signature=152c7128f5309ebd73e4a1d7e8516c1b,交流传动内燃机逻辑控制单元的开发设计

摘要：

随着我国铁路速度的不断提高,对机车控制性能要求也起来越高。但像传统内燃机车采用有触点电气控制系统,有触点控制电路有其自身难以避免的固有缺陷,如有触点器件的机械误动作,控制电路走线繁多,系统通用性差及检修维护工作量大等,会危及行车安全。为了克服继电器的不足,改善机车控制性能,在设计中采用现代电力电子和微电子技术构成的逻辑控制单元取代了传统内燃机车的有触点逻辑控制电路,微处理器发出的指令通过电力电子器件构成的输出通道直接控制接触器等外部负载,避免了目前的多级驱动,这样既能简化内燃机车的控制电路,提高了内燃机车的控制系统设计的灵活性,缩短了系统设计和调试的周期,实现了控制系统的通用性和可移植性,同时,微处理器的应用使逻辑控制系统能够具有故障判断的功能,以此提高机车运行的安全性。 本文以交流传动内燃调车机车为控制对象,分析了该交流传动内燃机车的电气控制系统,不但完成了输入的提取,而且在完成输出信号的提取的同时又根据机车逻辑控制关系完成了交流传动内燃机车的逻辑控制梯形图,再由此梯形图上的逻辑关系得出该交流传动内燃机车逻辑控制的特点,进而设计了LCU的总体结构。逻辑控制单元的硬件分为中央控制板和输入输出板两个部分组成,其分别基于TMS320F2812与EPM7128AETC144-5作为主控芯片,完成了逻辑关系的处理和输入输出信号的采集和放大功能并且完成了PCB板的设计。逻辑控制单元的软件是基于硬件的基础上完成的,其运用C语言在CCS3.3平台上编译,完成了逻辑关系的运算和输入输出信号的处理。本设计中的软件部分由逻辑控制单元的逻辑控制程序、通信程序、系统故障自诊断功能等的设计构成。完成逻辑功能设计后,本文又在容错措施、避错措施及故障诊断措施几个方面分析逻辑控制单元的系统可靠性。

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