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摘要：地铁屏蔽门门机控制器一体化设计是指直流无刷电机驱动模块通过隔离电路与中央处理器相连；所述中央处理器通过直流无刷电机驱动模块经三相全桥电路控制电机的运转；所述中央处理器经过隔离电路与LonWorks通信模块连接，LonWorks通信模块通过LonWorks通信传输变压器与LonWorks总线连接；所述中央处理器经过隔离电路与CAN通信模块连接，所述CAN通信模块直接与CAN总线连接；控制装置的外部输入命令信号通过信号总线输入信号调理电路调理，再经过隔离电路后送给中央处理器；所述中央处理器的状态指示信号经过隔离电路和驱动电路后送给控制装置；本方案体积小，集成度高，稳定性好，具备自检功能，各部分电路之间互相隔离，易维护。
关键词：地铁屏蔽门 门机控制器 一体化
中图分类号：TB 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2013）32-430-01
目前，公知的地铁屏蔽门门机控制器采用独立的电动门控制器、独立的控制信号收发装置和独立的监视通信装置。三种独立的装置占用较大的空间。三种装置之间采用接插件连接，接插件需选用高可靠性的连接器，价格昂贵。而且，由于采用接插件连接，存在因接触不良而导致通信错误的风险。每种装置使用独立的中央处理器，导致成本升高。三种装置需独立维护，提高了维护工作量。
一体化地铁屏蔽门门机控制器，包含中央处理器、LONworks通信模块、CAN通信模块、直流无刷电机驱动模块、电源变压/隔离电路、三相全桥电路、电机；所述直流无刷电机驱动模块通过隔离电路与中央处理器相连；所述中央处理器产生脉冲宽度调制信号给直流无刷电机驱动模块，然后经过三相全桥电路控制电机的运转；所述中央处理器经过隔离电路与LonWorks通信模块连接，LonWorks通信模块通过LonWorks通信传输变压器与LonWorks总线连接；所述中央处理器经过隔离电路与CAN通信模块连接，所述CAN通信模块直接与CAN总线连接，可进行CAN总线通信；来自中央接口盘、站台端头控制盘和就地控制盒的外部输入命令信号通过信号总线输入信号调理电路调理，再经过隔离电路后送给中央处理器；所述中央处理器的状态指示信号经过隔离电路和驱动电路后送给中央接口盘、站台端头控制盘和就地控制盒；控制电源经电源隔离/降压电路进行了隔离和降压处理后提供电能。
中央处理器通过模拟线性隔离电路获得电流采集电路采集到的电机电流信息，构成电流环；中央处理器通过隔离电路获得信号调理电路从电机的霍尔传感器采集信号，中央处理器可以实时采集电机的速度和位置信号，构成转速环和位置环；中央处理器对电机实行三闭环控制。中央处理器通过模拟线性隔离电路获得电压检测电路采集三相全桥驱动电路的母线电压信号，经过中央控制器的A/D转换电路，中央处理器可以实时检测出母线欠压或者过压故障。
LonWorks通信模块外围扩展了存储器，用以存储程序和数据。
中央处理器扩展了存储器，用以存放程序和记录设备运行状态。
一体化地铁屏蔽门门机控制器，还包含自检电路；自检电路对于与中央接口盘、站台端头控制盘和就地控制盒通信的输入/输出信号的输入/输出通道的工作状态进行自检，从而方便对输入输出信号进行维护。
由于上述技术方案的运用，本方案与现有技术相比具有下列优点：一体化地铁屏蔽门门机控制器，体积小，集成度高，稳定性好，具备自检功能，各部分电路之间互相隔离，易维护，另外，该装置还可以方便的与第三方设备互联。
具体实施方式：
下面具体实施例对本方案作进一步的详细说明。
本方案所述的一种一体化地铁屏蔽门门机控制器的一实施例，中央处理器13经过隔离电路8与LonWorks通信模块FT3150（12）连接，LonWorks通信模块FT3150（12）通过LonWorks通信传输变压器FT-X2（1）与LonWorks总线连接，在LonWorks通信模块FT3150（12）外围扩展了存储器10，用以存储程序和数据；采用LonWorks总线通信技术来对门机控制机的工作状态进行监视，同时LonWorks通信模块FT3150（12）还可以接收外部中央接口盘传输过来的门状态控制信号，另外，可以通过LonWorks总线进行远程下载，从而实现系统程序升级；所述中央处理器13扩展了存储器16，存储器16可以用来存放程序和记录设备运行状态；所述中央处理器13的CAN通信接口经过隔离电路8与CAN通信模块SN65HVD230（2）连接，CAN通信模块SN65HVD230（2）直接与CAN总线连接，可进行CAN总线通信；所述中央处理器13的PWM控制接口经过隔离电路8与直流无刷电机驱动模块连接；本实施例中，直流无刷电机驱动模块为三相逆变器驱动器集成芯片IR2136（3），所述IR2136（3）工作所需的PWM控制信号由中央处理器13产生，所述IR2136（3）内部采用自举技术，使得功率驱动元件驱动电路简单，另外，还具有完善的保护功能，从而提高了系统的集成度和可靠性；所述IR2136（3）的PWM控制信号由中央处理器提供；所述IR2136（3）的输出信号经过三相全桥电路14后驱动电机15，所述电机15为直流无刷电机；对直流无刷电机的控制方式采用三闭环调速控制方式，三个闭环分别为：电流环、转速环和位置环。电流检测电路4从三相全桥电路14检测出电流信号，经过模拟线性隔离电路17后送给中央控制器13的A/D转换电路，中央处理器13可以實时采集电流，构成电流环；信号调理电路18从电机的霍尔传感器采集信号，经过隔离电路19后送给中央处理器13，所述中央处理器13可以实时采集电机的速度和位置信号，构成转速环和位置环。电压检测电路5采集三相全桥电路14的母线电压，经过模拟线性隔离电路17后送给中央控制器13的A/D转换电路，所述中央处理器13可以实时检测出母线欠压或者过压故障。来自中央接口盘、站台端头控制盘和就地控制盒的外部输入命令（如：开门、关门）信号经过信号调理电路6调理，再经过隔离电路8后送给中央处理器13，所述中央处理器13可以实时的接收控制命令；中央处理器13的状态指示信号经过隔离电路8和驱动电路11后送给中央接口盘、站台端头控制盘和就地控制盒；本实施例中，一体化地铁屏蔽门门机控制器对每路输入信号和输出信号均进行了单独隔离，确保各路信号之间互不干涉，从而提高了系统的可靠性。对于与中央接口盘、站台端头控制盘和就地控制盒通信的输入/输出信号，本门机控制器设计了自检电路7，可以对每路输入/输出通道的工作状态进行自检，从而方便对输入输出信号进行维护；控制电源输入采用电源隔离/降压电路9进行了隔离和降压处理后，给一体化地铁屏蔽门门机控制器的各部分电路供电；各部分电路的电源均采用了隔离处理，从而提高了系统各部分的独立性。
本方案的一体化地铁屏蔽门门机控制器，体积小，集成度高，稳定性好，具备自检功能，各部分电路之间互相隔离，易维护，另外，该装置还可以方便的与第三方设备互联。
参考文献：
[1]陈绍章 地下铁道站台屏蔽门系统[M] 北京科学出版社，2005 105-137
[2]高净.深圳地铁车站站台屏蔽门系统[J].城市交通研究，1999（4）：47-48.
[3]埃施朗公司 LonWorks技术介绍 原理与实践概述 第二版
[4]地铁屏蔽门控制系统的设计 尹盼春 南京理工大学 2010
关键词：地铁屏蔽门 门机控制器 一体化
中图分类号：TB 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2013）32-430-01
目前，公知的地铁屏蔽门门机控制器采用独立的电动门控制器、独立的控制信号收发装置和独立的监视通信装置。三种独立的装置占用较大的空间。三种装置之间采用接插件连接，接插件需选用高可靠性的连接器，价格昂贵。而且，由于采用接插件连接，存在因接触不良而导致通信错误的风险。每种装置使用独立的中央处理器，导致成本升高。三种装置需独立维护，提高了维护工作量。
一体化地铁屏蔽门门机控制器，包含中央处理器、LONworks通信模块、CAN通信模块、直流无刷电机驱动模块、电源变压/隔离电路、三相全桥电路、电机；所述直流无刷电机驱动模块通过隔离电路与中央处理器相连；所述中央处理器产生脉冲宽度调制信号给直流无刷电机驱动模块，然后经过三相全桥电路控制电机的运转；所述中央处理器经过隔离电路与LonWorks通信模块连接，LonWorks通信模块通过LonWorks通信传输变压器与LonWorks总线连接；所述中央处理器经过隔离电路与CAN通信模块连接，所述CAN通信模块直接与CAN总线连接，可进行CAN总线通信；来自中央接口盘、站台端头控制盘和就地控制盒的外部输入命令信号通过信号总线输入信号调理电路调理，再经过隔离电路后送给中央处理器；所述中央处理器的状态指示信号经过隔离电路和驱动电路后送给中央接口盘、站台端头控制盘和就地控制盒；控制电源经电源隔离/降压电路进行了隔离和降压处理后提供电能。
中央处理器通过模拟线性隔离电路获得电流采集电路采集到的电机电流信息，构成电流环；中央处理器通过隔离电路获得信号调理电路从电机的霍尔传感器采集信号，中央处理器可以实时采集电机的速度和位置信号，构成转速环和位置环；中央处理器对电机实行三闭环控制。中央处理器通过模拟线性隔离电路获得电压检测电路采集三相全桥驱动电路的母线电压信号，经过中央控制器的A/D转换电路，中央处理器可以实时检测出母线欠压或者过压故障。
LonWorks通信模块外围扩展了存储器，用以存储程序和数据。
中央处理器扩展了存储器，用以存放程序和记录设备运行状态。
一体化地铁屏蔽门门机控制器，还包含自检电路；自检电路对于与中央接口盘、站台端头控制盘和就地控制盒通信的输入/输出信号的输入/输出通道的工作状态进行自检，从而方便对输入输出信号进行维护。
由于上述技术方案的运用，本方案与现有技术相比具有下列优点：一体化地铁屏蔽门门机控制器，体积小，集成度高，稳定性好，具备自检功能，各部分电路之间互相隔离，易维护，另外，该装置还可以方便的与第三方设备互联。
具体实施方式：
下面具体实施例对本方案作进一步的详细说明。
本方案所述的一种一体化地铁屏蔽门门机控制器的一实施例，中央处理器13经过隔离电路8与LonWorks通信模块FT3150（12）连接，LonWorks通信模块FT3150（12）通过LonWorks通信传输变压器FT-X2（1）与LonWorks总线连接，在LonWorks通信模块FT3150（12）外围扩展了存储器10，用以存储程序和数据；采用LonWorks总线通信技术来对门机控制机的工作状态进行监视，同时LonWorks通信模块FT3150（12）还可以接收外部中央接口盘传输过来的门状态控制信号，另外，可以通过LonWorks总线进行远程下载，从而实现系统程序升级；所述中央处理器13扩展了存储器16，存储器16可以用来存放程序和记录设备运行状态；所述中央处理器13的CAN通信接口经过隔离电路8与CAN通信模块SN65HVD230（2）连接，CAN通信模块SN65HVD230（2）直接与CAN总线连接，可进行CAN总线通信；所述中央处理器13的PWM控制接口经过隔离电路8与直流无刷电机驱动模块连接；本实施例中，直流无刷电机驱动模块为三相逆变器驱动器集成芯片IR2136（3），所述IR2136（3）工作所需的PWM控制信号由中央处理器13产生，所述IR2136（3）内部采用自举技术，使得功率驱动元件驱动电路简单，另外，还具有完善的保护功能，从而提高了系统的集成度和可靠性；所述IR2136（3）的PWM控制信号由中央处理器提供；所述IR2136（3）的输出信号经过三相全桥电路14后驱动电机15，所述电机15为直流无刷电机；对直流无刷电机的控制方式采用三闭环调速控制方式，三个闭环分别为：电流环、转速环和位置环。电流检测电路4从三相全桥电路14检测出电流信号，经过模拟线性隔离电路17后送给中央控制器13的A/D转换电路，中央处理器13可以實时采集电流，构成电流环；信号调理电路18从电机的霍尔传感器采集信号，经过隔离电路19后送给中央处理器13，所述中央处理器13可以实时采集电机的速度和位置信号，构成转速环和位置环。电压检测电路5采集三相全桥电路14的母线电压，经过模拟线性隔离电路17后送给中央控制器13的A/D转换电路，所述中央处理器13可以实时检测出母线欠压或者过压故障。来自中央接口盘、站台端头控制盘和就地控制盒的外部输入命令（如：开门、关门）信号经过信号调理电路6调理，再经过隔离电路8后送给中央处理器13，所述中央处理器13可以实时的接收控制命令；中央处理器13的状态指示信号经过隔离电路8和驱动电路11后送给中央接口盘、站台端头控制盘和就地控制盒；本实施例中，一体化地铁屏蔽门门机控制器对每路输入信号和输出信号均进行了单独隔离，确保各路信号之间互不干涉，从而提高了系统的可靠性。对于与中央接口盘、站台端头控制盘和就地控制盒通信的输入/输出信号，本门机控制器设计了自检电路7，可以对每路输入/输出通道的工作状态进行自检，从而方便对输入输出信号进行维护；控制电源输入采用电源隔离/降压电路9进行了隔离和降压处理后，给一体化地铁屏蔽门门机控制器的各部分电路供电；各部分电路的电源均采用了隔离处理，从而提高了系统各部分的独立性。
本方案的一体化地铁屏蔽门门机控制器，体积小，集成度高，稳定性好，具备自检功能，各部分电路之间互相隔离，易维护，另外，该装置还可以方便的与第三方设备互联。
参考文献：
[1]陈绍章 地下铁道站台屏蔽门系统[M] 北京科学出版社，2005 105-137
[2]高净.深圳地铁车站站台屏蔽门系统[J].城市交通研究，1999（4）：47-48.
[3]埃施朗公司 LonWorks技术介绍 原理与实践概述 第二版
[4]地铁屏蔽门控制系统的设计 尹盼春 南京理工大学 2010