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高铁用司机控制器的可靠性试验平台
摘要
分析了高铁用司控器可靠性检测的必要性,根据实验的逻辑关系,设计了可靠性试验平台的硬件和软件。并设计了分析算法,对可靠性进行评估。
【关键词】司机控制器可靠性试验平台
司机控制器是高铁的控制设备,是司机用来控制机车运行的控制电器。司机控制器利用低压控制电路实现对主电路的控制,其性能与可靠性直接关系到车辆的平稳操纵以及各种动作的实现。司机控制器即使发生小故障,也会给列车的运行带来很大的安全隐患,例如“窜车”、接受错误指令产生错误动作等。因此,验证司机控制器的可靠性显得尤为重要。
司机控制器可靠性试验平台以此需求研制,可实现对各档位的开关动作逻辑、电压、电流等信号的自动检测。试验装置具有可靠性好、自动化程度高、测试精度高等优点。
1 实验硬件装置设计
司机控制器实验装置的硬件以PLC为核心,选用台湾泓格公司的ip-8847做主控,用I-87053W-A5采集电流信号,用I-87017W-A5板卡采集电压,I-87063负责启停、报警等功能的实现,I-87088产生PWM脉冲,电源模块为110V可调电源以及24V高精度电源为司控器以及PLC供电。通过伺服电机带动司控器的手柄实现司控器各个档位之间来回切换,伺服电机具有低转速高转矩的特点,因此适用于此场合。PLC和工控机通过RS485通信,可实时显示试验工况,实现测试数据的管理,并生成相关的测试报表。如图1。
2 试验装置软件设计
试验装置软件分为两部分:1、PLC驱动伺服的程序。由梯形图程序编写,较简单不做介绍。2、上位机界面以及PLC与上位机之间的通讯。本试验平台上位机由VC++的MFC编写。VC++在提供可视化的编程方法的同时,也适用于编写直接对系统进行底层操作的程序,其生成代码的质量,也要优于其它的很多开发工具。VC++所提供的Microsoft基础类库(Microsoft Foundation Class Library,简写为MFC),对Win32应用程序接口(Win32 Application Programming Interface)进行了封装,这使得可以使用完全的面向对象的方法来进行Windows 应用程序的开发,从而大量的节省了应用程序的开发周期,降低了开发成本。VC++在数据库管理方面的性能优异,与底层通讯时效率更高。因此,我们利用MFC编写界面,用VC++。
为了保证数据传输的同步性,我们采用软件握手的方式。我们对发送的数据进行奇校验来保证通讯安全,很多基于串口的通讯都用这种既简单又相当准确的方法。具体方法是:在传送每个数据时都附加一位作为校验位,当数据中1的个数为偶数时,这个校验位就是1,否则校验位为0。接收方收到数据时,按照奇偶校验的要求监测数据中1的个数,如果是奇数,就表示传送正确。否则就是传送错误,对于检测到的错误数据,接收方放弃该数据,并立即发送信号要求发送方重发数据。
系统中,上位机界面用MFC编写,与下位机间的通讯程序则用到了VC++m控件,m通讯控件使用事件驱动方式来处理通讯软件开发的问题。m实现的,它包括对通讯错误的检测和处理以及对数据的处理和显示等一系列动作。
3 实验结果分析
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