置信號，構(gòu)成轉(zhuǎn)速環(huán)和位置環(huán)；電壓檢測電路12采集三相全橋驅(qū)動電路的母線電壓，經(jīng)過模擬線性隔離電路2后送給中央控制器I的A/D轉(zhuǎn)換電路，中央處理器I可以實時檢測出母線欠壓或者過壓等系統(tǒng)故障。
[0018]如附圖3所示是直流有刷電機(jī)驅(qū)動模塊的電路原理框圖，所述直流有刷電機(jī)驅(qū)動模塊通過排線插座21與中央處理器I連接；所述直流有刷電機(jī)驅(qū)動模塊，包含半橋芯片IR2304 (16)、電流檢測電路20 ;所述半橋芯片IR2304 (16)通過隔離電路2與排線插座21相連；所述半橋芯片IR2304 (16)所需的PWM控制信號由中央處理器I提供；所述半橋芯片IR2304 (16)的輸出信號經(jīng)過半橋電路17后驅(qū)動有刷直流電機(jī)18 ;所述半橋芯片IR2304
(16)驅(qū)動能力強(qiáng)、動態(tài)響應(yīng)快、可同時驅(qū)動同一橋臂的上、下兩只開關(guān)器件，其內(nèi)部具有電源欠壓保護(hù)和關(guān)斷邏輯，從而增強(qiáng)電路的可靠性。對有刷直流電機(jī)18的控制采用閉環(huán)控制方式；所述電流檢測電路20從半橋電路17檢測出的電流信號，經(jīng)過隔離電路2后送給中央處理器I的A/D轉(zhuǎn)換電路，所述中央處理器I可以實時采集電流，構(gòu)成電流環(huán)。
由于上述技術(shù)方案的運(yùn)用，本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有下列優(yōu)點(diǎn):
本發(fā)明所述的地鐵屏蔽門門機(jī)控制器采用模塊化設(shè)計，集成度高，具備自檢功能，且控制、通信及信號電路和驅(qū)動電路之間互相隔離，易維護(hù)，同時本方案還設(shè)置有方便與第三方設(shè)備互聯(lián)的第三方通信接口。
[0019]上述實施例只為說明本發(fā)明的技術(shù)構(gòu)思及特點(diǎn)，其目的在于讓熟悉此項技術(shù)的人士能夠了解本發(fā)明的內(nèi)容并加以實施，并不能以此限制本發(fā)明的保護(hù)范圍，凡根據(jù)本發(fā)明精神實質(zhì)所作的等效變化或修飾，都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的保護(hù)范圍內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種地鐵屏蔽門門機(jī)控制器，其特征在于:包含將來自中央接口盤和站臺端頭控制盤以及就地控制盒的外部輸入輸出信號控制電路和監(jiān)視通信電路集成到主機(jī)通信控制電路板上的主機(jī)通信控制模塊、將驅(qū)動有刷直流電機(jī)的驅(qū)動電路集成在一塊獨(dú)立的有刷直流電機(jī)驅(qū)動電路板上的直流無刷電機(jī)驅(qū)動模塊；將驅(qū)動無刷直流電機(jī)的驅(qū)動電路集成在一塊獨(dú)立的無刷直流電機(jī)驅(qū)動電路板上的直流有刷電機(jī)驅(qū)動模塊；所述直流無刷電機(jī)驅(qū)動模塊、直流有刷電機(jī)驅(qū)動模塊分別與主機(jī)通信控制模塊相連；所述主機(jī)通信控制模塊可分別控制直流無刷電機(jī)驅(qū)動模塊、直流有刷電機(jī)驅(qū)動模塊工作。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的地鐵屏蔽門門機(jī)控制器，其特征在于:所述主機(jī)通信控制模塊，包含中央處理器；所述中央處理器經(jīng)過隔離電路與LonWorks通信模塊FT3150連接，Lonfforks通信模塊FT3150通過LonWorks通信傳輸變壓器FT-X2與LonWorks總線連接；所述中央處理器的CAN通信接口經(jīng)過隔離電路與預(yù)留的CAN通信模塊SN65HVD230連接；所述CAN通信模塊SN65HVD230直接與CAN總線連接，可進(jìn)行CAN總線通信，兼容第三方的接口 ；所述中央處理器可以實時的接收來自中央接口盤、站臺端頭控制盤和就地控制盒的外部輸入的控制命令；所述中央處理器的狀態(tài)指示信號依次經(jīng)過隔離電路和驅(qū)動電路后送給中央接口盤、站臺端頭控制盤和就地控制盒。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的地鐵屏蔽門門機(jī)控制器，其特征在于:對自中央接口盤、站臺端頭控制盤和就地控制盒輸入信號和對中央接口盤、站臺端頭控制盤和就地控制盒的輸出信號均分別進(jìn)行了單獨(dú)隔離，確保各路信號之間互不干涉。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的地鐵屏蔽門門機(jī)控制器，其特征在于:所述中央處理器通過隔離電路與信號調(diào)理電路相連，來自中央接口盤、站臺端頭控制盤和就地控制盒的外部輸入命令信號經(jīng)過信號調(diào)理電路調(diào)理，經(jīng)過隔離電路后可送給中央處理器。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或2或3或4所述的地鐵屏蔽門門機(jī)控制器，其特征在于:所述直流無刷電機(jī)驅(qū)動模塊通過排線插座與中央處理器連接；所述直流無刷電機(jī)驅(qū)動模塊，包含三相逆變器驅(qū)動器集成芯片IR2136、電流檢測電路、電壓檢測電路、信號調(diào)理電路；所述三相逆變器驅(qū)動器集成芯片IR2136通過隔離電路與排線插座連接；所述IR2136的輸出信號經(jīng)過三相全橋驅(qū)動電路后驅(qū)動無刷直流電機(jī)；所述電流檢測電路從三相全橋驅(qū)動電路檢測出電流信號，經(jīng)過模擬線性隔離電路后送給中央處理器的A/D轉(zhuǎn)換電路，中央處理器可以實時采集電流，構(gòu)成電流環(huán)；所述信號調(diào)理電路從無刷直流電機(jī)的霍爾傳感器采集信號，經(jīng)過隔離電路后送給中央處理器的捕獲電路，中央處理器可以實時采集無刷直流電機(jī)的速度和位置信號，構(gòu)成轉(zhuǎn)速環(huán)和位置環(huán)；所述電壓檢測電路采集三相全橋驅(qū)動電路的母線電壓，經(jīng)過模擬線性隔離電路后送給中央控制器的A/D轉(zhuǎn)換電路，中央處理器可以實時檢測出母線欠壓或者過壓等系統(tǒng)故障。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的地鐵屏蔽門門機(jī)控制器，其特征在于:所述直流有刷電機(jī)驅(qū)動模塊通過排線插座與中央處理器連接；所述直流有刷電機(jī)驅(qū)動模塊，包含IR2304、電流檢測電路；所述IR2304通過隔離電路與排線插座相連；所述IR2304所需的PWM控制信號由中央處理器提供；所述半橋芯片IR2304的輸出信號經(jīng)過半橋電路后驅(qū)動有刷直流電機(jī)；所述電流檢測電路從半橋電路檢測出的電流信號，經(jīng)過隔離電路后送給中央處理器的A/D轉(zhuǎn)換電路，所述中央處理器可以實時采集電流，構(gòu)成電流環(huán)。
【文檔編號】G05B19/418GK103777607SQ201410029701
【公開日】2014年5月7日 申請日期:2014年1月22日 優(yōu)先權(quán)日:2014年1月22日
【發(fā)明者】查阿六, 曹寧, 凌楊, 汪飛 申請人:蘇州閃聯(lián)高壓電器有限公司