一种基于TCN网络的客车电气控制系统技术方案

一种基于TCN网络的客车电气控制系统，采用WTB做为列车通信子网，实现列车集中控制、监视和故障记录等各项工作。该控制系统提高了钻床自动控制水平，使生产效率和产品质量得到了较大的提高。

【技术实现步骤摘要】
一种基于TCN网络的客车电气控制系统
本专利技术涉及一种基于TCN网络的客车电气控制系统，适用于机械领域。
技术介绍
列车通信网络在国内的铁路机车、动车组和客车上己经开始广泛的应用，国际电工委员会标准IEC61375-1:1999，即TCN标准，所包含的WTB列车通信网，被广泛应用于各种电力机车、电动车组和地铁列车以及一部分内燃机车或内燃动车组上。如“蓝箭”电动车组、“中华之星”高速列车、“三茂内燃液力传动摆式动车组”等。我国铁道行业标准TB/T3035-2002《列车通信网络》推荐采用TCN型网络。而在铁路干线的客车车辆内，目前实现网络通信所采用的类型则是LonWorks。与LonWorks相比，WTB通信速率较高；而且WTB在运行时可以进行自动配置，较适用于列车级网络，考虑到国内客运列车在中途站可能改变编组的现状，客车列车总线采用WTB应是比较合适的选择。
技术实现思路
本专利技术提出了一种基于TCN网络的客车电气控制系统，采用WTB做为列车通信子网，实现列车集中控制、监视和故障记录等各项工作。本专利技术所采用的技术方案是：所述电气控制系统机箱的内部连线采用了母板方式，通过两块母板实现，一块为提供VME总线的4板位母板，另一块为提供板地址和内部串行通信通道的13板位IO母板。所述电气控制系统的网络是由列车总线和车辆总线构成的两级架构，以WTB做为贯通全车的通信纽带，将全列车的电气控制柜从功能上联成一体，从而实现列车级的集中控制、监视与记录。所述车辆通信控制单元主要采用ISAGRAF工具进行软件开发，ISAGRAF是一种用于开放式自动化控制的嵌入式软件工具，目标机可运行于多种操作系统。本专利技术的有益效果是：该控制系统提高了钻床自动控制水平，使生产效率和产品质量得到了较大的提高。附图说明图1是本专利技术的车辆通信控制单元插件配置图。图2是本专利技术的网络构成示意图。图3是本专利技术的主程序流程图。具体实施方式下面结合附图和实施例对本专利技术作进一步说明。如图1，系统的实现是在原有600V客车的综合电气控制柜体的基础上，安装具备WTB网络通信和设备控制功能的车辆通信控制单元，以及改装车辆彩色液晶显示器。技术关键点在于车辆通信控制单元既做为不同通信总线的连接设备(网关)，又充当了客车电气设备的控制中枢，也就是说将原600V客车上数个Lon-Works网关和PLC主机所完成的工作集中统一在一个设备里实现，这样使得系统性价比与现有I_型产品相比得到提升。车辆通信控制单元采用规格为3U/84R的标准机箱，具有体积小而功能强大的特点。值得指出的是各数字量和模拟量的输入/输出插件都采用了处理器来对信号进行前级处理，并运用通信方式与CPU插件进行数据交换。机箱的内部连线采用了母板方式，通过两块母板实现。一块为提供VME总线的4板位母板，另一块为提供板地址和内部串行通信通道的13板位IO母板。母板提供了除地址线外其余接口相同的11个IO板位接口，不同的板位在逻辑上通过母板上的地址线区分，因此数字量和模拟量的选用可灵活配置，具备了灵活性和扩展性。车辆显示器使用10.4英寸TFT、真彩液晶屏，显示面积为214mmx162mm，并配备了相应规格的触摸屏。主CPU采用工业级高性能处理器，集成VGA显卡驱动，编程采用高级语言。通过车辆显示器实现对电气设备工作状态的视觉输出与数据记录；还可以通过对触摸屏操作，实现对设备的操作和车号、时间等参数设置。如图2，该系统网络是由列车总线和车辆总线构成的两级架构。以WTB做为贯通全车的通信纽带，将全列车的电气控制柜从功能上联成一体，从而实现列车级的集中控制、监视与记录：而在车辆内部，单元与设备通过车辆级通信接口(数字量/模拟量输入输出经由内部通信接口)交换数据。如图3，车辆通信控制单元主要采用ISAGRAF工具进行软件开发。ISAGRAF是一种用于开放式自动化控制的嵌入式软件工具，目标机可运行于多种操作系统。该软件包支持5种符合国际标准IFC6113-3的自动化编程语言和1种流程图编程语言。编程环境的输出应用可以是硬件无关代码(TIC)或C源代码。对于车辆通信控制单元而言，其强大的功能和良好的灵活性使得开发、调试、移植、扩展和升级都很方便。ISAGRAF环境下的应用程序由多个子程序构成，操作系统负责每个周期内(周期值可设定)对子程序的实时调度，使其按顺序轮流运行。对客车电气设备的控制有两种模式:自动或手动，通过切换综合电气柜所配开关来选择。自动模式下在电气柜车辆显示器上的操作，由车辆通信控制单元实现；手动模式下则通过对电气柜的开关或按钮操作实现。同时，通过列车网络通信，客车电气控制系统实现列车集中控制:车辆通信控制单元依据通过列车通信网络接收的集控命令控制各设备，集控信号来自主控车辆上的人员操作。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于TCN网络的客车电气控制系统，其特征是：所述电气控制系统机箱的内部连线采用了母板方式，通过两块母板实现，一块为提供VME总线的4板位母板，另一块为提供板地址和内部串行通信通道的13板位IO母板。

【技术特征摘要】
1.一种基于TCN网络的客车电气控制系统，其特征是：所述电气控制系统机箱的内部连线采用了母板方式，通过两块母板实现，一块为提供VME总线的4板位母板，另一块为提供板地址和内部串行通信通道的13板位IO母板。2.根据权利要求1所述的一种基于TCN网络的客车电气控制系统，其特征是：所述电气控制系统的网络是由列车总线和车辆总线构成的两级...

【专利技术属性】
技术研发人员：祝凤娟，
申请(专利权)人：祝凤娟，
类型：发明
国别省市：辽宁,21