本發(fā)明涉及一種基于微機網(wǎng)絡(luò)控制的機車電控空氣制動系統(tǒng)中央控制單元。
背景技術(shù)：
：世界軌道交通在朝著“重載列車，高速客運”的目標發(fā)展。但是貨物重量和列車速運的提升使得機車在制動控制有效可靠性能上提出了更高的要求。傳統(tǒng)的貨車制動系統(tǒng)依靠壓縮空氣傳遞制動指令，由于制動波速低，各車輛制動的同步性差，導(dǎo)致列車縱向沖動過大，影響列車安全和運用效率。解決以上問題可以采用動力分布無線重聯(lián)同步控制技術(shù)(locotrol)或者列車ecp電空制動技術(shù)。locotrol技術(shù)雖然在一定程度上改善了重載組合列車制動性能，能夠基本滿足運用條件。但組合列車機車和各車輛制動指令仍然存在著一定的延遲時間，無法從根本上解決各車輛制動不同步的問題。技術(shù)實現(xiàn)要素：為了解決目前重載組合列車制動不同步的技術(shù)問題，本發(fā)明提供一種基于微機網(wǎng)絡(luò)控制的機車電控空氣制動系統(tǒng)中央控制單元。為了實現(xiàn)上述技術(shù)目的，本發(fā)明的技術(shù)方案是，一種基于微機網(wǎng)絡(luò)控制的機車電控空氣制動系統(tǒng)中央控制單元，包括電源模塊、io模塊、控制模塊和通信模塊，所述的控制模塊分別通信連接io模塊和通信模塊，所述的電源模塊為io模塊、控制模塊和通信模塊供電；所述的中央控制單元安裝于包括列車的機車和車輛上；所述的控制模塊包括處理器、擴展chipdisk、總線擴展模塊和雙口ram，所述的處理器分別與擴展chipdisk、總線擴展模塊和雙口ram通信連接，總線擴展模塊通信連接至io模塊，雙口ram通信連接至通信模塊。所述的一種基于微機網(wǎng)絡(luò)控制的機車電控空氣制動系統(tǒng)中央控制單元，所述的io模塊包括控制芯片、fpga、輸出控制電路和數(shù)字量輸入電路，所述的控制芯片分別通信連接fpga、輸出控制電路和數(shù)字量輸入電路，fpga采集模擬量信號。所述的一種基于微機網(wǎng)絡(luò)控制的機車電控空氣制動系統(tǒng)中央控制單元，所述的通信模塊包括mvb通信模塊、異步422模塊和同步422模塊，所述的mvb通信模塊連接至fpga，所述的異步422模塊和同步422模塊連接至控制芯片。所述的一種基于微機網(wǎng)絡(luò)控制的機車電控空氣制動系統(tǒng)中央控制單元，其特征在于，所述的電源模塊包括電源隔離轉(zhuǎn)換模塊，輸入端連接110v直流電，并輸出15v和5v直流電。一種基于微機網(wǎng)絡(luò)控制的機車電控空氣制動系統(tǒng)中央控制實現(xiàn)方法，其特征在于，基于所述的中央控制單元，包括以下步驟：將安裝于包括列車的機車和車輛上的中央控制單元在機車網(wǎng)絡(luò)上進行注冊以建立中央控制單元信息數(shù)據(jù)庫，并為各中央控制單元分配唯一的網(wǎng)絡(luò)地址；然后通過排序過程獲取任意中央控制單元在列車網(wǎng)絡(luò)中的位置信息，同時將系統(tǒng)操作信息發(fā)送給所有中央控制單元，進入正常工作狀態(tài)。所述的一種基于微機網(wǎng)絡(luò)控制的機車電控空氣制動系統(tǒng)中央控制實現(xiàn)方法，所述的將安裝于包括列車的機車和車輛上的中央控制單元在機車網(wǎng)絡(luò)上進行注冊，包括以下步驟：發(fā)送設(shè)備信息查詢命令，解鎖設(shè)備信息查詢響應(yīng)；注冊所有的輔機ecu即輔機中央控制單元設(shè)備，并分配網(wǎng)絡(luò)地址；注冊所有的eps設(shè)備，并分配網(wǎng)絡(luò)地址；注冊所有的ccd或eot設(shè)備，并分配網(wǎng)絡(luò)地址。在注冊的過程中，操縱端(有司機端)的為主機ecu，非操縱端(無司機)的為輔機ecu。ecu的全名是electricalcontrolunit。eps是指electricalcontrolpneumaticpowersupply，ccd是指carcontroldevice，eot是指endof-traindevice。所述的一種基于微機網(wǎng)絡(luò)控制的機車電控空氣制動系統(tǒng)中央控制實現(xiàn)方法，所述的通過排序過程獲取任意中央控制單元在列車網(wǎng)絡(luò)中的位置信息，包括以下步驟：排序準備階段，對設(shè)備進行排序相關(guān)的初始化；車輛排序階段，所有的參與排序的設(shè)備確定其在列車中的相對位置和方向；數(shù)據(jù)收集階段，所有的排序車輛和機車向主控ecu報告排序結(jié)果。所述的一種基于微機網(wǎng)絡(luò)控制的機車電控空氣制動系統(tǒng)中央控制實現(xiàn)方法，所述的排序準備階段包括以下步驟：(a)heu在列車總線上廣播排序準備命令，初始化所有參加排序的設(shè)備；heu是指headendunit。(b)主控ecu命令230vdc列車總線電源關(guān)閉；(c)主控ecu檢測列車線電源，當?shù)陀?0vdc后，主控ecu命令本務(wù)即主控機車的eps激活并切換到24vdc供電模式；(d)等待預(yù)設(shè)時間后，ecu檢測并確認列車線的24vdc電壓；(e)ecu確認列車線上電壓為24vdc后，如果激活的eps在本務(wù)機車上，則ecu開始車輛排序階段；否則，開始本務(wù)機車感知階段。所述的一種基于微機網(wǎng)絡(luò)控制的機車電控空氣制動系統(tǒng)中央控制實現(xiàn)方法，所述的車輛排序階段包括以下步驟：(a)主控ecu通過網(wǎng)絡(luò)命令包括ccd和輔機ecu在內(nèi)的所有排序設(shè)備開始計數(shù)電流脈沖；(b)ecu通過網(wǎng)絡(luò)命令輔機激活開關(guān)負載；(c)輔機激活并斷開開關(guān)負載，在開關(guān)負載激活時設(shè)備要求通過網(wǎng)絡(luò)發(fā)送負載連接報文；(d)所有參與排序的設(shè)備訪問本地的列車線電流傳感器并更新排序信息；(e)在開關(guān)負載斷開預(yù)設(shè)的時間范圍內(nèi)，相應(yīng)設(shè)備要求向ecu發(fā)送負載斷開報文；(f)ecu等待預(yù)設(shè)時間后，根據(jù)列車ecp設(shè)備數(shù)據(jù)庫，重復(fù)步驟(b)到(f)，直到所有設(shè)備完成排序，或排序時間超過預(yù)設(shè)時間，進入步驟(g)；(g)ecu通過網(wǎng)絡(luò)命令所有排序設(shè)備停止脈沖計數(shù)。所述的一種基于微機網(wǎng)絡(luò)控制的機車電控空氣制動系統(tǒng)中央控制實現(xiàn)方法，所述的數(shù)據(jù)收集階段包括以下步驟：(a)主控ecu通過網(wǎng)絡(luò)查詢包括每個車輛的位置計數(shù)、方向以及包含車輛節(jié)點的動態(tài)地址和物理地址在內(nèi)的排序位置信息；(b)完成步驟(a)的查詢后，主控ecu對網(wǎng)絡(luò)廣播排序結(jié)束命令；(c)所有的ccd和eot使能正常低電壓關(guān)閉邏輯以響應(yīng)此命令；完成排序后，主控ecu恢復(fù)列車線電源為230vdc供電。本發(fā)明的技術(shù)效果在于，采用了微機網(wǎng)絡(luò)控制的直通式制動控制技術(shù)。多種通信方式，多模塊的整合，形成一個大的網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)。制動時，本務(wù)機車通過列車網(wǎng)絡(luò)向全部車輛發(fā)送制動指令，車輛的電子制動控制裝置同時接受到本務(wù)機車的控制指令，實現(xiàn)全列車同步制動、緩解控制。ecp系統(tǒng)的主要優(yōu)勢：a)縮短制動距離：比傳統(tǒng)列車控制方式縮短50-60％；比分布式無線重聯(lián)同步控制列車縮短40％。b)縮短了循環(huán)制動的時間，提高了列車運用效率。c)減小列車縱向沖動力：減小斷鉤和脫軌風(fēng)險，減小對軌道的破壞力，減小輪軌和閘瓦的磨耗。附圖說明圖1為本發(fā)明結(jié)構(gòu)總圖；圖2為本發(fā)明內(nèi)部結(jié)構(gòu)安裝示意圖；圖3為本發(fā)明外形及前面板示意圖；圖4為本發(fā)明電源模塊原理框圖；圖5為io模塊原理框圖；圖6為控制模塊原理框圖；圖7為通信模塊原理框圖；圖8為排序基本流程圖；圖9為排序準備階段網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)流示意圖；圖10為車輛排序階段網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)流示意圖；圖11為數(shù)據(jù)收集階段網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)流示意圖。具體實施方式本發(fā)明的開發(fā)由國家自然科學(xué)基金項目61379111，61672537，61672539，61402538，61403424，61602529，61502055和61503048提供部分支持。本發(fā)明主導(dǎo)控制ecp系統(tǒng)的工作模式和過程轉(zhuǎn)換，并通過lonworks網(wǎng)絡(luò)命令的方式實現(xiàn)。在系統(tǒng)上電后，ecu默認為輔機狀態(tài)，乘務(wù)員可通過lcdm設(shè)定ecu為本務(wù)狀態(tài)即作為主控ecu，當ecu確認網(wǎng)絡(luò)中不存在其他主控ecu后，ecu進入本務(wù)狀態(tài)，同時發(fā)送全制動、列車線電壓關(guān)閉、進入初始化模式的lonworks網(wǎng)絡(luò)命令。本發(fā)明的作用幾乎貫穿于機車運行整個過程，包括系統(tǒng)初始化階段、設(shè)備注冊、主導(dǎo)控制排序及其前期準備和數(shù)據(jù)收集階段。電源模塊技術(shù)內(nèi)容：通過機箱背板為控制模塊、網(wǎng)卡模塊、io模塊提供5v，±15v電源；提供ecu短路保護功能；輸入電源濾波。io模塊在電路板a上，通過數(shù)據(jù)總線連接到控制pc104上，io模塊的原理框圖如3所示。提供機車上一些數(shù)字量輸入(4路)/輸出(4路)信號電平變換處理接口電路；提供機車速度傳感器脈沖信號(2路)計數(shù)處理電路。io模塊的控制輸出通道電路以大功率mosfet作為開關(guān)控制110v電壓的通斷，該部分電路采用過流保護的反饋作用，具有自診斷、故障率低、響應(yīng)速度快等特點。所述的io模塊以xc164為控制芯片，實現(xiàn)對3路輸出控制電路控制；模數(shù)轉(zhuǎn)換電路將xc164和輸出部分連接用以監(jiān)控4路24v/110v采樣的數(shù)字輸入量(光耦轉(zhuǎn)換)，fpga模擬spi總線操作ads8344實現(xiàn)模擬量采集(包含4-20ma電流轉(zhuǎn)換值，外部輸入0-5v電壓以及l(fā)onworks的電流/電壓轉(zhuǎn)換值)，同時利用第4路輸出控制電路，通過運放比較實現(xiàn)列車排序功能。采集的數(shù)據(jù)存放在fpga的雙口ram中，用于與pc104實時交互數(shù)據(jù)。所述的io模塊輸出控制電路在正常情況下輸出電壓為110v，允許最大電壓輸出范圍為130v，超出范圍則由其自診斷功能判斷為過壓，繼而引起輸出電路斷開，確保安全；在系統(tǒng)上電進行車輛排序時，輸出排序電路電壓為24v，電流范圍在0.55～0.75a之間。所述的數(shù)字量輸入電路在控制信號導(dǎo)通的情況下，連接輸出電路的信號，通過分壓電路，經(jīng)光耦芯片的轉(zhuǎn)換再送入單片機。這種反饋式的監(jiān)控可以有效地應(yīng)對輸出電路異常狀況。所述的輸出電路內(nèi)部含有反饋電路，具有輸入浪涌電流的抑制，過流與過載保護的反饋作用以及反極性保護等功能，具有自診斷、故障率低、響應(yīng)速度快等特點。所用的fpga型號為xc3s50-4tq144i，采用主串配置模式，上電后fpga從外部flash存儲芯片獲取程序。該配置模式具有接口簡便、配置期間采用了最少的pin管腳、每個配置位開銷最低、外部存儲prom與fpga之間最快配置時間、io和jtag多電壓范圍以最大化系統(tǒng)靈活性，且可輕松實現(xiàn)在線升級產(chǎn)品而無需拆卸產(chǎn)品。所述的fpga主要功能為：為模/數(shù)轉(zhuǎn)換模塊提供操作指令、采樣8通道模擬轉(zhuǎn)換量，利用自身ip核為采樣值提供1kb大小的雙口ram類型的存儲空間，用作其與pc104數(shù)據(jù)交互時的緩存空間；通過ip核形成的雙口ram類型的存儲空間與控制芯片xc164相連，實現(xiàn)與rs422通信模塊的數(shù)據(jù)交互；用作mvb接口，將mvb網(wǎng)絡(luò)收發(fā)的數(shù)據(jù)存儲在1kb大小的雙口ram中與pc104實現(xiàn)數(shù)據(jù)交互；通過總線擴展模塊操作io模塊，與can通信模塊數(shù)據(jù)交互?？刂颇K的處理器是pc104，安裝在電路板b上，通過擴展chipdisk(裝有qnx系統(tǒng)的系統(tǒng)盤)實現(xiàn)日志記錄功能，通過總線擴展模塊實現(xiàn)io數(shù)據(jù)采集與輸出，通過雙口ram實現(xiàn)與422通信模塊的數(shù)據(jù)交換?？刂颇K的結(jié)構(gòu)框圖如圖7所示。所述的控制模塊用以處理系統(tǒng)指令，生成系統(tǒng)運行日志記錄，操作io模塊數(shù)據(jù)讀寫及控制；與egu(lid)、bcu、lcdm完成數(shù)據(jù)交互，將bcu的壓力控制指令，lcdm的設(shè)定指令轉(zhuǎn)發(fā)給egu。處理ecp系統(tǒng)中的ccd、eot、輔機ecu信號，并將狀態(tài)數(shù)據(jù)送至lcdm顯示。所述的pc104總線是一種專門為嵌入式控制而定義的工業(yè)控制總線。具有小尺寸結(jié)構(gòu)，堆棧式連接，輕松總線驅(qū)動的特點。a0～sa19加上la17～la23可實現(xiàn)16mb空間尋址。數(shù)據(jù)線sd0～sd15，其中sd0～sd7位為低8位數(shù)據(jù)，sd8～sd15為高8位數(shù)據(jù)。所述的pc104與xc164在5v電壓下操作，而fpga在主串模式下采用3.3v電壓，為了匹配電壓，保持可靠性，前后間采用了電壓轉(zhuǎn)換電路。網(wǎng)卡模塊提供mvb通信接口，完成與ccu、bcu的數(shù)據(jù)通信；提供高速同步rs422通信接口，完成與bcu的數(shù)據(jù)通信；提供高速同步rs422通信接口，完成與lcdm的數(shù)據(jù)通信；提供異步422通信接口，完成與egu的數(shù)據(jù)通信；備用can通信接口。通信模塊主要包括mvb通信模塊、異步422模塊等，安裝在電路板b上。其中mvb通信模塊采用fpga實現(xiàn)網(wǎng)卡功能，422部分由一個通信控制cpu，采用xc164單片機。上述mvb通信模塊與機車其它設(shè)備通信連接，該mvb通信模塊主要包括一個實現(xiàn)與mvb網(wǎng)絡(luò)之間的數(shù)據(jù)交換的雙口ram，以及一個用于實現(xiàn)mvb網(wǎng)絡(luò)通訊的mvb通訊芯片即fpga，和用于發(fā)送及接受lon數(shù)據(jù)的mvb網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)收發(fā)器，pc104通過數(shù)據(jù)與地址總線連接mvb通訊芯片實現(xiàn)mvb協(xié)議的收發(fā)功能。mvb通訊芯片分別通過mvb網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)收發(fā)器通信連接機車內(nèi)部mvb網(wǎng)絡(luò)。通信cpu通過擴展通信控制芯片z85230，外加422收發(fā)器，實現(xiàn)基于hdlc的高速同步422。高速同步422通信接口，完成與bcu和lcdm的數(shù)據(jù)通信。通過xc164單片機兩路串口加上422收發(fā)器實現(xiàn)異步422。異步422通信接口，完成與egu的數(shù)據(jù)通信。mvb模塊與通信控制cpu均通過雙口ram實現(xiàn)與pc104的數(shù)據(jù)交換。兩路can經(jīng)過光耦芯片6n137和can接收器完成與總線擴展模塊中的xc164通信。所述的高速同步rs422采用xc164單片機為主cpu，通過擴展通信控制芯片z85230和422/485收發(fā)器，實現(xiàn)基于hdlc的同步rs422，單片機將數(shù)據(jù)經(jīng)8位并口送給z85230,將并行數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為串行數(shù)據(jù)，后經(jīng)422/485收發(fā)器將收發(fā)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為差分信號，提高數(shù)據(jù)傳輸?shù)目煽啃?，且cpld對單片機輸出地址譯碼選出收發(fā)通道,實現(xiàn)任意字節(jié)的收發(fā)。所述的can、同步rs422、異步422均采用數(shù)據(jù)差分電路實現(xiàn)收發(fā)，確保數(shù)據(jù)能夠穩(wěn)定地傳送。所述can通信采用雙絞線實現(xiàn)與外部can網(wǎng)絡(luò)實現(xiàn)數(shù)據(jù)交換的雙口ram、用于實現(xiàn)與can網(wǎng)絡(luò)設(shè)備之間進行數(shù)據(jù)交換的控制器xc164cs以及用于發(fā)送及接受can數(shù)據(jù)的can網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)收發(fā)器組成，其中dpram主要用來pc104與xc164之間進行can數(shù)據(jù)的交換。xc164外接can收發(fā)器電路實現(xiàn)雙路can接口。can通訊芯片分別通過can網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)收發(fā)器通信連接系統(tǒng)內(nèi)部can網(wǎng)絡(luò)，通過雙口ram與通信控制器通信連接；can通模塊分為cana以及canb兩路單獨can總線。內(nèi)部can網(wǎng)絡(luò)通信通過單片機內(nèi)部自帶的can功能和can控制器芯片sja1000外加can收發(fā)器實現(xiàn)。與rs422兩者接受的數(shù)據(jù)存取于雙口ram中，當主cpu對雙口ram存儲數(shù)據(jù)量達到要求時，向ram信令單元寫信令信號，產(chǎn)生中斷告知pc104讀取數(shù)據(jù)，以執(zhí)行其他處理指令。所述的lonworks節(jié)點是ecu單元在網(wǎng)絡(luò)上與heu的接口,它含有兩個接口，分別面向ccid車輛控制模塊和和heu進行信息交互。當來自heu的指令到達時，它負責(zé)對其接收和處理，然后送到車輛控制模塊，完成機車的制動或緩解。此外它還可以通過lonworks網(wǎng)絡(luò)上向heu發(fā)送ccd傳輸?shù)臄?shù)據(jù)，對本節(jié)車輛當前的狀況進行實時的監(jiān)測。同時當車輛某些設(shè)備不能正常工作時，車輛控制模塊可以利用cid通過lonworks總線向heu發(fā)送故障報警信號。所述的lonworks通信包括兩種工作模式：完全的自動測試、單步的手動測試。采用電力載波，在線纜上實現(xiàn)電源和數(shù)據(jù)的傳輸。本系統(tǒng)以echelon公司的pl3150作為神經(jīng)元芯片，執(zhí)行l(wèi)ontalk協(xié)議，較復(fù)雜的編/解碼陣列，使得傳輸?shù)搅熊嚨臄?shù)據(jù)得到可靠、實時保障。同時，本次系統(tǒng)設(shè)計中還包含采集模塊，共有8路采集值。這些信息采集值包括lonworks轉(zhuǎn)換而來的電壓采集值和機車速度傳感器等傳送來的速度采集值。各個采集通道間相互不影響，而且轉(zhuǎn)換精度高、轉(zhuǎn)換速度快。而且采集前后量之間有隔離措施，不會對其他關(guān)聯(lián)模塊產(chǎn)生影響。系統(tǒng)方案總結(jié)構(gòu)圖如圖1所示。所述的ecu單元適用于電控制動系統(tǒng)，不同于以往的集中式空氣制動系統(tǒng)，電信號在速度傳輸上很快，可實現(xiàn)上百組的列車同步制動。機車和車輛均裝有此控制單元，致使各個車體均可以按照自己的實際載重調(diào)節(jié)制動力輸出，使制動過程實現(xiàn)更加平穩(wěn)、有效和一致的特點，屬于典型的分布式制動。ecu內(nèi)部結(jié)構(gòu)采用的是雙層板結(jié)構(gòu)，其中電源模塊、io模塊做成了一塊電路板a，將mvb、速度傳感器脈沖信號計數(shù)處理電路、同步422電路、通信控制芯片等做成一塊電路板b，并且通過插座與pc104連接。其中電源模塊輸出的5v，15v信號通過軟線連接到電路板b，電路板a與電路板b間的信號通過插針傳輸，中間用銅柱支撐。具體示意圖如圖2所示。ecu外部圖如圖3所示，采用前出線方式，底部安裝固定。面板上的插頭定義如下：t1為電源插頭，t2與t6是兩個422插頭，t3與t4是兩個mvb插頭，t5為io信號插頭，t7是速度信號插頭，t9為調(diào)試插頭，t10為can通信接口，s1為一列指示燈，分別指示ecu的電源狀態(tài)，mvb通信狀態(tài)、422通信狀態(tài)等。所述的接插頭采用的是航空插頭，作為連接電氣線路的機電元件，具有阻燃性和自熄性好、耐壓性高、插拔簡便、機械壽命較高等特點。1.電源模塊電源模塊設(shè)計在電路板a上，采用穩(wěn)定可靠的模塊電源，包含有濾波器、110v轉(zhuǎn)15v模塊，110v轉(zhuǎn)5v模塊，短路保護器件等模塊。模塊框圖如圖4所示。2.io模塊io模塊在設(shè)計電路板a上，通過數(shù)據(jù)總線連接到了控制pc104上面，io模塊的原理框圖如圖5所示。3.控制模塊作為控制模塊的處理器，pc104具有尺寸結(jié)構(gòu)小、、可輕易擴展空間、總線驅(qū)動方便等特點。pc104安裝在電路板b上，經(jīng)擴展chipdisk實現(xiàn)日志記錄功能，通過總線擴展模塊實現(xiàn)i/o數(shù)據(jù)采集與輸出，通過雙口ram實現(xiàn)與422通信模塊的數(shù)據(jù)交換。另外通過sja1000擴展can通信接口。cpu模塊的原理框圖如圖6所示。4.通信模塊通信模塊主要包括mvb通信模塊和同步422模塊，異步422模塊，在電路板b上。其中mvb部分采用fpga實現(xiàn)，422部分由一個通信控制cpu，擬采用xc164單片機。通信cpu通過擴展通信控制芯片z85230，另外加上422收發(fā)器，實現(xiàn)基于hdlc的同步422。通過xc164單片機兩路串口加上422收發(fā)器實現(xiàn)異步422。mvb模塊與通信控制cpu均通過雙口ram實現(xiàn)與pc104的數(shù)據(jù)交換。通信模塊的原理框圖如圖7所示。5.速度信號采集模塊速度信號為頻率脈沖信號，速度傳感信號采集模塊通過調(diào)理電路后，利用通信控制cpu的計數(shù)器實現(xiàn)速度脈沖計數(shù)。表1插頭型號及管腳分配插頭編號插座型號備注t1xc18f4z1d1電源插頭t2xc22f10z1d1同步/異步422插頭t6xc22f10z1d1同步/異步422插頭t3db9mvb插頭(公)t4db9mvb插頭(母)t9xc24f19z1d1+fjbp調(diào)試插頭t5xc24f19z1d1+fjbpio信號插頭t7xc22f10z1d1速度信號插頭t8xc24f19z1d1+fjbp同步422插頭t10xc22f10z1d1can通信接口表2電源插頭t1引腳定義引腳編號功能描述1備用2dc110v地3dc110v+4dc110v制動狀態(tài)顯示外殼屏蔽表3mvb通訊t3引腳公頭定義引腳編號功能描述1a1.data_p2a1.data_n4b1.data_p5b1.data_n6a.term_p7a.term_n8b.term_p9b.term_n表4mvb通訊t4引腳母頭定義引腳編號功能描述1a2.data_p2a2.data_n4b2.data_p5b2.data_n6a.term_p7a.term_n8b.term_p9b.term_n表5can通訊t10引腳定義引腳編號功能描述1can_a_h2can_a_l3can_a_gnd4can_b_h5can_b_l6can_b_gnd7～10備用表6調(diào)試接口t9引腳定義表7io信號插頭t5引腳定義引腳編號功能描述1110gnd2備用3i14i25i36i47i58i69i710i811備用12o113o214o315o416～19備用表8同步422插頭t8引腳定義表9同步\異步通訊t2、t6引腳定義引腳編號功能描述1rx+2rx-3rcx+4rcx-5tx+6tx-7tcx+8tcx-9屏蔽線10備用表10速度信號t7引腳定義引腳編號功能描述1通道1電源15v2通道1頻率信號3屏蔽線4-7備用8通道2電源15v9通道2頻率信號10屏蔽線系統(tǒng)初始化模式由ecu控制，通過該過程在ecu中建立網(wǎng)絡(luò)設(shè)備信息數(shù)據(jù)庫，為網(wǎng)絡(luò)設(shè)備分配唯一的網(wǎng)絡(luò)地址，并通過排序過程獲取任意設(shè)備在列車網(wǎng)絡(luò)中的位置信息。同時，ecu將系統(tǒng)操作信息發(fā)送給所有網(wǎng)絡(luò)設(shè)備，包括車輛的空/重信息、制動管定壓和列車nbr參數(shù)。設(shè)備注冊是主控ecu獲取網(wǎng)絡(luò)設(shè)備信息，建立設(shè)備信息數(shù)據(jù)庫并為每個網(wǎng)絡(luò)設(shè)備分配唯一網(wǎng)絡(luò)地址的過程。設(shè)備注冊包括如下五個步驟：·發(fā)送設(shè)備信息查詢命令，解鎖設(shè)備信息查詢響應(yīng)。·注冊所有的輔機ecu設(shè)備，并分配網(wǎng)絡(luò)地址?！ぷ运械膃ps設(shè)備，并分配網(wǎng)絡(luò)地址?！ぷ运械腸cd或eot設(shè)備，并分配網(wǎng)絡(luò)地址?！ね瓿勺?。排序由主控ecu主導(dǎo)和控制，通過lonworks網(wǎng)絡(luò)指令獲取所有車輛相對于主控ecu的相對位置和方向。排序準備階段排序準備階段對設(shè)備進行排序相關(guān)的初始化。排序準備階段，ecu完成如下工作：(a)heu在列車總線上廣播排序準備命令初始化所有參加排序的設(shè)備。為響應(yīng)此指令，ccd和eot不能使用它們的正常低電池關(guān)斷邏輯，參與的設(shè)備復(fù)位位置計數(shù)，設(shè)置方位狀態(tài)為未知，設(shè)置本務(wù)機車感應(yīng)狀態(tài)為“假”。(b)ecu命令230vdc列車總線電源關(guān)閉。(c)如果ecu檢測到30秒后列車線電壓任然大于10vdc，需要提供一個操作指令或警告以中斷排序。當確認列車線電源低于10vdc后，ecu命令本務(wù)機車eps激活并切換到24vdc供電模式。(d)等待至少5秒后，ecu檢測并確認列車線的24vdc電壓。(e)ecu確認列車線上電壓為24vdc后，如果激活的eps在本務(wù)機車上，則ecu開始車輛排序階段；否則，開始本務(wù)機車感知階段。排序?qū)α熊囯娫吹囊螅骸ぽ敵鲭妷海侯~定24vdc(22.8v～30v)；·輸出電流范圍：0～1.0a；·輸出阻抗：在100khz到450khz頻率范圍內(nèi)不小于500ω；·限流保護：在24vdc輸出時，電源可提供限流保護(最大1.0a)和短路保護；·外部控制：列車電源需要提供至少兩路輸入信號，實現(xiàn)對230vdc和24vdc輸出電壓的選擇和使能。車輛排序階段在車輛排序階段所有的排序設(shè)備確定其在列車中的相對位置和方向。車輛排序階段的流程如圖10所示。(h)ecu通過網(wǎng)絡(luò)命令所有排序設(shè)備開始計數(shù)電流脈沖。(i)ecu通過網(wǎng)絡(luò)命令輔機激活開關(guān)負載。(j)輔機根據(jù)“排序通用軟件要求”激活并斷開開關(guān)負載，在開關(guān)負載激活時設(shè)備要求通過網(wǎng)絡(luò)發(fā)送負載連接報文。(k)所有參與排序的設(shè)備根據(jù)“排序通用軟件要求”訪問本地的列車線電流傳感器并更新排序信息。(l)在開關(guān)負載斷開最小50ms到最大150ms的時間范圍內(nèi)，相應(yīng)設(shè)備要求向ecu發(fā)送負載斷開報文。(m)ecu等待最小50ms。(n)ecu根據(jù)列車ecp設(shè)備數(shù)據(jù)庫，重復(fù)步驟(b)到(f)。(o)ecu通過網(wǎng)絡(luò)命令所有排序設(shè)備停止脈沖計數(shù)。數(shù)據(jù)收集階段在數(shù)據(jù)收集階段，所有的排序車輛和機車向主控ecu報告排序結(jié)果。數(shù)據(jù)收集階段的流程如下：(d)主控ecu通過網(wǎng)絡(luò)查詢每個車輛的位置計數(shù)、方向以及s-4230定義的其他排序位置信息。(e)完成步驟(a)的查詢后，主控ecu對網(wǎng)絡(luò)廣播排序結(jié)束命令。所有的ccd和eot使能正常低電壓關(guān)閉邏輯以響應(yīng)此命令。(f)完成排序后，主控ecu恢復(fù)列車線電源為230vdc供電。當前第1頁12