信號采集端或電流信號采集端，采集列車上的網(wǎng)壓、網(wǎng)流、逆變器電流等數(shù)據(jù)。當(dāng)信號調(diào)理電路的輸入端連接到電壓信號采集端，所述第一電阻Rl和第二電阻R2均為低功率、大阻值精密電阻；當(dāng)信號調(diào)理電路的輸入端連接到電流信號采集端，所述第一電阻Rl為高功率、低阻值限流電阻，第二電阻R2為高功率、低阻值采樣電阻。最后再經(jīng)過運算放大器0Ρ，通過配置電阻R3、R4和R5靈活設(shè)計比例運放電路的放大系數(shù)，達到適用于測量任何大小的輸入電流或者電壓的目的。
[0078]信號調(diào)理電路采集電流信號或電壓信號，采樣信號經(jīng)ADC采樣電路進行模數(shù)轉(zhuǎn)換，轉(zhuǎn)換后數(shù)據(jù)傳遞到信號采樣板。
[0079]信號采樣板經(jīng)LinkPort將數(shù)據(jù)發(fā)送到快速運算板進行數(shù)據(jù)處理，快速運算板經(jīng)LinkPort將處理后的數(shù)據(jù)傳遞到信號采樣板端。
[0080]圖5給出了 LinkPort通信原理圖。從圖5中可以看出，LinkPort通信需要執(zhí)行芯片單元在時鐘上升沿和下降沿均進行數(shù)據(jù)采集和發(fā)送，每次數(shù)據(jù)采集和發(fā)送的數(shù)據(jù)是4位差分信號。本發(fā)明信號采樣板發(fā)送和接收LinkPort的原理為:使信號采樣板在時鐘的上升沿和下降沿均進行數(shù)據(jù)收發(fā)處理。
[0081]圖6和圖7分別給出了信號采樣板的LinkPort接收數(shù)據(jù)流程圖和信號采樣板的LinkPort發(fā)送數(shù)據(jù)流程圖。信號采樣板內(nèi)部的FPGA完成數(shù)據(jù)收發(fā)，快速運算板上DSP為與FPGA進行數(shù)據(jù)交互和數(shù)據(jù)運算的單元。FPGA自帶雙口 RAM，F(xiàn)PGA經(jīng)LinkPort向DSP發(fā)送數(shù)據(jù)的過程中，雙口 RAM的數(shù)據(jù)存儲線作為FPGA數(shù)據(jù)處理模塊，數(shù)據(jù)待取數(shù)據(jù)線作為LinkPort通信模塊，從圖7可見，F(xiàn)PGA經(jīng)LinkPort向DSP發(fā)送數(shù)據(jù)流程為:
[0082](a) FPGA將從ADC采樣電路接收到的采樣信號發(fā)送到雙口 RAM的數(shù)據(jù)存儲數(shù)據(jù)線，即FPGA數(shù)據(jù)處理模塊；
[0083](b) FPGA從雙口 RAM的數(shù)據(jù)待取數(shù)據(jù)線，即LinkPort通信模塊中，將相鄰單端信號四位為一組進行數(shù)據(jù)封裝；
[0084](C)FPGA將封裝后的數(shù)據(jù)進行單端信號到差分信號的轉(zhuǎn)換；
[0085](d)FPGA在時鐘的上升沿和下降沿給出數(shù)據(jù)發(fā)送信號，將轉(zhuǎn)換后的數(shù)據(jù)發(fā)送到DSP0
[0086]FPGA經(jīng)LinkPort從DSP接收數(shù)據(jù)的過程中，雙口 RAM的數(shù)據(jù)存儲線作為LinkPort通信模塊，數(shù)據(jù)待取數(shù)據(jù)線作為FPGA數(shù)據(jù)處理模塊，從圖6可見，F(xiàn)PGA經(jīng)LinkPort從DSP接收數(shù)據(jù)流程為:
[0087](e)FPGA在時鐘的上升沿和下降沿，分別接收DSP發(fā)送來的數(shù)據(jù)；
[0088](f)FPGA對接收到的數(shù)據(jù)進行差分信號到單端信號轉(zhuǎn)換；
[0089](g) FPGA對轉(zhuǎn)換完成的數(shù)據(jù)進行數(shù)據(jù)解析，將四位一組封裝的數(shù)據(jù)解析成單位數(shù)據(jù)；
[0090](h) FPGA將解析后的數(shù)據(jù)發(fā)送到雙口 RAM的數(shù)據(jù)存儲數(shù)據(jù)線，即LinkPort通信模塊中；
[0091](i) FPGA將從雙口 RAM的數(shù)據(jù)待取數(shù)據(jù)線，即FPGA數(shù)據(jù)處理模塊中取數(shù)，并參與運用。
[0092]脈沖接口板在牽引控制系統(tǒng)中主要實現(xiàn)信號轉(zhuǎn)接的作用，用于接收牽引變流器的逆變器/四象限功率模塊發(fā)出IGBT狀態(tài)信號，接收信號采樣板對牽引變流器的逆變器/四象限功率模塊的IGBT控制信號；以及向信號采樣板發(fā)出牽引變流器的逆變器/四象限功率模塊的IGBT狀態(tài)信號，向牽引變流器的逆變器/四象限功率模塊發(fā)出IGBT控制信號。
[0093]信號采樣板接收到快速運算板的運算控制信號后，傳遞到脈沖接口板，脈沖接口板接收到的為電信號，為避免強電及周圍復(fù)雜電磁環(huán)境對IGBT驅(qū)動信號的干擾，脈沖接口板設(shè)計為光電轉(zhuǎn)換板。如圖8所示，脈沖接口板的結(jié)構(gòu)為:
[0094]包括PWM電平轉(zhuǎn)換電路、光電轉(zhuǎn)換單元、電光轉(zhuǎn)換單元和背板接口單元，PWM電平轉(zhuǎn)換電路與背板接口單元相接，還包括自診斷單元，自診斷單元包括輸入診斷單元和輸出診斷單元，本實施例的圖1給出的附圖是一組光電轉(zhuǎn)換單元和一組電光轉(zhuǎn)換單元，由于背板接口單元的可擴展性，光電轉(zhuǎn)換單元和電光轉(zhuǎn)換單元均有多組。光電轉(zhuǎn)換單元包括多路選擇器10、緩沖器和光電轉(zhuǎn)換電路3，背板接口單元經(jīng)緩沖器Dl與多路選擇器10相連，多路選擇器10經(jīng)緩沖器D2與光電轉(zhuǎn)換電路3相連，光電轉(zhuǎn)換電路的輸出端連接到列車的牽引控制單元的驅(qū)動模塊；電光轉(zhuǎn)換單元包括多路選擇器2、緩沖器和電光轉(zhuǎn)換電路4，電光轉(zhuǎn)換電路4的輸入端與列車牽引控制單元的驅(qū)動模塊相連，電光轉(zhuǎn)換電路4的輸出端經(jīng)緩沖器D3與多路選擇器2相連，多路選擇器2經(jīng)緩沖器D4與背板接口單元相連；輸出診斷單元包括多路選擇器和輸出自診斷電路，每組光電轉(zhuǎn)換單元的緩沖器D2的輸出端與輸出自診斷單元的多路選擇器6的輸入端相連，輸出自診斷電路的輸入端與緩沖器D2的輸出端相連，多路選擇器6的輸出端與背板接口單元相連；輸入診斷單元包括多路選擇器I和輸入自診斷電路，多路選擇器I的輸入端與背板接口單元相連，輸出端分多路，分別連接到每組電光轉(zhuǎn)換單元緩沖器D3的輸入端。
[0095]圖10和圖11分別給出了輸入自診斷電路和輸出診斷電路的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0096]如圖10所示，輸入自診斷電路包括輸入端和測試信號端，測試信號端接收來自多路選擇器I的測試信號，輸入端連接電光轉(zhuǎn)換模塊的輸出端，測試信號與輸入端的兩個信號經(jīng)異或門5后，作為緩沖器D3的輸入。每路電光轉(zhuǎn)換單元均有獨立的輸入自診斷電路，其測試信號端均連接到多路選擇器I。
[0097]如圖11所示，輸出自診斷電路的輸出信號端連接到緩沖器D2的輸出端，每一路光電轉(zhuǎn)換單元的緩沖器D2的輸出端均連接有獨立的輸出診斷電路，各路輸出診斷電路的輸出連接到多路選擇器6。
[0098]由于列車牽引驅(qū)動單元一般需要外部獨立供電，為提供方便在脈沖接口板中設(shè)計了電源輸出電路。電源輸出單元7的輸入端與背板接口單元相連，其輸入電壓來自背板供電電壓，輸出端與牽引驅(qū)動單元相連。本實施例中的電源輸出電路由4路輸出，可輸出15V電壓，供牽引驅(qū)動單元使用。還設(shè)置了電源檢測9電路，檢測背板供電電源的狀態(tài)。
[0099]脈沖接口板還包括遠(yuǎn)程控制單元8，遠(yuǎn)程控制單元8的輸出端分別與光電轉(zhuǎn)換單元和電光轉(zhuǎn)換單元上的多路選擇器的使能端相連。圖2給出了遠(yuǎn)程控制單元8的一種實施方式結(jié)構(gòu)示意圖，遠(yuǎn)程控制電路包括遠(yuǎn)程輸入端和板卡輸出端圖中ENABLE端與多路選擇器的使能端相連，多路選擇器為低電平使能?？筛鶕?jù)需要選擇是否進行遠(yuǎn)程控制。當(dāng)需要遠(yuǎn)程控制單元8時，電阻Rl不接入電路，將遠(yuǎn)程輸入端IN+與IN-之間施加24V電壓光耦，電路導(dǎo)通，遠(yuǎn)程輸入端和板卡輸出端經(jīng)光耦連接，光耦發(fā)射極與地相接，光耦集電極經(jīng)電阻R2與電源相接，R2輸出端為ENABLE端，輸出低電平，實現(xiàn)遠(yuǎn)程控制光電板卡工作的功能。當(dāng)不需要遠(yuǎn)程控制單元8工作時，切斷遠(yuǎn)程輸入端IN+與IN-之間的電壓輸入，遠(yuǎn)程控制單元的板卡輸出端工作。將Rl接入電路，Rl輸入端與R2相接，輸出端接地，ENABLE端固定輸出低電平。
[0100]根據(jù)需要還可以配置狀態(tài)指示電路，直觀反映板卡的工作狀態(tài)。狀態(tài)指示單元包括輸出狀態(tài)指示單元和輸入狀態(tài)指示單元，輸出狀態(tài)指示單元的輸入端與光電轉(zhuǎn)換電路的輸入端相連；輸入狀態(tài)指示電路的輸入端與電光轉(zhuǎn)換電路的輸出端相連。狀態(tài)指示單元由多路LED燈組成，每路LED燈與對應(yīng)的多路選擇器的輸出端相連。
[0101]背板接口單元接收信號采樣板的電信號，經(jīng)過PWM電平轉(zhuǎn)換電路將3.3V TTL信號轉(zhuǎn)換為5V TTL信號后傳給光電轉(zhuǎn)換電路，將電信號轉(zhuǎn)換為光信號經(jīng)光纖傳輸至列車牽引驅(qū)動單元。牽引驅(qū)動單元的電信號經(jīng)電光轉(zhuǎn)換單元進行光信號到電信號的轉(zhuǎn)換，反饋到信號采樣板。工作中通過多路選擇器10和多路選擇器2分別選擇信號的通路，通過多路選擇器6和多路選擇器10選擇對某一路光電轉(zhuǎn)換單元或電光轉(zhuǎn)換單元進行自診斷。
[0102]動車組牽引控制系統(tǒng)的主機箱采用高強度加固機箱。兩側(cè)機箱面板采用加固面板，與傳統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)機箱相比，加固機箱具有更好的穩(wěn)定性、抗震和抗沖擊性能。
[0103]動車組牽引控制系統(tǒng)的各類板卡與主機箱板卡卡槽連接處均設(shè)有雙助拔器，雙助拔器的結(jié)構(gòu)參見圖12。
[0104]雙助拔器主要由基板11、插針12和扳動板13組成?；?1上部連接扳動板13，扳動板12為L型板，L型板的左下部與基板11在鉸接部鉸接，并可沿鉸接部呈一定角度旋轉(zhuǎn)。基板11上設(shè)有扳動板13定位卡槽，該定位卡槽與L型板的下部相匹配。基板11下部固定雙排插針12，該插針12用于與板卡卡槽相連接?；?1 一側(cè)還設(shè)有與板卡固定的螺栓孔。當(dāng)扳動板沿鉸接部旋轉(zhuǎn)至與定位卡槽相吻合時，扳動板13底部與板卡卡槽上部相抵，板卡被拔出。
[0105]如上網(wǎng)絡(luò)板卡通過CAN總線接收I/O模塊中的數(shù)字量和模擬量信號，并通過CPCI總線與處