CN104977881A - 一种基于通讯总线的执行器控制器及控制方法 - Google Patents

一种基于通讯总线的执行器控制器及控制方法 Download PDF

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Abstract

一种基于通讯总线的执行器控制器及控制方法，包括主控制模块、显示及操作模块以及交直流电源模块，所述的交直流电源模块的输出端分别与主控制模块和显示及操作模块相连接，主控制模块与显示及操作模块相连接；主控制模块还分别与被控***和测控***相连接。本发明通过设置总线模块以及总线处理电路，总线方式的采用有助于信号的共享，减少线路复杂程度，提高可靠性；本发明中由于设置驱动及诊断电路，可满足频繁插拔工况下的故障检测需要，有助于快速定位和解决故障；本发明通过对执行器控制器的策略优化，可实现功能扩展，降低测控***的二次开发难度。本发明控制方法具有简便，便于操作和实现。

Description

一种基于通讯总线的执行器控制器及控制方法
技术领域
本发明涉及汽车电控技术领域，具体涉及一种基于通讯总线的执行器控制器及控制方法。
背景技术
随着汽车电子化程度的提高，电子控制技术更广泛地被用于车辆中(如变速器、缓速器等)，以满足减轻驾驶强度、提高车辆安全等需求。
对于依靠电控执行器(控制阀)动作实现测试的产品，必须设计一套专用控制器来实现产品试验。若安装传统的做法，采用的技术方案为电气控制(继电器、开关)的方式。该方案存在以下劣势：
逻辑控制、部件诊断、远程及联合控制不易实现，接线复杂，部件成本高；
扩展性差，不便于今后的功能升级；
继电器在频繁操作工况下，容易损坏，后期将产生一定维护成本。
发明内容
为了克服上述传统技术的缺点，本发明的目的在于提出了一种基于通讯总线的执行器控制器及控制方法。
为实现上述发明目的，本发明采用如下的技术方案：
一种基于通讯总线的执行器控制器，包括主控制模块、显示及操作模块以及交直流电源模块，所述的交直流电源模块的输出端分别与主控制模块和显示及操作模块相连接，主控制模块与显示及操作模块相连接；主控制模块还分别与被控***和测控***相连接；其中，所述主控制模块包括微处理器、总线处理电路、驱动及诊断电路、直流降压电路以及开关及模拟输入电路，其中，直流降压电路的输入端与交直流电源模块相连接，直流降压电路的输出端分别与微处理器、开关及模拟输入电路相连接；微处理器分别与驱动及诊断电路、总线处理电路、开关及模拟输入电路相连接。
所述被控***包括执行器和传感器；测控***包括总线模块和测控模块，总线模块经主控制模块与执行器相连接，测控模块与传感器相连接。
所述驱动及诊断电路一端与微处理器连接，另一端连接被控***。
所述开关及模拟输入电路一端与显示及操作模块连接，另一端与微处理器连接。
所述驱动及诊断电路用于当部件及连接正常时，不报故障；当部件损坏或线路故障时，驱动及诊断电路的驱动芯片进行检测，并通过微处理器和显示及操作模块显示；所述显示及操作模块用于人机交互，显示当前供电状态、执行器驱动、故障状态。
所述微处理器具备数字输入接口、数字输出接口、模拟输入接口、CAN通讯接口；微处理器的数字输入接口与开关输入电路连接，接收来自面板的信号，实现现地的执行器操作并实现执行器的开路短路诊断；所述数字输出接口与驱动及诊断电路连接，生成脉宽调制信号或开关控制信号驱动执行器；所述模拟输入接口与信号调理电路相连，对执行器电压进行监测；CAN通讯接口具备收发功能，通过通讯处理电路与总线上的各种设备进行通讯。
一种基于通讯总线的执行器控制器的控制方法，首先将测控***和控制器通过总线连接，控制器与被控***进行连接，测控***与被控***连接；当进行远程测试时，测控***与控制器建立通讯，同时测控***启动驱动设备运行被控***，监测被控***的传感器信号和接收控制器的各种信息，基于各种信息，测控***通过手动操作或自动操作向总线发出控制请求，执行器控制器通过总线接收到测控***对执行器的控制请求进行逻辑控制，同时将控制器的信息通过总线发送给测控***。
与现有技术相比，本发明具有以下的有益效果：
本发明通过设置总线模块以及总线处理电路，总线方式的采用有助于信号的共享，减少线路复杂程度，提高可靠性；本发明中由于设置驱动及诊断电路，可满足频繁插拔工况下的故障检测需要，有助于快速定位和解决故障；本发明通过对执行器控制器的策略优化，可实现功能扩展，降低测控***的二次开发难度。
进一步的，所述驱动及诊断电路一端与微处理器连接，另一端连接被控***。当部件及连接正常时，不报故障；当部件损坏或线路故障时，驱动及诊断电路的驱动芯片检测，并通过微处理器和显示及操作模块显示。
进一步的，所述的驱动电路及诊断电路采用集成芯片加分立元件电路实现，集成芯片选用低功耗电子触点控制，在频繁开关的恶劣工况下，不易烧坏。
本发明中主控制模块的微处理器与驱动及诊断电路、总线处理电路、开关及模拟电路连接，根据总线或现地指令(监测开关输入电路信号)，对执行器进行相应的逻辑控制，能够实现对产品的测试，控制方法具有简便，便于操作和实现。
附图说明
图1为执行器控制器框图。
图2为控制模块框图。
图3为显示及操作模块示意图。
图4为控制器方法流程图
其中，1为主控制模块，2为显示及操作模块，3为交直流电源模块，4为微处理器，5为总线处理电路，6为驱动及诊断电路，7为直流降压电路，8为开关及模拟输入电路，9为执行器，10为传感器，11为总线模块，12为测控模块。
具体实施方式
下面结合附图对本发明进行详细说明。
参见图1，本发明包括主控制模块1、显示及操作模块2以及交直流电源模块3，所述的交直流电源模块3的输出端分别与主控制模块1和显示及操作模块2相连接，主控制模块1还与显示及操作模块2相连接。
本发明的控制器还分别与被控***和测控***相连接，被控***包括相连接的执行器9和传感器10；测控***包括相连接的总线模块11和测控模块12。总线模块11经主控制模块1与执行器9相连接，测控模块12与传感器相连接。
参见图2，主控制模块1包括微处理器4、总线处理电路5、驱动及诊断电路6、直流降压电路7以及开关及模拟输入电路8，其中，直流降压电路7的输入端与交直流电源模块3相连接，直流降压电路7用于接收24伏直流电压，直流降压电路7的输出端分别与微处理器4、开关及模拟输入电路8相连接，直流降压电路7将输入电压进行降压调理，转换为微处理器4、CAN总线、驱动及诊断电路6所需的电压。微处理器4分别与驱动及诊断电路6、总线处理电路5、开关及模拟输入电路8相连接。
所述主控制模块的驱动及诊断电路一端与微处理器4连接，另一端连接被控执行***，当部件及连接正常时，不报故障；当部件损坏或线路故障时，驱动芯片可检测，并通过微处理器4和显示及操作模块2告知操作者。
所述开关及模拟输入电路8一端与显示及操作模块2连接，另一端与微处理器4连接，对信号进行转换后实现指令的检测。
所述显示及操作模块8用于人机交互，通过显示当前供电状态、执行器驱动、故障状态等，可帮助操作者完成测试动作。
本发明提供的一种执行器控制器的控制方法：首先将测控***和执行器控制器通过总线连接，控制器与被控***进行连接，测控***与被控***连接；当需要进行远程测试时，测控***与控制器建立通讯后，同时测控***启动驱动设备运行被控***(如变速器)，监测被控***的传感器信号和接收控制器的各种信息(如档位请求、当前档位、转速、压力)。基于监测的各种信息，测控***可通过手动操作或自动操作向总线发出控制请求。执行器控制器通过总线接收到测控***对执行器的控制请求进行逻辑控制，同时将控制器的信息(电压、故障等)通过总线发送给测控***。
为了满足现地控制的需要，控制器支持现地模式，控制器的微处理器接收来自面板的开关指令，按照一定的逻辑进行执行器的控制。
本发明的控制器具备执行器开路故障诊断功能，所述的驱动及诊断电路采用集成芯片加分立元件电路实现，功耗低、无触点控制。集成芯片输入端与数字输出接口连接，输出端与执行器连接，诊断口通过分压电路、限流电路与微处理器数字输入端连接。当输入端为高电平，芯片监测到执行器线路短路或开路时，将驱动诊断口输出高电平；当输入端为高电平，芯片监测到执行器线路正常时，将驱动诊断口输出低电平。如此微处理器根据芯片的输入端、诊断口状态，判断出***故障，点亮故障灯，并向总线发送故障码。
本发明所述控制器采用的微处理器具备数字输入接口、数字输出接口、模拟输入接口、CAN通讯接口；
所述的微处理器的数字输入接口与开关输入电路连接，可接收来自面板的信号，实现现地的执行器操作并实现执行器的开路短路诊断。
所述微处理器的数字输出接口与驱动及诊断电路连接，可生成脉宽调制信号或开关控制信号驱动执行器。
所述微处理器的模拟输入接口与信号调理电路相连，可对执行器电压进行监测。
所述微处理器的CAN接口具备收发功能，通过通讯处理电路与总线上的各种设备进行通讯。
本发明中主控制模块的微处理器与驱动及诊断电路、总线处理电路、开关及模拟电路连接，根据总线或现地指令(监测开关输入电路信号)，对执行器进行一定的逻辑控制，能够实现对产品的测试。
参见图3，显示及操作模块2为显示及操作面板，面板上设置有交流、直流指示灯，低挡输出、高挡输出指示灯、故障指示灯，以及上电开关和高低档切换键。
参见图4，首先进行上电自检，然后诊断，并将诊断的结果发送给总线，然后是否进行远程模式请求，若是则远程请求处理，若否，现地请求处理，现地请求处理后的结果以及远程请求处理后的结果进行执行器驱动操作，经数据总线发送数据后，数据总线再将实时的状态，反馈到诊断，整个测试过程是一个循环，根据远程请求可以结束测试。
下面通过一个具体的实例进行说明。
针对某自动变速器高低档控制执行器的操作需求，设计了一套控制器，操作面板布置有高档、低档操作按钮、直流指示、电源开关等；内部布置交直流电源模块、主控制模块(微处理器、通讯电路、驱动电路、直流降压电路、开关及模拟输入电路)。
参考图1，图2，图3，图4，工作方式如下：
控制器上电：电源开关ON后，直流指示灯亮，***进入自检模式并定时通过通讯总线向测控***发送***状态信息。
自检及诊断模式：微处理器依次驱动高低档执行器，若监测驱动电流电压正常，则不点亮故障灯；若出现开路或短路问题，点亮故障灯发送故障码。
模式切换：***上电默认为现地模式，自检完成以后，当接收到测控***通讯请求后，切换到远程控制模式。
远程模式：切换到远程模式后，测控***运行在手动模式，通过测控***的人机界面选择高低档按键，可进行对应的执行器操作。测控***运行在自动模式，试验运行中，当需要联动执行器工作时，测控***向总线上的执行器控制器发出工作请求，执行器控制器响应请求，按照一定的逻辑，驱动对应的执行器动作。
现地模式：自检完成后，单元处于待命状态。当低档按钮操作，微处理器驱动低档执行器N秒(程序设定)后断电，拨叉到低档位置将保持；高档按钮操作，驱动高档执行器M秒(程序设定)后断电，拨叉到高档位置将保持。

Claims (7)

1.一种基于通讯总线的执行器控制器，其特征在于，包括主控制模块(1)、显示及操作模块(2)以及交直流电源模块(3)，所述的交直流电源模块(3)的输出端分别与主控制模块(1)和显示及操作模块(2)相连接，主控制模块(1)与显示及操作模块(2)相连接；主控制模块(1)还分别与被控***和测控***相连接；其中，所述主控制模块(1)包括微处理器(4)、总线处理电路(5)、驱动及诊断电路(6)、直流降压电路(7)以及开关及模拟输入电路(8)，其中，直流降压电路(7)的输入端与交直流电源模块(3)相连接，直流降压电路(7)的输出端分别与微处理器(4)、开关及模拟输入电路(8)相连接，微处理器(4)分别与驱动及诊断电路(6)、总线处理电路(5)、开关及模拟输入电路(8)相连接。
2.根据权利要求1所述的一种基于通讯总线的执行器控制器，其特征在于，所述被控***包括执行器(9)和传感器(10)；测控***包括总线模块(11)和测控模块(12)，总线模块(11)经主控制模块(1)与执行器(9)相连接，测控模块(12)与传感器(10)相连接。
3.根据权利要求1所述的一种基于通讯总线的执行器控制器，其特征在于，所述驱动及诊断电路(6)一端与微处理器(4)连接，另一端连接被控***。
4.根据权利要求1所述的一种基于通讯总线的执行器控制器，其特征在于，所述开关及模拟输入电路(8)一端与显示及操作模块(2)连接，另一端与微处理器(4)连接。
5.根据权利要求1所述的一种基于通讯总线的执行器控制器，其特征在于，所述驱动及诊断电路(6)用于当部件及连接正常时，不报故障；当部件损坏或线路故障时，驱动及诊断电路(6)的驱动芯片进行检测，并通过微处理器(4)和显示及操作模块(2)显示；所述显示及操作模块(8)用于人机交互，显示当前供电状态、执行器驱动、故障状态。
6.根据权利要求1所述的一种基于通讯总线的执行器控制器，其特征在于，所述微处理器(4)具备数字输入接口、数字输出接口、模拟输入接口、CAN通讯接口；微处理器的数字输入接口与开关输入电路连接，接收来自面板的信号，实现现地的执行器操作并实现执行器的开路短路诊断；所述数字输出接口与驱动及诊断电路连接，生成脉宽调制信号或开关制信号驱动执行器；所述模拟输入接口与信号调理电路相连，对执行器电压进行监测；CA通讯接口具备收发功能，通过通讯处理电路与总线上的各种设备进行通讯。
7.一种基于通讯总线的执行器控制器的控制方法，其特征在于，首先将测控***和控器通过总线连接，控制器与被控***进行连接，测控***与被控***连接；当进行远程测时，测控***与控制器建立通讯，同时测控***启动驱动设备运行被控***，监测被控系的传感器信号和接收控制器的各种信息，基于各种信息，测控***通过手动操作或自动操向总线发出控制请求，执行器控制器通过总线接收到测控***对执行器的控制请求进行逻控制，同时将控制器的信息通过总线发送给测控***。
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Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105370962A (zh) * 2015-12-04 2016-03-02 南京中电自动化有限公司 一种模块化气动阀门控制单元
CN106598024A (zh) * 2016-12-09 2017-04-26 陕西法士特齿轮有限责任公司 一种缓速器信号模拟检测装置及检测方法
CN108644183A (zh) * 2018-06-06 2018-10-12 中国石油化工股份有限公司 一种泵控式电液执行器***
CN109372645A (zh) * 2018-12-04 2019-02-22 深圳亿昇动力科技有限公司 涡轮增压电控执行器的诊断***及控制方法
CN112904814A (zh) * 2021-01-16 2021-06-04 京能十堰热电有限公司 基于nt6000平台的profibus设备在线通讯状态监测方法
CN115135438A (zh) * 2021-01-27 2022-09-30 艾沛克斯品牌公司 带逻辑供电总线故障诊断器的主轴和主轴***

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP2381322A2 (en) * 2010-04-26 2011-10-26 Nabtesco Corporation Redundant actuator control system
CN102393665A (zh) * 2011-11-22 2012-03-28 北京华电天仁电力控制技术有限公司 一种Profibus现场总线型电动执行机构控制器
CN203101925U (zh) * 2013-03-27 2013-07-31 呼阀科技控股有限公司 电动执行机构智能控制器
CN204086878U (zh) * 2014-07-25 2015-01-07 东风商用车有限公司 一种基于can总线的商用车集中式车身控制模块
CN204989868U (zh) * 2015-06-18 2016-01-20 陕西法士特齿轮有限责任公司 一种基于通讯总线的执行器控制器

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP2381322A2 (en) * 2010-04-26 2011-10-26 Nabtesco Corporation Redundant actuator control system
CN102393665A (zh) * 2011-11-22 2012-03-28 北京华电天仁电力控制技术有限公司 一种Profibus现场总线型电动执行机构控制器
CN203101925U (zh) * 2013-03-27 2013-07-31 呼阀科技控股有限公司 电动执行机构智能控制器
CN204086878U (zh) * 2014-07-25 2015-01-07 东风商用车有限公司 一种基于can总线的商用车集中式车身控制模块
CN204989868U (zh) * 2015-06-18 2016-01-20 陕西法士特齿轮有限责任公司 一种基于通讯总线的执行器控制器

Cited By (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105370962A (zh) * 2015-12-04 2016-03-02 南京中电自动化有限公司 一种模块化气动阀门控制单元
CN105370962B (zh) * 2015-12-04 2017-10-24 南京中电自动化有限公司 一种模块化气动阀门控制单元
CN106598024A (zh) * 2016-12-09 2017-04-26 陕西法士特齿轮有限责任公司 一种缓速器信号模拟检测装置及检测方法
CN106598024B (zh) * 2016-12-09 2020-01-07 陕西法士特齿轮有限责任公司 一种缓速器信号模拟检测装置及检测方法
CN108644183A (zh) * 2018-06-06 2018-10-12 中国石油化工股份有限公司 一种泵控式电液执行器***
CN108644183B (zh) * 2018-06-06 2023-12-01 中国石油化工股份有限公司 一种泵控式电液执行器***
CN109372645A (zh) * 2018-12-04 2019-02-22 深圳亿昇动力科技有限公司 涡轮增压电控执行器的诊断***及控制方法
CN112904814A (zh) * 2021-01-16 2021-06-04 京能十堰热电有限公司 基于nt6000平台的profibus设备在线通讯状态监测方法
CN112904814B (zh) * 2021-01-16 2023-11-14 京能十堰热电有限公司 基于nt6000平台的profibus设备在线通讯状态监测方法
CN115135438A (zh) * 2021-01-27 2022-09-30 艾沛克斯品牌公司 带逻辑供电总线故障诊断器的主轴和主轴***

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