本發(fā)明涉及一種總線設備地址配置系統(tǒng)及其方法，特別是涉及一種應用于鐵路行業(yè)基于TCN(TrainCommunicationNetwork，列車通信網(wǎng))的MVB(MultifunctionVehicleBus，多功能車輛總線)總線設備地址配置系統(tǒng)及其方法。

背景技術：
傳統(tǒng)的MVB總線1類設備地址配置通常采用撥碼開關的方式，由于撥碼開關的可靠性不高，容易出現(xiàn)故障，往往產(chǎn)生地址配置錯誤，造成總線通信失敗。第二種方式是采用地址固定在一個插頭上，插頭插在設備上，那么設備的地址就固定了。但這種方式有較多弊端，首先由于設備較多，地址插頭難于管理，極易造成丟失。其次是需要生產(chǎn)大量的地址設備插頭，造成了浪費，并且不利于備品管理。第三種方式是采用CPU配置地址的方式，這種方式的配置需要一臺PC機進行操作，每次設備地址需要變更，都需要重新進行配置，所以配置不夠靈活。同時，MVB總線的1類設備往往無需CPU參與控制，如果只用來進行地址配置的功能，那么其成本較高，浪費了資源。目前國際上影響最大的鐵路行業(yè)標準總線是IEC61375標準所規(guī)定的列車通信網(wǎng)(TCN，TrainCommunicationNetwork)。符合IEC61375標準的TCN產(chǎn)品特別是多功能車輛總線(MVB，MultifunctionVehicleBus)在中國鐵路行業(yè)的應用越來越廣泛。MVB總線是將位于同一車輛的標準設備連接到列車通信網(wǎng)絡上的車輛總線。MVB采用主-從方式，介質訪問由總線上唯一的主設備集中控制。MVB中的設備按性能可以分為0～5類共6種類型，其中，0類設備不具有數(shù)據(jù)通信能力，主要包括中繼器和總線耦合器等。1類設備具有過程數(shù)據(jù)性能和設備狀態(tài)響應性能，2、3、4、5類設備除具有1類設備的性能外，還具有消息數(shù)據(jù)性能。其中，4類和5類設備還具有總線管理能力，可以作為總線主設備。MVB總線1類設備進一步包括數(shù)字量輸入輸出模塊，模擬量輸入輸出模塊等，主要用于現(xiàn)場信號的調整、采集以及對輸出控制信號的隔離與驅動。在整個控制系統(tǒng)中，該類設備的裝配數(shù)量相當較多，并且在物理布置上最接近現(xiàn)場執(zhí)行機構，工作環(huán)境惡劣、可靠性要求高。

技術實現(xiàn)要素：
本發(fā)明的目的是提供一種基于TCN的MVB總線設備地址配置系統(tǒng)及其方法，本發(fā)明配置系統(tǒng)及其方法解決了現(xiàn)有配置系統(tǒng)及其方法可靠性不高、管理復雜，且容易產(chǎn)生地址配置錯誤的技術缺陷，設計簡單實用，可靠性高，確?？偩€通信正常工作。為了實現(xiàn)上述發(fā)明目的，本發(fā)明具體提供了一種基于TCN的MVB總線設備地址配置系統(tǒng)的技術實現(xiàn)方案，一種基于TCN的MVB總線設備地址配置系統(tǒng)，包括：MVB控制模塊、連接器模塊和電阻模塊。所述MVB控制模塊與所述連接器模塊相連，所述電阻模塊的一端與電源或地相連，所述電阻模塊的另一端與所述MVB控制模塊和所述連接器模塊之間的連接點相連。所述電阻模塊用于輸出由所述連接器模塊表征的地址配置信息，所述MVB總線設備地址配置系統(tǒng)通過所述連接器模塊的引腳配置輸入到所述MVB控制模塊實現(xiàn)MVB設備地址的定義。MVB地址配置信息的初始狀態(tài)處于上拉狀態(tài)，即輸出高電平，配置MVB地址信息通過將所述連接器模塊的相應管腳與地短接輸出低電平來實現(xiàn)，所述連接器模塊同時包括供電電源管腳。作為本發(fā)明一種基于TCN的MVB總線設備地址配置系統(tǒng)技術方案的進一步改進，所述MVB總線設備地址配置系統(tǒng)還包括防護模塊。所述防護模塊與所述MVB控制模塊和所述連接器模塊之間的連接點相連，所述防護模塊與電阻模塊串聯(lián)在電源與地之間，所述防護模塊用于所述MVB總線設備地址配置系統(tǒng)的電路防護。作為本發(fā)明一種基于TCN的MVB總線設備地址配置系統(tǒng)技術方案的進一步改進，所述電阻模塊的一端與電源相連，所述電阻模塊的另一端與所述MVB控制模塊與所述連接器模塊之間的連接點相連。所述防護模塊的一端與所述MVB控制模塊和所述連接器模塊之間的連接點相連，所述防護模塊的另一端與地相連。作為本發(fā)明一種基于TCN的MVB總線設備地址配置系統(tǒng)技術方案的進一步改進，所述防護模塊采用超低容抗瞬態(tài)電壓抑制陣列管器件。作為本發(fā)明一種基于TCN的MVB總線設備地址配置系統(tǒng)技術方案的進一步改進，所述連接器模塊為所述MVB總線設備的對外連接器插頭。作為本發(fā)明一種基于TCN的MVB總線設備地址配置系統(tǒng)技術方案的進一步改進，所述連接器模塊采用包括25個引腳的DB混裝系列連接器。作為本發(fā)明一種基于TCN的MVB總線設備地址配置系統(tǒng)技術方案的進一步改進，所述連接器模塊的第12、13、14、15、16、17、18和19引腳與地相連。作為本發(fā)明一種基于TCN的MVB總線設備地址配置系統(tǒng)技術方案的進一步改進，所述MVB總線設備的地址配置信息的低4位固定為0，所述地址配置信息的高8位由所述連接器模塊的引腳輸入進行配置。作為本發(fā)明一種基于TCN的MVB總線設備地址配置系統(tǒng)技術方案的進一步改進，所述地址配置信息的高8位的任意一位置零采用將表征該位的所述連接器模塊的相應引腳短接其他相應引腳接地的方式進行。本發(fā)明還另外具體提供了一種基于TCN的MVB總線設備地址配置方法的技術實現(xiàn)方案，一種基于TCN的MVB總線設備地址配置方法，包括以下步驟：將連接器模塊與MVB控制模塊相連，通過所述連接器模塊的引腳配置輸入到所述MVB控制模塊實現(xiàn)MVB設備地址的定義，在所述MVB控制模塊和所述連接器模塊之間的連接點與電源或地之間接入電阻模塊，通過所述電阻模塊輸出由所述連接器模塊表征的地址配置信息。MVB地址配置信息的初始狀態(tài)處于上拉狀態(tài)，即輸出高電平，配置MVB地址信息通過將所述連接器模塊的相應管腳與地短接輸出低電平來實現(xiàn)，所述連接器模塊同時包括供電電源管腳。作為本發(fā)明一種基于TCN的MVB總線設備地址配置方法技術方案的進一步改進，在所述MVB控制模塊和所述連接器模塊之間的連接點與電源或地之間接入防護模塊，將所述防護模塊和電阻模塊串聯(lián)在電源與地之間，通過所述防護模塊對所述MVB總線設備地址配置系統(tǒng)的電路進行防護。作為本發(fā)明一種基于TCN的MVB總線設備地址配置方法技術方案的進一步改進，將所述電阻模塊的一端與電源相連，將所述電阻模塊的另一端與所述MVB控制模塊和所述連接器模塊之間的連接點相連。將所述防護模塊的一端與所述MVB控制模塊與所述連接器模塊之間的連接點相連，將所述防護模塊的另一端與地相連。作為本發(fā)明一種基于TCN的MVB總線設備地址配置方法技術方案的進一步改進，所述連接器模塊采用包括25個引腳的DB混裝系列連接器，其中22個引腳為數(shù)據(jù)引腳，3個引腳為機車的DC110V供電電源引腳。將所述連接器模塊的第12、13、14、15、16、17、18和19引腳與地相連。作為本發(fā)明一種基于TCN的MVB總線設備地址配置方法技術方案的進一步改進，所述MVB總線設備的地址配置信息的低4位固定為0，通過對所述連接器模塊的引腳輸入進行配置設定所述地址配置信息的高8位；對所述地址配置信息的高8位的任意一位置零通過將表征該位的所述連接器模塊的相應引腳短接其他相應引腳接地的方式進行。作為本發(fā)明一種基于TCN的MVB總線設備地址配置方法技術方案的進一步改進，在MVB總線設備上電啟動后，所述MVB控制模塊獲取MVB總線設備地址配置信息的過程包括以下步驟：S10：所述MVB控制模塊第一次采集MVB總線設備地址配置信息；S20：所述MVB控制模塊再進行第二次MVB總線設備地址配置信息的采集；S30：所述MVB控制模塊將第一次采集到的MVB總線設備地址配置信息與第二次采集到的MVB總線設備地址配置信息進行比對，如果對比結果不相同，則回到步驟S10，重新采集MVB總線設備地址配置信息；S40：如果所述MVB控制模塊對第一次采集到的MVB總線設備地址配置信息與第二次采集到的MVB總線設備地址配置信息進行對比的結果相同，則MVB控制模塊再進行第三次MVB總線設備地址配置信息的采集；S50：所述MVB控制模塊重復執(zhí)行上述步驟S30～S40，執(zhí)行次數(shù)為n次，0≤n≤N，N為任意自然數(shù)；S60：如果所述MVB控制模塊在步驟S50中對采集到的MVB總線設備地址配置信息進行對比的過程中，對比結果不一致，則回到步驟S10，重新采集MVB總線設備地址配置信息；S70：如果所述MVB控制模塊在步驟S50中對采集到的MVB總線設備地址配置信息進行對比的過程中，對比結果一致，則MVB總線設備地址配置信息采集成功，所述MVB控制模塊鎖存該MVB總線設備地址配置信息。作為本發(fā)明一種基于TCN的MVB總線設備地址配置方法技術方案的進一步改進，所述MVB控制模塊對五次采集到的MVB總線設備地址配置信息進行對比，如果對比結果一致，則MVB總線設備地址配置信息采集成功，所述MVB控制模塊鎖存該MVB總線設備地址配置信息。通過實施上述本發(fā)明一種基于TCN的MVB總線設備地址配置系統(tǒng)及其方法的技術方案，具有以下技術效果：本發(fā)明技術方案采用與電源插頭綁定在一起的連接器硬件配置方式，完成MVB總線1類設備的地址配置，并在地址配置電路上加入防護設備，以及采用上電多次識別地址對比正確后鎖存地址的方式，設計簡單實用，可靠性高，管理方便簡單、成本低廉，同時能夠很好的確?？偩€通信正常工作。附圖說明為了更清楚地說明本發(fā)明實施例或現(xiàn)有技術中的技術方案，下面將對實施例或現(xiàn)有技術描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實施例，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。圖1是本發(fā)明基于TCN的MVB總線設備地址配置系統(tǒng)一種具體實施方式的系統(tǒng)結構框圖；圖2是本發(fā)明基于TCN的MVB總線設備地址配置系統(tǒng)一種具體實施方式連接器模塊的結構示意圖；圖3是本發(fā)明基于TCN的MVB總線設備地址配置系統(tǒng)一種具體實施方式防護模塊的結構示意圖；圖4是本發(fā)明基于TCN的MVB總線設備地址配置方法一種具體實施方式獲取MVB總線設備地址配置信息過程的程序流程圖；圖中：1-MVB控制模塊，2-防護模塊，3-連接器模塊，4-電阻模塊。具體實施方式為了引用和清楚起見，將下文中使用的技術名詞、簡寫或縮寫記載如下：TCN(TrainCommunicationNetwork)，列車通信網(wǎng)絡，是一種以計算機網(wǎng)絡為核心的分布式網(wǎng)絡控制系統(tǒng)，作為鐵路機車車輛的控制、檢測和診斷系統(tǒng)。MVB(MultifunctionVehicleBus)，多功能車輛總線，一種車輛的通訊總線標準，與WTB(絞線式列車總線)構成的列車通訊總線。TVS：(TransientVoltageSupressor)，意為瞬態(tài)電壓抑制器。TVS管是一種二極管形式的高效能保護器件。下面將結合本發(fā)明實施例中的附圖，對本發(fā)明實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發(fā)明的一部分實施例，而不是全部的實施例。基于本發(fā)明中的實施例，本領域普通技術人員在沒有作出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發(fā)明保護的范圍。如附圖1至附圖4所示，給出了本發(fā)明一種基于TCN的MVB總線設備地址配置系統(tǒng)及其方法的具體實施例，下面結合附圖和具體實施例對本發(fā)明作進一步說明。如附圖1所示的一種基于TCN的MVB總線設備地址配置系統(tǒng)的具體實施方式，包括：MVB控制模塊1、連接器模塊3和電阻模塊4。MVB控制模塊1與連接器模塊3相連，電阻模塊4的一端與電源或地相連，電阻模塊4的另一端與MVB控制模塊1和連接器模塊3之間的連接點相連，電阻模塊4用于輸出由連接器模塊3表征的地址配置信息，MVB總線設備地址配置系統(tǒng)通過連接器模塊3的引腳配置輸入到MVB控制模塊1實現(xiàn)MVB設備地址的定義。機車車輛上的MVB總線設備采用DC110V的電源供電方式，MVB總線1類設備作為接近現(xiàn)場執(zhí)行機構的獨立應用單元，內置電源子系統(tǒng)，所以電源插頭是每個設備必備的裝置。所以采用與電源插頭一起，將地址配置加入其中，解決了大量備品備件以及管理的問題，而且不易丟失。MVB總線設備地址配置系統(tǒng)還包括防護模塊2，防護模塊2與MVB控制模塊1和連接器模塊3之間的連接點相連，防護模塊2與電阻模塊4串聯(lián)在電源與地之間，防護模塊2用于MVB總線設備地址配置系統(tǒng)的電路防護。如附圖3所示，防護模塊2進一步采用采用超低容抗瞬態(tài)電壓抑制(TVS)陣列管器件(型號：SM16LC03)作為防護器件，有效的抑制了外界信號的干擾，確保內部器件的可靠工作。TVS陣列管是一種電路保護器件，當該器件承受一個瞬時大脈沖電壓時，其工作阻抗立即降至極低的導通值，從而允許大電流通過，同時把電壓鉗制在預定水平。電阻模塊4的一端與電源相連，電阻模塊4的另一端與MVB控制模塊1和連接器模塊3之間的連接點相連。防護模塊2的一端與MVB控制模塊1和連接器模塊3之間的連接點相連，防護模塊2的另一端與地相連。在附圖1所示的具體實施方式中，電阻模塊4進一步采用若干個阻值為4.7k的上拉電阻。連接器模塊3進一步為MVB總線設備的對外連接器插頭。如附圖2所示，連接器模塊3進一步采用包括25個引腳的DB混裝系列連接器。連接器模塊3的第12、13、14、15、16、17、18和19引腳與地相連。MVB總線設備的地址配置信息的低4位固定為0，地址配置信息的高8位由連接器模塊3的引腳輸入進行配置。地址配置信息的高8位的任意一位置零采用將表征該位的連接器模塊3的相應引腳短接其他相應引腳接地的方式進行。在附圖1中，MVB地址配置信息的初始狀態(tài)是處于上拉狀態(tài)，即輸出高電平。配置MVB地址信息需要通過將外部連接器(連接器模塊3)的相應管腳與地短接輸出低電平來實現(xiàn)。連接器模塊3采用25W3型號的DB混裝系列連接器，其中有3個機車的DC110V供電電源管腳，22個信號管腳。MVB地址配置信息原理圖如附圖2所示。按照圖示，以配置地址為0x30的MVB地址信息為例，是分別通過電線電纜短接1腳和12腳、2腳和13腳、3腳和14腳、4腳和15腳、7腳和18腳、8腳和19腳來實現(xiàn)地址信息配置的。如下表1所示是連接器模塊3的MVB地址引腳配置數(shù)據(jù)列表。表1如果需要配置其他地址，按照如上所示的方法進行相應的操作即可。如附圖4所示的一種基于TCN的MVB總線設備地址配置方法的具體實施方式，包括以下步驟：將連接器模塊3與MVB控制模塊1相連，通過連接器模塊3的引腳配置輸入到MVB控制模塊1實現(xiàn)MVB設備地址的定義，在MVB控制模塊1和連接器模塊3之間的連接點與電源或地之間接入電阻模塊4，通過電阻模塊4輸出由連接器模塊3表征的地址配置信息。在MVB控制模塊1和連接器模塊3之間的連接點與電源或地之間進一步接入防護模塊2，將防護模塊2與電阻模塊4串聯(lián)在電源與地之間，通過防護模塊2對MVB總線設備地址配置系統(tǒng)的電路進行防護。進一步將電阻模塊4的一端與電源相連，將電阻模塊4的另一端與MVB控制模塊1和連接器模塊3之間的連接點相連。將防護模塊2的一端與MVB控制模塊1和連接器模塊3之間的連接點相連，將防護模塊2的另一端與地相連。連接器模塊3進一步采用包括25個引腳的DB混裝系列連接器，其中22個引腳為數(shù)據(jù)引腳，3個引腳為電源引腳。將連接器模塊3的第12、13、14、15、16、17、18和19引腳與地相連。MVB總線設備的地址配置信息的低4位固定為0，通過對連接器模塊3的引腳輸入進行配置設定地址配置信息的高8位。對地址配置信息的高8位的任意一位置零通過將表征該位的連接器模塊3的相應引腳短接其他相應引腳接地的方式進行。如附圖4所示，在MVB總線設備上電啟動后，MVB控制模塊1獲取MVB總線設備地址配置信息的過程包括以下步驟：S10：MVB控制模塊1第一次采集MVB總線設備地址配置信息；S20：MVB控制模塊1再進行第二次MVB總線設備地址配置信息的采集；S30：MVB控制模塊1將第一次采集到的MVB總線設備地址配置信息與第二次采集到的MVB總線設備地址配置信息進行比對，如果對比結果不相同，則回到步驟S10，重新采集MVB總線設備地址配置信息；S40：如果MVB控制模塊1對第一次采集到的MVB總線設備地址配置信息與第二次采集到的MVB總線設備地址配置信息進行對比的結果相同，則MVB控制模塊1再進行第三次MVB總線設備地址配置信息的采集；S50：MVB控制模塊1重復執(zhí)行上述步驟S30～S40，執(zhí)行次數(shù)為n次，0≤n≤N，N為任意自然數(shù)；S60：如果MVB控制模塊1在步驟S50中對采集到的MVB總線設備地址配置信息進行對比的過程中，對比結果不一致，則回到步驟S10，重新采集MVB總線設備地址配置信息，以此類推，直到地址采集正確為止；S70：如果MVB控制模塊1在步驟S50中對采集到的MVB總線設備地址配置信息進行對比的過程中，對比結果一致，則MVB總線設備地址配置信息采集成功，MVB控制模塊1鎖存該MVB總線設備地址配置信息。作為一種典型的實施方式，如附圖4中所示，MVB控制模塊1對五次采集到的MVB總線設備地址配置信息進行對比，如果對比結果一致，則MVB總線設備地址配置信息采集成功，MVB控制模塊1鎖存該MVB總線設備地址配置信息。第四次和第五次采集和比對MVB總線設備地址配置信息的過程如步驟S61～S64所示。本發(fā)明具體實施方式所描述的技術方案克服了傳統(tǒng)MVB總線1類設備地址配置采用撥碼開關方式，或地址固定在一個插頭上的方式，或CPU配置地址的方式帶來的可靠性不高或管理復雜或成本較高的技術缺陷。連接器模塊3的三個電源端分別為DC110V+、DC110VGND、PGND機殼保護地，本發(fā)明具體實施方式描述的配置系統(tǒng)及其方法采用與DC110V供電電源插頭綁定在一起進行地址配置的方式，是在目前機車布線的基礎上進行的，無需重新設計布置插頭連接器，完成MVB總線1類設備的地址配置，配置簡單、固定、可靠。并在地址配置電路上加入防護模塊，確保內部器件的可靠工作。以及采用上電多次識別地址對比正確后鎖存地址的方式，設計簡單實用、可靠性高，同時能夠確?？偩€通信正常工作。本說明書中各個實施例采用遞進的方式描述，每個實施例重點說明的都是與其他實施例的不同之處，各個實施例之間相同相似部分互相參見即可。以上所述，僅是本發(fā)明的較佳實施例而已，并非對本發(fā)明作任何形式上的限制。雖然本發(fā)明已以較佳實施例揭露如上，然而并非用以限定本發(fā)明。任何熟悉本領域的技術人員，在不脫離本發(fā)明技術方案范圍情況下，都可利用上述揭示的方法和技術內容對本發(fā)明技術方案做出許多可能的變動和修飾，或修改為等同變化的等效實施例。因此，凡是未脫離本發(fā)明技術方案的內容，依據(jù)本發(fā)明的技術實質對以上實施例所做的任何簡單修改、等同替換、等效變化及修飾，均仍屬于本發(fā)明技術方案保護的范圍內。