專利名稱：一種機車熱風機控制器的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及機車駕駛室里溫度控制領域，具體涉及一種機車熱風機控制器。
背景技術：
目前，在我國鐵路各基層單位仍有大量DF4B(。)型機車在使用。特別是在西北、東北高寒地區，出于防寒考慮，df4b(。)型機車都裝備了熱風機供暖裝置。該供暖裝置一直存在以下弊端控制方式為手動控制，自動化程度不高，無法與上位機相連，實現不了中央集中控制；能量消耗大，駕駛員啟動加熱裝置后，溫度達到適宜時，經常忘記斷開電源，造成能源浪費，同時由于電阻長期發熱，導致電阻瓷架和電阻片燒壞，設備更換頻繁，經常費用較高；操控性能差，加熱電阻的功率選擇，完全由駕駛員憑經驗選擇，增加了駕駛員的勞動強度。隨著電力電子技術和計算機技術的發展，智能控制理論和可控硅技術的應用，智能控制機應時而生。鐵路特別是高鐵機車，智能化程度越來越高。原有的機車也要進行技術更新，如何創造一個舒適的機車駕駛室、降低駕駛員的勞動強度已成為目前必須要攻克的技術難題。

實用新型內容本實用新型所解決的技術問題在于提供一種機車熱風機控制器，針對機車現有駕駛室溫度控制相對落后的狀況，采用可控硅控制技術與智能化程度高的單片機控制，代替原有的人工控制熱風機，從而實現降低駕駛員勞動強度，創造一個舒適的機車駕駛室的目標，同時又提高效率，節能減排，智能操控，降低經常費用成本。本實用新型所解決的技術問題采用以下技術方案來實現一種機車熱風機控制器，包括主電路、控制盒，主電路包括可控硅電路、AC/DC控制電源、信號隔離及驅動電路、單片機控制系統、信號隔離及驅動電路、溫度檢測電路、報警電路、溫度顯示電路、機車駕駛員給定信號輸入電路、CAN總線電路。其中，可控硅電路輸入端與外接電源連接，輸出端與加熱電阻器接口相連，信號隔離及驅動電路接入可控硅電路，AC/DC控制電源、溫度檢測電路、機車駕駛給定信號輸入電路一并接入單片機控制系統，單片機控制系統與信號隔離及驅動電路、溫度顯示報警電路連接。控制盒包括AC380V接線端子、機車駕駛員輸入信號及CAN線端子、風扇、散熱器、PCB板、單片機控制系統、可控硅集成模塊、變壓器、溫度傳感器、LED顯示及報警電路接口、LED顯示器及報警器，散熱器與可控硅集成模塊成一體，單片機控制系統固定于PCB板上，其與機車通信電路采用CAN總線雙向連接，主電路中的各個電路與控制盒相對應接口連接。在本實用新型中，所述外接電源為機車電源。在本實用新型中，所述控制器外殼結構為鐵制品結構。在本實用新型中，所述可控硅電路控制兩臺電阻型發熱器。在本實用新型中，所述單片機控制系統為AT89C51CC03芯片。在本實用新型中，所述機車駕駛員給定信號輸入電路采用光電耦合芯片PC817。[0012]在本實用新型中，所述信號隔離電路及驅動電路2采用M0C3063光電雙向可控硅驅動芯片。有 益效果本實用新型一種機車熱風機控制器，采用可控硅控制技術與智能化程度高的單片機系統控制，通過溫度傳感器采集環境溫度，運用模糊控制方法，得出最佳的控制模式，從而自動控制熱風機的加熱電阻器和風扇的工作，同時用戶能自主進行功耗模式選擇，代替了原有的人工控制熱風機，最大程度的節省能量消耗，實現智能操控，安裝方便，溫度定義直觀，能夠實現實時生效，具有記憶儲存功能，易于操作，性能穩定，同時降低了經常費用成本。

圖I為本實用新型的較佳實施例中控制盒結構示意圖。圖2為本實用新型的較佳實施例主電路連接示意圖。
具體實施方式
為了使本實用新型實現的技術手段、創作特征、達成目的與功效易于明白了解，下面結合具體圖示，進一步闡述本實用新型。參見圖I的一種機車熱風機控制器，在本實施例中，控制盒包括AC380V接線端子I、機車駕駛員輸入信號及CAN線端子2、風扇3、散熱器4、PCB板5、變壓器6、溫度傳感器7、LED顯示及報警電路接口 8、LED顯示及報警9。AC380V接線端子I和機車駕駛員輸入信號及CAN線端子2置于控制盒外，主體焊接在PCB板5上，方便接線。風扇3采取外排方式，固定在控制盒的外側，并與散熱器4緊密連接在一起，散熱器4與可控硅集成模塊成一體，PCB板5、變壓器6、溫度傳感器7通過螺母固定在控制盒內，LED顯示及報警電路接口 8置于控制盒外，其主體焊接在PCB板5上，LED顯示及報警9設置在控制盒的側面，單片機控制系統固定于PCB板5上。控制盒工作時，變壓器6為控制盒提供電源，溫度傳感器7將實時檢測的溫度數據傳輸至PCB板5上的單片機控制系統，經過單片機控制系統處理得出最佳控制方式，LED顯示及報警9顯示此時最高溫度和最低溫度及實測溫度，若系統超過設置溫度，LED顯示及報警9將會報警，蜂鳴器響起，反之控制器繼續工作，風扇3和散熱器4共同為PCB板5提供散熱。參見圖2的一種機車熱風機控制器，在本實施例中，主電路包括可控硅電路10、信號隔離及驅動電路11、溫度檢測電路12、AC/DC電源電路13、單片機控制系統14、CAN總線電路15、溫度顯不和報警電路16、機車駕駛員給定輸入信號電路17、電阻加熱器18、機車電源19。工作時，機車駕駛員開啟機車熱風機控制器，溫度檢測電路12將檢測的溫度數據傳輸至單片機控制系統14 ;單片機控制系統14進行比較運算，運用模糊控制算法，得出最佳控制方式，產生開關控制信號，該信號經信號隔離電路及驅動電路11對可控硅集成模塊控制，通過可控硅電路10自動控制電阻加熱器18的工作；經過溫度顯示和報警電路16的傳輸在控制盒上顯示此時最高溫度和最低溫度及實測溫度，若熱風機長時間工作或者出現異常情況導致環境溫度高于設定的最高溫度時，則熱風機停止工作且控制盒內蜂鳴器報警；當熱風機停止工作一段時間后，如果環境溫度低于設定的最高溫度時，則控制盒內蜂鳴器停止報警；如果環境溫度繼續降低，當低于設定的最低溫度時，則熱風機繼續工作；如此循環。在此過程中機車駕駛員可以根據需求通過機車駕駛員給定信號輸入電路17完成對溫度控制目標值的設定、功耗模式選擇、手/自動控制選擇，送至單片機控制系統14 ;單片機控制系統14根據機車駕駛員的設定實時生效。在整個工作中通信電路CAN總線電路15完成單片機控制系統14與外部的通信。在本實施例中，主電路中的各個電路與控制盒相對應接口連接。 在本實施例中，可控硅電路10和AC/DC電源電路13外接機車電源19。在本實施例中，AC/DC電源電路13采用380VAC/12V變壓器，經過降壓整流后供控制器及風扇3電源。在本實施例中，機車駕駛員給定控制信號輸入接口電路17采用光電耦合芯片PC817避免了外界對單片機控制系統14的干擾。在本實施例中，信號隔離電路及驅動電路11采用M0C3063光電雙向可控硅驅動芯片實現信號隔離和可控硅驅動，避免強電及外界對單片機控制系統14的干擾，同時實現驅動功能。在本實施例中，CAN總線電路15采用PCA82C250作為CAN總線收發器，在收發器之間加高速光耦6N137，增強CAN節電抗干擾能力。在本實施例中，單片機控制系統14采用ATMEL公司的高速/低功耗/超強抗干擾的單片機AT89C51CC03，該芯片工作電壓5. 5V-3V,有EEPROM功能。在本實施例中，可控硅集成模塊采用ST公司三端雙向可控硅BTA41600B模塊，該模塊工作電流可達40A，柵極觸發電流50mA，工作溫度范圍_40°到125°，有極強的帶負載能力。以上顯示和描述了本實用新型的基本原理、主要特征和本實用新型的優點。本行業的技術人員應該了解，本實用新型不受上述實施例的限制，上述實施例和說明書中描述的只是說明本實用新型的原理，在不脫離本實用新型精神和范圍的前提下，本實用新型還會有各種變化和改進，這些變化和改進都落入要求保護的本實用新型范圍內。本實用新型要求保護范圍由所附的權利要求書及其等效物界定。
權利要求1.一種機車熱風機控制器，包括主電路、控制盒，主電路包括可控硅電路、AC/DC控制電源、信號隔離及驅動電路、單片機控制系統、信號隔離及驅動電路、溫度檢測電路、報警電路、溫度顯示電路、機車駕駛員給定信號輸入電路、CAN總線電路；控制盒包括AC380V接線端子、機車駕駛員輸入信號及CAN線端子、風扇、散熱器、PCB板、單片機控制系統、可控硅集成模塊、變壓器、溫度傳感器、LED顯示及報警電路接口、LED顯示器及報警器；其特征在于，可控硅電路輸入端與外接電源連接，輸出端與加熱電阻器接口相連，信號隔離及驅動電路接入可控硅電路，AC/DC控制電源、溫度檢測電路、機車駕駛給定信號輸入電路一并接入單片機控制系統，單片機控制系統與信號隔離及驅動電路、溫度顯示報警電路連接；控制盒中散熱器與可控硅集成模塊成一體，單片機控制系統固定于PCB板上，其與機車通信電路采用CAN總線雙向連接，主電路中的各個電路與控制盒相對應接口連接。
2.根據權利要求I所述的一種機車熱風機控制器，其特征在于，所述單片機控制系統為 AT89C51CC03 芯片。
專利摘要一種機車熱風機控制器，包括主電路、控制盒，主電路包括可控硅電路、AC/DC控制電源、信號隔離及驅動電路、單片機控制系統、信號隔離及驅動電路、溫度檢測電路、報警電路、溫度顯示電路、機車駕駛員給定信號輸入電路、CAN總線電路。可控硅電路和AC/DC電源電路外接機車電源，主電路中的各個電路與控制盒相對應接口連接，單片機控制系統與機車通信電路采用CAN總線雙向連接。本實用新型溫度控制精度高，智能化操控，能夠實現實時生效，具有記憶儲存功能，性能穩定，同時降低了經常費用成本。
文檔編號G05B19/042GK202677119SQ20122026613
公開日2013年1月16日 申請日期2012年6月7日 優先權日2012年6月7日
發明者許紅寨, 艾衛中 申請人:湖南農業大學