淺析DWL-48 型搗穩(wěn)車串行通信控制

■李建樹 ■武漢鐵路局武漢大型養(yǎng)路機械運用檢修段，湖北 武漢 430000

DWL-48 型連續(xù)式搗固車是我國引進奧地利Plasser 公司先進技術生產(chǎn)的最新型大型養(yǎng)路機械設備，該車能以很高的效率對鐵路線路進行搗固、穩(wěn)定綜合作業(yè)，大大地提高線路的維修速度和維修質量，為鐵路干線的高精度快速維修作業(yè)提供了技術保障。該車廣泛采用了多種全新技術，尤其是電氣系統(tǒng)中采用的新型串行通訊技術，大大減少電氣系統(tǒng)的布線，使該車數(shù)據(jù)通訊更加準確，結構更加優(yōu)化，布置更為合理，結構更為緊湊。

1 串行通信

隨著電氣系統(tǒng)網(wǎng)絡化合終端設備分布式應用發(fā)展，通信的概念顯得越來越重要。串行通信是指使用一條數(shù)據(jù)線，將數(shù)據(jù)一位一位地依次傳輸，每一位數(shù)據(jù)占據(jù)一個固定的時間長度。其只需要少數(shù)幾條線就可以在系統(tǒng)之間交換信息，這種通信方式使用的數(shù)據(jù)線少，減少了電氣系統(tǒng)的布線，降低了產(chǎn)品成本，特別適用于不同系統(tǒng)之間或系統(tǒng)與終端設備之間的遠距離通信。

串行通信原理

如上圖所示，串行通信是將輸出端的二進制數(shù)據(jù)通過編碼器進行并/串轉換，數(shù)據(jù)經(jīng)串行通行傳輸?shù)捷斎攵耍賹⒍M制數(shù)據(jù)通過解碼器進行串/并轉換，實現(xiàn)數(shù)據(jù)的遠距離傳輸過程。

2 系統(tǒng)介紹

2.1 搗固系統(tǒng)

CPU 型號為(XC95108-10PC84C)，采用的電平轉換芯片為74HTC245。該主機板采用了板組控制技術(即通過7 路BG 信號，可以選擇7 組板進行控制，每一組可控制16 塊I/O 板)，可以控制更多的I/O 板(最大可控制112 塊板，實際控制40 塊)。由它控制的I/O 電路板主要有子程序板EK-651P、定時器板EK-625P/EK-657P/EK-662P，輸入/輸出板EK-653P，功率輸出板EK-654P、看門狗電路板EK-658P、串行通信控制電路板。

子程序板EK-651P，主要編號為Q00/Q01、Q02/Q03、Q04/Q05、Q06/Q07、Q08/Q09。

定時器板EK-652P/EK-657P/EK-662P，雖然板的編號不一樣，但實質上原理圖一樣，采用的556 定時器可以代替兩個555 定時器，板的編號為QA、QB、QC、QD、QE、QF。

輸入/輸出板EK-653P，板的編號為:輸入X10-X1F、X20-X2B、X30;輸出Q10-Q1F、Q20-Q2F、Q30，信號的的一部分作接地信號輸出Q10-Q1F(見程序表)，一部分作為功率板的信號輸入Q20-Q2B。注意:X30、Q30 為串行通信信號。

功率輸出板EK-654P，板的編號為QL20-QL2B，需要相應的Q20-Q2B 信號有效時才輸出功率放大信號，該電路板采用光耦及PNP 三極管控制功率輸入及輸出。注意:QL24-QL28 裝在衛(wèi)星小車上的B57、B58 箱子上。功率板上采用了功率開關IR6220，代替原來功率板上的繼電器，功率板上紅燈滅時，黃燈亮;功率板上紅燈亮時，黃燈滅;紅黃燈同時亮時，不能輸出。

看門狗電路板EK-658P，搗固程序系統(tǒng)及穩(wěn)定程序系統(tǒng)正常時，串行通訊信號指示正常，看門狗板正常運行，向功率電路板提供SI35的電源，功率板才能輸出。

2.2 穩(wěn)定系統(tǒng)

CPU 板的型號為EK-650P，同搗固系統(tǒng)主機板的結構。由它控制的I/O 電路板主要有子程序板EK-651P、定時器板EK-652P、輸入/輸出板EK-653P、功率輸出板EK-654P、看門狗電路板EK-658P、串行通信控制電路板。

子程序板EK-651P，主要編號為Q30/Q31、Q3E/Q3F。

定時器板EK-652P，板的編號為QD。

輸入/輸出板EK-653P，板的編號為:輸入X63-X66、X6A-X6C、X69;Q63-Q66、Q6A-Q6C、Q69，信號的的一部分作接地信號輸出Q63-Q66(見程序表)，一部分作為功率板的信號輸入Q6A-Q6C。注意:X69、Q69 為串行通信信號。

功率輸出板EK-654P，板的編號為QLA-QLC，需要相應的QAQC 信號有效時才輸出功率放大信號，該電路板采用光耦及PNP 三極管控制功率輸入及輸出。

3 串行通信在系統(tǒng)之間的應用

3.1 搗固系統(tǒng)與穩(wěn)定系統(tǒng)之間的串行通信

3.1.1 搗固——＞穩(wěn)定串行通信

該通信的目的是將搗固車B20 箱中30 號16 路I/O 板，即20u18 板上的Q 信號，經(jīng)搗固車40 路串行數(shù)據(jù)432 輸入板20u19，至穩(wěn)定車40路串行數(shù)據(jù)433 輸出板120u19 傳輸?shù)椒€(wěn)定車B120 箱中9 號16 路I/O板，即120u11 板上的X 信號進行顯示，完成穩(wěn)定車DG 向搗固車WD 數(shù)據(jù)的串行通行控制。

3.1.2 穩(wěn)定——＞搗固串行通信

該通信的目的是將穩(wěn)定車B120 箱中9 號16 路I/O 板，即120u11板上的Q 信號，經(jīng)穩(wěn)定車40 路串行數(shù)據(jù)432 輸入板120u18，至搗固車40 路串行數(shù)據(jù)433 輸出板20u20 傳輸?shù)綋v固車B20 箱中30 號16 路I/O 板，即20u18 板上的X 信號進行顯示，完成穩(wěn)定車WD 向搗固車DG數(shù)據(jù)的串行通行控制。

注釋:

40 路串行數(shù)據(jù)輸入板:20u19，120u18(EK-432DV)

即把輸入的多路信號編碼成串行數(shù)據(jù)進行遠程傳輸，可以大大減少接線數(shù)量。

40 路串行數(shù)據(jù)輸出板:120u19，20u20(EK-433DV)

即把串行輸入板的輸入串行數(shù)據(jù)解碼還原成多路信號輸出;

16 路I/O 板:20u18，120u11(EK-653P)。

3.2 大車與衛(wèi)星小車之間的串行通信

3.2.1 搗衛(wèi)星小車輸入信號串行通信

該通信的目的是把工作小車上的各感應信號(X210-X237 中的18 路有效輸入信號)傳輸?shù)匠炭叵到y(tǒng)21、22、23 板的輸入信號進行顯示，并作為程控系統(tǒng)1 的輸入信號。

3.2.2 搗星小車輸出信號串行通信

該通信的目的是把程序系統(tǒng)1 輸出到衛(wèi)星小車的接地Q 信號傳送到B57 箱安裝的57u1、57u2 功率板，并作為它的輸入信號(Q240-Q267 中的38 路有效輸入信號)傳輸?shù)焦β拾宓妮斎攵恕?/p>

該通信的目的是把程序系統(tǒng)1 輸出到衛(wèi)星小車的接地Q 信號傳送到B58 箱安裝的58u1、58u2 功率板，并作為它的輸入信號(Q268-Q28F 中的20 路有效輸入信號)傳輸?shù)焦β拾宓妮斎攵恕?/p>

4 結束語

綜上所述，DWL-48 型連續(xù)式搗穩(wěn)車在我國鐵路干線養(yǎng)修中得到了廣泛的應用，它在運用新型串行數(shù)據(jù)通信技術的基礎上，有效降低了電氣系統(tǒng)的布線，促進了我國鐵路線路的發(fā)展歷程。本文著重引用串行通信的概念分別對該車搗固系統(tǒng)與穩(wěn)定系統(tǒng)之間，以及大車與衛(wèi)星小車之間的串行通信進行了綜合分析，不難看出DWL-48 型連續(xù)式搗穩(wěn)車是目前我國實際投入運用中技術含量最高，作業(yè)效率最快、精度最高的大型養(yǎng)路機械設備，可以對鐵路線路進行綜合維修作業(yè)，促使我國鐵路線路養(yǎng)修得到更好發(fā)展。最后本人作為鐵路大機事業(yè)的一份子，十分愿意盡自之能，認真學習業(yè)務知識，為大機事業(yè)做出自己的貢獻。希望得到大家的鼎立支持和關愛，虛心向大機事業(yè)的前輩們學習。