基于MVB总线的动车组网络控制的设计与实现

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1、摘要摘要随着微机控制和现场总线技术的发展，现代列车的过程控制己从集中型的直接数字控制系统发展成为基于网络的分布式控制系统，列车通信网络控制技术能够实现列车中所有设备的信息共享、协调工作，以及故障的远程诊断和维护，为旅客提供信息服务等功能。国际电工技术委员会IEC为实现车载数据通信系统的标准化于1999年通过了一项列车通信网络标准即TCN(IEC61375．1)。该标准将列车通信网络分成连接各节可动态编组车厢的绞线式列车总线WTB和连接车厢内固定设备的多功能车厢总线MVB。MVB为快速响应的过程控制总线，对于固定编组的列

2、车，也可以用作列车总线。经过多年准备，我国从国外引进了高速列车及其技术。在本次铁道部组织实施的重载货运机车技术引进中，大同机车公司引进法国Alston公司技术，生产制造HXD2B型大功率交流电力机车。我校作为协作研究单位，主要负责开发故障诊断系统，本课题结合该项目设计了一套基于MVB网络的故障诊断开发平台。本文首先从列车控制网络的应用现状出发，分析了列车控制网络的技术特点及发展趋势；介绍了基于TCN标准的列车通信网络的通信原理和构成，特别是多功能车辆总线。之后，研究分析了嵌入式操作系统QNX和AdobeFlash技术的

3、发展情况，进而通过对软硬件开发平台的综合考虑，给出了基于QNX微内核实时操作系统的控制平台的设计方案，对故障诊断和显示单元的硬件实现和软件设计的总体框架及人机界面的设计完成进行了详细的阐述。其中人机界面的设计实现是本课题的主要工作。从认知心理学和人机工程学等角度分析人机界面设计中应注意的问题和遵守的原则，并将上述原则运用到人机界面设计中，力求使其人机界面标准化、规范化和人性化，以便于用户学习与使用。最后，总结整个论文工作，说明研究进一步需要的地方。关键词：MVB；QNX；人机界面；故障诊断大连交通人学nT学硕十学位论文

4、AbstractWiththedevelopmentofthetechnologyofembeddedmicrocontrollerandfieldbus，theprocesscontrolofmoderntrainhasdevelopedfromconcentrateddirectdigitalcontrolsystemtodistributedcontrolsystemwhichbaseonnetwork．Itcallbeachievedforinformationsharingandcoordinationofa

5、llthetrainequipment，aswellasremotefaultdiagnosisandmaintenance，provisionofinformationservicesforvisitorsandSOon．In1999，internationalElectrotechnicalCommission(IEC)adoptedanewstandardfortheTrainCommunicationNetwork(TC如．TCNisdividedintotrainlevelcommunicationnetwo

6、rkWireTrainBus(wTB)whichisusedforconnectingdynamicallyreorganizablevehiclesandvehiclelevelcommunicationnetwork·MultipleVehicleBus(MVB)whichisusedforconnectingfixeddevicesinavehicle．MVBcanstillbeusedfortrainbusifthetrainisfixedorganized．Afteryearsofpreparation，Ch

7、inahasintroducedhigh-speedtrainsfromabroadandtheirtechnical．InthisitemofheavyfreightlocomotivesTechnologyintroducedorganizedbyMinistryofRailways，DatongLocomotiveCompanyhasintroducedtechnologyfromAlstonandManufacturingHXD2Bhigh—powerACelectriclocomotive．Ourschool

8、primarilyresponsiblefordevelopingfaultdiagnosissystemasCollaborativeR&Dunits．ThisissueinconjunctionwiththeprojectdesignsasetoffaultdiagnosisbasedontheMVBNetworkDevelo