基于MVB控制器的高速動車組門控系統(tǒng)設(shè)計

1、    基于mvb控制器的高速動車組門控系統(tǒng)設(shè)計    高天祎賈坤宮健超摘 要：本文提出了高速動車組門控系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，設(shè)計了mvb門控系統(tǒng)通信結(jié)構(gòu)，并對門控制器的內(nèi)部通信結(jié)構(gòu)和信息數(shù)據(jù)進(jìn)行了全面分析。通過研究mvb現(xiàn)場總線并結(jié)合門控系統(tǒng)的功能，您可以應(yīng)用此設(shè)計。高速動車組門控mvb控制器為改進(jìn)國內(nèi)高速動車組門控系統(tǒng)的設(shè)計和性能提供了研究基礎(chǔ)，對提高其他工業(yè)控制系統(tǒng)的可靠性具有一定的參考價值。關(guān)鍵詞：mvb控制器;高速動車組;門控系統(tǒng)為了進(jìn)一步提高生命周期中高動車組內(nèi)端內(nèi)門關(guān)鍵部件的可靠性和可維護(hù)性，檢查內(nèi)門關(guān)鍵部件中關(guān)鍵部件的性能參數(shù)，故障模式和故障狀態(tài)系統(tǒng)

2、。1 列車通信網(wǎng)絡(luò)簡介國際電工委員會制定了鐵路列車設(shè)備數(shù)據(jù)傳輸國家標(biāo)準(zhǔn)iec61375，并按照國際標(biāo)準(zhǔn)提出了tcn（列車通信網(wǎng)）鐵路通信網(wǎng)絡(luò)，實現(xiàn)了鐵路列車各種電氣設(shè)備的互聯(lián)互通，其中tcn包括wtb（有線軌道）和多功能總線（mvb）多芯列車總線，其中wtb總線主要在列車和車輛之間通信，并且mvb總線主要在每輛車的內(nèi)部設(shè)備之間傳輸通信。串行數(shù)據(jù)總線傳輸線。通過網(wǎng)關(guān)在雙層總線之間進(jìn)行協(xié)議轉(zhuǎn)換。圖1中示出了研究和構(gòu)建的來自8個組的高速列車的tcn網(wǎng)絡(luò)的分層結(jié)構(gòu)。圖1示出了來自8個組的列車的通信網(wǎng)絡(luò)的一部分。電子設(shè)備?；疖嚪譃?輛車（用虛線表示）。每輛車可分為：ec01（車01），tc02（變壓器車

3、02），ic03（中級車03），bc04（取決于功能）。酒吧車04），fc05（頭等車05），ic06（中型車06），tc07（車載變壓器07），ec08（主車08），每輛車每個電氣設(shè)備通過mvb總線（實線）進(jìn)行通信，拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)為總線類型，rep（中繼器）是一種可以將數(shù)據(jù)傳輸?shù)狡渌囕v的中繼設(shè)備，dcu（門控制單元）安裝在網(wǎng)絡(luò)上。門控制單元bcu（制動控制單元）是制動控制單元，ccu（中央控制單元）充當(dāng)中央控制單元并執(zhí)行診斷來自mvb和wtb總線的數(shù)據(jù)的功能。在每個頭部車輛的駕駛室中有2個中央控制單元，設(shè)備（ccu），一個ccu，在主ccu模式下運行，另一個在ccu模式下運行，駕駛室中的主ccu

4、稱為主列車的ccu。除了主ccu的操作之外，還將執(zhí)行整個車輛，提高管理水平，gw（網(wǎng)關(guān)）是實現(xiàn)mvb總線和wtb總線之間的協(xié)議轉(zhuǎn)換的設(shè)備。2 門控器硬件設(shè)計在分析門控系統(tǒng)的運行情況，并結(jié)合當(dāng)前條件和現(xiàn)有技術(shù)的可能硬件條件的基礎(chǔ)上，考慮使用xilinx的spartan6芯片，型號為xc6slx9-2ftg256c。使用fpga開發(fā)基于mvb的網(wǎng)關(guān)，控制器的硬件結(jié)構(gòu)如圖2所示。從圖2中可以看出，已開發(fā)出mvb主數(shù)據(jù)采集設(shè)備的硬件結(jié)構(gòu)，該設(shè)備使用stm32作為網(wǎng)關(guān)控制器的微處理器，mvb控制器由fpga實現(xiàn)，并配有西門子pc104，總線接口提供與微處理器的通信，主門和其他網(wǎng)關(guān)之間的can通信。3 門

5、控器通信網(wǎng)絡(luò)門控制器是整個動車組門控系統(tǒng)重點。門控制器安裝在乘客室門機構(gòu)上，并響應(yīng)各種命令控制門，蜂鳴器和指示燈的移動，門控制器配有數(shù)碼管，使用數(shù)字管顯示器，確定門控制器響應(yīng)哪個命令以及門位于何種狀態(tài)或哪個故障代碼中。在前面每側(cè)有8組一扇門的高速ecu，而其他車輛則配有4扇門。它位于汽車的兩個位置。每個門的上部配備有門控制器，指示器，電機，門制動器等設(shè)備，每個門控制器通過can總線連接，系統(tǒng)安裝主門控制器和從門控制器。負(fù)責(zé)收集有關(guān)車門狀態(tài)和接收網(wǎng)絡(luò)發(fā)送的選通信號的信息，在該設(shè)計中獲得的ecu的隔室中的門的連接結(jié)構(gòu)如圖3所示。如圖3所示，例如，中間車箱有4個控制單元，包括mdcu（在主車門控制單

6、元）設(shè)置在主門控制器的單元，和sdcu（從屬單元門控制）是從門控制器。車門系統(tǒng)由車門控制器依次控制，門控制器通過can總線連接（如虛線所示），該系統(tǒng)采用雙拉設(shè)計，主從設(shè)備使用mvb（如連接線所示），并且路由器連接到列車上的中央控制臺。與傳統(tǒng)的列車門控制網(wǎng)絡(luò)不同，增加門控制器的mvb連接可以防止主門控制器發(fā)生故障并導(dǎo)致整個艙門故障，這有助于改善軌道門系統(tǒng)可靠性和安全性。4 結(jié)語門控系統(tǒng)作為高速列車安全運行的重要組成部分，功能多，設(shè)計復(fù)雜，可靠性要求高，可靠運行與乘客安全密切相關(guān)，為了提高基于列車通信網(wǎng)絡(luò)的高速門控系統(tǒng)的可靠性和安全性，提出了emu網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)，并從門控制器開發(fā)了設(shè)備的內(nèi)部結(jié)構(gòu)，列車門控制器與fpga + arm一起開發(fā)，有利于改善高速列車的國內(nèi)控制系統(tǒng)門，首先提出mvb門控制器的通信結(jié)構(gòu)增加了門控系統(tǒng)的可靠性，經(jīng)過實驗測試，網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)實現(xiàn)了門控系統(tǒng)的復(fù)雜功能。參考文獻(xiàn)：1余飛.高速動車組邊門運行狀態(tài)仿真及故障分析d.西南交通大學(xué)，2013.2張筱婧.高速動車組自動門控制系統(tǒng)電磁兼容性研究d.吉林大學(xué)，2012.3邵昫.動車組自動門控制系統(tǒng)的優(yōu)化控制研究d.吉林大學(xué)，2010.科技風(fēng)2019年11期科技風(fēng)的其它文章淺談大學(xué)電子商