动力分散内燃液传摆式动车组网络控制系统

论文摘要

动车组在我国的迅速发展对我国当前水平较低的传统列车控制技术提出了挑战,应用的需要使得发展我国自己的列车控制网络成为当务之急。在列车控制网络中,列车总线、车辆总线是其中的主体部分,通过对整列车的控制的网络化,实现动车组中分散动力的联动控制,确保列车上各系统的工作情况尽在掌握之中,并实现了信息共享。这是列车控制的发展趋势。论文研究设计针对内燃摆式动车组的网络控制系统。 本论文提出了采用TCN(WTB)、CAN、RS485/RS422网络控制技术的实现动力分散内燃液传摆式动车组的网络控制系统方案,列车网络控制系统分为列车总线和车辆总线两级,列车总线采用WTB,以适应列车编组可能的变化和动拖车数据冗余传输,车辆总线根据现有设备的实际条件分别采用RS485、CAN、RS422等接口方式,通过设计的专用网卡实现车辆总线数据交换。重点针对网络控制系统设计、硬件原理和软件设计进行了详细的阐述;同时对系统的可靠性设计进行了分析,提出了解决办法。内燃液传摆式动车组网络控制系统实现动车组网络牵引控制、柴油机、倾摆等车载设备的状态监视、故障诊断记录、列车及车辆通信和信息及故障的显示、记录、查询等功能。主程序软件编制采用符合国际标准IEC61311的ISAGRAF语言,实现网络控制装置所规定的各项功能。采用彩色液晶显示器将各个动车的信息数据以图文方式进行直观而翔实地显示。

论文目录

• 第一章 前言
• 1.1 引言
• 1.2 论文研究的背景及意义
• 1.3 论文的主要研究内容
• 第二章 网络控制系统设计
• 2.1 动车组编组
• 2.2 网络拓扑
• 2.3 网络控制系统的逻辑实现
• 2.4 动车组通信网络上的数据流
• 第三章 网络控制系统硬件原理设计
• 3.1 车辆控制单元
• 3.1.1 DIO插件
• 3.1.2 AIO插件
• 3.1.3 信号调整插件
• 3.1.4 CPU插件
• 3.1.5 WTB插件
• 3.1.6 网卡插件
• 3.1.7 电源插件
• 3.2 油门模块
• 3.3 彩色液晶显示器
• 第四章 网络控制系统的程序设计
• 4.1 CPU插件的程序实现
• 4.1.1 ISaGRAF嵌入式控制软件平台
• 4.1.2 程序流程
• 4.2 网卡的程序实现
• 4.2.1 RS422通信接口协议描述
• 4.2.2 CAN总线（J1939）通信协议
• 4.3 彩色液晶显示器软件通信协议
• 第五章 系统的可靠性设计
• 5.1 概述
• 5.2 电源和接地
• 5.3 屏蔽
• 5.4 可靠性设计采取的措施
• 5.5 电磁兼容性试验
• 第六章 系统调试
• 6.1 静态调试
• 6.2 装车调试
• 第七章 结论与展望
• 参考文献
• 致谢
• 攻读学位期间主要的研究成果
• 发表论文