CN104793128B - 一种轨道交通中驱动板故障检测装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种轨道交通中驱动板故障检测装置，包括计算机，计算机的输出端与PLC工控板的输入端连接，PLC工控板的输出端分别与第二继电器的输入端和第三继电器的输入端连接，第二继电器的输出端与第二开关电源的输入端连接，第二开关电源的输出端与接口板的输入端连接；第三继电器的输出端与脉冲触发主板的输入端连接；脉冲触发主板的输出端与接口板输入端连接；接口板输出端与霍尔电压电流传感器输入端连接，霍尔电压电流传感器输出端与USB数据采集卡输入端连接，USB数据采集卡输入端与计算机输入端连接，克服了现有的客车驱动板故障检修为人工判断，费时费力，工作效率低下的问题。

Description

一种轨道交通中驱动板故障检测装置

技术领域

本发明涉及轨道交通中驱动板检修领域，具体涉及一种轨道交通中驱动板故障检测装置。

背景技术

随着铁路DC600V/DC110V/AC380V客车大量的运用,为了保证客车电源的正常工作，须对电源驱动板进行定期检查，但是客车电源系统因生产厂家众多，产品种类多，各种电源驱动板功能不一，又相对独立，以致产品技术多样化，增加技术人员维修的难度和强度，并且每次维修后的驱动板要装至对应的逆变电源电源内部进行通电验证，不仅费时费力，而且工作效率低下，经常影响客车的正常运行。

发明内容

本发明的目的是提供一种轨道交通中驱动板故障检测装置，以克服现有的客车驱动板故障检修为人工判断，费时费力，工作效率低下的问题。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：一种轨道交通中驱动板故障检测装置，包括计算机、PLC工控板、第二继电器、第三继电器、第二开关电源、接口板、脉冲触发主板、霍尔电压电流传感器和USB数据采集卡；

计算机的输出端与PLC工控板的输入端连接，PLC工控板的输出端分别与第二继电器的输入端和第三继电器的输入端连接，第二继电器的输出端与第二开关电源的输入端连接，第二开关电源的输出端与接口板的输入端连接；第三继电器的输出端与脉冲触发主板的输入端连接；脉冲触发主板的输出端与接口板输入端连接；接口板输出端与霍尔电压电流传感器输入端连接，霍尔电压电流传感器输出端与USB数据采集卡输入端连接，USB数据采集卡输入端与计算机输入端连接；

计算机，用于向PLC工控板发送指令以控制第二继电器和第三继电器的动作，分析由USB数据采集卡采集到的被测驱动板的电量信号并自动生成测试结果；

第二开关电源，用于给被测驱动板供电；

接口板，用于连接被测驱动板；

脉冲触发主板，用于在对被测驱动板脉冲驱动测试时自动触发脉冲驱动信号；

霍尔电压电流传感器，用于将被测驱动板的测试电量信号转换为USB数据采集卡能接收处理的信号；

USB数据采集卡，用于采集霍尔电压电流传感器处理后的信号，并将采集到的信号输送给计算机进行分析。

进一步的，计算机输入端还与485通信模块输入端连接，485通信模块输入端与模拟量输出模块输入端连接，模拟量输出模块输出端与第一开关电源输入端连接，第一开关电源输出端与接口板输入端连接；PLC工控板的输出端还与第一继电器的输入端连接，第一继电器的输出端与第一开关电源的输入端连接；

计算机，用于向PLC工控板发送指令以控制第一继电器的动作，并向485通信模块发出DC48V或DC110V电压输出指令；

485通信模块，用于将计算机发出的DC48V或DC110V电压输出指令传送给模拟量输出模块；

模拟量输出模块，用于执行计算机发出的命令控制第一开关电源向接口板输入DC48V开关电源或DC110V开关电源。

本发明的有益效果是：通过对被测驱动板进行脉冲静态测试和脉冲触发测试，计算机中的测试系统自动对每路驱动测试数据进行判断是否合格，能够对驱动板进行综合自动化测试，测试系统自动生成被测驱动板每路驱动输出测试结果及试验报表，有效指导技术人员对驱动板进行检修测试，提高技术人员对驱动板维修的效率，节省维修的周期及人工成本。

附图说明

图1是本发明一种轨道交通中驱动板故障检测装置的结构示意图；

图2是本发明PLC工控板通过第一继电器控制第一开关电源、通过第二继电器控制第二电源开关、通过第三继电器控制脉冲触发主板的电路图；

图3是本发明装在计算机中的驱动板测试系统软件流程图。

图中，1.计算机，2.485通信模块，3.PLC工控板，4.USB数据采集卡，5.模拟量输出模块，6.第一开关电源，7.第一继电器，8.第二继电器，9.第三继电器，10.第二开关电源，11.脉冲触发主板，12.霍尔电压电流传感器，13.接口板，14.被测驱动板。

具体实施方式

如图1所示，本发明提供一种轨道交通中驱动板故障检测装置，包括计算机1、485通信模块2、模拟量输出模块5、第一开关电源6、PLC工控板3、第一继电器7、第二继电器8、第三继电器9、第二开关电源10、接口板13、脉冲触发主板11、霍尔电压电流传感器12和USB数据采集卡4；计算机1的输出端与PLC工控板3的输入端连接，PLC工控板3的输出端分别与第一继电器7的输入端、第二继电器8的输入端和第三继电器9的输入端连接，第二继电器8的输出端与第二开关电源10的输入端连接，第二开关电源10的输出端与接口板13的输入端连接；第三继电器9的输出端与脉冲触发主板11的输入端连接；脉冲触发主板11的输出端与接口板13输入端连接；接口板13输出端与霍尔电压电流传感器12输入端连接，霍尔电压电流传感器12输出端与USB数据采集卡4输入端连接，USB数据采集卡4输入端与计算机1输入端连接；另外，计算机1输入端还与485通信模块2输入端连接，485通信模块2输入端与模拟量输出模块5输入端连接，模拟量输出模块5输出端与第一开关电源6输入端连接，第一开关电源6输出端与接口板13输入端连接；第一继电器7的输出端与第一开关电源6的输入端连接。其中，接口板13集中统一目前国内各大生产厂家的客车逆变电源驱动板接口，接口板13还有LED显示功能，能够显示故障代码；第二开关电源10不仅为被测驱动板14供电，还为检测装置的相关控制电路供电；USB数据采集卡4采用研华的USB-4711数据采集卡。

本发明的工作原理为：

1.计算机1通过485通信模块2与模拟量输出模块5为双向通信，计算机1通过485通信模块2向模拟量输出模块5发送电压输出指令，模拟量输出模块5采用R-8022两路模拟量输出，模拟量输出模块5执行计算机1发出的命令，控制第一开关电源6向接口板13输入DC48V开关电源或DC110V开关电源，实现开关电源输出电压从0开始以一定的斜率上升至被测驱动板供电电压，以保护被测驱动板输入突加电压；另外，计算机1还通过PLC工控板3控制与第一开关电源6连接的第一继电器7输出动作，使得第一开关电源6向接口板13输入DC48V开关电源或DC110V开关电源。

2.PLC工控板3与计算机1进行232串口通信，计算机1测试系统根据被测驱动板14的种类型号发送指令给PLC工控板3，以控制第二继电器8输出动作，第二继电器8接通，第二开关电源10通过接口板13向被测驱动板14输入电源，实现被测驱动板14电源启动，以进行被测驱动板14的脉冲静态测试。脉冲静态测试过程中，被测驱动板14的电量信号通过霍尔电压电流传感器12转换为USB数据采集卡4可接收处理的信号；霍尔电压电流传感器12能够采集正负电压量，输出为USB数据采集卡4可处理的电压信号；USB数据采集卡4再将处理过的信号传送给计算机1，由计算机1对每路测试数据进行自动判断是否合格以及对整个脉冲静态测试自动生成测试结果。

3.PLC工控板3与计算机1进行232串口通信，计算机1发送指令给PLC工控板3以控制第三继电器9输出动作，第三继电器9接通后，脉冲触发主板11就接通了工作电压或电平信号；脉冲触发主板11如果接通了工作电压，就实现脉冲触发主板11的电源启动；脉冲触发主板11如果接通了电平信号，脉冲触发主板11通过相关的输入引脚电平自动输出被测驱动板14驱动测试所需的脉冲触发信号；通过脉冲触发主板11的电源启动及脉冲触发信号的输出启动，实现了被测驱动板14的脉冲驱动测试。脉冲驱动测试过程中，被测驱动板14的电量信号通过霍尔电压电流传感器12转换为USB数据采集卡4可接收处理的信号；霍尔电压电流传感器12能够采集正负电压量，输出为USB数据采集卡4可处理的电压信号；USB数据采集卡4再将处理过的信号传送给计算机1，由计算机1对每路测试数据进行自动判断是否合格以及对整个脉冲驱动测试自动生成测试结果。

试验测试完毕之后，计算机可自动生成被测驱动板脉冲静态测试及脉冲驱动测试试验报告，指导技术人员对被测驱动板进行快速而准确的检修。测试过程中，接口板13上的数码管会显示相应的故障代码，可通过故障代码人工判断脉冲触发系统工作状况。

具体的PLC工控板3通过第一继电器7控制第一开关电源6、通过第二继电器8控制第二电源开关10、通过第三继电器9控制脉冲触发主板11的电路图如图2所示：第一继电器7包括48V电源控制继电器KA5和110V电源控制继电器KA6，计算机1通过PLC工控板3控制不同的第一继电器7接通，使得第一开关电源6向接口板13输入DC48V开关电源或DC110V开关电源给被测驱动板14。第二继电器8包括5V电源控制继电器KA1、12V电源控制继电器KA2、15V电源控制继电器KA3和24V电源控制继电器KA4；计算机1根据被测驱动板14的种类型号通过PLC工控板3控制不同的第二继电器8接通，使得相应的电源输送给接口板13实现被测驱动板14的电源启动，以进行被测驱动板14的脉冲静态测试。第三继电器9包括+5V和+24V的工作电压控制继电器KA10、驱动板一路脉冲信号触发控制继电器KA7和两路反相互补脉冲信号触发控制继电器KA8；计算机1通过PLC工控板3控制+5V和+24V的工作电压控制继电器KA10输出动作，该继电器接通后，脉冲触发主板11就接通了工作电压，实现了脉冲触发主板11的电源启动；另外，计算机1通过PLC工控板3控制驱动板一路脉冲信号触发控制继电器KA7或两路反相互补脉冲信号触发控制继电器KA8输出动作，继电器接通后，脉冲触发主板11就接通了电平信号，脉冲触发主板11就自动输出被测驱动板14驱动测试所需的脉冲触发信号；通过脉冲触发主板11的电源启动及脉冲触发信号的输出启动，实现了被测驱动板14的脉冲驱动测试。

如图3所示，为计算机1的驱动板测试软件工作流程图：试验测试前，先将被测驱动板14连接至本发明装置试验台面板接口板13相应的接线端处，启动测试系统软件，输入用户登录账户及密码，进入测试主界面。在系统主界面基本信息栏中填写相应的信息诸如车号、编号、型号、生产厂家等基本信息，开始试验。试验系统启动被测驱动板14进行脉冲静态测试，并对每路测试数据进行自动判断是否合格以及对整个脉冲静态测试自动生成测试结果；静态测试完毕，系统启动脉冲触发主板11及脉冲信号进入脉冲驱动测试，并对每路测试数据进行自动判断是否合格以及对整个脉冲驱动测试自动生成测试结果。试验测试完毕之后，系统可自动生成被测驱动板脉冲静态测试及脉冲驱动测试试验报告，指导技术人员对被测驱动板进行快速而准确的检修。计算机1采用32位的Windows系统，计算机测试系统软件采用NI Labview编写。

Claims (1)

1.一种轨道交通中驱动板故障检测装置，其特征在于：包括计算机(1)、PLC工控板(3)、第二继电器(8)、第三继电器(9)、第二开关电源(10)、接口板(13)、脉冲触发主板(11)、霍尔电压电流传感器(12)和USB数据采集卡(4)；

所述计算机(1)的输出端与所述PLC工控板(3)的输入端连接，所述PLC工控板(3)的输出端分别与第二继电器(8)的输入端和第三继电器(9)的输入端连接，所述第二继电器(8)的输出端与所述第二开关电源(10)的输入端连接，所述第二开关电源(10)的输出端与所述接口板(13)的输入端连接；所述第三继电器(9)的输出端与脉冲触发主板(11)的输入端连接；所述脉冲触发主板(11)的输出端与所述接口板(13)输入端连接；所述接口板(13)输出端与所述霍尔电压电流传感器(12)输入端连接，所述霍尔电压电流传感器(12)输出端与所述USB数据采集卡(4)输入端连接，所述USB数据采集卡(4)输出端与所述计算机(1)输入端连接；

所述计算机(1)，用于向PLC工控板(3)发送指令以控制第二继电器(8)和第三继电器(9)的动作，分析由所述USB数据采集卡(4)采集到的被测驱动板(14)的电量信号并自动生成测试结果；

所述第二开关电源(10)，用于给被测驱动板(14)供电；

所述接口板(13)，用于连接被测驱动板(14)；

所述脉冲触发主板(11)，用于在对被测驱动板(14)脉冲驱动测试时自动触发脉冲驱动信号；

所述霍尔电压电流传感器(12)，用于将被测驱动板(14)的测试电量信号转换为USB数据采集卡(4)能接收处理的信号；

所述USB数据采集卡(4)，用于采集霍尔电压电流传感器(12)处理后的信号，并将采集到的信号输送给计算机(1)进行分析；

所述计算机(1)输出端还与485通信模块(2)输入端连接，所述485通信模块(2)输出端与模拟量输出模块(5)输入端连接，所述模拟量输出模块(5)输出端与第一开关电源(6)输入端连接，所述第一开关电源(6)输出端与接口板(13)输入端连接；所述PLC工控板(3)的输出端还与第一继电器(7)的输入端连接，所述第一继电器(7)的输出端与第一开关电源(6)的输入端连接；

所述计算机(1)，用于向所述PLC工控板(3)发送指令以控制第一继电器(7)的动作，并向所述485通信模块(2)发出DC48V或DC110V电压输出指令；

所述485通信模块(2)，用于将所述计算机(1)发出的DC48V或DC110V电压输出指令传送给所述模拟量输出模块(5)；

所述模拟量输出模块(5)，用于执行所述计算机(1)发出的命令控制第一开关电源(6)向接口板(13)输入DC48V开关电源或DC110V开关电源。