CN209433246U - 一种内燃机车微机控制柜试验台 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及机车检测领域，特涉及一种内燃机车微机控制柜试验台。本实用新型的脉冲采集电路用于采集被测微机控制柜输出的PWM信号；脉冲采集电路包括隔离电路和调节电阻；隔离电路为光电耦合器，光电耦合器的阳极与调节电阻连接，光电耦合器的阴极与直流地连接，光电耦合器的发射极与输出电阻连接，发射极与采样点连接；光电耦合器的集电极与直流电源正极连接，隔离电路与调节电阻串联，调节电阻与快速晶闸管串联后与直流电连接，快速晶闸管控制极与被测微机输出的PWM线连接。本实用新型确保了不同微机控制柜输出的信号在采样点一致和电路隔离的要求，满足不同各类型内燃机车脉冲信号采集的要求。

Description

一种内燃机车微机控制柜试验台

技术领域

本实用新型涉及机车检测领域，特涉及一种内燃机车微机控制柜试验台。

背景技术

内燃机车微机控制柜主要用于内燃机车上，如DF8B内燃机车、DF11内燃机车其功能是实现机车牵引工况下的限压、限流和恒功功率以及电阻制动工况下的恒流控制，同时采集内燃机车柴油机及辅助配件的各种信息给出保护动作并将信息反馈给微机显示屏显示。微机控制柜作为机车控制系统的关键配件，其工作状况及日常维护极为重要。由于微机控制柜系统复杂，功能全面，内部插件较多，如EXP微机控制箱插件多达11块9种。要对微机进行较为全面深入的检测，对操作人员的技术水平以及设备条件要求极高。目前，许多机务段甚至大修厂现行的设备无法对微机控制柜内部插件及整机进行全面测试，在平时检修中只要发现单板功能不正常，不管故障性质及状况，只能送专业厂家进行检修，大大增加了维修周期及成本。因此迫切需求开发研制一种操作简单、对技术能力要求不高的智能化内燃机车微机控制柜检测设备。

随着电子技术的不断发展、自动测试系统作为当今的电子产品测试设备，已广泛应用于电子行业。与常规的人工检测相比，由于它能快速、准确地完成测试任务，因此可大大节约人力和时间，缩短测试周期，提高测试精度。特别适用于机务段以及大修厂维修任务繁重的场合。

但是现有不同类型的内燃机车微机控制柜脉冲输出信号的定义不同，造成测试过程中，需要针对不同设备采用不同的脉冲采集电路，且由于维系过程中，微机控制柜脉冲输出线可能与其他导线接触，使其带有较高的电压，容易造成被测设备的损坏。

发明内容

针对现有技术的不足，本实用新型提供了一种内燃机车微机控制柜试验台。本实用新型的脉冲采集电路采用光电隔离的方式，确保了不同微机控制柜输出的信号在采样点一致和电路隔离的要求，满足不同各类型内燃机车脉冲信号采集的要求。

本实用新型的技术方案是：一种内燃机车微机控制柜试验台，包括上位机和测试主机，测试主机包括单板机插件、数字量输入出插件、信号源插件、恒流源插件和开关电源插件，单板机插件通过USB数据连接与上位机连接，其特征在于：单板机插件与被测微机控制柜通过通讯线和脉冲线连接，单板机插件包括通信电路和脉冲采集电路，脉冲采集电路用于采集被测微机控制柜输出的PWM信号；脉冲采集电路包括隔离电路和调节电阻；隔离电路为光电耦合器，光电耦合器的阳极与调节电阻连接，光电耦合器的阴极与直流地连接，光电耦合器的发射极与输出电阻连接，发射极与采样点连接；光电耦合器的集电极与直流电源正极连接，隔离电路与调节电阻串联，调节电阻与快速晶闸管串联后与直流电连接，快速晶闸管控制极与被测微机输出的PWM线连接。

根据如上所述的一种内燃机车微机控制柜试验台，其特征在于：单板机插件通过AMS总线与数字量输入出插件、连接信号源插件连接，数字量入出插件通过AMS总线与单板插件进行信息传递，信号源插件由单板机控制，分为数字/模拟转换处理部分和频率信号生成部，恒流源插件与信号源插件连接，恒流源插件是将信号源插件传送的模拟量电压作V\I变换处理输出。

根据如上所述的一种内燃机车微机控制柜试验台，其特征在于：开关电源插件为测试主机和被测微机控制柜供电。

根据如上所述的一种内燃机车微机控制柜试验台，其特征在于：信号源插件生成了32路模拟量电压信号和14路频率信号。

本实用新型的有益效果是：一是确保了各种不同机车脉冲信号都可隔离采集。二是杜绝了外部输入信号烧毁器件情况的发生。三是与常规的人工检测相比，缩短测试周期，提高测试精度。

附图说明

图1为本实用新型的测试系统框图和信号流程(开关电源插件没有标出)。

图2上位机软件操作流程图。

图3为脉冲采集电路原理图。

附图标记说明：电源Vcc、调节电阻Rx、采样点R、快速晶闸管V、输出电阻R2、光电耦合器U1。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型的技术方案作进一步说明。

如图1所示，本实用新型的内燃机车微机控制柜试验台包括上位机和测试主机，上位机与测试主机通过USB数据连接。本实用新型的测试主机包括单板机插件、数字量输入出插件、信号源插件、恒流源插件和开关电源插件。本实用新型的开关电源插件采用微机控制柜标准开关电源，输入是大功率电源装置提供的DC110V电压，输出+5V、+15V、-15V、+24V、-24V，为测试主机和被测微机控制柜供电，该插件设有输入、输出流，过压及欠压保护等功能，以保证控制系统正常工作。

如图1所示，本实用新型的单板机插件通过USB数据连接与上位机连接，单板机插件通过AMS总线与数字量输入出插件、连接信号源插件连接，数字量入出插件主要作用通过AMS总线与单板插件进行信息传递，产生24路开关量信号输出和10开关量输入信号以及4路0-150V高压直流电压源信号。信号源插件主要由单板机控制，分为数字/模拟转换处理部分和频率信号生成部分这两个部分，生成了32路模拟量电压信号和14路频率信号。恒流源插件与信号源插件连接，恒流源插件是将信号源插件传送的模拟量电压作V\I变换处理输出，实现多路恒流信号的输出。

如图1所示，本实用新型的单板机插件与被测微机控制柜通过通讯线和脉冲线连接，单板机插件包括通信电路和脉冲采集电路，通信电路采用Rs422通讯协议，脉冲采集电路用于采集被测微机控制柜输出的PWM信号。

如图3所示，脉冲采集电路包括隔离电路和调节电阻Rx。隔离电路为光电耦合器U1，光电耦合器U1的阳极与调节电阻Rx连接，光电耦合器U1的阴极与直流地连接，光电耦合器U1的发射极与输出电阻R2连接，且发射极与采样点R连接；光电耦合器U1的集电极与直流电源正极连接。隔离电路与调节电阻Rx串联，调节电阻Rx与快速晶闸管V串联后与直流电连接，快速晶闸管V控制极与被测微机输出的PWM线连接。这样本实用新型的可通过调节电阻Rx调节光电耦合器U1的工作电压，且采用快速晶闸管V作为输入，并通过光电耦合器U1隔离，确保了各种不同机车脉冲信号都可隔离采集，杜绝了外部输入信号烧毁器件情况的发生。

本实用新型的测试主机负责测试任务执行和数据采集工作；通过上位机软件建立操作界面和测试信息管理系统。上位机负责整个测试系统的硬、软件管理及测试信息结果归纳存档,并用于人机交互，提供测试界面、测试结果信息显示以及接收测试指令。上位机通过USB连接测试主机，与测试主机进行信息交互，发送测试指令给测试主机，接收测试主机发送过来的测试结果信息。测试主机为被测微机控制柜提供接口、接受上位微机控制系统的指令、产生各种模拟信号送给被测微机控制柜，同时通过检测被测微机控制柜运行状态，将监测结果反馈给上位机计算机控制系统。测试主机通过RS422串行通信接口与被测微机控制柜通信，同时采集微机控制柜送来的斩波脉冲信号，经过运算，输出6个电流信号送给微机控制柜，模拟6个电机电流信号。

Claims (4)

1.一种内燃机车微机控制柜试验台，包括上位机和测试主机，测试主机包括单板机插件、数字量输入出插件、信号源插件、恒流源插件和开关电源插件，单板机插件通过USB数据连接与上位机连接，其特征在于：单板机插件与被测微机控制柜通过通讯线和脉冲线连接，单板机插件包括通信电路和脉冲采集电路，脉冲采集电路用于采集被测微机控制柜输出的PWM信号；脉冲采集电路包括隔离电路和调节电阻；隔离电路为光电耦合器，光电耦合器的阳极与调节电阻连接，光电耦合器的阴极与直流地连接，光电耦合器的发射极与输出电阻连接，发射极与采样点连接；光电耦合器的集电极与直流电源正极连接，隔离电路与调节电阻串联，调节电阻与快速晶闸管串联后与直流电连接，快速晶闸管控制极与被测微机输出的PWM线连接。

2.根据权利要求1所述的一种内燃机车微机控制柜试验台，其特征在于：单板机插件通过AMS总线与数字量输入出插件、连接信号源插件连接，数字量入出插件通过AMS总线与单板插件进行信息传递，信号源插件由单板机控制，分为数字/模拟转换处理部分和频率信号生成部，恒流源插件与信号源插件连接，恒流源插件是将信号源插件传送的模拟量电压作V\I变换处理输出。

3.根据权利要求1所述的一种内燃机车微机控制柜试验台，其特征在于：开关电源插件为测试主机和被测微机控制柜供电。

4.根据权利要求1所述的一种内燃机车微机控制柜试验台，其特征在于：信号源插件生成了32路模拟量电压信号和14路频率信号。