CRH5列车网络控制系统.ppt

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1、第六章CRH5列车网络控制系统----TCMS第一节网络控制系统（TCMS）的体系结构一、TCMS的体系结构CRH5动车组配有一套基于多台微机的系统，可控制并监控所有列车和车辆的相关功能(列车网络控制系统TCMS)。其结构基于TCN标准(IEC61375-1)，具有WTB(列车总线)和MVB(车辆总线)串行接口，使用两个冗余的MPU模块，每个动力单元一个。TCMS体系结构基于具有高冗余度的标准TCN，该体系结构使用2个标准的TCMS模块，每半列车（称为车组）一个。两个动力单元通过网关进行动力单元间和连挂列车间的通讯。此外还有一个CAN总线标准的车辆总线，仅用于次要设

2、备的诊断。系统具有完善的冗余和控制、诊断和监视以及故障存储功能。一个标准的TCMS模块可以控制4节车辆，并且包括两个不同的等级：牵引（主要功能）支持（次要功能）从两个MPU中（冗余设计）对每条总线进行控制。根据设备的数量或线路的长度，可利用“中继器”来增加MVB总线的长度。MPU有两个MVB接口。第二个接口将两条总线的MPU与MVB/WTB网关（冗余设计）和驾驶员监控器连接在一起。网关被用于在TCMS模块之间交换信息。下图中显示的主要设备连接在MVB总线上。非智能设备通过远程输入/输出模块（RIOMS）与TCMS系统接口。RIOM被分布在每辆车中，从而减少配线和相应

3、的重量。在每个重要位置上均预留冗余的RIOM。注：有重影的设备表示冗余。ACU:AuxiliaryControlUnit辅助控制单元PIS:PassengerInformationSystem乘客信息系统BCU:BrakeControlUnit制动控制单元REP:Repeater中继器CGA:AutomaticCouplercentralunit自动车钩中央单元RIOMCAB:RemoteI/OModules(driver’scab)远程I/O模块(司机室)CLT:LocalTractionControl本地牵引控制RIOMLQ:RemoteI/OModules(B

4、Tpanel)远程I/O模块(BT面板)EXT.DOORSExternalDoors外部门TCU:TractionControlUnit牵引控制单元GW:GatewayWTB/MVB网关WTB/MVBTD:Driver’sDiagnosticdisplay司机诊断显示器HVAC:AirConditioning空调TS:Driver’sInstrumentsdisplay司机仪器显示器LT:TrainLogicdisplay列车逻辑显示器WCToilet厕所MPULC:MicroprocessorUnitComfortLine微处理器单元车内设施线路CBBattery

5、Charger充电机MPULT:MicroprocessorUnitTractionLine微处理器单元牵引线TCMS主要零部件可以按照以下分组：列车控制与监视单元：MPU(微处理单元)WTB/MVB网关RIOM（远程I/O模块）MVB中继器人机接口设备:司机室主监视器司机室诊断监视器本地监视器(在列车长室)控制杆、开关、按钮、灯位于低压配电柜和司机台上的低压零部件（继电器、二极管…）。与原型车SM3的改变之处：诊断线采用CAN总线替代RS－485充电机连接到CAN总线上将自动车钩控制单元连接到CAN总线上司机室RIOM在MVB-A和MVB-B上分开“本地牵引控制”

6、(CLT)与HV箱RIOM集成在一起在车辆级MVB总线上，该体系结构被分为两个不同的层次：牵引和服务设施,每一层次均使用一对MPU进行管理。这两个层次的MVB总线通过第三条MVB总线（信号总线）连接在一起。此总线由牵引层的MPU控制。二、列车总线两个动车组之间的连接通过穿过头车自动车钩的“WTB”（列车总线）型冗余链路来实现。此总线是TCN网络的一部分，它在长度因挂钩/摘钩操作而发生变化时可以实现网络的动态重组（网关重新编号）。该总线使用具有可控阻抗的冗余介质，其传输的信息速率约为1Mb/s。传输距离为860米，22个节点，备用节点有4个。网关的轮询周期约为50ms

7、。同一总线还用于两个单元之间的通信。每次列车重新编组或列车连挂初运行，要进行列车总线即WTB总线的配置，对于规范的列车总线WTB，本身具有自动配置功能,操作人员只要按规程操作，最后检查配置状态以确认配置是否正确。如果配置不正确，列车总线将不能正常通信。三、网关网关可以实现列车总线与车辆总线之间的双向信息交换。每个网关与列车线路之间以128字节的报文（周期数据）交换与其车组相关的信息，并接收来自整个列车编组中其他所有网关的同类信息。网关为完全冗余（电路板、连接器、电源等）。四、MPU-LT,MPU-LCMPU（MainProcessingUnit，主处理单元），负