[发明专利]道岔控制模块及其全电子化的实现方法

说明书

本发明公开了一种道岔控制模块及其全电子化的实现方法，其道岔驱动电路是由2个FPGA分别向驱动电路发出驱动道岔的控制命令，三相交流电经过驱动电路以及电缆线与道岔电动机线圈构成回路，电动机通电开始转动；道岔转到底后撤销三相电源，道岔转动动作完成。此时与道岔的自动开闭器相连的线缆将表示电压通过检测电路转换为电平信号输出给2个FPGA，由此判断道岔的位置。道岔控制模块作为室外设备道岔的接口模块，通过内部总线接收联锁主机驱动命令转动外部道岔，当道岔转到位后，表示电路采集道岔的位置信息通过内部总线发送给联锁主机。

技术领域

本发明涉及一种适用于针对全电子计算机联锁，道岔控制模块全电子化的实现方法，尤其涉及道岔驱动电路和表示电路全电子化的实现方法。

背景技术

传统的6502电气集中执行组继电器实现的道岔控制电路使用一个单动道岔组合、一个阻容插件、一个二极管。其中单动道岔组合内包含表示变压器、一道岔启动继电器、锁闭继电器、二道岔启动继电器、道岔按钮继电器、定操继电器、反操继电器、定位表示继电器、反位表示继电器、一个0.5A的熔断器、两个3A的熔断器以及一个5A熔断器。电路中的继电器都是安全继电器，体积很大，需要安装在继电器组合柜上，且继电器间由很多导线连接，在接线上难免会出错。由安全继电器实现的道岔控制电路存在体积大、易出错、维护难和可扩展性差的问题。

发明内容

为了替代传统的6502电气集中执行组继电器实现的道岔控制电路，在进行道岔控制模块的设计中，本发明提供了一种道岔控制模块及其全电子化的实现方法，采用了新型电子器件来实现道岔驱动电路和表示电路。

为了解决以上问题本发明提供了一种道岔控制模块，其特征在于，包括FPGA、道岔驱动电路、表示电路；所述的FPGA包括FPGA1、PGA2；所述的道岔驱动电路包括保险丝、隔离电路、电流检测电路、电源开关电路和逻辑换相开关电路；所述的表示电路包括表示检测电路、表示电压产生电路；FPGA1、PGA2分别向道岔驱动电路发出驱动道岔的控制命令，三相交流电经过道岔驱动电路以及电缆线与道岔电动机线圈构成回路，道岔电动机通电开始转动；道岔转到底后撤销三相电源，道岔转动动作完成；此时与道岔的自动开闭器相连的线缆将表示电压产生电路表示的电压通过表示检测电路转换为电平信号输出给FPGA，由此判断道岔的位置。

所述的道岔驱动电路包括保险丝、隔离电路、电流检测电路、电源开关电路和逻辑换相开关电路；所述隔离电路使用电子负载继电器实现了直流和交流的隔离；所述电流检测电路包括电流互感器、运算放大电路，用于实现转辙机动作电路电流信息的实时监测；所述电源开关电路包括光耦器件和继电器，通过FPGA1和FPGA2控制光耦以导通继电器；所述电源开关电路的继电器包括开关K1，开关K2，开关K3，开关K4；所述逻辑换相开关电路包括光耦、MOS管和继电器，通过控制光耦导通MOS管，由MOS管来控制继电器，逻辑换相开关的继电器分为左位继电器和右位继电器，左位继电器包括开关K7，开关K8，右位继电器包括开关K5，开关K6；联锁主机发送驱动道岔命令，FPGA1和FPGA2分别通过隔离电路发出驱动道岔的控制命令，首先控制逻辑换相开关闭合，接着控制电源开关全部闭合。

当联锁主机发送道岔由右位转向左位的命令时，FPGA通过隔离电路发出由右位向左位的控制命令，首先控制左位继电器K7，K8闭合，接着控制电源开关K1，K2，K3，K4全部闭合；三相交流电经过保险丝、隔离电路、电源开关、电流检测电路和左位继电器K7，K8以及电缆线X1，X2，X3和X4与转辙机电动机线圈构成回路，电动机通电开始转动；转辙机转动后，电缆线X1，X2，X3中就有了稳定的电流，此时电缆线X1，X2，X3中的有电流，电流检测电路开始实时检测电缆线X1，X2，X3中的电流是否正常，如果正常则保持当前驱动状态，否则立刻切断驱动电路；转辙机转到底后，断开电源开关撤销三相电源，反操动作完毕。转辙机进行定操动作时，使用的换相开关K5，K6，其工作过程和原理与反操动作一致。