基于CEBus总线的铁路灯塔控制系统的设计
C-BUS系统产品介绍
C-Bus概念
什么是C-Bus?
C-Bus系统是一个分布式、二线制、专业的智能照明控制系统。所有的 控制单元均内置微处理器和存储单元,由一对信号线(UTP5)连接成网
络。通过软件对所有单元进行编程,实现相应的控制功能。
C-Bus的协议?
C-Bus系统遵从国际通讯协议标准,IEEE Standard 802.3 ‘CSMA/CD’ ‘CSMA/CD’即为:Carrier Sense- Multiple Access-Collision Detection
Network Bridge
Remote C-Bus Network
IBM Compatible
基于TCP/IP 的多网络C-Bus系统
5500CN
Electrical Distribution
TCP/IP Network
C-Bus Network Interface
C-Bus Network
C-Bus Network Interface
Local C-Bus Network
C-Bus Network
C-Bus Network Interface
Local C-Bus Network
IBM Compatible
Ethernet Network Hub
Router
WAN
C-Bus Network Interface
C-Bus Network
C-Bus智能照明控制系统 产品介绍
基本内容:
1、C-Bus系统基本知识 2、C-Bus系统常用元件介绍 3、C-Bus系统软件介绍
C-Bus基本概念 • 智能灯光管理控制系统 • 奇胜专用总线系统 • 遵守标准的通讯协议CSMA/CD,并对外开 放的弱电控制系统
基于CAN-bus总线的变电站智能照明控制系统
成 部 分之 一 。 本文通 过 对 变电站传 统 照 明和 智 能照 明 的对 比 ,介 绍 了智 能照 明 的概 念 、特 点和优 势 ,提 出 了 基 于C A N — b u s 总 线智 能照明控 制 系统 的设 计思路 并指 出 了该智 能照 明 的 系统功 能。 关键词 :智 能 照明 ;C A N- b u s 总线 ; 变电站 。
传 统照 明控 制 系 统 是 以手 动控 制 为 主 ,依 靠 供 电回路 中的 手 动开 关 来 控制 回路 的 通 断 ,
实 现 灯 具 的开 关 控 制 ;利 用 供 电 回路 中 的手 动 调 节 元 件 来调 节 回路 的 电压 以实现 调 光 控 制 。
护 中起 非 常 关键 的作 用 。随 着 智 能变 电技 术 的 不 断发 展 以及应 用 的广泛 普 及 ,其 所 附加 的 照 明系统 的智 能 化 改进 也 是 非常 必 要 的 。本 文 介 绍 了基 于C A N- -b u s 总线 协议 的5 0 0 k V变 电站 智
t h e l i g h t i n g c o n t r o l s y s t e m i n t e l l i g e n t i s a n i mp o r t a n t p a t r o f t h e i n t e l l i g e n t s u b s t a t i o n. Th r o ug h i n g c o mpa r e d t h e
L I U Z h i - q i a n g , GUO Ya — c h a n g , WANG We i — q i n , CAO Xi a o - x i a
( S h a n x i E l e c t r i c P o w e r E x p l o r a t i o n& D e s i g n i n s t i t u t e , T a i y u a n 0 3 0 0 0 1 , C h i n a )
武汉北编组站灯桥灯塔节能改造可行性分析及建议
武汉北编组站灯桥灯塔节能改造可行性分析及建议段建国,罗学平,郭金彪,金睿,陆中玏(中国铁路武汉局集团有限公司,湖北武汉430071)摘要:针对武汉北编组站存在的照明设备要求高,但现有照明设备老化严重、故障频发、耗能较大等情况,提出以LED节能灯替换高压钠灯的节能改造方案。
从照度、显色指数、均匀度、眩光值、使用寿命等技术指标进行对比分析,从采购、维修、用电成本等经济指标进行对比分析,对方案进行了论证。
总结方案实施的具体步骤,并提出武汉北编组站灯桥灯塔的管理维护模式建议。
关键词:编组站;灯桥灯塔;节能改造;可行性分析中图分类号:TU201.5;U291.4文献标识码:A文章编号:1001-683X(2020)04-0058-06 DOI:10.19549/j.issn.1001-683x.2020.04.0580引言武汉北编组站地处京广铁路在沪汉蓉沿江经济带的武汉市境内,是我国一次性整体建成的亚洲规模最大、现代化程度最高的编组站,是全国主要路网性编组站之一[1-2]。
武汉北编组站承担着繁重的解体、编组任务,对照明设备的要求极高,但现有照明设备老化严重、故障频发、耗能较大。
因此,开展武汉北编组站灯桥灯塔节能改造具有良好的综合效益和远期示范效益,可为其他编组站、车站的灯桥灯塔节能改造提供借鉴。
1编组站概况及节能改造方案1.1基本情况2009年5月18日,武汉北编组站正式投入使用,改变了原来华中地区路网能力限制而产生的不合理运输组织方式,保证了武汉铁路枢纽运输的畅通[3]。
武汉北编组站,三级七场规模,负责江村、株洲北等12个方向的直达、直通列车集结、编组任务,同时也负责管内武昌东、铁山等7个方向的区段及小运转列车集结、编组任务(见图1)。
全站日均解体、编组能力为178、171列,办理能力日均25364辆。
2018年日均解体、编组分别是115、116列,办理车18074辆。
1.2照明设备现状调车工作对现场作业环境的照明有很高的要求。
基于C_S和B_S结构的低压配电网在线监测系统设计_鲍智恩
鲍 智 恩 ( 1991—) , 男,硕士研究生,研 究方向为智能电器 及在线监测技术。
Design of On-Line Monitoring System Framework of Low Voltage Power Distribution Network Based on C / S and B / S Structure
·配网技术与系统·
电器与能效管理技术( 2016No. 6)
心将收集的数据存入数据库。C / S 结构在该系统 中主要查看数据、处理数据,并通过操作数据库, 确定网络信息发布的内容。通过 B /S 结构主要 是简单地发布一些由专业人员处理后的信息,可 以使整个低压配电网的运行信息直观了然。应用 这种混合式的系统具有如下优势:
鲍光海( 1977—) ,男,副教授,研究方向为智能电器及在线监测技术。
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电器与能效管理技术( 2016No. 6)
·配网技术与系统·
图 1 在线监测系统原理图
1. 2 在线监测系统的分类 1. 2. 1 集成管理系统
集成管理系统按照信息共享的模式主要可以 分为 3 类[5]。
( 1) 封闭式: 信息共享范围小,基本是在整个 设备的现场。信息在现场进行传输,不亲临现场 就根本无法获取实时的设备运行情况。这种方式 的在线监测只能实现本地监控功能。这种“信息 孤岛”的 模 式 可 以 保 证 信 息 的 安 全 性,但 是 信 息 获取的便捷性受到了制约。
由图 5 所示,数据采集器数据传输到数据集 中器采用RS-485 通 信 方 式,数 据 集 中 器 是 循 环 地 向各 个 数 据 采 集 器 请 求 数 据,采 用 的 协 议 为 Modbus。一个数据包包含功能码、地址码采集数 据和校验码以增加数据传输的可靠性。同时,若 数据 采 集 器 和 数 据 集 中 器 的 通 信 失 败,将 重 新 传输 该 数 据 ,如 果 通 信5 次 都 失 败 ,将 跳 到 下 一 台
施耐德电气C-Bus智能灯光控制系统介绍
18m(2.4m)
360度红外探测器 12m*14m(2.4m)
90度红外探测器 6m*6m(2.4m)
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C-Bus 输入单元
特殊输入类
总线耦合器5104BCL 4路开关量输入,外形小巧,安装灵活方便
开关量输入单元 35mm导轨安装最大开关及线缆阻抗,1000欧
通用输入单元
电压输入信号,电流输入信号,输入电阻
CBS CBS CBS CBS CBS CBS CBS CBS CBS CBS CBS CBS CBS CBS
4路10A智能继电器(内置总线电源) 4路20A智能继电器(20A/路)_带电源 4路20A智能继电器(不带总线电源) 4路16A智能继电器(16A/路)_带电源 4路16A智能继电器(不带总线电源) 4路转换继电器(内置总线电源) 4路转换继电器(不带总线电源) 4路10A智能继电器(不带总线电源) 8路10A智能继电器(内置总线电源) 8路10A智能继电器(不带总线电源) 12路10A智能继电器(内置总线电源) 12路10A智能继电器(不带总线电源) 8路ELV继电器 单路窗帘模块(不带总线电源)
RS-232
IBM Compatible
11
基于TCP/IP 的多网络C-Bus系统
5500CN
Electrical Distribution C-Bus Network Interface
Local C-Bus Network
C-Bus Network
C-Bus Network Interface
MCB箱
总线电缆 动力电线
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设计举例 - 步骤六
会议室需要的CBS元件为
8路开关继电器带电源 2路10A调光控制器 8路开关继电器 DLT动态标识面板 90度感应器 L5508RVF 5102D10 L5508RVFP 5085DL E5751L 1个 1个 1个 2个 1个
自动照明控制系统的设计和实现外文文献
自动照明控制系统的设计和实现外文文献XXX of a white LED automatic control system that maintains the XXX of an object n。
The system uses AT89S52 as the controller and light sensor ICBH1750 with I2C bus to measure then of the object n。
PWM signals are generated to control the RMSof the current。
which XXX of the white LED。
The control algorithm used is numeral PID。
XXX dimming are described in this paper。
The experiments show that the steady-state error isless than 2%。
the dynamic characteristics are excellent。
and the system can reject XXX.2 Design and XXXThe white LED automatic control system consists of three main components: the controller。
the light sensor。
and the white LED。
The AT89S52 microcontroller is used to control the system。
The light sensor ICBH1750 with I2C bus is used to measure the nof the object n。
The white LED is used to provide the XXX。
一种新型铁路智能信号控制标准系统设计方案与实现
一种新型的铁路智能信号控制系统设计与实现-电气论文一种新型的铁路智能信号控制系统设计与实现李绍斌1,李文涛2(1.北京交通大学电子信息工程学院,北京100044;2.中国铁路总公司电务部信号处,北京100844)摘要:传统的铁路信号系统中的信号点灯控制系统采用集中控制的方法,由于没有使用微处理器,不便于实现故障的自诊断等有用的技术。
因此提出一种新颖的方案,将LED信号灯进行网络化控制,每个LED信号灯集成一套具有双网热备通信功能的嵌入式微处理器系统。
这套LED系统由安装于室内的智能信号机控制器集中控制,智能信号机控制器接收来自微机联锁系统的信息,执行点灯命令,反馈灯丝继电器信息。
该方案可提高铁路信号系统的智能化程度,使信号的电缆使用量大幅度下降,系统可维护性和可扩容性显著提高。
关键词:网络控制;LED;信号控制;铁路信号系统中图分类号:TN911.7?34 文献标识码:A 文章编号:1004?373X (2015)14?0156?04收稿日期:2015?01?25基金项目:国家自然科学基金项目(61050001)0 引言在传统的铁路信号系统中,信号开启与关闭采用集中控制的方法,即每个信号灯分为供电和可控制两个部分,供电为现场供电,而信号的控制信号,则是通过线缆都需引入控制室集中控制[1]。
无论是早期的6502 继电联锁,还是最新的微机联锁系统,信号机控制系统普遍采用继电电路的硬开关,实现信号的开启和关闭。
在这种架构下,每个信号机控制单元都采用专门的电缆和室内相连,通过室内电路继电器的组合来控制信号灯开启和关闭。
这种传统的信号灯控制方式,每个灯位的控制信号都需引入控制室,虽便于管理,这样会导致信号系统电缆部分投入和施工量较大,并且维护成本和强度较大;同时,由于已布好的线缆不便于调整,使得系统的扩容和改造很不方便[2?3]。
随着现代计算机技术及通信技术的发展,铁路信号正朝着智能化、网络化和数字化的方向发展;针对这种发展方向[4],本文提出并实现了一种新颖的基于网络信号的控制方案,即采用网络化的结构来控制信号机的开启和关闭。
基于CEBUS总线的交通灯控制系统
主站和子站挂接在 电力 线上。主站安装 于信 号控 制机柜 内, 子站安装 于各方 向的红绿灯旁 , 南西 东
北各一 , 人行灯组 可与就 近的子站相连。主站和子
系统 中最 重要 的组成部分 ¨ 。交 通控制机 与信号
灯之间一般 采用 地埋 电缆连 接 , 施工 时 要开 挖路
站以扩频电力线载波通信方式实现数据交换 , 其载 波通信网络 接 口控制器选 用美 国英特伦 (n ln Itl ) eo
绳” 制, 控 具有体积小 、 功耗低 、 性能稳定、 配置灵活的特 点。 关键词 交通 灯控 制系统 CB S E U 扩频通信 .
中图法分类号
U 9.1 4 15 ;
文献标识 码
A
Hale Waihona Puke 一 城市交通控 制系统担负着交 通信号灯 控制与
交通疏导 的重要功 能 , 它是现代 城市交通监控指挥
r) a 芯片 。单片机负责程序 的核心工作 : 行程 y J 执
序的主流程与中断处理 , 除了单片机串 口与看门狗 外, 单片机与其他设备 的数据交换都是通过 F G PA
由单片机读取 。S CP 1 起 到信号放大、 S 11 耦合 的作 用, 是专用于低压 电力 载波 的信 号放大芯 片, 能够
在衰减大、 干扰严重等 问题 , 它不是一个 理想 的通
布的一种通信标准 , 以按照开放系统互连参考模 可
型提供链路功能和物理层 的协议服务 , 采用节点到
节点的通信方式 , 数据传输速率为 1 b s E U 0k/ 。C B S 参考了 IO的 0 I S S 7层模 型设 计 , 比 O I 型简 但 S模
SL C K为数据传输提供时序信号 。低 电平有效 的 J 中断信 号 IT实现 SC P 0 N S 30的中断请求功 能, 当
基于CAN总线的矿用自移设备列车控制系统设计朱天亮
基于 CAN总线的矿用自移设备列车控制系统设计朱天亮摘要:近年来,为满足矿用自移设备列车同步交叉迈步、控制单元多、实时性要求高等特点,实现综采工作面顺槽运输作业成套化、系统化、自动化,设计了基于CAN现场总线的矿用自移设备列车控制系统。
该系统可以实时分布控制各列车单元,实时完成控制指令和对执行机构的控制,满足矿用自移设备列车的列车自移、迈步、管缆随动、行走纠偏等功能,同时监测系统的运行状态。
另外,对控制器进行了系统设计和硬件设计,并且定义了设备列车各控制单元的CAN通信协议,完成各个单元的通信内容定义。
试验结果表明,该控制系统运行安全稳定,满足自移设备列车的控制要求。
关键词:CAN总线;矿用自移设备;列车控制系统;设计引言矿用液压支架是煤矿开采设备中的核心支撑设备,保证其自动化调整及操作,提高设备的作业效率,成为当前企业重点考虑方向。
当前,液压支架中普遍安装了控制系统,但由于井下环境的恶劣性,易受外部较大干扰信号影响,导致部分企业采用的控制系统使用了国外进口系统,在设备购买、维护等方面具有较高的费用。
当前的液压支架控制系统中电缆暴露在井下环境中,存在线路布局复杂,线路磨损程度较大,系统的整体自动化、智能化程度相对较低。
针对此问题,有必要对液压支架的控制系统进行升级设计。
1控制器设计设备列车控制器包括硬件系统和软件系统。
采用嵌入式系统分层结构的设计思想,分别对硬件系统和软件系统进行设计,便于硬软件工作的开展与衔接。
硬件系统包括嵌入式微控制器、CAN功能部件及油缸位移采样、推移和升降驱动电路。
其中,嵌入式微控制器为系统的控制核心和运算核心;功能部件包括CAN功能部件和其他功能部件,这些功能部件通过外围电路与外界交互;油缸位移采样电路完成对油缸活塞杆伸出长度的检测并进行A/D转换;油缸推移、升降电路完成对推移油缸、升降油缸的驱动控制,通过驱动油缸的推移和升降,从而实现设备列车的整体迈步平移和各平板车的升降。
铁路信号控制系统的优化设计
铁路信号控制系统的优化设计第一章:引言铁路信号控制系统是保障铁路交通安全的重要组成部分,其主要功能是对行车进行监控和控制,确保列车运行在安全区间。
近年来,随着铁路交通的高速发展,铁路信号控制系统也在不断更新、优化和改进,以适应新的高速、大容量、复杂化的铁路运输需求和发展。
本文将从优化设计角度,对铁路信号控制系统的技术结构、功能架构、软硬件方案、设备选型和性能指标等进行深入探讨和分析,为铁路信号控制系统的提升和发展提供有益的借鉴和指导。
第二章:技术结构铁路信号控制系统的技术结构主要包括三个层次:应用层、传输层和物理层。
应用层是最高层,主要负责列车运行控制和指示的信息处理和封装。
传输层是中间层,主要负责信息传输和交换的协议和接口实现。
物理层是最底层,主要负责信号的传输和接收、解调等功能。
其中,应用层的主要功能包括轨道电路、信号机、道岔机、信息采集等,它们通过有线、无线等传输方式将信息传输到传输层。
传输层主要负责通过通信方式,将信息传输到对应的硬件设备,包括道岔、信号机、交换机、通信传输线路等。
物理层主要负责将传输层传输来的信号转换成实际的交通控制操作,包括道岔切换、信号机显示等。
第三章:功能架构铁路信号控制系统的功能架构包括主控系统、信号设备控制系统和联锁系统三个部分。
主控系统负责规划和控制信号设备,监督列车运行状态,调度铁路运输线网;信号设备控制系统负责实现信号设备的控制与显示工作,发送和接收远程控制命令;联锁系统负责对各种信号设备的控制进行联锁保护,使列车运行保持在安全状态。
在功能架构中,主控系统和信号设备控制系统相互协作,保证信号设备的正确性和高效性,同时它们也通过联锁系统的实现,保证列车运行的安全与顺畅。
第四章:软硬件方案铁路信号控制系统的软硬件方案,涉及到多种技术领域和技术手段。
硬件方案主要包括信号机、道岔机、通信设备等用于实现列车行车控制和信息采集的设备及系统,而软件方案则主要包括列车控制指挥系统、车站控制指挥系统、联锁系统等系统软件。
面向未来的高速铁路信号控制系统设计与实现
面向未来的高速铁路信号控制系统设计与实现第一章:绪论近年来,随着高铁网络的持续扩张和技术水平的不断提高,高速铁路体系越来越成为我国经济社会发展的支柱性基础设施。
而在高速铁路网络中,信号控制系统是保障列车运行安全、提高运行效率的必要设备,其在高速铁路建设和运营中起着不可替代的作用。
因此,本文将以面向未来的高速铁路信号控制系统设计与实现为主题,全面探讨如何构建一个安全、稳定、高效的信号控制系统,以应对未来高铁网络的发展和运营需求。
第二章:高速铁路信号控制系统的现状和发展趋势高速铁路信号控制系统是指利用一定的技术手段对高铁列车进行操控和管理的系统。
目前,国内外主要的高铁信号控制系统有欧洲ETCS系统、美国Purchased ATC系统以及中国RTCS系统等,这些系统的特点是具有较高的安全性和运行效率,可适用于各种复杂的操作环境。
同时随着高速铁路的不断扩张和技术进步,信号控制系统也在不断地发展和完善,主要表现为以下几个方面:1.智能化:信号控制系统通过引入智能化技术,实现对列车的自动化控制和运营管理,提高了系统的运营效率和安全性。
2.网络化:信号控制系统在进行监控和管理时,通过建立数据传输和通信网络,实现相关信息的实时共享,使得系统运营更加透明、精细化。
3.模块化:信号控制系统通过模块化设计,实现了各个功能模块的分离和部署,使得系统具有更高的灵活性和可扩展性。
4.全球化:信号控制系统支持各种标准和协议,充分发挥了国际互操作性,方便系统与其他国家的高速铁路建设接轨。
第三章:高速铁路信号控制系统的设计原则高速铁路信号控制系统的设计需要考虑其独特的操作环境和运营需求,因此需要遵循一些基本的设计原则,以确保系统在运营过程中能够保证高效、安全和稳定。
主要有以下几个方面:1.可靠性:信号控制系统一旦出现故障,将会对列车的运营造成极大的影响,因此系统的可靠性必须得到充分的保障。
这包括对系统硬件、软件、通信设备以及与其他设备的协同等因素都需要进行充分的测试和保证。
基于CEBus协议的使用SSCP300的电力线模块分析_严利芳
文献标识码:A
收稿日期:2009- 10- 24
1 CEBus 通讯协议简介 在 20 世纪 90 年代,出现了解决家庭网络通信
的一系列技术,这些技术延伸到了许多领域,如家用 计算机、家庭自动化系统、家庭影院、能源管理系统 和远程通信等。目前,家庭网络的协议有:日本的 HBS 标 准 ; 欧 洲 的 BatiBUS,EIB 和 Europe Home System 标准;美国的 X- 10,CEBus,LonWorks 标准。
的电力线收发器[2],SSCP300 的引脚见图 4。 2.1.1 部分引脚功能
1 脚(4 MHz):4 MHz 时钟输出,可为外部主处 理器提供 4 MHz 时钟基准;
2 脚(CS):片选信号,低电平有效,用于激活 SPI 总线;
7 脚(INT):中断信号输出,低电平有效; 8 脚(SCLK):SPI 数据时钟,从主处理器得到 的 SPI 时钟输入; 9 脚(SDO):SPI 数据输出,数据输出到主处理 器的 SPI; 10 脚(SDI):SPI 数据输入,数据从主处理器的 SPI 输入; 11 脚(TS):三态输出,低电平时激活外部放大 器; 12 脚(RST):复位输入,低电平有效; 14 脚(SO):模拟信号的输出,内部的三态 TS 信号使其为三态; 17 脚(SI):模拟信号输入。 2.1.2 SSCP300 具有的特点 低价位的 CEBus 兼容的产品;提供 EIA- 600 标准 中数据链路层(DLL)的服务;提供 EIA- 600 标准中物 理层的收发器功能;提供针对电力线的扩频载波技术; 提供 SPI(串行外围接口)主处理器接口;提供数据链 路模式、控制模式和监测模式三种方式;单 +5 V 供电。
DOI:10.16525/14-1167/tf.2009.06.028
基于CEBus总线的的设计
基于CEBus总线的**的设计摘要:介绍了基于CEBus总线的**.该系统采用扩频电力线载波通信技术实现了对**的自动控制.给出了系统的硬件、软件实现方法,并介绍了可推广应用的场合。
1系统介绍沿线的**站点都装设有用于照明的大型**。
目前对**的控制一般采用集中控制方式,在控制室中使用多个闸刀对**进行控制.因**和控制室常位于两侧,所以施工较困难,而且电缆的大,自动化水平也不高。
采用电力线载波通信技术,在现成的电力线路上传输数据,无需装设通信线路,也不占用无线通信频道**,可很好地解决这个问题。
但由于电力线上存在高衰减、高噪声、高变形等问题,它不是一个理想的通信媒介.因此要在电力线上实现可靠的载波通信,必须选用基于扩频技术的抗干扰能力强的电力线载波专用dem芯片来设计**。
XX **由一个主站和若干个子站构成,主站和子站挂接在单相或三上低压电力线上。
主站安装于控制室内,子站安装于****底座的控制箱内。
主站和子站以扩频电力线载波通信方式实现数据交换。
系统中站和子站的载波通信网络接口控制器选用Intellon的SSCP300芯片。
该芯片是一个高度集成的电力线收发器和信道存取接口,提供了CEBus(用户电子总线)总线标准。
CEBus是EIA(电子协会)制定并颁布的一种通信标准,目前为EIA-600。
CEBus标准是一种应用于网络的式通信协议,采用节点到节点的通信方式,数据传输速率为10kbps。
CEBbus协议采用ISO/OSI协议中的四层:物理层、数据链路层、网络层和应用层。
一个CEBus 信息由报头和数据包组成,1所示。
报头是载波侦听多路访问/冲突检测(CA/CDCR)协议的一部分,发送方用监听传输介质中是否有其它发送方占用信道,以获取对传输通道的控制权。
CEBus采用扩频载波(SSC)技术,“C hirp”扫频信号,对报头采用ASK调制,数据包采用PRK调制,频率范围为100k~400k。
2硬件结构2.1主站及子站的硬件结构主站及子站的硬件结构2所示。
浅论基于WTBMVB总线的轨道车辆LED照明控制系统设计论文
浅论基于WTB/MVB总线的轨道车辆LED照明控制系统设计论文浅论基于WTB/MVB总线的轨道车辆LED照明控制系统设计论文目前大部分轨道车辆车厢内使用的还是传统的荧光灯作为光源,其能耗大,使用效率低。
LED具有效率高、绿色环保、寿命长、能量转换效率高、抗振性能好等优点,其在轨道车辆领域的应用也越来越受到关注。
考虑到轨道车辆车厢照明系统在冲击震动、电磁兼容、温度及供电范围等方面都有特殊要求,现有的LED照明系统硬件不能直接应用于轨道车辆车厢当中,研究开发抗干扰能力强、散热性好、工作稳定的轨道车辆车厢LED照明系统硬件对于改进轨道车辆车厢照明系统具有非常重要的意义。
另外,随着生活质量的提高,人们对轨道车辆舒适性的要求也越来越高,实现轨道车辆照明系统的自动调光将会大幅提高能源利用率,改善车厢照明条件,提高轨道客车的照明舒适性。
因此,本文针对铁轨道车辆车厢LED照明控制系统的特点,设计基于WTB(绞线式列车总线)和MVB(多功能车辆总线)相结合的轨道车辆车厢LED照明控制系统。
1LED照明控制系统硬件设计设计的硬件系统主要分成三部分:(1)车厢内照明部分,采用LED 作为发光源,设计了LED的驱动电源来控制LED的驱动电流;(2)信号采集与处理部分,亮度传感器采集的亮度信息通过单片机处理反馈给安装在车头控制室内的上位机IPC机,利用上位机软件完成数据融合处理;(3)信息传递部分,IPC机处理后的数据信息通过WTB总线传给各节车厢的MVB总线,以保证控制信号的高效传输。
利用分布在各节车厢的单片机执行IPC机的控制指令控制驱动电源,实现LED灯的自动控制。
通过各部分的共同作用,实现了对轨道车辆LED照明系统的控制。
2LED照明控制系统硬件模块设计2.1通信模块的设计WTB总线用于构成经常动态编组以及多节车辆级联的开放式列车,可实现车辆间的数据通信;MVB总线用于一个车辆内设备或者一个固定的车辆组内设备的数据通信,在一个车辆组内最多可以连接4096个传感器并且可以实现信息的高速传输。
铁路信号灯控制系统设计
铁路信号灯控制系统设计近年来,随着城市化进程的加速和人口的增长,铁路交通越发显得重要和繁忙。
因此,确保铁路交通运行的安全与高效成为了至关重要的任务。
铁路信号灯控制系统作为铁路交通安全的重要组成部分,起着监控、控制和指导列车运行的关键作用。
本文将详细讨论铁路信号灯控制系统的设计和功能。
设计目标:1.确保列车的安全性;2.提高列车的运行效率;3.实现智能化控制。
系统组成:铁路信号灯控制系统主要由以下几个部分组成:1.信号灯:用于向列车驾驶员和行人传递交通信号;2.车站控制系统:管理和控制列车在车站的运行;3.列车控制系统:监控、控制列车运行;4.通信系统:实现信号灯与车站控制系统、列车控制系统之间的信息传递;5.监视系统:对信号灯及其控制系统进行监视。
信号灯设计:信号灯是铁路交通控制的核心组件,其设计需要考虑以下几个因素:1.可见性:信号灯的位置应便于驾驶员或行人清晰地看到。
在选择信号灯颜色和形状时,应考虑到各种环境条件和可见性要求。
2.可靠性:信号灯必须具备可靠性,不论是在日间还是夜间,各种天气条件下都能正常工作。
因此,应选用耐用材料和可靠的电子元件。
3.节能性:为了减少能源消耗,信号灯的设计应考虑到节能因素。
例如,可以采用LED灯作为光源,因其寿命长、能耗低和光线亮度高等特点。
4.可调节性:信号灯设计应具备可调节性,以便根据不同的交通状况和需求进行灵活调整。
车站控制系统设计:车站控制系统是铁路信号灯控制系统中非常重要的组成部分,其设计应包括以下关键要素:1.列车调度:车站控制系统应能实现对不同列车的调度和管理,确保列车间的安全间隔并优化车次的运营效率。
2.进站控制:为了确保列车安全进入车站,控制系统需要安排信号灯的控制并确保车站轨道的可用性。
3.站台安全:车站控制系统需监测并保障站台安全,确保列车停靠和乘客上下车的正常进行。
4.人员管理:车站控制系统应结合人员管理系统,确保所有行人在合适的时间与列车交叉,并保持秩序。
铁路信号点灯智能监测系统设计
铁路信号点灯智能监测系统设计———————————————————————— 收稿⽇期:2005-12-26基⾦项⽬:天津市科技创新基⾦资助项⽬(2004BA08)⽹络控制系统理论与技术研究铁路信号点灯智能监测系统设计李其林1,陈在平1,刘靖1,李同丽2邹振环2(1.天津理⼯⼤学⾃动化与能源⼯程学院,天津,300191 2.天津铁路信号⼯⼚,天津,300300)摘要:运⽤单⽚机技术和⾃⼰定义的通信协议,在原有的报警线路基础上实现了交流点灯、灯丝⾃动转换、故障定位报警、副丝在线检测和主机监控于⼀体的智能化监测控制系统。
实践证明,该系统实时性好、⼯作可靠,具有很好的推⼴价值。
关键词:信号监测铁路信号智能控制Design of railway signal lighting& Monitoring intelligent SystemLi Qilin 1,Chen Zaiping 1,Liu Jing 1,Li Tongli 2,Zou Zhenhuan 2( 1 School of Automation and Energy Source Engineering,Tianjin University of Technology, Tianjin 300191 2 Tianjin Railway Signal Factory Tianjin 300300 )Abstract :Using MCU and communication protocol designed by ourselves,We have designed a set of intelligent monitoring& controlling device on the base of existing alarm line. This device have many functions such as A.C.lighting,filament switching, fault locating and warning, fault classified warning, secondary filament online checking .It can both control and test the status and security of the signal lamps in the railway station.Key words :signal test railway signals intelligence control1.引⾔铁路信号灯是铁路安全运⾏的可靠保证,信号灯的安全监测、控制和维护是铁路部门的⼀项重要⼯作,但以前信号灯的监测和维护是由⼈⼯来完成的,不但耗⼒耗时,⽽且不能及时的发现故障隐患。
基于EPICS的磁铁电源控制系统
第28卷 第10期 核 技 术 Vol. 28, No.102005年10月 NUCLEAR TECHNIQUES October 2005——————————————收稿日期:2005-05-25,修回日期:2005-07-09基于EPICS 的磁铁电源控制系统李纪堂1,2 郑丽芳1 陆承蒙1 刘松强11(中国科学院上海应用物理研究所 上海 201800)2(中国科学院研究生院 北京 100049)摘要 本文介绍了在EPICS 软件环境下实现的磁铁电源控制系统,详细分析了基于DeviceNet 现场总线的磁铁电源控制器原理、硬件结构及软硬件系统的集成。
测试结果表明该系统的精度、分辨率和稳定度均已达到设计指标,目前已成功地应用在100MeV 电子直线加速器的磁铁电源控制中。
关键词 电源,控制,EPICS ,DeviceNet 中图分类号 TP273+.5,TP391.8中国科学院上海应用物理研究所建造的100MeV 电子直线加速器(LINAC )是上海同步辐射装置(SSRF )预制研究二期项目之一,并将用于深紫外自由电子激光的研究。
其束流指标为:中心能量稳定度<1%,束流能散度<1%(rms ),归一化横向发射度<100 mm ·mrad 。
为达到这一目标,必须有精确、稳定的磁铁电源控制系统。
LINAC 的磁铁品种多、类型复杂,有分析磁铁、四极磁铁、聚焦线圈、导向线圈、磁短透镜、反向线圈等6类。
因此,磁铁电源也分6类共45台,每台电源均需2路模拟信号和3路数字信号。
整个磁铁电源控制系统共225个通道[1],其中分析磁铁电源的模拟控制信号精度要求为16位,其余的均为12位,因此,要求磁铁电源控制器也必须有低精度和高精度两种类型。
1 系统结构根据控制系统总体设计原则,软件采用EPICS (Experimental physics and industrial control system ,实验物理及工业控制系统),它是90年代初由美国Argonne 和Los Alamos 等国家实验室联合开发的大型控制软件系统,已在加速器控制界得到广泛的应用。
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3.1 SSCP300的初始化
当电源接通或执行复位命令时,SSCP300将执行一个内部诊断和建立序列。直到此序列被执行完毕,命令才能被送至SSCP300。在对SSCP300进行初始化之前,PIC16F877要完成I/O口的初始化、片内RAM初始化以及SPI接口的初始化。
3.2 层信息设置
初始化完成后可进行层信息设置。层信息设置的数据长度为7个字节,字节0为控制方式,一般设为数据链路(DLL)方式;字节1为组地址的低八位;字节2为组地址的高八位;字节3为设备地址的低八位;字节4为设备地址的高八位;字节5为系统地址的低八位;字节6为系统地址的高八位。在设置地址时应注意某些段内的地址为保留地址,不要使用,如0x0000为广播地址。
基于CEBus总线的铁路灯塔控制系统采用“Chirp”方式进行载波,实现了对通信信号的扩频;以低压电力线作为通信媒介,免去了构建新的通信信道的不便,具有通信速度快、抗干扰能力强、可靠性高等优点。该技术还可应用在自动抄表系统、智能大厦、智能小区以及一些干扰大、布线困难的工业自动化系统中。
由于电力线不是一种理想的通信媒介,所以在应用时应考虑到以下几点:(1)电力线载波信号只能在一个配电变压器区域范围内传送。若要跨越变压器区域范围,则应设计一个双耦合节点。(2)信号在电力线上传输存在衰减问题,一般信号的衰减随着传输距离的增加而增加。可采用提高载波信号功率、三相耦合、中继等方式来解决。(3)电力线上存在高噪声。(4)电力线网络会引起数据信号变形。
基于CEBus总线的铁路灯塔控制系统的设计
摘 要: 介绍了基于CEBus总线的铁路灯塔控制系统控制系统。该系统采用扩频扩频电力线载波电力线载波通信技术实现了对铁路灯塔的自动控制。给出了系统的硬件、软件实现方法,并介绍了可推广应用的场合。
关键词: CEBus总线 扩频 电力线载波
在层信息设置的过程中,首先单片机向SSCP300写入LW命令及数据长度“0X07”,然后确定好0~6字节的数据信息。层信息设置完成后,应用LR命令读回,判断读回信息与写入信息是否一致。如果一致则说明设置成功,否则应重新初始化后再设置层信息。
3.3 数据链路存取控制设置
若节点之间的通信采用地址应答方式ADRACK或地址非应答方式ADRUACK,则应进行数据链路存取控制设置,由命令WRS-46来实现,数据长度为1。可设置的内容为:(1)在主处理器的每个发送期内需要发送ADRUACK的次数;(2)在信道间存取的时间;(3)对于ACK和ADRUACK,是否需要尝试多信道存300网络控制器提供了一个与SPI兼容的主处理器接口,将PIC16F877的RC3(SCK)、RC4(SDO)、RC5(SDI)引脚定义为用于SPI串行通信,分别与SSCP300的SCLK、SDI、SDO连接。SSCP300的片选信号/CS、复位信号/RST及中断信号/INT分别连接至PIC16F877的RB3、RB2及RB1引脚。由SSCP300产生的“Chirp”波形输出到其SO管脚,经放大、三级滤波、SSCP111媒介接口IC放大后,被传输到电力线耦合电路并送至电力线。由电力线经耦合电路来的“Chirp”波形经无源六级LC构成的滤波器后,被传输到SSCP300的SI引脚。耦合电路采用铁氧体磁环作为耦合变压器的磁芯,变比为1:1,初次级线圈的匝数均为7。采用TVS来抑制较大幅度或较大加速度的瞬间电压。
3.4 数据的发送和接收
数据的发送和接收分别由命令PT和PR来实现。单片机送出PT命令后,接着送出数据长度、控制域、目标节点的设备和系统地址、源节点的设备和系统地址、数据信息等。应答或非应答通信方式由控制域决定。源节点地址应和初始化的地址一致,数据长度不超过32字节。发送完成后应读回标志位,判断是否发送成功。当SSCP300接收到有效数据帧时,将向单片机提供一个中断信号,单片机检测到该信号后发出PR命令,读回SSCP300接收到的数据帧,其格式与发送数据帧类似。接收完成后也应进行正确性判断。
1 系统介绍
铁路沿线的各站点都装设有用于照明的大型灯塔。目前对灯塔的控制一般采用集中控制方式,在控制室中使用多个闸刀对灯塔进行一对一控制。因灯塔和控制室常位于铁路两侧,所以施工较困难,而且电缆的投资大,自动化水平也不高。采用电力线载波通信技术,在现成的电力线路上传输数据,无需装设通信线路,也不占用无线通信频道资源,可很好地解决这个问题。但由于电力线上存在高衰减、高噪声、高变形等问题,它不是一个理想的通信媒介。因此要在电力线上实现可靠的载波通信,必须选用基于扩频技术的抗干扰能力强的电力线载波专用Modem芯片来设计铁路灯塔控制系统。
2 硬件结构
2.1 主站及子站的硬件结构
主站及子站的硬件结构。
主站以PIC16F877单片机为核心,由指示、键盘、RS232接口、在线编程接口、通信接口通信接口等单元组成。指示单元用74LS164串/并转换芯片实现,接到PIC16F877单片机的RB5和RB4引脚。键盘单元用74LS165并/串转换芯片实现,接到PIC16F877单片机的RA3、RA4和RA5引脚。主站定义了具有如下功能的按键:(1)一个灯塔的东西南北灯组选择;(2)子站地址选择;(3)锁键盘;(4)运行命令。在线编程接口单元利用PIC16F877单片机的/MCLR、RB3、RB6、RB7四个引脚对CPU的在系统程序及定值进行修改。主站利用MAX202实现标准RS232通信接口,可与上位监控PC机进行数据通信,也可外接Modem来实现远程通信。
铁路灯塔控制系统由一个主站和若干个子站构成,主站和子站挂接在单相或三相低压电力线上。主站安装于控制室内,子站安装于各灯塔底座的控制箱内。主站和子站以扩频电力线载波通信方式实现数据交换。
系统中主站和子站的载波通信网络接口控制器选用美国Intellon公司的SSCP300芯片。该芯片是一个高度集成的电力线收发器和信道存取接口,提供了CEBus(用户电子总线)总线标准。CEBus是EIA(美国电子工业协会)制定并颁布的一种通信标准,目前为EIA-600。CEBus标准是一种应用于网络的开放式通信协议,采用节点到节点的通信方式,数据传输速率为10kbps。CEBbus协议采用ISO/OSI协议中的四层:物理层、数据链路层、网络层和应用层。一个CEBus信息由报头和数据包组成,。报头是载波侦听多路访问/冲突检测(CSMA/CDCR)协议的一部分,发送方用它来监听传输介质中是否有其它发送方占用信道,以获取对传输通道的控制权。CEBus采用扩频载波(SSC)技术,形成“Chirp”扫频信号,对报头采用ASK调制,数据包采用PRK调制,频率范围为100kHz~400kHz。
子站由PIC16F877单片机、指示、在线编程接口、固态继电器出口、地址编码、通信接口等单元组成。地址编码用于设置本子站的地址码,用一个八位开关与PIC16F877单片机的RD口连接,共有256个编码。每个子站装有四个固态继电器,用于开启和关闭一个灯塔的东西南北四个方向的灯组。
2.2 通信接口
3 软件结构
系统的软件采用模块化结构,主要包括初始化模块、输出控制模块、键盘扫描模块、通信模块等。整个软件分为主站软件和子站软件两部分。下面以通信模块软件的设计为例来说明程序设计方法。
SSCP300向与之连接的PIC16F877单片机提供CEBus服务。PIC16F877单片机通过SPI接口对SSCP300进行初始化、层信息设置、数据链路的存取控制设置等操作。完成以上步骤后,可进行数据的发送和接收。