[发明专利]基于三取二软硬件表决的列车LCU控制设备

权利要求书

1.基于三取二软硬件表决的列车LCU控制设备，其特征在于，所述设备包括：电源板、通信板、主控板、IO板，电源板将列车DC110V转换为设备工作电源；通信板用于实现LCU设备间通信和LCU与其他列车设备的通信；主控板用于实现逻辑梯形图的运算；IO板用于实现输入开关量信号的采集和控制命令的输出转换；一路输入开关量信号分别送入三张IO板的同一输入通道进行采集，三张IO板将采集值相互共享后，分别进行三取二表决得到输入表决值；输入表决值分别送入三张主控板进行逻辑梯形图运算，三张主控板将运算的控制值相互共享后，通过三取二表决得到控制表决值；控制表决值分别送入三张IO板的同一输出电路，将控制值转换为实际输出值，输出电路采用硬件三取二表决电路；

三取二表决电路包括ABC路MOS管组，每一路输出逻辑信号由CPU执行输出，并经过电路转换为一对相同的MOS管栅极信号，A路MOS管编组为A1、A2，B路MOS管编组为B1、B2，C路MOS管编组为C1、C2，A1、B1、C1漏极接DC110V电压，A1的源极接B2的漏极，B1的源极接C2的漏极，C1的源极接A2的漏极，A2、B2、C2源极接负载，其逻辑表达式为Y＝A1B2+B1C2+C1A2。

2.根据权利要求1所述的基于三取二软硬件表决的列车LCU控制设备，其特征在于，电源板通过硬线和通信板、主控板、IO板连接；通信板、主控板、IO板通过CAN总线连接；通信板包括：MVB通信板、CAN通信板、以太网通信板。

3.根据权利要求1所述的基于三取二软硬件表决的列车LCU控制设备，其特征在于，IO板、通信板、主控板使用双冗余CAN总线进行数据交互；同一信号在三张IO板之间使用局部双冗余CAN总线进行数据交互。

4.根据权利要求1所述的基于三取二软硬件表决的列车LCU控制设备，其特征在于，一路输入开关量信号通过三张IO板的同一输入通道进行采集、故障诊断，采集、故障诊断后的数据通过局部双冗余CAN总线在三张IO板中共享，IO板根据输入通道自检状态和采集数据，对输入采集值进行三取二计算，并将计算出的输入采集表决值发送给主控板、CAN通信板、MVB通信板和以太网通信板。

5.根据权利要求1所述的基于三取二软硬件表决的列车LCU控制设备，其特征在于，输入通道自检为：每个输入通道自检周期，IO板对板内所有DC110V输入通道进行1次自检；自检时，DC110V开关量输入通道上叠加DC110V电压，采集值为高电平则正常，否则为故障。

6.根据权利要求1所述的基于三取二软硬件表决的列车LCU控制设备，其特征在于，输入采集表决值按通道的自检状态进行表决计算：当3张IO板的同一输入通道自检都正常时，该通道的输入采集表决值等于相同的2张或3张IO板的采集值；当只有2张IO板的同一输入通道自检正常时，该通道的输入采集表决值等于2路采集值相同时的值，并将IO板输入通道故障信息报告给CAN通信板、MVB通信板和以太网通信板；当只有1张IO板的同一输入通道自检正常时，该通道的输入采集表决值等于自检正常IO板的采集值，并将IO板输入通道故障信息报告给CAN通信板、MVB通信板和以太网通信板。