DK－1制动机一体化试验台数据采集与交换控制系统方案的研究.pdf

2015年河北轨道运输 DK一1制动机一体化试验台数据采集 与交换控制系统方案的研究 李志南①刘玮②毕晓峰③ (河北轨道运输职业技术学院 河北 石家庄 050000) 摘 要：DK—l型 电力机车制动机一体化试验 台是将 实训设备与相关软硬件结合 ．能够实现一 套教学设备完成正常试验、故障设置、故障处理等多种实训需求，并且避免 了操纵使用过于频繁对设 备造成损坏 本文综合多方面因素考虑 ，探索出DK—I型电力机车制动机一体化试验 台数据采集与 交换控制系统的可行性方案。做到实时准确的数据传输与交换 。实现制动机试验 台与虚拟仿真环境 申的信息同步和相互控制 关键字 ：DK一】制动机 、一体化试验台、数据采集与交换 1 引言 还要实现当虚拟环境发出相应指令采集数据后 在铁路职业技术院校中，机辆专业课程 占 对试验台相应位置的相关控制 。 据着非常重要的地位，而电力机车制动机是机 2 数据采集与交换控制系统方案的设计 辆专业课程的核心课程 。随着铁路和城市轨道 2．1方案分析 行业的迅猛发展，如何在职业教育中，使学生所 2．1．1参量测量方式分析 学专业课程能够很好的与实际相衔接 ，同时具 综合分析DK—l制动机正常试验、故障设置、 有较强的实际应用能力是当前面临的一大难 故障处理等过程 中涉及到要采集的有线路 电 题。传统的教学设备配置方式投资巨大、使用寿 压、管路压力、气体流量、大小闸部件位置等参 命短，已经不能满足制动机课程教学的要求 。因 量。并且每一个物理量对应若干通路，为了减小 此，建立制动机一体化教学试验台十分必要 。 实验室环境的干扰及各路信号之间的干扰，所 数据采集与交换控制系统是要实现OK—I型 有物理量经过相应传感器进行采集，再转换为 制动机…体化实训台的核心。不仅要实现DK-1 幅应 电信号输出，供后端数据采集设备进行采 型制动机一体化实训台子系统与sS系列典型车 集。其中大闸小闸的动作采用角度传感器采集、 型计算机虚拟仿真制动机予系统的数据交换 。 电路中各节点电压值采用电压传感器采集、气 作者简介：①李志南，河北轨道运输职业技术学院，讲师，研究方向：电气、自动控制。 ②刘玮，河北轨道运输职业技术学院，讲师，研究方向：电气、自动控制。 ③毕晓峰，河北轨道运输职业技术学院，讲师，研究方向：电子信息工程、机械工程。 · 34 · 李志南等：DK一1制动机一体化试验 台数据采集与交换控制系统方案的研究 路中各关键点风压值采用压力传感器采集、气 体流量测量可以采用涡街流量计采集。 2．1．2数据采集设备选择分析 由于基于单片机的数据采集系统硬件设计 复杂，开发周期长 。经过统计一体化试验台需要 采集数据有几百路之多，且既有数字量又有模 拟量。经过多方调研，数据采集设备拟选用阿尔 泰公司生产 的PCI8664数据采集卡 实现 。 图2-1数据采集与控制系统设计流程 PCI8664数据采集卡具有独特的电路设计和完 3 总结 善的数据采集与控制功能，支持即插即用。具有 数据采集与交换控制系统方案的确定有助 12位AD精度，iMS／s采样频率、单端64路模拟量 于DK～1制动机一体化实验台的建设。将传统的 输入、8K字FIFOAD缓存、±10V、±5V、O～10V量 的制动机实训台融合相关软硬件运用设计成为 程选择、多种数字量触发方式、16路数字量输 一 体化试验台，不仅可以增加设备的使用寿命， 入、输出、且全卡实现无跳线操作，且支持C、 还可以根据教学内容设计教学场景。对于制动