CRH2动车组列车控制网络结构.ppt
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9
列车级网络技术性能
➢ 自我诊断传送线 ✓适用标准：HDLC，固定帧长度的轮询访问 ✓传送速度：38.4Kbps ✓传输介质：双绞线 ✓拓扑结构：总线 ✓信号编码：基带方式 24VP-P(120Ω平衡电路) ✓编组联挂时，自我诊断传送线连接整个列车 ✓控制指令传输周期10ms
10
中央装置机箱结构图
CRH2动车组列车信息网络
1
内容提要
1. CRH2动车组信息网络系统 ➢ 系统结构与技术规格(性能指标)
✓ 传输介质与布线方法 ✓ 系统组成 ✓ 信息传输通道及冗余设计
➢ 列车网络节点设备（中央装置、终端装置） ➢ 车厢智能设备及其与列车网的连接
2
CRH2列车信息控制系统 ——TICS
3
CRH2动车组控制网络功能概述
➢ 三重安全冗余： ✓双重光纤环形网； ✓自我诊断传送线的备份传输。
7
中央/终端装置内部信息传送结构
（司机室：正面）
至电气连接器
显示器
卡架
中央装置
车辆信息传送线（2.5Mbps）
控制指令
监视器部（1系） 控制发信部1系 控制发信部2系
①
③ 光节点1系 ②
③ 光节点2系
① 监视器部（2系）
显示器
卡架
• 列车信息控制系统由监控器和控制传输部分组 成。
• 硬件为一体化装置 • 控制指令传送系统采用独立于监视器部分的双
重CPU方式，具有故障导向安全和备份。 • 通信采用ANSI878.1 ARCNET标准。(美国国
家技术标准） • 头车设置的中央装置为双重系统构成，确保其
可靠性。 • 前后中心的控制单元间采用母线仲裁。
ＣＰＵ ＲＵＮ ＯＮＬＩＮＥ １ ＯＮＬＩＮＥ ２
ＳＮ ２ ＳＮ １ ＣＴ ２ ＣＴ １ ＴＮ ２ ＴＮ １ ＴＬ ２ ＴＬ １
ＭＯＤＥ
一般 检修 诊断
S1/R1/R S2/R2/E F /W /H
ＲＥＣＯＲＤ ＤＡＴＡ
MEMORY CLEAR
ＤSW １ ＤSW ２
Ｔ－ＣＮ
ＲＥＳＥＴ ＤＡＴＡ
ＣＮＰ
MDM8 TRC3 TRC2 CPU3-1
DIS2 DIO PSB
TXC TXC PSB
T- CN
TRC3 CPU3-2
MDM8
13
中央装置各电路板功能
• MDM8：中央装置的光纤网络传输卡。中央装置 用该卡收发光信号，它是信息控制系统的主要传 输电路。
• TRC2/3板：信号传输卡。该卡有8/12个传输通道， 用于连接车载智能设备。包含20mA电流环与 HDLC同步通信电路。
5
列车级控制的网络组成设备
车辆编号 中央装置
终端装置 显示器
显示控制装置
IC卡读卡器
T1c-1 1
1 2
2
2
M2-2 M1-3 T2-4
1
1
1
T1k-5 M2-6 M1s-7 Tc2-8 1
1
1
1
1
1
2
1
2
2
6
列车级控制网络拓扑结构
自我诊断传送线
编组重联网络连接线
双重环形光纤网络 布线
编组重联网络连接线
➢ CRH2动车组控制网络由三菱电机设计、制造。 ➢ 列车信息控制装置的三大功能：
✓控制指令传送功能，通过减少列车贯穿线实现 列车轻量化。
✓状态监视功能，将列车信息显示在司机台的显 示器上，方便乘务员了解列车运行状态。
✓车上检查功能，实现车载设备检查自动化，通 过车上操作减轻列车维护、保养工作。
4
一、列车信息控制系统总体结构
局 No.1
局 No.2
D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0
RESET
D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0
RESET
0 T-SW
0 T-SW
T-CN
T-CN
+5 Vadl
P5
N5
RD SD CH
1 2 3 4 5 6 7
R/H W/F
ＣＰＵＲＵＮ ＯＮＬＩＮＥ １ ＯＮＬＩＮＥ ２
• CPU3板：中央装置监视器部主处理板。板上 CPU字长32位（相当于MC68360），具备 4MBROM存储器，2MBRAM存储器。该板实际 上是为中央装置设计的专用嵌入式计算机，用于 信息的处理、计算及信息记录。
断开
CI/BCU
服务机器控制
复位
注） 装置内置接口
①光节点－监视器部：
共用存储器结合
②光节点－光节点：
2.5Mbps串行传送
③光节点－控制传送部：
19.2kbps串行传送
④监视器部－车内引导显示器：20mA电流环路串行传送
图3.1车辆信息控制装置传送系统构成
8
列车级网络技术性能
➢ 双重光纤网 ✓适用标准：ANSI 878.1 “ARCNET” ✓传送速度：2.5Mbps ✓传输介质：光纤 ✓拓扑结构：环形 ✓冗余措施：双向环形网络，故障导向安全设计 ✓编组联挂时，中央装置之间由2对电线(双绞屏 蔽线)连接，联挂条件成立时，联挂前两编组中 独立的环线回路结合形成大编组环线回路 ✓控制指令传输延迟在50ms以内（编组联挂时依 然如此）
ＳＮ２ ＳＮ１ ＣＴ２ ＣＴ１ ＴＮ２ ＴＮ１ ＴＬ２ ＴＬ１
+24 Vadl
P24
N24
DSW1 DSW2 RESET
S1/R1/R S2/R2/E F /W/H
ＤＳＷ１ ＤＳＷ２
ＲＥＳＥＴ ＤＡＴＡ
Ｔ－ＣＮ
FCT2
FCR2
FCT1
FCR1
局 No.1 局 No.2
RESET
Ｔ－ＣＮ
T-CN
T- CN
接线插座
11
中央装置外形图
12
中央装置电路板面板布置图
FCR1
FCT1
FCR2
FCT2
RD SD CH
1 2 3 4 5 6 7
RD SD CH
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
H
R/H
局 No.1
W/F
W/F
局 No.2
RESET
DSW1 DSW2 RESET
DSW1 DSW2 RESET
Ｔ－ＣＮ
D7
D7
D6
D6
D5
D5
D4
D4
D3
D3
D2
D2
D1
D1
D0
D0
0
0
Ｔ－ＳＷ Ｔ－ＳＷ
ＣＮＬ
+5 Vadl
P5 N5
+24 Vadl
P24 N24
ONL1 ONL2 FLT1 FLT2 BER1 BER2 SD1 RD1 RS1 SD2 RD2 RD3 RD4
局 No.1
局 No.2
ONL1 ONL2 FLT1 FLT2 BER1 BER2 SD1 RD1 RS1 SD2 RD2 RD3 RD4
（驾驶室：侧面）
至电气连接器
自我诊断信息传送线（38.4kbps）
车内引导显示器
终端装置
④
③ 控制接收部
光节点 ②①
MDM ① 监视器部
（192kbps）
断开
监视器
复位
CI/BCU
服务机器控制
终端装置
车内引导显示器 ④
光节点
③ 控制传送部
②①
①
MDM
监视器部
显示器
（乘务员室）
（192kbps）
监视器
列车级网络技术性能
➢ 自我诊断传送线 ✓适用标准：HDLC，固定帧长度的轮询访问 ✓传送速度：38.4Kbps ✓传输介质：双绞线 ✓拓扑结构：总线 ✓信号编码：基带方式 24VP-P(120Ω平衡电路) ✓编组联挂时，自我诊断传送线连接整个列车 ✓控制指令传输周期10ms
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中央装置机箱结构图
CRH2动车组列车信息网络
1
内容提要
1. CRH2动车组信息网络系统 ➢ 系统结构与技术规格(性能指标)
✓ 传输介质与布线方法 ✓ 系统组成 ✓ 信息传输通道及冗余设计
➢ 列车网络节点设备（中央装置、终端装置） ➢ 车厢智能设备及其与列车网的连接
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CRH2列车信息控制系统 ——TICS
3
CRH2动车组控制网络功能概述
➢ 三重安全冗余： ✓双重光纤环形网； ✓自我诊断传送线的备份传输。
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中央/终端装置内部信息传送结构
（司机室：正面）
至电气连接器
显示器
卡架
中央装置
车辆信息传送线（2.5Mbps）
控制指令
监视器部（1系） 控制发信部1系 控制发信部2系
①
③ 光节点1系 ②
③ 光节点2系
① 监视器部（2系）
显示器
卡架
• 列车信息控制系统由监控器和控制传输部分组 成。
• 硬件为一体化装置 • 控制指令传送系统采用独立于监视器部分的双
重CPU方式，具有故障导向安全和备份。 • 通信采用ANSI878.1 ARCNET标准。(美国国
家技术标准） • 头车设置的中央装置为双重系统构成，确保其
可靠性。 • 前后中心的控制单元间采用母线仲裁。
ＣＰＵ ＲＵＮ ＯＮＬＩＮＥ １ ＯＮＬＩＮＥ ２
ＳＮ ２ ＳＮ １ ＣＴ ２ ＣＴ １ ＴＮ ２ ＴＮ １ ＴＬ ２ ＴＬ １
ＭＯＤＥ
一般 检修 诊断
S1/R1/R S2/R2/E F /W /H
ＲＥＣＯＲＤ ＤＡＴＡ
MEMORY CLEAR
ＤSW １ ＤSW ２
Ｔ－ＣＮ
ＲＥＳＥＴ ＤＡＴＡ
ＣＮＰ
MDM8 TRC3 TRC2 CPU3-1
DIS2 DIO PSB
TXC TXC PSB
T- CN
TRC3 CPU3-2
MDM8
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中央装置各电路板功能
• MDM8：中央装置的光纤网络传输卡。中央装置 用该卡收发光信号，它是信息控制系统的主要传 输电路。
• TRC2/3板：信号传输卡。该卡有8/12个传输通道， 用于连接车载智能设备。包含20mA电流环与 HDLC同步通信电路。
5
列车级控制的网络组成设备
车辆编号 中央装置
终端装置 显示器
显示控制装置
IC卡读卡器
T1c-1 1
1 2
2
2
M2-2 M1-3 T2-4
1
1
1
T1k-5 M2-6 M1s-7 Tc2-8 1
1
1
1
1
1
2
1
2
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列车级控制网络拓扑结构
自我诊断传送线
编组重联网络连接线
双重环形光纤网络 布线
编组重联网络连接线
➢ CRH2动车组控制网络由三菱电机设计、制造。 ➢ 列车信息控制装置的三大功能：
✓控制指令传送功能，通过减少列车贯穿线实现 列车轻量化。
✓状态监视功能，将列车信息显示在司机台的显 示器上，方便乘务员了解列车运行状态。
✓车上检查功能，实现车载设备检查自动化，通 过车上操作减轻列车维护、保养工作。
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一、列车信息控制系统总体结构
局 No.1
局 No.2
D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0
RESET
D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0
RESET
0 T-SW
0 T-SW
T-CN
T-CN
+5 Vadl
P5
N5
RD SD CH
1 2 3 4 5 6 7
R/H W/F
ＣＰＵＲＵＮ ＯＮＬＩＮＥ １ ＯＮＬＩＮＥ ２
• CPU3板：中央装置监视器部主处理板。板上 CPU字长32位（相当于MC68360），具备 4MBROM存储器，2MBRAM存储器。该板实际 上是为中央装置设计的专用嵌入式计算机，用于 信息的处理、计算及信息记录。
断开
CI/BCU
服务机器控制
复位
注） 装置内置接口
①光节点－监视器部：
共用存储器结合
②光节点－光节点：
2.5Mbps串行传送
③光节点－控制传送部：
19.2kbps串行传送
④监视器部－车内引导显示器：20mA电流环路串行传送
图3.1车辆信息控制装置传送系统构成
8
列车级网络技术性能
➢ 双重光纤网 ✓适用标准：ANSI 878.1 “ARCNET” ✓传送速度：2.5Mbps ✓传输介质：光纤 ✓拓扑结构：环形 ✓冗余措施：双向环形网络，故障导向安全设计 ✓编组联挂时，中央装置之间由2对电线(双绞屏 蔽线)连接，联挂条件成立时，联挂前两编组中 独立的环线回路结合形成大编组环线回路 ✓控制指令传输延迟在50ms以内（编组联挂时依 然如此）
ＳＮ２ ＳＮ１ ＣＴ２ ＣＴ１ ＴＮ２ ＴＮ１ ＴＬ２ ＴＬ１
+24 Vadl
P24
N24
DSW1 DSW2 RESET
S1/R1/R S2/R2/E F /W/H
ＤＳＷ１ ＤＳＷ２
ＲＥＳＥＴ ＤＡＴＡ
Ｔ－ＣＮ
FCT2
FCR2
FCT1
FCR1
局 No.1 局 No.2
RESET
Ｔ－ＣＮ
T-CN
T- CN
接线插座
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中央装置外形图
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中央装置电路板面板布置图
FCR1
FCT1
FCR2
FCT2
RD SD CH
1 2 3 4 5 6 7
RD SD CH
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
H
R/H
局 No.1
W/F
W/F
局 No.2
RESET
DSW1 DSW2 RESET
DSW1 DSW2 RESET
Ｔ－ＣＮ
D7
D7
D6
D6
D5
D5
D4
D4
D3
D3
D2
D2
D1
D1
D0
D0
0
0
Ｔ－ＳＷ Ｔ－ＳＷ
ＣＮＬ
+5 Vadl
P5 N5
+24 Vadl
P24 N24
ONL1 ONL2 FLT1 FLT2 BER1 BER2 SD1 RD1 RS1 SD2 RD2 RD3 RD4
局 No.1
局 No.2
ONL1 ONL2 FLT1 FLT2 BER1 BER2 SD1 RD1 RS1 SD2 RD2 RD3 RD4
（驾驶室：侧面）
至电气连接器
自我诊断信息传送线（38.4kbps）
车内引导显示器
终端装置
④
③ 控制接收部
光节点 ②①
MDM ① 监视器部
（192kbps）
断开
监视器
复位
CI/BCU
服务机器控制
终端装置
车内引导显示器 ④
光节点
③ 控制传送部
②①
①
MDM
监视器部
显示器
（乘务员室）
（192kbps）
监视器