CN102903164A

CN102903164A - 轨道交通站台门单元控制器

Info

Publication number: CN102903164A
Application number: CN2012102262156A
Authority: CN
Inventors: 史和平; 何建军
Original assignee: Shanghai Sanyi Motor Control System Tech Co Ltd
Current assignee: Shanghai Sanyi Motor Control System Tech Co Ltd
Priority date: 2012-07-02
Filing date: 2012-07-02
Publication date: 2013-01-30
Anticipated expiration: 2032-07-02
Also published as: CN102903164B

Abstract

一种轨道交通站台门单元控制器，与站台门电机驱动器通过硬线连接实现各种功能控制、状态显示和数据通信；包括CPU、RS485、输入接线端子、输出接线端子和CAN总线；RS485、输入接线端子和输出接线端子分别通过光耦隔离与CPU通信相连；CAN总线通过隔离模块与CPU通信相连，CPU的电源采用隔离电源。本发明的站台门单元控制器采用了完全隔离模式，运行安全可靠，实现成本低。

Description

轨道交通站台门单元控制器

技术领域

本发明涉及控制器，特别涉及一种轨道交通站台门单元控制器。

背景技术

目前轨道交通站台门单元控制器大多采用PLC控制，成本高，调试安装不方便，数据传输不好实现，且PLC远距离数据传输一般是用ProfiBus总线进行通讯，它一般没加电气隔离，由于地电流回流大，有可能损坏PLC。

发明内容

本发明的目的，就是针对现有技术中存在的上述问题，提供一种轨道交通站台门单元控制器。

为了实现上述目的，本发明采用了以下技术方案：一种轨道交通站台门单元控制器，与站台门电机驱动器通过硬线连接实现各种功能控制、状态显示和数据通信；包括CPU、RS485、输入接线端子、输出接线端子和CAN总线；RS485、输入接线端子和输出接线端子分别通过光耦隔离与CPU通信相连；CAN总线通过隔离模块与CPU通信相连，CPU的电源采用隔离电源。

所述的CPU采用Microship公司的16位微处理器dsp33FJ64GP706A，由其进行各种逻辑控制、状态显示和数据传输。

所述的输入接线端子为三组，每组8路输入，共24路输入，分别是：自动开门命令输入、自动关门命令输入、自动/手动切换命令输入、就地隔离命令输入、手动开门命令输入、手动关门命令输入、红外就地隔离命令输入、手动解锁输入、应急门信号输入、端头门状态信号输入、左门接近开关1输入、左门接近开关2输入、右门接近开关1输入、右门接近开关2输入、门开到位反馈命令输入、门关到位反馈命令输入、左门开到位输入、左门关到位输入、右门开到位输入、右门关到位输入、左门遇阻输入、右门遇阻输入、左门手动解锁命令输入和右门手动解锁命令输入。

所述的输出接线端子为一组，共11路输出，分别是：左门开门命令输出、左门关门命令输出、右门开门命令输出、右门关门命令输出、左门手动解锁输出、右门手动解锁输出、故障报警灯输出、蜂鸣器输出、门状态灯输出、开门到位输出和关门到位输出。

所述的RS485接口采用平衡驱动器和差分接收器的组合和半双工的通讯方式。

还包括12个LED状态指示灯，其中一个绿灯为5V电源指示灯，另11个LED灯为红灯，分别为：工作正常指示灯、I2C出错指示灯、左门通讯故障指示灯、右门通讯故障指示灯、左右门过流指示灯、左右门过压指示灯、左右门霍尔故障指示灯、左右门马达故障指示灯、左右门光编故障指示灯、左右门装置故障指示灯和左右门故障态指示灯。

所述的CAN总线设计为DB9的9针D型接口连接，其输入输出均通过隔离模块，地址开关采用6位的拨码开关，每个控制器都有唯一的一个ID编码，编码可从1至64。

本发明的站台门单元控制器安装于轨道交通站台门两侧的一侧，与站台门电机驱动器之间通过硬线连接实现开、关门命令、解锁、遇阻等功能，保证对电机驱动器的实时控制，数据读取经由RS485半双工通讯，站台门单元控制器之间是通过CAN总线实现通讯的。CPU使用的是Microship公司的16位微处理器(dsp33FJ64GP706A)。由其进行各种逻辑控制、状态显示和数据传输。

本发明的轨道交通站台门单元控制器，采用了完全隔离模式，运行安全可靠，实现成本低。

附图说明

图1为本发明的轨道交通站台门单元控制器的总体结构方框图；

图2为站台门单元控制器的隔离状况方框图；

图3为本发明中的输入接线端子的结构示意图；

图4为本发明中的输出接线端子的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明进行详细说明。

参见图1、图2，本发明的轨道交通站台门单元控制器，包括CPU、RS485、输入接线端子、输出接线端子和CAN总线；RS485、输入接线端子和输出接线端子分别通过光耦隔离与CPU通信相连；CAN总线通过隔离模块与CPU通信相连，CPU的电源采用隔离电源。

各功能模块的结构和功能如下：

1、控制器的隔离：

参见图2，站台门单元控制器所有的输入与输出、RS485都采用了光耦隔离，24V电源采用的是隔离电源，数据传输用的CAN总线采用隔离模块，这保证了控制器的抗干扰性与稳定性。

2、数字输入：

所有数字输入均为24V接点输入，它们都通过光耦与控制部分隔离，每8个一组，共有3*8＝24路输入，所有的输入都带有LED指示灯，这样便于现场的安装与维护，各输入信号的参数如下：

正常输入电压，24V；

高电平最大输入电压，30V；

高电平最小输入电压，15V；

低电平最大输入电压，5V；

典型的输入电流，10mA。

数字输入功能如图3所示，有：

自动开门命令输入、自动关门命令输入、自动/手动切换命令输入、就地隔离命令输入、手动开门命令输入、手动关门命令输入、红外就地隔离命令输入、红外光幕输入、应急门输入、端头门输入、左门接近开关1输入、左门接近开关2输入、右门接近开关1输入、右门接近开关2输入、门开到位反馈命令输入、门关到位反馈命令输入、左门开到位输入、左门关到位输入、右门开到位输入、右门关到位输入、左门遇阻输入、右门遇阻输入、左门手动解锁命令输入与右门手动解锁命令输入等共24路输入，所有的24路输入都可使用。

3、数字输出：

所有的数字输出都按24V设计，共一组，11路输出，每路输出都与控制单元隔离，这里输出采用的是PhotoMOS管，是一种半导体器件，比继电器反应快，每路输出都有LED状态指示灯，这样便于现场的安装与维护，各路输出信号的参数如下：

最大开关电压，30V；

最小开关电压，18V；

最大开关电流，1.0A。

数字输出功能如图4所示，有：

左门开门命令、左门关门命令、右门开门命令、右门关门命令、左门手动解锁、右门手动解锁、故障报警灯、蜂鸣器、门状态灯、开门到位、关门到位共11路输出，所有11路输出均可使用。

4、RS485总线：

RS485接口是采用平衡驱动器和差分接收器的组合，抗共模干能力增强，即抗噪声干扰性好。与驱动器既有硬线连接，也有些数据是通过RS485总线方式，控制命令采用硬线连接可确保发出的各种命令能实时快速的得到响应，而其它数据则采用RS485进行传输。RS485采用半双工的通讯方式，上下两个插头可随便插，但一定要注意一个站台上所有的门其上插头要么全插左门，要么就全插右门，这样才能保证所有数据传输的正确。

5、LED状态灯指示：

控制器上共有12个LED状态指示灯(不包括输入输出状态指示)，其中有一个灯为绿灯(D76)，它为5V电源指示灯，另11个LED灯为红色的一排，其各功能状态如下：

D5为工作正常指示灯，闪烁频率为2Hz；

D6为I2C出错指示灯，正常为不亮，亮时表示读写外部EEPROM出错；

D7为左门通讯故障指示；

D8为右门通讯故障指示；

D9为左右门过流指示；

D10为左右门过压指示；

D11为左右门霍尔故障指示；

D12为左右门马达故障指示；

D13为左右门光编故障指示；

D14为左右门装置故障指示；

D15为左右门故障态指示。

6、CAN总线：

CAN“Controller Area Network”，即控制器局域网，是国际上应用最广泛的现场总线之一。最初，CAN被设计作为汽车环境中的微控制器通讯，在车载各电子控制装置ECU之间交换信息，形成汽车电子控制网络。比如：发动机管理系统、变速箱控制器、仪表装备、电子主干系统中，均嵌入CAN控制装置等。

一个由CAN总线构成的单一网络中，理论上可以挂接无数个节点。实际应用中，节点数目受网络硬件的电气特性所限制。例如，当使用Philips P82C250作为CAN收发器时，同一网络中允许挂接110个节点。CAN可提供高达1Mbit/s的数据传输速率，这使实时控制变得非常容易。另外，硬件的错误检定特性也增强了CAN的抗电磁干扰能力。

CAN是一种多主方式的串行通讯总线，基本设计规范要求有高的位速率，高抗电磁干扰性，而且能够检测出产生的任何错误。当信号传输距离达到10Km时，CAN仍可提供高达50Kbit/s的数据传输速率。

由于CAN总线具有很高的实时性能，因此，CAN已经在汽车工业、航空工业、工业控制、安全防护等领域中得到了广泛应用。

CAN总线连接设计为DB9的9针D型接口，其输入输出采用了隔离模块，地址开关采用6位(可用到2^6＝64档门)的拨码开关，每个控制器都有唯一的一个ID编码，编码可从1至64，如果只有16档门，则编码为1至16。

Claims

1.一种轨道交通站台门单元控制器，与站台门电机驱动器通过硬线连接实现各种功能控制、状态显示和数据通信；其特征在于：包括CPU、RS485、输入接线端子、输出接线端子和CAN总线；RS485、输入接线端子和输出接线端子分别通过光耦隔离与CPU通信相连；CAN总线通过隔离模块与CPU通信相连，CPU的电源采用隔离电源。

2.如权利要求1所述的轨道交通站台门单元控制器，其特征在于：所述的CPU采用Microship公司的16位微处理器dsp33FJ64GP706A，由其进行各种逻辑控制、状态显示和数据传输。

3.如权利要求1所述的轨道交通站台门单元控制器，其特征在于：所述的输入接线端子为三组，每组8路输入，共24路输入，分别是：自动开门命令输入、自动关门命令输入、自动/手动切换命令输入、就地隔离命令输入、手动开门命令输入、手动关门命令输入、红外就地隔离命令输入、手动解锁输入、应急门信号输入、端头门状态信号输入、左门接近开关1输入、左门接近开关2输入、右门接近开关1输入、右门接近开关2输入、门开到位反馈命令输入、门关到位反馈命令输入、左门开到位输入、左门关到位输入、右门开到位输入、右门关到位输入、左门遇阻输入、右门遇阻输入、左门手动解锁命令输入和右门手动解锁命令输入。

4.如权利要求1所述的轨道交通站台门单元控制器，其特征在于：所述的输出接线端子为一组，共11路输出，分别是：左门开门命令输出、左门关门命令输出、右门开门命令输出、右门关门命令输出、左门手动解锁输出、右门手动解锁输出、故障报警灯输出、蜂鸣器输出、门状态灯输出、开门到位输出和关门到位输出。

5.如权利要求1所述的轨道交通站台门单元控制器，其特征在于：所述的RS485接口采用平衡驱动器和差分接收器的组合和半双工的通讯方式。

6.如权利要求1所述的轨道交通站台门单元控制器，其特征在于：还包括12个LED状态指示灯，其中一个绿灯为5V电源指示灯，另11个LED灯为红灯，分别为：工作正常指示灯、I2C出错指示灯、左门通讯故障指示灯、右门通讯故障指示灯、左右门过流指示灯、左右门过压指示灯、左右门霍尔故障指示灯、左右门马达故障指示灯、左右门光编故障指示灯、左右门装置故障指示灯和左右门故障态指示灯。

7.如权利要求1所述的轨道交通站台门单元控制器，其特征在于：所述的CAN总线设计为DB9的9针D型接口连接，其输入输出均通过隔离模块，地址开关采用6位的拨码开关，每个控制器都有唯一的一个ID编码，编码可从1至64。