WTB总线连接器
IEC 61375-1-1999 中文文档
国际标准 IEC61375-1INTERNATIONAL 第一版STANDARD 1999-09铁路电气设备-列车总线第1部分:列车通信网络Electric Electric railway railway railway equipment equipment equipment – Train bus Train bus Part 1: Train Communication Network绪言本国际标准定义了各种接口,以便在下列情况下实现接插件兼容:a)位于不同车辆上的设备间b)位于同一车辆内的设备间本标准定义了这些接口,用于连到被称为列车通信网络(TCN)的数据通信网络。
图1:TCN的分层注:圆圈内的数字为本标准相关的章及附录出于编排方便,本标准正文分成五章,另外有两个附录:第一章:总则——术语定义及资料性地概述第二章:实时协议——变量:链路层接口及应用层接口;——消息:链路层接口、协议,应用层接口;——数据表示;第三章:多功能车辆总线——物理层、链路层及链路层管理;第四章:绞线式列车总线——物理层、链路层及链路层管理;第五章:列车网络管理——网络的组态、管理及控制;附录A:列车通信网络导引铁路电气设备—列车总线第一部分:列车通信网络1总则1.1范围本国际标准适用于开式列车的数据通信,它包括开式列车的车辆与车辆间的数据通信及开式列车中一个车辆内的数据通信。
应用本标准的列车通信总线(WTB)能实现国际交通用的开式列车中各个车辆的协同操作。
车辆内部的数据通信总线(MVB)作为该TCN的推荐方案。
在任何情况下,供应商应保证WTB与所建议的车辆总线兼容。
如果供应商与用户协商同意,本标准也可适用于闭式列车及多元动车。
注1:开式列车、闭式列车及多元动车的定义见1.3。
注2:本标准未考虑公共汽车、无轨电车等公路车辆。
1.2 引用标准下列标准经本标准引用而构成本国际标准的条款。
对于注明日期的标准,其后续的补充或修订版本不适用于本标准,然而以本国际标准为基础签订协议的各方应该考虑采用下列标准最新版本的可能性。
WTB重联通信在HXN3K型机车中的应用分析
WTB重联通信在HXN3K型机车中的应用分析摘要:随着科技的不断进步,推动了经济和社会的不断发展,在整个发展过程中高速铁路发挥了重要作用。
为了能够全面提高铁路运输安全性和稳定性,使用WTB重联通信方式具有明显的优势,尤其在HXN3K型机车中应用,具有很好的实际应用效果,因此需要进行深入的发展,才能使其发挥更大的作用。
关键词:WTB重联通信;HXN3K型机车;应用随着我国铁路客运的高速发展,货运重载也在不断发展,如何能够有效地提高机车灵活性,进而实现有效的组合控制,从而实现智能化编组,已经成为当前机车研究的重点内容。
纵观目前国内的在段运行情况,以及交流传动机车,有几种车型正在使用WTB通信,但是随着内燃机车的应用,还没有相应的产品出现,直至时速160公里的客运内燃机车研制成功,大连机车车辆有限公司在生产HXN3K型和HXN5K型机车时应用了WTB重联通信方式。
其中HXN3K型机车不仅满足了TJ/JW059-2015《交流传动机车TCN网络互联互通暂行技术条件》标准,而且还在这个标准上,增加了空电联合控制和重联机车电阻制动失效处理技术,以及重联机车故障一键复位等相关功能,这很大程度地实现了内燃机车的WTB重联控制。
在研发HXN3K型机车时,应用的是主辅一体和内重联控制方式,这种方式通过硬线和重联网来实现机车重联控制,具有很好的实际应用效果,因此需要进行深入的研究。
1WTB重联通信的基本原理进入到21世纪以来,随着技术的不断进步,人们不断地探索未来发展之路,其中也包括了内燃机车,还有电力机车的发展。
在这样的发展形势下,我国也非常关注相关技术的发生在,同时这也对中国铁路运输发展产生了重要的影响。
WTB是(WireTrainBus)的缩写,主要是指绞线式的列车总线,是应用于列车通信的技术,传输速率是1Mbps。
在传输的过程中能够实现过程数据以及消息数据传输,最大的特点就是具备列车初运行功能,也就是当列车车辆配置发生变化以后,可以自动对车辆进行编址,然后构成新拓扑结构,在这个整个过程中不需要人为参与。
动车组网络控制系统-CRH1型车网络控制系统
DCB 0912A有一个MVB通信接口,两个电绝缘 的RS485串行通信信道,其中一个可以被用作全 双工或半双工,另外一个为半双工。
DCB 0911B有双重MVB功能,即它有两个电绝 缘的MVB通信接口。
车辆控制单元(TC-CCU),是主计算机,监控列车全部功能,几乎 监控所有的其它系统如空调、制动器、车门、车灯等等。
•GPS分配器 GPS双通道分配器被使用于分发一个GPS天线信号到两个
GPS接收器。频率在1-2 GHz之间。GPS分配器如下图所示。
•WTD主机 WTD主机(内部集成交换机)
:从TCMS和EOAS收集列车数据 ,并向EOAS系统传送车辆信息 。内部集成交换机功能,可至少 扩展一路以太网接口。WTD主机 的外形如图所示:
•GPS接收器 GPS接收器的坚固的外壳中包 括DG16 接收器板,宽幅电源 ,备用电池(用于内存)。可 以接收9 至 36VDC的输入电压 ,一般功率大约为2.2 watts。 GPS接收器的外形图如图
•GPS天线 GPS天线要求安装在车顶
上,接收来自GPS卫星发 出的无线电信号,然后传 输给GPS接收器,频率在 900-1800MHz之间。 GPS天线的外形如图所示 。
3、IDU智能显示单元
智能显示单元 (IDU)为彩色触摸显示屏,作为人-机界面 (HMI)用以进行事件显示和车辆监控。IDU可由司机、 乘务人员和维护人员以不同的身份登录,支持如下功能: 在显示屏上进行监控和查看; 集中显示列车的不同部位; 代替老式司机操作台上的许多显示与控制; 显示列车系统状态、故障和事件信息;
7、通讯控制器COMC
通信控制器COMC可以实现MVB与RS-485、RS-232总线 之间的通信转换。对于没有MVB接口的系统:例如PIS系 统、火灾探测系统等,它们只有RS-485、RS-232等接口, 因此不能直接挂在MVB总线上,COMC能将这些接口信号 转换成MVB接口形式。设备的上部有一个MVB 总线连接 器(9针D型插座),下部的连接器用于供电电源、地址编 码和外部串行通信连接及与服务电脑的连接接口。
动车组TCN网络研究分析
动车组TCN网络研究分析摘要:对动车组TCN网络结构及传输介质进行分析,分别介绍了列车总线WTB和多功能车辆总线MVB、传输介质WTB电缆及MVB电缆;分析TCN网络传输介质在动车组进行试验的必要性,明确测试参数及标准,通过在动车组单车及列车阶段进行传输介质测试来保证TCN网络数据传输的可靠性。
关键词:TCN网络、列车总线WTB、多功能车辆总线MVB、传输介质测试一、TCN网络动车组采用的是TCN网络,TCN是一个分为两级的通讯网络,由列车总线WTB(列车总线)和车辆总线MVB(多功能车辆总线)组成。
这两个系统包括带有冗余传输线的串行数据总线。
WTB和MVB可传输过程数据和消息数据。
过程数据在所谓的过程数据端口内按一定周期传输到车辆总线(MVB)。
过程数据端口由一个MVB设备发出,并可由多个MVB设备接收。
所有连接到车辆总线(MVB)的控制装置都可以传送过程数据,一些控制装置还可以是消息数据。
消息数据传输受到限制。
传输次数取决于当前总线负载。
1 、列车总线WTB绞线式列车总线(WTB)是为互连车辆而设计的一种串行数据通信总线。
WTB总线可以连接不同的车厢,实现数据在不同车厢之间的传输。
WTB在一给定时间内只能由一个总线主控制。
在总线主控制下,WTB周期性地广播牵引和列车控制所用的过程数据;它也按需要发送比较长但不太紧迫的消息数据,如旅客信息、诊断和维护信息。
动车组列车总线(WTB)是基于列车编组情况可变的拓扑结构的总线。
用屏蔽双绞线作为传输介质。
两根单独的电缆用做冗余列车总线(WTB)线路。
在网关内使用两个独立插头。
列车总线(WTB)和车辆总线(MVB)通过网关连接。
根据UIC 556要求可以实现用于产生传输层的机制。
由于高速列车上数据的容量和已经执行的报文数据,所以数据交换则采用专门的报文传输。
2、多功能车辆总线MVB多功能车辆总线(MVB)是将位于同一车辆或不同车辆中的标准设备连接到TCN上的一种总线。
MVB现场总线的智能列车通信系统系统应用方案-金升阳
MVB现场总线的智能列车通信系统系统应用方案1、应用概述MVB现场总线的智能列车通信系统主要功能是通过现场总线技术,采用列车通信网络,利用网络实现对车载设备集散式监视、控制和管理,逐步实现了列车控制系统的智能化、网络化和信息化,WTB/MVB总线系统成为列车通信网络的主流,WTB作为列车通信网络,MVB作为车辆总线一起使用。
2、MVB现场总线的智能列车通信系统应用方案框图列车总线WTB通过WTB网关内容的MVB网卡(MVB-OGF)与制动控制单元(BCU)、酒吧车主控拖车计算机(IDU)、MVB-EMD与轴温报警器(AXT)、供电控制器(SUPPLY)、空调控制器(AIR)、逆变器(INV)、充电器(CHARGE)进行信息交换。
车门控制器(DOOR)、集中控制器(CONTROL)分别通过RS485与VCU直接连接。
制动控制单元(BCU)通过通讯口(RS232)与防滑器(SLIDP)连接;VTCU通过I/O接口与烟火报警装置连接。
图1MVB现场总线的智能列车通信系统构成框图系统硬件主要包括车辆控制器VTCU 、总线连接器、输入输出单元、通讯连接器COMC 、人机显示器MMI 及相关子系统。
车辆控制器VTCU 即总线控制器,每个3节车单元各一个,共由7块板组成,自带插槽和电源,是标准的模块化系统。
车辆控制单元由网关(VTCU-GW),VCUT ,VCUA 及VTCU 的电源组成。
网关控制列车总线(WTB)和车辆总线(MVB),并在两个总线系统间转换过程和信息数据。
列车诊断板VCUT 上有板载数据库(ODBS),可通过RS422接口控制人机界面。
VTCU 的电源提供110V 直流电源,并与供电系统的电势隔离。
图2系统供电框图3、电源解决方案该电源解决方案是直接从机车电源上直接获取输入电压,并通过URB2405LD-20WR3系列电源模块将其转换成5VDC 的电源给后面各控制模块进行供电(如应用框图上各个模块)。
动车组网络控制系统概述
动车组网络控制系统概述发布时间:2021-07-02T07:56:34.121Z 来源:《中国科技人才》2021年第10期作者:吴连军[导读] 网络控制系统作为高速动车组的关键系统之一,对列车的正常运行至关重要。
近年来,随着互联网技术的不断发展,高速动车组日趋智能化,列车生产、运行、维护产生的信息量越来越大,这对整个网络控制系统提出了更高的要求。
中车工业研究院(青岛)有限公司青岛 266109摘要:网络控制系统作为高速动车组的关键系统之一,是列车正常运行必不可少的一部分。
本文对动车组网络控制系统的拓扑结构、系统配置、系统功能等进行了综合论述。
关键词:动车组;网络拓扑;系统配置;系统功能1.引言网络控制系统作为高速动车组的关键系统之一,对列车的正常运行至关重要。
近年来,随着互联网技术的不断发展,高速动车组日趋智能化,列车生产、运行、维护产生的信息量越来越大,这对整个网络控制系统提出了更高的要求。
动车组网络控制与管理系统[1](Train Control and Management System,TCMS)作为列车中枢神经系统,通过贯穿列车的总线进行信息传输,对车辆运行和车载设备动作的相关信息进行集中管理,实现车辆逻辑控制、状态监视、故障诊断及测试功能,从而保证列车安全可靠的运行,为司机和乘务员的操作提供有效指导,为设备的维护保养和乘客的服务提供支持。
本文论述了动车组网络控制系统的结构、系统配置、系统功能,提供了网络系统的整体框架,并为后续网络系统的发展提供理论支持。
2.系统拓扑结构动车组网络控制系统采用TCN+以太网(环形)拓扑架构[2]。
其中,TCN符合列车通信网络IEC 61375标准及GB/T 28029标准的列车网络,为两级总线式拓扑结构,两级总线分别为列车级WTB总线和车辆级多功能MVB总线,两级总线之间的数据转换采用WTB/MVB网关。
同时,列车级总线还设置有以太网(环形)。
WTB 总线为绞线式列车总线,是连接在动车组MVB单元之间的双绞屏蔽线线路[3],由网关控制,通过自动车钩覆盖整车,允许重联操作。
多间隙1.25毫米WTB系列连接器应用指南说明书
PAGE REVISION1.0 OBJECTIVEThis specification provides information and requirements regarding customer application of multi pitch 1.25mm pitch WTB series connector. This specification is intended to provide general guidance for application process development. It is recognized that no single application process will work under all customer scenarios and that customers will develop their own application processes to meet their needs. However, if these application processes differ greatly from the one recommended, AICC cannot guarantee results.2.0 SCOPEThis specification provides information and requirements regarding customer application of 1.25mm pitch WTB series connector .3.0 GENERALThis document is meant to be an application guide. If there is a conflict between the product drawings and specifications, the drawings take precedence.Insulation BarrelWire BarrelTerminal 10157551 Receptacle Housing 10157550PAGE REVISION4.0 DRAWINGS AND APPLICABLE DOCUMENTS∙AFCI PRODUCT SPECIFICATION GS-12-1610∙AFCI PRODUCT DRAWINGS∙APPLICATION MANUALS/INSTRUCTION SHEETS (IF NOT INCLUDED IN THIS DOCUMENT)Product drawings and A FCI’s GS-12-1610 Product Specification are available at In the event ofa conflict between this application specification and the drawing, the drawing will take precedence. Customersare advised to refer to the latest revision level of AFCI product drawings for appropriate details.5.0 APPLICATION REQUIREMENTSThe wires in Table 1 are qualified for use with Terminal 10157551.Table 16.0 APPLICATION TOOLINGApplication Tooling needed for installation of multi pitch 1.25mm WTB series connector is defined in Table 2:Table 2PAGE REVISIONTable 2(Continued)Part number:10158871-001LF(Please contact with AFCI for the information of business) 7.0 APPLICATION PROCEDURE7.1 Strip the wire7.2 Crimp the wire7.3 Insert the wire into the housingCrimp the wireInsert the wire into thehousingInsert directionPAGE REVISION Note:a) Make sure the Receptacle terminal is well oriented for the insertion to the housing. Insert the terminal intoHSG until the front is stopped by HSG. Then locking tab will be engaged the retention shoulder and prevent back out during mating. Pull back on the wire lightly and ensure the terminal is fully seated.Locking tabof terminalLocking tabof housingb) The following incorrect assembly method will result in failure to insert and terminal distortionTiltError model_1ReverseError model_2PAGEREVISIONError model_38.0 POST-APPLICATION INSPECTION PROCEDURES8.1 Crimp height and width measurement:8.1.1 Use Crimp Height Type Micrometers to measure crimping height.8.1.2 Required crimping dimensions, crimp height and width for different wire AWG are defined in Table 3.Table 3RotaryPAGE REVISIONNote:1. Conductor crimp width. W12. Conductor crimp height. H23. Insulator crimp width. W14. Insulator crimp height. W25. Conductor wire shall be dimension long (mm) out A.6. Naked part of sheathed wire must be located in the vicinity of center B.7. The Crimp mouth must be equipped like Shell.9.0 REPAIR / REMOVAL PROCEDURERepairs are not recommendedPAGE REVISION10.0 RECORD RETENTIONREV PAGE DESCRIPTION EC# DATE1 All Preliminary 2020/Jun/232 P1 Rec. Housing P/N is modified to 10157550 2020/10/19。
CRH5型动车组网络控制系统TCMS功能浅析
CRH5型动车组网络控制系统TCMS功能浅析发布时间:2021-06-30T08:24:41.082Z 来源:《中国科技人才》2021年第10期作者:韩东宁罗昭强张德龙陈政良[导读] 动车组列车总线(WTB)能够实现各个中央控制单元间传递列车级数据及实现数据交换;多功能车辆总线通过总线管理器或I/O接口与各子系统连接,传递过程数据、消息数据等,控制各子系统执行相应的功能。
长春客车股份有限公司高速动车组制造中心吉林长春 130062摘要:CRH5动车组的列车网络控制系统由网关GW、微处理器单元MPU、远程输入输出模块RIOM、中继器REP、TS/TD/LT监视器等硬件构成。
列车网络控制系统分为列车总线WTB和多功能车辆总线MVB两级总线,而MVB总线根据功能性又分为MVB-A信号总线、MVB-B牵引总线和MVB-C服务设施总线,实现与牵引、制动、空调、塞拉门等各个子系统之间的通信,。
关键词:中央控制单元;网关;RIOM;WTB;MVB引言:动车组列车总线(WTB)能够实现各个中央控制单元间传递列车级数据及实现数据交换;多功能车辆总线通过总线管理器或I/O接口与各子系统连接,传递过程数据、消息数据等,控制各子系统执行相应的功能。
一、概述CRH5动车组根据功能性将列车分为两个牵引单元,每个单元包括4节车辆,前一个牵引单元由Mc2、M2S、TP、M2车构成,后半个牵引单元由T2、TPB、MH、Mc1车构成。
列车网络控制系统TCMS将两个冗余的UIC网关分别应用于两个牵引单元。
其中列车总线(WTB)能够实现各个中央控制单元间传递列车级数据及实现数据交换;多功能车辆总线通过总线管理器或I/O接口与各子系统连接,传递过程数据、消息数据等,控制各子系统执行相应的功能。
1.WTB列车总线WTB在给定时间内由单一主设备控制。
在主设备控制下,WTB周期性广播用于诸如牵引、控制列车的过程数据。
它也按需求传送可能较长但不太紧急的用于旅客信息、列车诊断和维护的消息数据。
MVB总线在地铁列车控制系统中的应用
MVB总线在地铁列车控制系统中的应用地铁 2 号线、深圳地铁 1 号线、上海地铁 1 号线延长线的列车均采用了符合IEC61375 TCN 标准的德国总线控制系统。
该系统由列车总线( WTB) 和多功能车辆总线( MVB) 两部分组成, 单元( 整个列车 6 辆车为一个编组, 3 辆车为 1 个单元) 内用MVB 总线连接, 两个单元间用WTB 总线连接, MVB 总线实现车辆控制, WTB 总线实现列车控制。
1 MVB 总线的物理层和链路层MVB 总线模型是在开放系统互联OSI 模型的基础上进行了简化。
OSI 具有7 层参考模型, 而MVB 只有其中的物理层和链路层。
1.1 物理层MVB 总线的物理层有 3 种: 1) ESD( 电的短距离传输介质) , 使用双绞屏蔽线, 按RS- 485 标准, 最多支持32 个设备, 最大总线长度20 m 。
2) EMD( 电的中距离传输介质) , 使用双绞屏蔽线, 最多支持32 个设备, 最大总线长度200 m 。
允许使用变压器连接。
3) OGF( 光纤媒介) , 使用总线连接器, 传输距离可达2 km。
MVB 总线系统是分级控制系统。
系统设备共分 5 个级别, 6 种能力: 1) 1 级设备具有的能力有设备状态和过程数据。
设备端口地址一般与设备地址一致。
2) 2 级设备具有的能力有设备状态, 过程数据, 信息数据, 是智能设备可以通过总线配置, 但不能编程。
3) 3 级设备具有的能力有设备状态, 过程数据, 信息数据和用户编程。
4) 4 级设备具有的能力有设备状态、过程数据、信息数据和总线管理器。
用户编程具有可选性。
5) 5 级设备具有的能力有设备状态、过程数据、信息数据、网关和总线管理器。
具有总线管理器的网关能与各种总线同步。
1.2 链路层数据1.2.1 帧和报文格式有效的帧格式见图11) 主帧格式: 以主起动定界符开始, 接着是16 位报文数据, 然后是8 位校验序列。
城市轨道交通车辆—列车控制系统
MVB与WTB之间通过一个网关设备进行数据交互以达到通讯控制的目的,从而构成一个完整的具备灵活编组功能的列
车控制网络。
WTB列车总线
网关
MVB
中继器
各种设备
使用短距离MVB总线(ESD)连接的设备
TCN(MVB/WTB)典型拓扑示意图
列车控制系统
列车控制系统
• 城轨车辆已经快速向自动化列车方向发展,需要列车能够做到自动化控制、 自动化检测,自动化诊断保护等。
• 列车控制系统(VTCU)包括车辆控制和通信系统(ห้องสมุดไป่ตู้CC),具有协调所 有总线之间的通信和控制列车的功能。
•总线车管载列理总系车线统管控的理核制器心(系部V件统T。CU ,Vehicle Tracking and Control Unit)是列车
MVB是用于在列车上设备之间传送和交换数据的标准通信介质。附加在总线上的设备可能在功能、大小、性能上互不相 同,但是它们都和MVB总线相连,通过MVB总线来交换信息,形成一个完整的通信网络。
WTB总线是考虑到列车的编组需要实时变化,而且整列车的长度较长,设备节点间的距离比较远,MVB完全不能实现 以上功能要求而衍生出来的。
• 直接负责对列车实际运行状态进行监控,实时判定各子系统状态。 • 将异常部件的故障信息反馈到司机室人机界面(MMI)上。
列车控制系统 车载总线管理器( VTCU )连接车辆总线(MVB, Multifunction Vehicle
Bus )和列车总线(WTB,Wire Train Bus),管理列车控制和网络通信。
《城轨列车网络控制》课件——WTB初运行
node report
WTB初运行之——所有节点被命名
所有总线均被命名,节点01是主 设备。
主设备作为端节点被画出,它也可以是 一个中间节点。
典型的已命名的组成
End Nodes And Intermediate Nodes
end node
Detect Request
intermediate node
WTB初运行之——设置中间节点 第二步:设置中间节点
WTB初运行之——设置中间节点
Step 01
Step 02 采集血样标本做
血型鉴定及交叉 配血试验
总 线 主 01 给I端nfo节rm点ed consent 05以置中间设定
05 发 送 置 中 间 设 定
响应帧响应
请求帧
Step 03
M A U 部件将其 设置为中间设定 状态
jumper cable
end node
terminators (inserted)
+-
+-
bus controllers
2 channels
+-
+-
bus controllers
+-
+-
bus controllers
1 channel active 1 channel active
-+
-+
bus controllers
We are 3. Anybody here ?
We are 3. Anyone here ?
01
02
03
Node 02 reports the detection of an additional node to the bus master 01
WTB绞线式列车总线在高速动车组中应用前景
WTB绞线式列车总线在高速动车组中应用前景摘要:WTB绞线式列车总线在建设过程中,需要应用特殊电缆材料,这些电缆可以在列车内部进行永久的安装,可对固定部分进行连接。
在进行列车通信系统建设的过程中,可以应用这种材料建设系统。
采用了线路支持的总线系统建设模式,存在控制和检测等功能。
在进行诊断的过程中,符合列车通信网络标准。
将这种总线应用在高速动车组中,可以进行冗余网关的连接,具备较好的应用优势。
本文就绞线式列车总线在高速动车组中应用前景进行相关的分析和研究。
关键词:WTB绞线式列车总线;高速动车组;应用前景;分析研究当前在进行高速动车组建设的过程中,已经向着高速化和自动化以及数字化等方面进行了更好的发展。
在进行动车组通信网络建设的过程中,因为这种技术是控制系统的关键,所以要做好技术的应用管理。
在进行这项技术应用的过程中,可以对动车运行和车载设备动作的相关信息进行集中管理,从而保证动车在高速运行时更加安全,在进行动车通信网络建设过程中,应用WTB绞线式列车总线,可以对原有技术应用过程中存在的不足之处进行弥补,而且能够增强系统的控制能力[1]。
一、WTB绞线式列车总线的体系结构如图1所示,在进行高速动车组建设的过程中,TCN可以对出现在轨道车辆上的所有相关配置进行寻址,包括对各个车辆进行连接的WTB。
WTB在应用的过程中,可以对各节进行动态编组的车辆的列车通信总线进行连接。
在进行连接的过程中比较牢固可靠。
而且在进行通信服务的过程中,也存在一定优势。
这项技术属于串行的数据通信总线技术。
在进行应用的过程中,需要根据高速动车组的建设要求,对体系结构进行改善和优化。
确保体系结构的建设,能够符合高速动车组的应用需求[2]。
图1 高速动车组二、WTB绞线式列车总线在高速动车组中的具体应用如图2所示,这项技术在应用的过程中,可以将动车的运行控制计算机作为核心。
通过动车总线将各个车辆的控制计算机节点进行有效的连接,形成一种上层的分布式网络结构,在经常相互联挂或者解挂的重联车辆中,这项技术的应用范围比较广阔。
列车通信网络简介及检测应用
钱宽洪李秀琴滕衍靓中车南京浦镇车辆有限公司摘要:本文介绍一般轨道交通列车的网络组成,并使用FLUKE网络测试仪测试网络性能的方法,同时列举网络系统的一些典型故障并做简要分析。
关键词:列车通信网络、网络测试仪、故障分析第1页,共2页引言随着经济的发展、科技的进步,国内越来越多的城市都在发展轨道交通系统,以期缓解日益严重的交通压力。
在轨道交通列车上,存在着用以进行设备控制和旅客服务的大量信息。
由于这些信息的数量和种类在不断增长,迫切需要一种大容量、高速度的信息传输系统。
为满足上述要求,列车通信网络(TCN,Train Communication Network)应运而生。
一、列车通信网络简介列车通信网络是面向控制的一种连接车载设备的数据通信系统,是分布式列车控制系统的核心组成部分,它以计算机网络为核心,把计算机技术、控制技术、设备故障诊断技术、网络通信技术紧密结合起来,它将整个列车微机控制系统的各层次及各层次各单元之间连接起来,作为系统信息交换和共享的渠道,实现全列车环境下的信息交换。
列车通信网络通常采用分层结构,根据列车控制的特点分为上下两层,即列车总线和车辆总线。
列车总线连接不同车辆(单元)中的网络节点(网关),车辆总线连接同一车厢或固定车组内部各种可编程终端装置。
列车总线和车辆总线是两个独立的通信子网,可采用不同的网络协议,通过一个列车总线节点(网关)互连。
在应用层的不同总线之间通信时,由此节点充当网关。
在车辆总线下扩展第3级总线即设备总线时,如连接传感器的总线或连接执行单元的控制总线,它们可作为车辆总线的设备连接到车辆总线上。
列车通信网络的拓扑结构如图1所示。
图1 列车通信网络拓扑结构以上结构并不是绝对的,整个列车网络的组成可以灵活多样。
一节车厢内可以有一条或多条车辆总线,也可以没有;车辆总线亦可以在固定编组的情况下跨接几节车厢,如果整列车是固定编组,列车总线并不需要对接点进行连续编号,这时车辆总线可以起到列车总线的作用。
WTB
WTB(Wire Train Bus):绞线式列车总线WTB总线主要用于列车级的通信,其传输速率为1Mbps,可以实现过程数据和消息数据的传输,其最大特点就是具有列车初运行功能(列车初运行功能就是当列车车辆的配置发生变化后,能够自动地对车辆进行编址,构成新的列车拓扑结构,而不需要人为的参与)。
WTB总线特变适用于需要动态编组的列车车辆。
WTB能够周期性地传输过程数据,其传输周期为基本周期(25ms)的整数倍,传输数据的最大长度为128个字节。
过程数据采取广播方式,总线上一个节点可以接受到其他节点的过程数据。
对于非周期性数据的传输,可以采用消息数据方式,其传输速度较慢。
消息数据需要相应的实时议栈支持,用于实现网络层及以上各层协议。
WTB以德国DINV3322和意大利CD450高速列车的数据通信经验为基础而制定的。
WTB使用专用屏蔽双绞线电缆。
电线的布置采用冗余原则,在各车辆的每一侧各有一根电缆。
为适应频繁改变其组成的列车组。
WTB被设计成通过手插式跨接电缆或自动连接器来实现车辆之间的互连。
考虑到严酷的环境、连接器的存在以及总线的非连接性,TCN标准建议采用数字信号处理器对曼彻斯特信号译码。
作为通用的现场总线,WTB属于总线仲裁型网络,他的链路层使用HDLC高级数据链路控制,数据交换采用报文传送方式,是用于列车网,并适用于经常解挂和联挂的列车。
WTB网络HDLC在FPGA中的实现1 引言TCN(Train Communication Network)总体结构是由WTB(绞线式列车总线)和MVB(多功能车辆总线)组成,符合IEC61375-1标准。
本文主要围绕WTB链路控制的帧格式进行研究。
鉴于IEC61375-1标准中规定的WTB帧数据格式与IS03309中定义的HDLC(High Level Data Link Control)格式一致,基带Manchester-Biphase-L技术编解码器现则围绕HDLC展开。
CRH5网络控制系统3解读
网络构架体系
系统组成及功能
为与更为复杂的布局实现正确 接口,需要根据IEC 61375 标准配 置列车通信线路,所有连接至列车 总线(网关)的用户也将根据 IEC61375 规范设计。所有GW 设备 均具有可生成列车布局数据库的 “映射服务器”SW。 网关GW(WTB 线和列车接口 的连接桥),如右图1 所示。 逻辑处理单元MPU(微处理器LC = 舒适线即车门,卫生间、暖通空调等; 微处理器LT = 牵引线即辅助,牵引等),如图2所示
CRH5与CRH2通信网络比较
协议标准
CRH2型动车组采用的控制网络标准为ARCNET,为通用的工业网 络标准,具有完全开放,简单易用,通用性好,二次开发方便 等优势。 CRH5采用TCN标准,该标准为专用的列车通信网络标准,具有 功能强、实用性好,运用灵活等优点。
总线层次
CRH2采用双环网,加自我诊断信息传输线方式,加上光节点与 设备和设备之间的链接,网络拓扑结构复杂。 CRH5采用非常明晰的双层总线系统,列车总线和车辆总线在网 络拓扑结构上清晰,总线上设备可在初运行时自动发现。
I/O Red.
1
I/O Red.
2
I/O NON Red.
I/O NON Red.
系统正常情况下,编组中存在的MPU 1 和2 均开启并运行。 网关1(GW-MVB)工作,而WTB 线上的网关2 则不工作,但它在 MVB 线上工作。在正常运行中,两者都采集信号、处理应用逻 辑并发送其相应的指令。MPU(主处理单元)“1”是MVB 1 和2 线上的控制器(MASTER),它直接控制I/O“1”输出,而 MPU“2”则直接对I/O“2”输出发送指令。每个MPU 均接收在 线路1 和线路2 上由I/O 采集的所有信号。CRH5 型动车组网络 控制系统中网关、MPU、I/O 模块等主要设备均采用冗余设计, 当其中一个设备发生故障后,系统仍将正常运行,很大程度的 提高了系统的稳定性。实际运用中,该系统偶有因多种原因导 致单个网关或MPU 通讯故障,由于该系统具有良好的冗余性, 局部的通讯不畅基本不影响动车组正常运。
动车组网络系统简析
动车组网络系统简析摘要:高速列车为保证旅客乘车的安全与舒适,需对机车和车辆的各种设备进行可靠地控制、监测和诊断。
随着现场总线技术的发展,这种过程控制已从集中型的直接控制系统发展成为基于网络的分布式控制系统。
列车通信网络是一种面向控制、连接车载设备的数据通信系统,是分布式列车控制系统的核心,其集列车控制系统、故障检测与诊断系统以及旅客信息服务系统于一体,以车载微机为主要技术手段,并通过网络实现列车各个系统之间的信息交换,最终达到对车载设备的集散式监视、控制和管理目的,实现列车控制系统的智能化、网络化与信息化。
关键词:TCN 列车总线(WTB) 车辆总线(MVB) 通信一、TCN发展概述高速列车为保证旅客乘车的安全与舒适。
需对机车和车辆的各种设备进行可靠地控制、监测和诊断。
随着现场总线技术的发展,这种过程控制已从集中型的直接控制系统发展成为基于网络的分布式控制系统。
现场控制总线出现于上世纪80年代,是一种开放式数字化多点通信的底层控制网络。
这种总线技术把单个分散的测量控制设备变成网络节点,以现场总线为纽带,完成现场自动化设备之间的多点数字通信。
相互共享信息。
它打破了原来孤立的直接控制系统的信息孤岛局面,既是一个分布式控制系统,又是一个开放的通信网络。
所以非常适合在列车上应用,即可用于车辆控制,又可传输旅客信息和进行故障诊断。
目前已发展出了很多总线技术,如WorldFIP,LonWorks,CAN总线及Profibus等,它们各有特点,在各个方面发挥着重要的作用。
但由于多方面的原因,而未被业界一致接受作为列车通信网的行业标准。
为实现车载数据通信的国际标准化,国际电工技术委员会IEC于1999年通过了一项列车通信网络专用标准TCN(IEC-61375-1)。
该标准将列车通信网络分成用于连接各节可动态编组的列车组通信网络WTB(绞接式列车总线)和用于连接车辆内固定设备的车辆通信网络MVB(多功能车辆总线)。
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WTB以德国DINV3322和意大利CD450高速列车的数据通信经验为基础而制定的。WTB使用专用屏蔽双绞线电缆。电线的布置采用冗余原则,在各车辆的每一侧各有一根电缆。为适应频繁动连接器来实现车辆之间的互连。考虑到严酷的环境、连接器的存在以及总线的非连接性,TCN标准建议采用数字信号处理器对曼彻斯特信号译码。
WTB能够周期性地传输过程数据,其传输周期为基本周期(25ms)的整数倍,传输数据的最大长度为128个字节。过程数据采取广播方式,总线上一个节点可以接受到其他节点的过程数据。对于非周期性数据的传输,可以采用消息数据方式,其传输速度较慢。消息数据需要相应的实时议栈支持,用于实现网络层及以上各层协议。