CN103064320A - 基于mvb网络控制的机车辅助控制单元 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种基于MVB网络控制机车辅助控制单元，具有MVB网卡，DSP核心处理板。三相逆变控制板，斩波器控制板，充电机控制板等。其中MVB网卡，作为网络接口，与主控单元进行通信，将接受的数据经转换，通过内部CAN总线，发送到DSP核心处理板；DSP核心处理板通过内部CAN总线实现控制整个辅助控制单元的启动，停止，应急模式，对接触器的动作的逻辑，同时向主控单元发送采集到的模拟量和数字量的值，反馈实际的接触器动作信号，和主控单元需要的辅助控制模块的基本工作信息，检测故障信息，进行相应的封锁/启动脉冲的动作，保护辅助控制模块和外围控制电路。
Description
技术领域
本发明涉及专利分类号H04电通信技术；H04L数字信息的传输，例如电报通信；H04L12/00数据交换网络；H04L12/02零部件。
背景技术
机车辅助控制单元是机车辅助控制系统的核心部分，主要用于为机车的辅助电机，风机，压缩机等辅助系统的设备供电，同时将外围传感器测量得到的辅助变流柜的电压、电流、温度、风量等传感器信号，通过机车网络传递到机车司机显示屏中，方便机车司乘人员及时对各种情况进行处理。
MVB是将位于同一车辆，或固定重联的不同车辆中的标准设备连接到机车通信网络上的车辆总线。MVB采用主-从方式，接至访问有总线上唯一的主设备几种控制。主设备将总线的带宽分为两部分，即周期性的固定分配的部分（周期相）和按需分配的部分（偶发相）。周期相传送过程数据，偶发相传送消息数据。MVB中的设备按性能可分为0类~5类共六种类型，其中，0类设备不具有数据通信能力，主要包括中继器及总线耦合器等；1类设备具有过程数据性能和设备相应状态性能；2/3/4/5类设备除具有1类设备的性能外，还具有消息数据性能，其中4类和5类设备还具有总线管理能力，可以作为总线主控设备。
发明内容
针对以上问题的提出，本发明公开了基于MVB网络控制的机车辅助控制单元，具有：
作为网络接口与外部主控单元通信，将接收到的外部主控单元传输的指令数据进行转换，输出转换后的数据的MVB通信卡；
接收由所述MVB通信卡上传的数据的DSP核心处理单元，该DSP核心处理单元进行控制逻辑运算，并将其处理结果以数字量输出至外部辅变柜。
还具有：降压斩波器控制模块、逆变器控制模块和充电机控制模块；所述DSP核心处理单元根据通信卡上传的数据进行控制算法计算，并通过FPGA输出触发脉冲，控制上述降压斩波器控制模块、逆变器控制模块和充电机控制模块，实现外部辅变柜的逆变输出和充电机控制。
所述的MVB通信卡、DSP核心处理单元、降压斩波器控制模块、逆变器控制模块和充电机控制模块通过控制单元内部的CAN总线相连接。
所述基于MVB网络控制的机车辅助控制单元集成在3U架构的机箱中；所述MVB通信卡、DSP核心处理单元、降压斩波器控制模块、逆变器控制模块和充电机控制模块均为独立设置的控制板均为集成在3U架构机箱内部的电路板。
由于采用了上述技术方案，本发明提供的基于MVB网络控制的机车辅助控制单元，不占用外部接线空间，完全置于ACU机箱内部，同时转换效率高，数据错误率低，完全满足了机车的信号要求，同时成本较其他同类产品更低，但可以达到完全相同甚至更好的控制效果。
附图说明
为了更清楚的说明本发明的实施例或现有技术的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图做一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明的立体图
图2为本发明的原理示意图
图3为本发明的模块简图
具体实施方式
为使本发明的实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚完整的描述：
如图1-3所示：一种交流传动电力机车辅助控制单元MVB网卡，主要包括：
为了克服现有多种方式的CAN串行通信总线实时性和可靠性不足的缺陷，优选的，选择MVB通信卡作为网络接口与外部主控单元通信，将接收到的外部主控单元传输的指令数据进行转换，并且输出转换后的数据，将上传至DSP核心处理单元。DSP核心处理单元控制整个辅助控制单元的启动，停止，应急模式，对接触器的动作的逻辑，同时向主控单元发送采集到的模拟量和数字量的值，反馈实际的接触器动作信号，和主控单元需要的辅助控制模块的基本工作信息，检测故障信息，进行相应的封锁/启动脉冲的动作，保护辅助控制模块和外围控制电路。
该DSP核心处理单元进行控制逻辑运算和控制算法计算，并将其处理结果 以模拟/数字量输出至设置在外部的辅变柜。
降压斩波器控制模块、逆变器控制模块和充电机控制模块；所述DSP核心处理单元根据通信卡上传的数据输出触发脉冲，控制上述降压斩波器控制模块、逆变器控制模块和充电机控制模块，实现外部辅变柜的变频和充电。
所述的MVB通信卡、DSP核心处理单元、降压斩波器控制模块、逆变器控制模块和充电机控制模块通过控制单元内部的CAN总线相连接。
所述基于MVB网络控制的机车辅助控制单元集成在3U架构的机箱中；所述MVB通信卡、DSP核心处理单元、降压斩波器控制模块、逆变器控制模块和充电机控制模块均为独立设置的控制板均为集成在3U架构机箱内部的电路板。
通常的，在一台辅助变流柜中，在一台辅助变流柜中，会配置有两个结构和原理相同的ACU单元，分别和相关主电路组成两组辅助变流器装置和一组充电机装置。正常工况下，一组辅助变流器工作于CVCF定频定压模式，为机车上的定频负载提供50Hz三相380V电源，另一组辅助变流器工作于VVVF变频变压模式，为机车上的变频负载提供电源，两组互为冗余。正常工况下，充电机装置主要为本节机车上的蓄电池充电和为DC110V用电设备提供电源，并在紧急模式下，为整台机车的DC110V供电。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。
Claims (4)
1.一种基于MVB网络控制的机车辅助控制单元，其特征在于具有：
作为网络接口与外部主控单元通信，将接收到的外部主控单元传输的指令数据进行转换，输出转换后的数据的MVB通信卡；
接收由所述MVB通信卡上传的数据的DSP核心处理单元，该DSP核心处理单元进行控制逻辑运算，并将其处理结果以数字量输出至外部辅变柜。
2.根据权利要求1所述的基于MVB网络控制的机车辅助控制单元，其特征在于还具有：降压斩波器控制模块、逆变器控制模块和充电机控制模块；所述DSP核心处理单元根据通信卡上传的数据进行控制算法计算，并通过FPGA输出触发脉冲，控制上述降压斩波器控制模块、逆变器控制模块和充电机控制模块，实现外部辅变柜的逆变输出和充电机控制。
3.根据上述任一权利要求所述的基于MVB网络控制的机车辅助控制单元，其特征还在于：所述的MVB通信卡、DSP核心处理单元、降压斩波器控制模块、逆变器控制模块和充电机控制模块通过控制单元内部的CAN总线相连接。
4.根据权利要求1或2所述的基于MVB网络控制的机车辅助控制单元，其特征还在于：所述基于MVB网络控制的机车辅助控制单元集成在3U架构的机箱中；所述MVB通信卡、DSP核心处理单元、降压斩波器控制模块、逆变器控制模块和充电机控制模块均为独立设置的控制板均为集成在3U架构机箱内部的电路板。
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