0导言
机车电子操控柜是机车(SS4G、SS6B等类型的机车)操控电路的中心，其首要功用是完结机车的牵引、制动操控及空转、滑行维护操控等。因为整个电子操控柜由很多个模仿、数字电路插件板组成(绝大多数为模仿电路板)，其自身便是一个极端杂乱的电子设备，再加上其长时间作业在高温、振荡和强磁的恶劣条件下，因而造成了机车电子操控柜的毛病发生率极高(窜车、无流等毛病)。而且确诊难度很大。传统的监测办法是依托一些仪器仪表，依照盯梢信号逐点寻迹的思路，依托人的逻辑判别来断定设备的毛病地点，该办法功率低，实时性不强，不能实时监测机车电子柜的运转状况。因而，规划一个机车电子柜的实时监测体系是进步机车检修功率和行车安全的要害。
1体系结构原理
本体系可由信号调度电路、信号收集板和存储发送单元组成。电子柜信号经信号调度电路转化成收集板能够收集的信号后，经信号收集板收集后，再经过CAN总线发送到存储发送单元，然后经过规范RS-485接口发送到确诊单元进行毛病确诊。数据收集也能够经过U盘从USB接口中取出，以便用到地上剖析处理体系。整个体系的结构框图如图1所示。
2信号调度电路规划
一般电子操控柜的状况信号有三种：模仿信号、开关量信号和脉冲信号。考虑到电子柜的重要性与特殊性。信号收集的前提条件是绝对不能对电子柜的实际作业发生搅扰，因而，在信号收集前，有必要对信号进行阻隔。一起，考虑到插槽中的模仿信号较小，为了确保收集数据的精度，这些较小的模仿信号还需进行恰当的扩大。
2.1模仿信号调度电路
模仿信号的阻隔调度可由运放构成的电压跟从器来完结，电压跟从器的特色是输入阻抗高，可下降外加电路对电子柜体系的搅扰，完结信号阻隔。阻隔运放可选用专用阻隔运放，器材参数首要应考虑输入阻抗等。因为待收集的模仿信号规模为1～8 V不等，为确保数据的可靠性，这些信号在收集前还需进行恰当的扩大，详细扩大倍数应依据A/D转化器的参数确认，一般为1～10倍，运放的挑选也应视实际情况而定。其间一通道的模仿信号调度电路图如图2所示。
2.2开关信号调度电路
开关信号都是司机给定和电子操控柜宣布呼应的信号，或体系宣布的比较慢的指令信号，这些信号高电平时为5 V，低电平为0 V，本规划运用TLP521-4来进行光电阻隔，其开关信号阻隔电路如图3所示。当KGI为高电平时，光藕截止。此刻可经过3.3 kQ的下拉电阻R3使整形电路74HCl4的输入为低电平;而当KGI为低电平时。光耦导通，整形电路74HCl4的输入变为高电平。R2直接与电子操控柜信号相连接，可起维护效果。该电路的试验测验成果表明，在直接丈量整形后的电路时，其Ton=12μs，toff=35μs，可见其能够满意体系开关信号的收集要求。
2.3脉冲信号调度电路
脉冲信号是电子操控柜发生的三段桥晶闸管触发信号，具有高频、高速等特色。其信号阻隔需选用高速光电阻隔器阻隔，本体系选用高速光耦为6N137，其高速光电阻隔电路如图4所示。
因为晶闸管的触发脉冲是周期为40μs，占空比为50%的信号，而6N137的试验参数丈量成果大约为：ton=50 ns;toff=50 ns，由此可见，其能够满意体系需求。
3信号收集电路规划
本体系选用的是以Philips公司出产的的P87C591单片机为操控中心的信号收集体系。P87C591是一个单片8位高性能微操控器。该器材具有片内CAN操控器，它选用强壮的80C51指令集，并成功的包含了sJAl000型CAN操控器的PeliCAN功用。因为单片机P87C591中内嵌有CAN操控器sJAl000的信号输出口且驱动才能较低，因而，本体系中加入了CAN总线接口驱动芯片P82C250，该器材首要是为高速通讯使用而规划的，它可对总线供给差动发送才能，并对CAN操控器供给差动接纳才能。别的，为了添加通讯间隔，维护总线、下降搅扰，进步体系的瞬间抗搅扰才能，本规划还在P87C591和P82C250之间加入了由高速光耦6N137构成的阻隔电路。其详细的CAN总线接口电路如图5所示。
模仿量收集单元的首要功用能够区分为微处理器及其操控部分、CAN通讯接口部分、多路模仿量输入通道挑选开关、采样坚持芯片、模数转化芯片等。依据单元区分的粗细程度。需收集的模仿量共有30～60路不等。因而，在如此多信号需收集和对信号收集同步性要求较高的情况下，若选用一般收集办法，即由多路开关对信号进行挑选，然后经公共的S/H、MD器进行收集。那么，即便S/H、MD器的速度适当高，得出的定论也是不可靠的。所以，信号需选用同步收集。考虑到每路一个MD转化器会添加体系的杂乱性和本钱，而且体系对信号收集的速度要求并不高，因而，MD转化器仍是共用一个为好，但若每路一个S/H，由单片机宣布的触发信号一起会触发一切的S/H，确保这可收集的同步性。其信号收集框图如图6所示。
