CN204856199U - 铁路车下电源主控板的检测装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种铁路车下电源主控板的检测装置，一种铁路车下电源主控板检测装置，包括与主控板依次连接的信号转换单元和监控系统；信号转换单元，用于对接收到的数字量信号进行数模转换，对接收到的开关量信号进行电压转换，对接收到的模拟量信号进行通断控制，转换完成后，再将需要发送出去的信号发送出去；监控系统，用于发送各种命令信号至信号转换单元，还用于接收经信号转换单元传递来的各种由主控板发送的反馈信号，还用于显示各项试验的进行状态与数据；其中，命令信号包括用于选择主控板工作模式的信号、启动主控板的信号和模拟主控板工作状态的信号。解决了现有技术中主控板检测成本高、效率低的问题。

Description

铁路车下电源主控板的检测装置

技术领域

本实用新型属于自动化技术领域，涉及铁路车下电源主控板的检测装置。

背景技术

目前行业内DC600V电源生厂厂家多达7家，其电源内部的核心部件为整机内部的主控板，均由各厂家独立设计与制作。该主控板控制着电源的整个工作过程，其内部接口和采集信号方式各不相同，但在控制和检测各类信号的原理上存在一定的相似性。现总结如下：主控板为电源内部控制中心，其功能集中，技术保密性高，给维修与检测带来很大技术难题；主控板的外观和接口、内部电路原理均不相同，但主控板的功能大体相同，均用于DC600V电源内部接触器的控制与检测，输入的DC600V电压和输出AC380V电压检测等；主控板控制与检测的输入输出参数总体上可分为三大类，其开关量信号，模拟量信号，数字量信号；主控板在维修过程中，没有明确的试验标准判断主控板维修的好坏，针对不明故障的主控板，没有可靠与智能化的设备对板件进行故障检测。

综上所述，主板维修是一个难度较高的工作，从业人员需要熟悉板件的各项功能和检测方法，才能准确判断其维修后的质量是否合格。而传统的检测方法则需要将主控板安装于整机电源内部，通过外围供电设备和负载试验设备给整机电源供电试验后才能确定主控板的正常与故障。这种方法需要现场更多的设备和各厂家的整机电源作为试验系统。这种方法需要庞大的物资和时间投入，实际上成本太高而效率较低。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种铁路车下电源主控板的检测装置，以解决现有技术中主控板检测成本高、效率低的问题。

本实用新型所采用的技术方案是，一种铁路车下电源主控板检测装置，包括与主控板依次连接的信号转换单元和监控系统；

信号转换单元，用于对接收到的数字量信号进行数模转换，对接收到的开关量信号进行电压转换，对接收到的模拟量信号进行通断控制，转换完成后，再将需要发送出去的信号发送出去；

监控系统，用于发送各种命令信号至信号转换单元，还用于接收经信号转换单元传递来的各种由主控板发送的反馈信号，还用于显示各项试验的进行状态与数据；其中，命令信号包括用于选择主控板工作模式的信号、启动主控板的信号和模拟主控板工作状态的信号。

进一步的，信号转换单元包括检测板和继电器；

检测板，用于接收主控板发来的数字量信号，并对其进行数模转换后再发送至监控系统；

继电器，用于将监控系统发出的模拟量信号经继电器吸合后传送至主控板，同时完成DC110V开关量信号和DC24V开关量信号之间的电压转换。

本实用新型的有益效果是，通过模拟主控板外围数据的输入输出，来对主控板进行各项性能试验，用于对主控板的所有功能进行整体性能测试与试验数据监测，不仅能对主控板进行更完善的性能试验，且其操作简易，安全可靠，提高了维修的效率和合格率；大大降低投入成本，方便维修人员对主控板进行更全面的了解与维修，整个试验过程通过人机界面显示主控板的各项性能数据，并能直观判断板件的性能是否合格。

附图说明

图1为本实用新型铁路车下电源主控板的检测装置的模块连接图。

图中，1.主控板，2.信号转换单元，3.监控系统。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型进行详细说明。

本实用新型提供了一种铁路车下电源主控板1检测装置，包括与主控板1依次连接的信号转换单元2和监控系统3两大部分构成。

信号转换单元2，用于对接收到数字量信号、开关量信号和模拟量信号进行转换，转换方法具体为，对接收到的数字量信号进行数模转换，对接收到的开关量信号进行电压转换，对接收到的模拟量信号进行通断控制。转换完成后，再将需要发送出去的信号发送出去。

信号转换单元2主要由检测板和继电器组成，检测板和继电器的功能独立，分别提供和处理主控板1工作所需要的各种条件。

检测板用于接收主控板1发来的数字量信号，并对其进行数模转换后再发送至监控系统3；

继电器用于将监控系统3发出的模拟量信号经继电器吸合后传送至主控板1，同时完成DC110V开关量信号和DC24V开关量信号之间的电压转换，并将转换为DC110V的开关量信号发送至主控板1，将转换为DC24V的开关量信号发送至监控系统3。

主控板1在启动过程中会发出四路DC110V开关量信号，经继电器动作后将四路DC110V开关量信号转换为四路DC24V开关量信号，并将四路DC24V开关量信号输送至监控系统3，用以监控主控板1是否正确的发送了四路DC110V开关量信号。

监控系统3，通常为触摸屏PLC一体机，用于发送各种命令信号至信号转换单元2，还用于接收经信号转换单元2传递来的各种由主控板1发送的反馈信号；其中，命令信号包括用于选择主控板1工作模式的信号、启动主控板1的信号和模拟主控板1工作状态的信号。

监控系统3还用于在触摸屏上对各项试验数据进行状态与数据的显示，以实现对主控板1试验过程中的所有数据进行监测与控制。具体显示的内容包括输入主控板1的所有模拟量信号电压数据、主控板1启动过程中各路继电器的吸合或者断开状态、主控板1输出的脉冲信号经信号转换单元2处理后将电压量送至监控系统3的显示。

本实用新型的铁路车下电源主控板1检测装置，通过模拟主控板1外围数据的输入输出，来对主控板1进行各项性能试验，用于对主控板1的所有功能进行整体性能测试与试验数据监测。

本实用新型一种铁路车下电源主控板的检测方法，按照以下步骤实施：

步骤1、将信号转换单元2与主控板1连接，由监控系统3发出DC24V的模拟量至信号转换单元2的继电器，主控板1发送启动信号至继电器，由继电器控制启动信号发送至主控板1的不同引脚，以选择主控板1的工作模式为逆变器模式或充电机模式；其中启动信号是由主控板1不间断的发出的常态数字量；

步骤2、选择好主控板1的工作模式后，主控板1根据选择的模式启动相应的程序，并开始自检，自检时先初始化输出的开关量信号和数字量信号，同时检测输入的各数字量信号、开关量信号和模拟量信号是否正常；当自检出现异常时会显示相应的故障代码；

步骤3、自检正常后，由监控系统3发出两路DC600V电压模拟量和两路AC380V电压模拟量，其中第一路DC600V电压模拟量信号直接发送至主控板1，第二路DC600V电压模拟量和两路AC380V电压模拟量均发送至信号转换单元2的继电器的常开点，当主控板1检测接收到的第一路DC600V电压模拟量正常后开始启动；

步骤4、启动过程中，主控板1先后发出四路DC110V开关量至信号转换单元2的继电器，经转换单元2的继电器动作后接通第一路DC600V电压模拟量、两路AC380V电压模拟量和四路DC110V开关量至主控板1，同时继电器还接通四路DC24V开关量发送到监控系统3；

主控板再发出三组脉冲数字量信号至检测板，检测板将数字量信号进行数模转换后，将转换为电压模拟量发送至监控系统3显示电压大小，同时检测板在接收主控板1发来的三组脉冲信号时会同步发出三个数字量信号至继电器常闭点发送至主控板1，该继电器由监控系统3进行控制。主控板在检测以上的开关量，四路模拟量，三路数字量均正常后，主控板1完成启动过程，并在其自身的显示窗口上显示出正常代码；

步骤5、根据对主控板1所要进行的试验项目，由监控系统3发送模拟主控板1各种工作状态的模拟量信号，各种工作状态的模拟量信号经信号转换单元2的继电器闭合或断开后，再发送至主控板1，通过主控板1显示的工作代码，来判断主控板1此时的工作状态是否正常。

实施例

以下提供一种使用本实用新型的主控板1检测装置，对铁路DC600V车下电源装置中，由武汉征原铁路电气厂家于2007-2012年期间所生产的主控板1进行性能试验的实施例。

将本实用新型的主控板1检测装置与主控板1连接，选择主控板1的工作模式为逆变器模式后待机工作，开始自检，自检正常后启动主控板1，当主控板1完成所有启动过程后，会发出数字量信号至信号转换单元2中的检测板，检测板进行数模转换后再发送至监控系统3，通过监控系统3能看到主控板1工作所需的各种数据及状态。

然后开始进行具体的测试试验项目：

1、输入过压试验时：由监控系统3输出的DC600V电压模拟量I且大于额定输入的电压值至主控板1；

如果主控板1判断出输入的电压模拟量信号超标时，主控板1会显示代码1.0，则表示主控板1的该项功能正常，如果主控板1未显示该代码，则表示主控板1的该项功能不正常。

2、输入欠压试验时：由监控系统3输出的DC600V电压模拟量I且小于额定输入的电压值至主控板1；

如果主控板1判断出输入的电压模拟量信号未达到启动条件时，主控板1会显示代码2.0，则表示主控板1的该项功能正常；如果主控板1未显示该代码，则表示主控板1的该项功能不正常。

3、试验项目为输出过压试验时：由监控系统3输出两路AC380V电压模拟量且同时大于额定输入的电压值至信号转换单元2，并经信号转换单元2中的继电器接通后，再发送至主控板1；

如果主控板1判断出输入的两路电压模拟量信号同时偏高时，主控板1会显示代码3.0，则表示主控板1的该项功能正常；如果主控板1未显示该代码，则表示主控板1的该项功能不正常。

4、试验项目为输出欠压试验时：由监控系统3输出两路AC380V电压模拟量且同时小于额定输入的电压值至信号转换单元2，并经信号转换单元2中的继电器接通后再发送至主控板1；

如果主控板1判断出输入的两路电压模拟量同时偏低时，主控板1会显示代码4.0，则表示主控板1的该项功能正常；如果主控板1未显示该代码，则表示主控板1的该项功能不正常。

5、试验项目为输出过流试验时：由监控系统3输出两路AC380V电流模拟量且其中一路大于额定输入的电压值至信号转换单元2，并经信号转换单元2中的继电器接通后再发送至主控板1；

如果主控板1判断出输入的两路电压模拟量有一路偏高时，主控板1会显示代码5.0，则表示主控板1的该项功能正常；如果主控板1未显示该代码，则表示主控板1的该项功能不正常。

6、试验项目为输出过载试验时：由监控系统3输出两路AC380V电流模拟量且同时大于额定输入的电压值至信号转换单元2，并经信号转换单元2中的继电器接通后再发送至主控板1；

如果主控板1判断出输入的两路电压模拟量同时偏高时，主控板1会显示代码6.0，则表示主控板1的该项功能正常；如果主控板1未显示该代码，则表示主控板1的该项功能不正常。

7、试验项目为IGBT故障试验时：由监控系统3输出三路DC24V开关量信号至信号转换单元2，并切断信号转换单元2传输的三路脉冲反馈数字量信号；

如果主控板1判断其自身未接收到脉冲反馈信号时，主控板1显示代码7.1、7.2、7.3其中的一种或多种，则表示主控板1的该项功能正常；如果主控板1未显示该代码其中的一种或多种，则表示主控板1的该项功能不正常。

8、试验项目为过热保护试验时：由监控系统3输出一路DC24V开关量信号至信号转换单元2，并切断信号转换单元2送至主控板1的DC24V开关量信号；

如果主控板1判断出该路开关量信号异常时，主控板1会显示代码9.0，则表示主控板1的该项功能正常；如果主控板1未显示该代码，则表示主控板1的该项功能不正常。

9、试验项目为内部故障试验时：由监控系统3输出两路不同的电压模拟量至信号转换单元2，并经信号转换单元2中的继电器接通后再发送至主控板1；其中一路电压模拟量小于额定输入的电压值，另一路电压模拟量等于额定输入的电压值；

如果主控板1判断两路电压模拟量信号相差值过高时，主控板1会显示代码D5，则表示主控板1的该项功能正常；如果主控板1未显示该代码，则表示主控板1的该项功能不正常。

10、试验项目为接触器故障试验时：由监控系统3输出四路DC24V开关量信号至信号转换单元2，并随机切断信号转换单元2传输的四路DC110V开关量反馈信号其中的一路；

如果主控板1检测到DC110V开关量输入异常，主控板1会显示代码E1、E2、E3、E4其中的一种，则表示主控板1的该项功能正常；如果主控板1未显示该代码，则表示主控板1的该项功能不正常。

11、试验项目为预充电故障试验时：由监控系统3同时输出DC600V电压模拟量I和DC600V电压模拟量II且DC600V电压模拟量II小于额定输入的电压值。其中DC600V电压模拟量I直接送至主控板1，DC600V电压模拟量II送至信号转换单元2；在主控板1检测到输入的DC600V电压模拟量I正常时，主控板1开始启动，启动时主控板1先发出第一路DC110V开关量送到信号转换单元2的继电器，继电器动作后将DC600V电压模拟量II传输到主控板1，主控板1判断出DC600V电压模拟量II过低于DC600V电压模拟量I时，主控板1显示代码C.0，则表示主控板1的该项功能正常；如果主控板1未显示正确代码，则表示主控板1的该项功能不正常；

12、试验项目为正常工作试验时：主控板1的启动过程中，主控板1实时检测监控系统3与主控板1之间传递的各开关量信号、各电压模拟量信号和各脉冲反馈数字信号；

当主控板1判断出各开关量信号、各电压模拟量信号和各脉冲反馈数字信号无异常时，主控板1会显示代码OP，则表示主控板1的该项功能正常；如果主控板1未显示该代码，则表示主控板1的该项功能不正常。

待以上试验均试验正常后，说明主控板1质量合格。整个试验过程由监控系统3的触摸屏监控并显示各种模拟量信号数据和开关量信号状态，并通过信号转换单元2内的检测板与继电器对主控板1进行信号转换传送至触摸屏PLC一体机，实现对整个试验的数据进行监测。

通过上述实施例可以看出，本实用新型的检测装置能全面模拟主控板1在不同工作条件下的工作数据，分析主控板1的各项性能是否合格；该检测装置能对主控板1的所有数据进行实时监测，通过触摸屏显示其工作状态和各项工作数据，整个过程直观，清晰；该检测装置能设置主控板1的各种工作模式，能模拟主控板1在逆变器工作模式和充电机工作模式下的状态，该试验台操作简单方便，使用时，首先将主控板1连接至主控板1检测装置的信号转换单元2上，然后通过监控系统3的触摸屏选择工作状态即可启试验程序，解决了现有技术中主控板检测成本高、效率低的问题。

Claims (3)

1.一种铁路车下电源主控板检测装置，其特征在于，包括与主控板(1)依次连接的信号转换单元(2)和监控系统(3)；

所述的信号转换单元(2)，用于对接收到的数字量信号进行数模转换，对接收到的开关量信号进行电压转换，对接收到的模拟量信号进行通断控制，转换完成后，再将需要发送出去的信号发送出去；

所述的监控系统(3)，用于发送各种命令信号至所述的信号转换单元(2)，还用于接收经所述的信号转换单元(2)传递来的各种由主控板(1)发送的反馈信号，还用于显示各项试验的进行状态与数据；其中，所述的命令信号包括用于选择主控板(1)工作模式的信号、启动主控板(1)的信号和模拟主控板(1)工作状态的信号。

2.如权利要求1所述的检测装置，其特征在于，所述的信号转换单元(2)包括检测板和继电器；

所述的检测板，用于接收主控板(1)发来的数字量信号，并对其进行数模转换后再发送至监控系统(3)；

所述的继电器，用于将监控系统(3)发出的模拟量信号经继电器吸合后传送至主控板(1)，同时完成DC110V开关量信号和DC24V开关量信号之间的电压转换。

3.如权利要求1或2所述的检测装置，其特征在于，所述的监控系统(3)为触摸屏PLC一体机。