屏蔽門控制單元的運動控制系統的制作方法
【專利摘要】本發明提供了一種屏蔽門控制單元的運動控制系統，其特征在于，該系統包括：運動控制芯片模塊；輸入信號接口模塊；輸出信號接口模塊；與中央控制盤通信的MODBUS通信接口模塊；與執行機構驅動系統通信的CANBUS通信接口模塊；各接口模塊和運動控制芯片模塊之間的連接線路設置有隔離電路。本發明采用模塊設計，便于維修，并且通過隔離電路減少信號干擾，減少屏蔽門的誤操作。
【專利說明】屏蔽門控制單元的運動控制系統
【技術領域】
[0001]本發明涉及軌道交通站臺的屏蔽門自動控制技術，尤其涉及屏蔽門控制單元的運動控制系統。
【背景技術】
[0002]目前，無論是我國地鐵和城際軌道交通，還是高鐵等工程建設都處于快速發展和建設中，屏蔽門系統是軌道交通中不可缺少的安全防護系統。屏蔽門系統由機械和電氣兩大部分組成，每道屏蔽門都配有一套門控單元，一方面采集外圍設備的狀態并根據上位機的指令進行邏輯判斷，以確認是否執行開關門操作，另一方面將門體的狀態實時反饋到上位機，通過監控系統顯示出來。門控單元可以有效檢測到夾人、門體故障等情況以及提供當列車或者門體出現故障時的應急方案，以保證乘客的安全。
[0003]從當前全國多個城市已安裝的站臺屏蔽門的運行情況看，由于現有屏蔽門運動控制系統的設計缺陷，屏蔽門夾人或擠人事故仍時有發生，而影響屏蔽門安全的主要因素是控制系統不夠完善。
[0004]通過現有的軌道交通系統的調研及資料查詢，對屏蔽門安全系統進行分析，發現目前屏蔽門的安全系統仍存在一些問題，主要表現為:誤操作概率大，當車內乘客人數已經飽和或是人群擁擠混亂造成乘客還未進入車廂時，屏蔽門已開始關閉；此外，屏蔽門門控單元通常采用一體化設計，故障率比較高、維護成本高。

【發明內容】

[0005]本發明的目的是為了克服現有技術的不足而提供一種采用模塊設計、減少屏蔽門誤操作可能的屏蔽門控制單元的運動控制系統。
[0006]為了達到上述目的，本發明提供了一種屏蔽門控制單元的運動控制系統，該系統包括該系統包括:
[0007]運動控制芯片模塊；
[0008]輸入信號接口模塊；
[0009]輸出信號接口模塊；
[0010]與中央控制盤通信的MODBUS通信接口模塊；
[0011 ] 與執行機構驅動系統通信的CANBUS通信接口模塊；
[0012]各接口模塊和運動控制芯片模塊之間的連接線路設置有隔離電路。
[0013]優選地，所述MODBUS通信接口模塊包括雙MODBUS線路，與中央控制盤通信時，一路MODBUS線路作為備用。
[0014]優選地，所述輸入信號接口模塊包括24路輸入線路。
[0015]優選地，所述輸出信號接口模塊包括16路輸出線路。
[0016]優選地，該系統還包括:
[0017]電源模塊，提供不同等級的電壓接口供系統的各個模塊使用。[0018]與現有的屏蔽門控制單元的運動控制系統相比，本發明的屏蔽門控制單元的運動控制系統采用模塊化設計，便于運動控制系統的維修和維護；采用隔離電路，使傳輸的信號不受到干擾，從而避免屏蔽門的誤操作。同時，采用通信冗余控制結構，具有雙MODBUS線路和中央控制盤通信，使該運動控制系統不但具有穩定的運動控制能力，還具有良好的信息保障功能。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0019]為了更清楚地說明本發明實施例或現有技術中的技術方案，下面將對實施例或現有技術描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發明的一些實施例，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動的前提下，還可以根據這些附圖獲得其他的附圖。
[0020]圖1為根據本發明一個實施例的屏蔽門控制單元的運動控制系統的結構示意圖。【具體實施方式】
[0021]下面結合附圖和實施例對本發明的實施方式作進一步詳細描述。以下實施例僅用于說明本發明，但不能用來限制本發明的范圍。
[0022]圖1示出了根據本發明的一個實施例的屏蔽門控制單元的運動控制系統的結構示意圖。如圖1所示，框內部分為屏蔽門控制單元的運動控制系統的主要組成模塊。
[0023]運動控制系統JWPC8可分為電源模塊3、運動控制芯片模塊4 (主要包括DSP、ARM、FPGA以及其他的嵌入式芯片)、隔離電路5、24路輸入信號模塊6、16路輸出信號模塊7、MODBUS通信接口模塊9和CANBUS通信接口模塊10。
[0024]MODBUS通信接口模塊9為運動控制芯片模塊4與中央控制盤PSCl進行通信的通信接口，用于接收PSCl中上位機的控制指令和反饋狀態。
[0025]隔離電路5通過隔離元器件把噪聲干擾的路徑切斷，從而達到抑制噪聲干擾的效
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[0026]由于運動控制系統各模塊需要的電壓不盡相同，所以電源模塊3提供不同等級的電壓接口供系統的各個模塊使用。例如如圖1所示，就有3.3V、5V、24V等幾個等級，分別供給不同的模塊。
[0027]為了使運動控制系統不但具有穩定的運動控制能力，還具有良好的信息保障功能，所述MODBUS通信接口模塊9包括雙MODBUS線路，與中央控制盤PSCl通信時，一路MODBUS線路作為備用。
[0028]運動控制芯片模塊4根據控制指令和當前設備狀態生成對門體的運動指令并通過CANBUS通信接口模塊10發送到執行機構驅動系統JWPD2。例如在屏蔽門自動模式下，運動控制芯片模塊4接收來自PSCl的“自動開滑動門”和“自動關滑動門”開關滑動門命令來進行開啟滑動門和關閉滑動門。在手動模式下，運動控制芯片模塊4接收來自“就地開滑動門”和“就地關滑動門”的脈沖開關滑動門命令來進行開滑動門和關滑動門。
[0029]24路輸入信號模塊6接收來自安全回路、指示燈、蜂鳴器、固態繼電器以及PSC備用等的信號。
[0030]16路輸出信號模塊7給PSC、電磁鎖、端門和應急門傳感器等輸出信號。[0031]MODBUS是由Modicon (現為施耐德電氣公司的一個品牌)在1979年提出的，是全球第一個真正用于工業現場的總線協議。標準的MODBUS接口使用與RS-232C兼容的串行接口。MODBUS具有以下幾個特點:
[0032](I)標準、開放，用戶可以免費、放心地使用MODBUS協議，不需要交納許可證費，也不會侵犯知識產權。目前，支持MODBUS的廠家超過400家，支持MODBUS的產品超過600種。
[0033](2)M0DBUS可以支持多種電氣接口，如RS_232、RS_485等，還可以在各種介質上傳送，如雙絞線、光纖等。
[0034](3) MODBUS的幀格式簡單、緊湊，通俗易懂。用戶使用容易，廠商開發簡單。
[0035]CANBUS(Controller Area Network Bus)是由德國博世公司在20世紀80年代專門為汽車行業開發的一種串行通信總線。由于其高性能、高可靠性以及獨特的設計而越來越受到人們的重視，被廣泛應用于諸多領域。而且能夠檢測出產生的任何錯誤。當信號傳輸距離達到IOkm時，CANBUS仍可提供高達50kbit/s的數據傳輸速率。由于CANBUS總線具有很聞的實時性能和應用范圍，從位速率最聞可達IMbps的聞速網絡到低成本多線路的50Kbps網絡都可以任意搭配。因此，CANBUS己經在汽車業、航空業、工業控制、安全防護等領域中得到了廣泛應用。
[0036]上述實施例提供的屏蔽門控制單元的運動控制系統采用模塊化設計，便于運動控制系統的維修和維護；采用隔離電路，使傳輸的信號不受到干擾，從而避免屏蔽門的誤操作。
[0037]以上實施例僅用于說明本發明，而非對本發明的限制。盡管參照實施例對本發明進行了詳細說明，本領域的普通技術人員應當理解，對本發明的技術方案進行各種組合、修改或者等同替換，都不脫離本發明技術方案的精神和范圍，其均應涵蓋在本發明的權利要求和范圍當中。
【權利要求】
1.一種屏蔽門控制單元的運動控制系統，其特征在于，該系統包括: 運動控制芯片模塊； 輸入信號接口模塊； 輸出信號接口模塊； 與中央控制盤通信的MODBUS通信接口模塊； 與執行機構驅動系統通信的CANBUS通信接口模塊； 各接口模塊和運動控制芯片模塊之間的連接線路設置有隔離電路。
2.權利要求1所述的系統，其特征在于，所述MODBUS通信接口模塊包括雙MODBUS線路，與中央控制盤通信時，一路MODBUS線路作為備用。
3.權利要求1所述的系統，其特征在于，所述輸入信號接口模塊包括24路輸入線路。
4.權利要求1所述的系統，其特征在于，所述輸出信號接口模塊包括16路輸出線路。
5.權利要求1-4其中任一項所述的系統，其特征在于，該系統還包括: 電源模塊，提供不同等級的電壓接口供系統的各個模塊使用。
【文檔編號】E05F15/20GK103774951SQ201410008947
【公開日】2014年5月7日 申請日期:2014年1月8日 優先權日:2014年1月8日
【發明者】于鑫, 王志飛, 夏德春, 闞庭明, 陳棟, 郭順利, 智鵬, 白雨坤, 魏耀楠 申請人:中國鐵道科學研究院電子計算技術研究所, 北京經緯信息技術公司