申交通工程专业允-rao

1、戚正学校代作：第一导戚正学校代作：第一导学科专答辩日高级工工年月日交通大学20115AionSubmittedtoShanghaiAionSubmittedtoShanghaiJiaoTong UniversityforMasterofTHESYSTEMOFDISTRIBUTINGCONTROLLABLEZhengWei Qi YuanWeiSoftwareUniversityCode： Mentor1： Mentor 2: DateofOralSchoolofSoftwareCollegeShanghaiJiaoTongUniversity Shanghai, P.R.ChinaMay-书本

2、作者完全了解学校有关保留、使的规定意学校保留并向国家有关部门或机构送的复印允被查阅和本交通大学书本作者完全了解学校有关保留、使的规定意学校保留并向国家有关部门或机构送的复印允被查阅和本交通大学可以将的全部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描保存和汇。，后适书本属不（请在以上方框内打作者签名指导教师签日期年月日日期年月日性本人郑：所呈，是本人在导师的指导下，独进行研究工作所取性本人郑：所呈，是本人在导师的指导下，独进行研究工作所取得的成果。除文中已经注不包含任何其他个人或集体已或撰写过的作品成果对本文的研做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人完全识到的法律结果

3、由本人承担作者签名日期年月日(1(3(4。11助调速系统是有效且可行的。该系统于 2009 年还被应用在（Bensenville）34CP芝加哥奔森威尔编组站助调速系统是有效且可行的。该系统于 2009 年还被应用在（Bensenville）34CP芝加哥奔森威尔编组站器，可顶，分布控制单元动THEDISTRIBUTINGCOMPUTERComputer controllable retarders system is a kind of the most popular one which he humpTHEDISTRIBUTINGCOMPUTERComputer controllable

4、 retarders system is a kind of the most popular one which he hump of the marshalling yards. Computer controllable system is marshalling yards all over the world, not only because it can do work ny radial of wheel, but also itisalmost notaffected byany curveredial compared withtraditional The distrib

5、uting computer controllable retarders system is programmed by us, which from the system of the project; it contains the section of the hump, peed adjusting system, height grade of the car. Appd the approaching way downsized the time defense bet Hard and Easy cars. We appd the emulating technique and

6、 the theory of the fancontrolling in the system, and the equipment used extensively because of the practical Efficiency.Themainlyresearch and result ofthe r The confirmation of controllable retarder type, installation number, and the design index. Use the new type high load controllable retarder and

7、 solenoid. Decide the number of controllable retarder base on actual condition of yard. Decide the design index base on controllable retarder number.The system hardware function confirmation and frame design. The system hardware frame use field decentralized control. It can adapt itself to bad envir

8、onment in yard. Thesystemhardwarefunctioncanconformtotherequirementsof thesystemholistic project design.The confirmation of system software frame and function. The system software includes weight software and control software. The weight software calculates cars weight and send to the control softwa

9、re. The control software select the over speedcar and send The research and all the designs are app d on the mid and small humps to solve the problem and advance the work efficient.The system is app don 11marshallingyards likeMUDANJIANG HUINONG YULIN and so on. This system not only can advance the w

10、ork efficient, but also avoid the destroyed of the cars or the goods. Actually, the system which is used in the marshalling yard good results .The system which acquired highly automaticallyhumpsystemof34tracksinBensenville.d by the . was marshallingmarshallingyard, hump, controllableretarder, distri

11、butingunit,automatic 目录1系统简微机可控顶控制系统简微机可控顶控制系统控制对象简1.2.1 1.2.2 顶电磁微机可控顶控制系统设计的基本理论依1.3.1 可控顶群数量计算方1.3.2 可控顶群划分及布置原1.3.3 溜放车辆连挂速目录1系统简微机可控顶控制系统简微机可控顶控制系统控制对象简1.2.1 1.2.2 顶电磁微机可控顶控制系统设计的基本理论依1.3.1 可控顶群数量计算方1.3.2 可控顶群划分及布置原1.3.3 溜放车辆连挂速1.3.4 目的控制计算数学模微机可控顶控制系统的现1.4.1 . 1.4.2 分布式微机可控顶顶控制系本章小2分布可控顶控制系统组前

12、系统模块分类控制模块踏板模块测重模块测重前置模块电源管理和执行模块副板执行模块电子操作台2.2.8 监测单元短消息发送模块2.2.10 测长模控制系统传感器部2.3.1 测重传感2.3.2 测速传感2.4 本章小结3逻辑设2.2.8 监测单元短消息发送模块2.2.10 测长模控制系统传感器部2.3.1 测重传感2.3.2 测速传感2.4 本章小结3逻辑设前测重量处理程控制处理程测长自动调3.电子控制台，监测系统编程要模块间采用CAN总线通本章小4系统功系统功设4.2.1CAN网络关键点4.2.2多CPU并行处理模式4.2.3电源的N+1输出方4.2.4 系统的防雷设4.2.5 全自动工作模式下

13、的自修正控制模式4.2.6 基于消息池机制的传递机制4.2.7 基于轮径系数的测重分勾机制系统的故障安全措4.3.1 优化硬件的系统设4.3.2 高可靠支4.3.3 双机热4.3.4 下层控制器看门4.3.5 系统看门4.3.6 安全通4.3.7 输出冗4.3.8 动态输4.3.9 输入冗4.3.10 输出回4.3.11 .4.3.12 系统设4.3.2 高可靠支4.3.3 双机热4.3.4 下层控制器看门4.3.5 系统看门4.3.6 安全通4.3.7 输出冗4.3.8 动态输4.3.9 输入冗4.3.10 输出回4.3.11 .4.3.12 系统设4.3.13 系统防干系统总体测试指分布式

14、微机可控顶控制系统计算机模拟分本章小5全文总主要结主要结参考文-目1微机可控顶控制系统简1974 顶控顶1微机可控顶控制系统简1974 顶控顶1-1 所1-1 Figure1-1The layout ofthe 该系统克服了驼峰顶和股道的1.2 微机可控顶控制系统控制对象简1.2.1顶其可控功能。可顶从电磁阀的功能上分为TDJK100型和TDJK200型TDJK100 型可控顶在常态（即非控状态）该系统克服了驼峰顶和股道的1.2 微机可控顶控制系统控制对象简1.2.1顶其可控功能。可顶从电磁阀的功能上分为TDJK100型和TDJK200型TDJK100 型可控顶在常态（即非控状态）TDJK20

15、0 系列可控顶常态（非控状态）1.2.2顶电磁顶工作时是通过给其上的电磁阀送电控制可顶滑动油缸吸下或TDJK200顶20TDJK200顶2顶的制动状态，可顶又处于不工作时的吸下状态微顶20TDJK200顶2顶的制动状态，可顶又处于不工作时的吸下状态微机可控顶控制系统设计的基本理论依1.3.1控顶群数量计算方（1）由设计可控顶顶群速度和顶群出口速度决定的可控顶数量， 其计算如公式（1-3-1）r考虑r考虑车辆转动惯量影响的重力加速度其计算如公式【 2 4 - 25 】 （1-3-2）式（1-3-1）式（1-3-1）表 11 各国车辆连挂速度表Form1-1 Varied countries of

16、 speed1.3.4表 11 各国车辆连挂速度表Form1-1 Varied countries of speed1.3.4的控制计算数学模自动计算车辆离开可控顶的下滑过程中与前方停留连挂的出口“ 打靶” 所需要制动顶数计算， 其数学模型计算是在上层管理机完成的。根据物理学原理，驼峰车辆 是由以下公式描述：下滑的运动规律根据可控顶布置方法原点任务多， 所以存在系统运算慢， 实时性不强的特点。在处理上，缺乏习功能， 需要人为的调整大量控制参数， 个站场调试的效果如何， 往往取决于施工者本身的经验。一些处理部分在中还存在一定， 导致系统的可性差。分布式微机可控顶顶控制系2008 CP 铁路公司初

17、步达成协议，拟与备芝加哥 Bensenville 点任务多， 所以存在系统运算慢， 实时性不强的特点。在处理上，缺乏习功能， 需要人为的调整大量控制参数， 个站场调试的效果如何， 往往取决于施工者本身的经验。一些处理部分在中还存在一定， 导致系统的可性差。分布式微机可控顶顶控制系2008 CP 铁路公司初步达成协议，拟与备芝加哥 Bensenville 编组站全场 34 股道安装微机可控顶控制统。为了适应 Bensenville 编组站全自动控制的需求，我所专门成立了题组，研究分布式微机可控顶控制系统，笔者作为课了整个系统的开发研制工作系统2010 3 月通过了CP 公司的验收，至今已经安全运

18、行1 年多时间，得到了美方的高度评价。新一代的分布式系统将神经系统应用于编组调速领域采用现场总线系统，使系统的实时性、稳定性、可靠强，并能根据外界环境和执行机构的动态特性，自动调整优化系统较高的性能价格比。系统采用多 CPU 处理技术，系统的所有模块，都采用 ARM7 设计具有我研。本文的后半部分，将Bensenville编组为例介绍整个系统的软硬，和系统功能1.5 本章小2前YARDSDDC 2前YARDSDDC Bensenville2-图2-控制系统分布Figure 2-1 The distribution of the control Main 控制区域： 主要负责道岔区 19 个控制

19、点。 起到控制车辆溜放间隔和部分的功能。该区域内有电子控制台， 监测机， 短消息系统， 推送坡予警系统， 测重系统， 控制系统， 执行电源柜构成。Norh 控制区域： 主要负责 20 个控制点， 起到目的制动的目的。 该区域由控制系统， 执行电源柜。South 控制区域：主要负责 19 个控制点，起到目的制动的目的。该区域由控制系统， 执行电源柜， 气象站。系统模块分图2-控制系统分布Figure 2-1 The distribution of the control Main 控制区域： 主要负责道岔区 19 个控制点。 起到控制车辆溜放间隔和部分的功能。该区域内有电子控制台， 监测机， 短

20、消息系统， 推送坡予警系统， 测重系统， 控制系统， 执行电源柜构成。Norh 控制区域： 主要负责 20 个控制点， 起到目的制动的目的。 该区域由控制系统， 执行电源柜。South 控制区域：主要负责 19 个控制点，起到目的制动的目的。该区域由控制系统， 执行电源柜， 气象站。系统模块分类系统主要有以下模制模块控制模块是控制系统的的信息，根据这些信息对 ,负责分析测速传感器模块、测重模块传送器出口车辆速度进行实时并进行逻辑分析判断，按照车辆的速度、重量等级识别出超速车辆，向电源管理模块发 送控制命令，电源管理模块再向相应的电源执行模块发出送电或断电指令，电源执行模块向可控顶双稳态电磁阀送

21、电或断电，通过可控顶对溜放车辆进行制动或缓解， 从而达到控制超速车辆的目的， 见图 2-2-1控制模块的主要功能：一是实时监测 超速车辆。二是对超速车辆进行控制。器出口车辆速度，并识别出2-2-1 控制模块原理图Figure2-2-1 The theory of the controlmARM7CPU，20MHz，COMSEPROM，或兼，占用512K字节空间SRAM，控制模块的主要功能：一是实时监测 超速车辆。二是对超速车辆进行控制。器出口车辆速度，并识别出2-2-1 控制模块原理图Figure2-2-1 The theory of the controlmARM7CPU，20MHz，COM

22、SEPROM，或兼，占用512K字节空间SRAM，628128/628512 512K1M82591581msCAN BUSCAN BUSRS-232120019200TIMER01msCLK=312.5KHz，GATE1、GATE232CAN BUSPHILIPS82C250；的等待状态编程选择，可选031个等待状态I/O8164CPUCANBUS24V80%164CPUCANBUS24V80%UARTRS-232CANBUSCPUCPU板模块踏板模块是控制系统中的关键模块之一，测速传感器的工作状态输入到处理器处理，然后即时将速度、 方向、轴数、分钩等测速传感器信息 通过 CAN1CAN2

23、传给控制模块， 见图 2-2-22-2-2 踏板模块外观图Figure2-2-2 The outlook of the sensor处理器采用 NXP-LPC219412MHz24MHz（ 由晶谐决定）程序使用 87CEPROM 或使用 27256， 由跳线选择；板上外加 32KB EPROM，采用 27256板上外加 32KB SRAM，采用 62256（）板上提供一路 CANBUS（PHILIPS 公司的 82C25082C200）； 板上提供一个 RS-232 串行接口；板上提供看门狗定时器；程序使用 87CEPROM 或使用 27256， 由跳线选择；板上外加 32KB EPROM，采

24、用 27256板上外加 32KB SRAM，采用 62256（）板上提供一路 CANBUS（PHILIPS 公司的 82C25082C200）； 板上提供一个 RS-232 串行接口；板上提供看门狗定时器；板上提供8255接口电路；板上提供光电耦合开关量输入板上提供光电耦合开关量输出板上支持 8 位地址识别功能；板上与现场信号之间加有光电64 位；24 位；电路；模块面板提供一个 CPU 运行指示灯、 一个 CAN BUS 运行指示灯和一个上电复位按钮；设计技术条件为：板上与现场信号之间加有光电电路，现场信号侧采用 24V 直流电平， 增强了、 抗冲击能力；开关量输入有反向电压保护， 防护性强

25、；开关量输出采用达林顿管， 驱动电流冗余度达 80%以上；板上支持 RS232 标准， 便于本地硬件调试；一路智能的 CANBUS 网络负责与主机板通信，节约主 CPU 运行时间，大大提高了系统的工作效率和性能；提供看门狗编程，能使系统在受到干扰而造成后自动对板CPU 及各功能进行复位， 以恢复系统的正常运行；支持带电插拔， 便于设备的维修、更换；模块面板设置运行指示灯表明模块运行情况。重模块负责处理测重前置模块上传的测重并分析测重传感器两端测速传感器的信号。当分析完毕后，通过网络将各种信息传给控制模块。测重模块是整个系统的龙头，是系统实时 测和自动控制的基础数据。检根据铁路货车重量分布情况，

26、 空车一般为 31 吨左右， 普通车辆满载重量为 84 吨， 新型重载车满载重量为 130 吨左右因此测重系统将溜放车辆重量划为 6 个重量等级， 这点不同于国内的 4个等级划分。见表 22-3。2-2-3 测重等级表Form2-2-3 The grade of weight重前置模块测重前置模块负责测重传感器信号，并将其电压值通过数码管和弧形灯两种方式显示。数码管显示的电压是伏特， 弧形灯指示的范围是 05V。 该模块将的信息传给测重模块， 执行调零命令。图Figure2-2-4 测重前置模块原理图2-2-42-2-3 测重等级表Form2-2-3 The grade of weight重前

27、置模块测重前置模块负责测重传感器信号，并将其电压值通过数码管和弧形灯两种方式显示。数码管显示的电压是伏特， 弧形灯指示的范围是 05V。 该模块将的信息传给测重模块， 执行调零命令。图Figure2-2-4 测重前置模块原理图2-2-4 The ahead sensor 测重前置模块功能：一是测量溜放车辆的重量等级，将 重模块； 二是执行调零操作。测重前置模块与测重模块通过 CAN 总线进行如下信息交互：给测调零命令车辆轴重信息踏板分勾信息勾号信息源管理和执行模块电源模块提供可控顶控制系统的工作电源。 负责接收控制机的命令， 将命令下发给电源执行板。该板采CPU 处理方式， 保证电源输出命令可

28、靠下发。 可控顶执行电源采用可控硅无触点直重量等级对应的车辆重量130 吨以下230 吨-60360 吨-80480 吨-1005100 吨-1306130 吨以上流输出方式，模板结构化，具有短、开路声光 动保护等功能。，负载短路自驱动电源箱所用的材料器件和结构均采用独特的防潮， 防震设计特别是在防寒性能设计上采用高性能的器件，温度性能指标（50120）， 完全能够适应现场恶劣的环境， 性能稳定可靠。LUMINARY-LM3S2016采用处理板执行模块5+1流输出方式，模板结构化，具有短、开路声光 动保护等功能。，负载短路自驱动电源箱所用的材料器件和结构均采用独特的防潮， 防震设计特别是在防寒

29、性能设计上采用高性能的器件，温度性能指标（50120）， 完全能够适应现场恶劣的环境， 性能稳定可靠。LUMINARY-LM3S2016采用处理板执行模块5+子操作台本系统上层管理机选用工业 机，可上架 19 英寸机架的标准工业机箱， 4U 高度， 通常上架安装在机柜上。机箱使用结构， 机箱内安装了一块无源底板，由橡胶缓冲压条坚固其中的各种卡(CPU主卡、VGA 显示卡及网等)。为了系统安全，在软驱外安装有防尘小门。推拉式风冷系统可保持机箱内正压、 防尘及良好的散热，工作温度 PC 机具有的防震、防尘、抗冲击性能， 以及在超常温恶劣环境中正常使用的特点，保证了它能够适应于铁路现 场的恶劣环境条

30、件。要求的硬件配置如下：处理器： 32x86 微处理器， 最好是显示卡： VGA 或更高分辨率的显示卡；el PII 以上；硬盘： 软驱： 内存：温盘或 DiskOnChip 电子盘； 1.44 兆， 使用中可以不安装；至少 16MB RAM；电气接口： 两串一并； 显示器： 15VGA 显示器；键盘： 101 标准键盘；鼠标： 可以不使用10100 兆自适应 Ethernet 网卡；控制局域网 CANBUS 网卡： CANBUS 通信卡是一个自带 80386EX CPU 的智能处理器， 它有自己的内存、 总线和 I/O 驱动等， 它用内存的方式与主机 CPU 进行间快速可靠地传输数据。， 通

31、过编程能使上下层控制机之TDJ 中心于 2009 年在芝加哥奔森微尔 34 股道全自动驼峰控制中， 该部分增加了如下几部分功能：控制系统分布模块循检功能：通过定 时寻检可以判定各模块的工作状态。定时送半波正电检测功能：主要目的是在不改变可控顶做功状态的前提下， 定期判断电磁阀的工作正常与否。10100 兆自适应 Ethernet 网卡；控制局域网 CANBUS 网卡： CANBUS 通信卡是一个自带 80386EX CPU 的智能处理器， 它有自己的内存、 总线和 I/O 驱动等， 它用内存的方式与主机 CPU 进行间快速可靠地传输数据。， 通过编程能使上下层控制机之TDJ 中心于 2009

32、年在芝加哥奔森微尔 34 股道全自动驼峰控制中， 该部分增加了如下几部分功能：控制系统分布模块循检功能：通过定 时寻检可以判定各模块的工作状态。定时送半波正电检测功能：主要目的是在不改变可控顶做功状态的前提下， 定期判断电磁阀的工作正常与否。监测单元要求的硬件配置如下：处理器： 32x86 微处理器， 最好是显示卡： VGA 或更高分辨率的显示卡；el PII 以上；硬盘： 软驱： 内存：温盘或 DiskOnChip 电子盘； 1.44 兆， 使用中可以不安装；至少 16MB RAM；电气接口： 两串一并； 显示器： 15VGA 显示器；键盘： 101 标准键盘；鼠标： 可以不使用10100

33、兆自适应 Ethernet 网卡；控制局域网 CANBUSCANBUS 通信卡是一个自带 80386EX能处理器， 它有自己的内存、 总线和 I/O 驱动等， 它用内存CPU 的智 的方式与主机 CPU 进行数据， 通过编程能使上下层控制机之间快速可靠地传输图 查询主界面er face of the systemGraph主要功能项：车辆数据查询， 数据显示格式主要分为以下几项：序号： 主要显示的序号。点号： 对应的踏板号。计辆： 表示踏板计辆的车辆数。传辆： 表示通过测重机接收到的本勾车辆数。重量： 该勾车的平均重量等级。存车： 表示股道停留车辆的数目。起控 V图 查询主界面er face

34、of the systemGraph主要功能项：车辆数据查询， 数据显示格式主要分为以下几项：序号： 主要显示的序号。点号： 对应的踏板号。计辆： 表示踏板计辆的车辆数。传辆： 表示通过测重机接收到的本勾车辆数。重量： 该勾车的平均重量等级。存车： 表示股道停留车辆的数目。起控 V： 经过该踏板点时， 车辆的起控速度。前架 V： 车辆的前架速度。后架 V： 车辆的后架速度。推峰 V： 粗略测量车辆的脱勾速度。控制标志： 车辆通过该控制段时， 控制方面的有关显示。时间： 数据的时间。按股道查询， 数据显示部分分为以下几项：序号： 主要显示的序号。道号： 当前的股道号。勾号： 当前时间的溜放勾号。

35、点号： 对应的踏板号。计辆： 表示踏板计辆的车辆数。传辆： 表示通过测重机接收到的本勾车辆数。重量： 该勾车的平均重量等级。起控 V： 经过该踏板点时， 车辆的起控速度。前架 V： 车辆的前架速度。后架 V： 车辆的后架速度。起控标志： 车辆通过该控制段时， 控制方面的有关显示。时间： 数据的时间。数据分析： 分为图表方式和图形方式。图表分析方式The 起控 V： 经过该踏板点时， 车辆的起控速度。前架 V： 车辆的前架速度。后架 V： 车辆的后架速度。起控标志： 车辆通过该控制段时， 控制方面的有关显示。时间： 数据的时间。数据分析： 分为图表方式和图形方式。图表分析方式The Figure

36、 ysis图形分析方式ysis of graphThe在图形分析方式下： 上面的两条绿线所组成的区域表示为合理调速区域， 实际的溜放曲线应在这个区域里面， 否则表示调速不合理。设备数据查询。通过选取设备数据查询页签， 可以查询如下内容：主控计算机：通过选取时间后，可以查询到这个时间段的控制机和测 重机正常与否的信息。负载：通过选取时间后，可以查询到这个时间段的电源板输出有无情况。测重占用：通过选取时间后，可以查询到这个时间段的车辆通过测重头的。电源状况： 通过选取时间后， 可以查询到这个时间段的 5V 控制电源正常与否。控制锁闭：通过选取时间后，可以查询到这个时间段的电子控制台有无锁闭操作。手

37、动控制：通过选取时间后，可以查询到这个时间段的电子控制台的手动送电。2.2.9短消息发送模块TDJ 中心 2009 年在芝加哥奔森微尔 34 股道全自动驼峰控制中采用短消息模块系统。硬件采用西门子 段为 900M1800M。MC55 900M/1800M/1900使用频移动通讯公司种类繁多， 且大多使用无卡 CDMA讯 方 式 ，四大 移 动 运营 商 ： VerizonT-Mobile USAWireless在图形分析方式下： 上面的两条绿线所组成的区域表示为合理调速区域， 实际的溜放曲线应在这个区域里面， 否则表示调速不合理。设备数据查询。通过选取设备数据查询页签， 可以查询如下内容：主控

38、计算机：通过选取时间后，可以查询到这个时间段的控制机和测 重机正常与否的信息。负载：通过选取时间后，可以查询到这个时间段的电源板输出有无情况。测重占用：通过选取时间后，可以查询到这个时间段的车辆通过测重头的。电源状况： 通过选取时间后， 可以查询到这个时间段的 5V 控制电源正常与否。控制锁闭：通过选取时间后，可以查询到这个时间段的电子控制台有无锁闭操作。手动控制：通过选取时间后，可以查询到这个时间段的电子控制台的手动送电。2.2.9短消息发送模块TDJ 中心 2009 年在芝加哥奔森微尔 34 股道全自动驼峰控制中采用短消息模块系统。硬件采用西门子 段为 900M1800M。MC55 900

39、M/1800M/1900使用频移动通讯公司种类繁多， 且大多使用无卡 CDMA讯 方 式 ，四大 移 动 运营 商 ： VerizonT-Mobile USAWireless 、 AT&WirelessCingular)、SprNex这其中 Verizon WirelessT-MobileWireless 和SprNex使用 CDMA 技术， AT&USA 使用 GSM/WCDMACDMAGSM 系用户在美 3G 制式有 2 种，at&t 、t-mobile 用 wcdma，spr GSM 一般采用 850/1900M。 因此在选择移动运营商时国各占半壁。用 cdma2000选择了支持 190

40、0M 频段并支持SMS 通讯协议 设计的依据是：区分马上处理的的方式发送。移动运营商 AT&T Wireless信息和一般信息通过短消息电源匣入电压过低备用电源板故障测重模块/控制模块/ 电子控制台死机送电测试线路短路测重前置模块故障一信息单踏板工作送电电源板（ 非备用）主副测重自动切换信息无论时间必须马上发出。 一般信息在每天 600 发到达现场后及时处理。0长模驼峰微机工频或 25 周测长器， 由于采用微机与 50（25）Hz 工频方式，选用的电路简单可靠，很适合于驼峰使用，其硬件电路原理如下图所示。 对于 25 周测长轨道电路， 室内每股道增加一个有源滤波器， 封装在继电器插件内， 安装

41、在组合架上， 室外供电为 220V25Hz。5-4-8到达现场后及时处理。0长模驼峰微机工频或 25 周测长器， 由于采用微机与 50（25）Hz 工频方式，选用的电路简单可靠，很适合于驼峰使用，其硬件电路原理如下图所示。 对于 25 周测长轨道电路， 室内每股道增加一个有源滤波器， 封装在继电器插件内， 安装在组合架上， 室外供电为 220V25Hz。5-4-8 测长接口电路示意图Figure5-4-8 The graph of the circuit轨道电路的短路输入阻抗与股道的空线长度之间是一种非线性的函数关系， 以往的测长系般采用特定条件下的线性模拟计算或采取折线近的方法， 由于受特定

42、条件的制约， 以及折线段的有限性， 会使计算的结 果与实际有较大的差距。驼峰工频（25 周） 微机测长采用了高次方程曲线近的计算方法。任意一条非周期性曲线都可以用高次方程式来近它，幂取值愈高， 方程所描述的曲线便愈接近实际的曲线。运用这种方法， 无论轨道电路呈现怎样的非线性特征，都可以建立起它的数学模型。 测长计算由计算机按照下面两个关系公式进行运算: 模/ 数转换值- 电压关系 式:电压-长度值关系式：式 V=f(ADC) 反映的是计算机采样电压与接口电路中模/ 数转换器转换值之间的关系式。通过该式的计算， 计算机能正确地反映出轨道电路输入电压的有效值。由于计算机接口电路是线性的，故式 V=

43、f(ADC) 为线性方程。调整时， 分别记下被调股道轨道电路处于空线和满线状态时的电压值及与 之对应的模/数转换值(ADC)，代入式 V=f(ADC)，求出系数 KA、KB 的值。计算机根据每股道各自的电压计算公式， 便可以自动计算出对应 ADC 值的电压值。式 L=f(V) 反映的是测长信号电压与股道空线长度的对应关系。 它是一个高次非线性方程式。通过选取适当的系数， 可使关系式的曲线十分近于轨道电路的传输特性， 从而得到比较精确的。在同一股道上(包括空线、满线点在内)， 有代表性地选取 N 个采样点(N4)， 在每个采样点处用封线短接轨道电路， 记下采样点的长度值， 同时整测长的终端上显示

44、出的计算电压值 V，将 它们输入到一个计算机辅助调包中， 由该用数理统计的回归方法， 求出系数 Ka、KbKc、Kd算机根据每股道各自的电压计算公式， 便可以自动计算出对应 ADC 值的电压值。式 L=f(V) 反映的是测长信号电压与股道空线长度的对应关系。 它是一个高次非线性方程式。通过选取适当的系数， 可使关系式的曲线十分近于轨道电路的传输特性， 从而得到比较精确的。在同一股道上(包括空线、满线点在内)， 有代表性地选取 N 个采样点(N4)， 在每个采样点处用封线短接轨道电路， 记下采样点的长度值， 同时整测长的终端上显示出的计算电压值 V，将 它们输入到一个计算机辅助调包中， 由该用数

45、理统计的回归方法， 求出系数 Ka、KbKc、Kd、Ke， 这样便确定了式 L=f(V) 的各项系数。由式 L=f(V) 所表征的轨道特性曲线会最大限度地近于所对应股道上的各采样点参数。计算机将实时地扫描轨道电路输入电压， 代入式 L=f(V)出股道的空线长度。实践证明， 当采用三次方程时， 其计算引起的系统误差LcLb。调整过程：求调整系数 KL/L调整后， 其调整测长值与走长值的关系是： 一次牵出被判别出， 得到新的调整系数 K3.5 电子控制台， 监测系统编程要点Windows XPWindowsXP32Win32NetbiosAPINetbiosVisual C+ 5.0面Window

46、s多样的直观统计结果进程之间采用管道通信；Vcf1利用VCF1Visual C+ 5.0面Windows多样的直观统计结果进程之间采用管道通信；Vcf1利用VCF1是 MFCsRecordset3.6 模块间采用CAN线通3-5 模块 CAN 通讯拓扑图Figure 3-5 The top graph of communicationCAN 总线有以下优点： 网络上通信不分主从， 通信灵活。 网络的节点可分为不同的优先级，可以满足不同的实时要求。采用非破坏性总线 3-5 模块 CAN 通讯拓扑图Figure 3-5 The top graph of communicationCAN 总线有以下

47、优点： 网络上通信不分主从， 通信灵活。 网络的节点可分为不同的优先级，可以满足不同的实时要求。采用非破坏性总线 裁决技术，当两个节点同时向网络传送信息时，优先级低的节点主动停止 数据发送，而优先级高的节点可以不受影响的继续传送数据。网络具有 点对点、一点对多点及全网广播发送、 接收数据功能。网络通信速率可 灵活设置， 最大速率可达 1MB/s 传输距离为 40m， 传送距离最远可达 10km传输速率为 5KB/s。 每帧信息都有 CRC 校验及其它检错措施，数据出错率低， 可靠性高。 节点在错误严重的情况下， 可自动切断它与总线的联系，以使总线上的其它操作不受影响。本系统各个设备和模块之间主

48、要利用 CAN 总线进行通讯， 充分利用了CAN 总线高速、稳定、传输距离远的特点。下面就一些用在 CAN 网中的概念加以说明。报文： 总线上的信息以不同固定格式的报文发送，但长度有限制。当总线开放时，任何连接的单元均可开始发送一个文。它存在两种不同的帧格式， 其间区别在于标识场的长度， 具有 11 位标识符的帧称为标准帧， 相对29 位标识符的帧称为扩展帧。报文传送由数据帧、帧和超载帧四种不同类型的帧表示和控制。信息通道：帧、出错在 CAN 系统中， 一个 CAN 节点不使用有关系统结构的任何信息， 节点可在不要求所有节点及其应用层改变任何或硬件的情况下 ，被 接于 CAN网络；一个报文的内

49、容由其标识符 ID 命名，ID 并不报文的目的，但描述数据的含义，以便网络中的所有节点有可能借助报文滤波决定该数据报 是否使它们激活；作为报文滤波概念的结果，任何数目的节点均可接收， 并且同时被相同的报文激活； 在 CAN 网络内， 可以确保报文同时被所有节点或者没有节点接收，因此系统的数据相容性是借助于成组概念和出错处 理达到的。位速率：CAN 的速度在不同的系统中是不同的，然而在一个给定系统中，此速率是唯一的， 并且是固定的。优先权：在总线期间， 标识符 ID 定义了一个报文静态的优先权。数据请求：通过发送一个帧，需要数据的节点可以请求另一个节点发送一个相应的数据帧， 该数据帧和对应的多主

50、机： 帧发相同的标识符 ID 命名。当总线开放时，任何单元均可开始发送报文，发送具有最高优先权报文的单元得到总线仲裁： 权。当总线开放时， 任何单元均可开始发送报文， 若同时有 2 个或的单元开始发送报文，总线应用逐位仲裁规则 ，借助 标识符 ID 解决。这种仲裁规则可以使信息和时间均无损失。若具有相同标识符 ID 的一个数据帧和一个故障界定：帧同时初始化， 数据帧优先于申请帧。CAN 节点有能力识别性故障和短暂扰动， 可关闭故障节点。3.7 本章小本章介绍了分步控制系通过发送一个帧，需要数据的节点可以请求另一个节点发送一个相应的数据帧， 该数据帧和对应的多主机： 帧发相同的标识符 ID 命名

51、。当总线开放时，任何单元均可开始发送报文，发送具有最高优先权报文的单元得到总线仲裁： 权。当总线开放时， 任何单元均可开始发送报文， 若同时有 2 个或的单元开始发送报文，总线应用逐位仲裁规则 ，借助 标识符 ID 解决。这种仲裁规则可以使信息和时间均无损失。若具有相同标识符 ID 的一个数据帧和一个故障界定：帧同时初始化， 数据帧优先于申请帧。CAN 节点有能力识别性故障和短暂扰动， 可关闭故障节点。3.7 本章小本章介绍了分步控制系44.1 系统功滤波容错功能能对测速传感器和轨道电路的数据滤波处理，能 在的数据中提取正确的数据，判出勾车在运行中的丢轴、振动的误动、故障等错误，并能拟补出正确

52、轴的数据和判出勾车运动方向， 同时具有性。轴重处理、 信息交换钩车各轴经过测重传感器时的波形信号能下来并进行分析处理，能判断勾车运动方向，划分勾车重量级别和累计勾车轴数，还具有判追勾等功能。溜放间隔调整控制溜放间隔调速控制的依据是根据勾车的重量级别、运行速度、走行阻力和外界环境和执行机构的性能等，调整易行车，使它的走行速度曲线向难44.1 系统功滤波容错功能能对测速传感器和轨道电路的数据滤波处理，能 在的数据中提取正确的数据，判出勾车在运行中的丢轴、振动的误动、故障等错误，并能拟补出正确轴的数据和判出勾车运动方向， 同时具有性。轴重处理、 信息交换钩车各轴经过测重传感器时的波形信号能下来并进行

53、分析处理，能判断勾车运动方向，划分勾车重量级别和累计勾车轴数，还具有判追勾等功能。溜放间隔调整控制溜放间隔调速控制的依据是根据勾车的重量级别、运行速度、走行阻力和外界环境和执行机构的性能等，调整易行车，使它的走行速度曲线向难行车的走行曲线靠拢 。对难 行车中的易行车走行速度超过一定范围时也要进行适当控制。以求难易行车基本都能以相同速度过岔，达到等间隔控制目的。变速出口（）由轨道电路提供勾车停留位置及股道存车情况，进行变 速或定速调速控制。力求使勾车溜放最远，最终经打靶区末端的顶群调整到 5km/h 以下 速度与前停车实现安全连挂。让头拦尾在股道存车位置允许的条件下 ，对大 组车特别是大组空车采

54、取让头拦尾控制， 使其尽快通过道岔区， 可提高推峰速度和减少追勾的可能性机车下峰反牵控制机车下峰反牵作业时，系统能控制道岔区可控顶处于吸下状态，提高机车上、下峰走行速度。机车进入股道反牵时可控顶群处于吸下状态，减少反牵阻力， 提高反牵速度， 减少轮缘磨耗。故障处理控制系统具有较高的性价比，系统可采机热备，测重传感器故障时能在机给出故障。控 制机对无重量勾车可自行根据系统和历史数据， 先进行试探性控制得出速度变化差， 系统根据速度、变化差的大小，大体判出该勾车重量级别作控制参数。同时将判出的级别传送到下个控制点， 保证系统运行。故障功能可在异地通过网络或无线通讯方式实现对现场工况的预然。4.2

55、分布式微机可设CAN网络关键点CAN1.3KMCAN1少反牵阻力， 提高反牵速度， 减少轮缘磨耗。故障处理控制系统具有较高的性价比，系统可采机热备，测重传感器故障时能在机给出故障。控 制机对无重量勾车可自行根据系统和历史数据， 先进行试探性控制得出速度变化差， 系统根据速度、变化差的大小，大体判出该勾车重量级别作控制参数。同时将判出的级别传送到下个控制点， 保证系统运行。故障功能可在异地通过网络或无线通讯方式实现对现场工况的预然。4.2 分布式微机可设CAN网络关键点CAN1.3KMCAN1CAN2两条通道。CAN1 12 个通讯接点，CAN2 13 2900.5 20K缆（RVVP 2*1.

56、0）绞120现发现虽然120欧姆2904-2-1CANFigure 4-2-1Thegraph ofCAN bus4.2.2CPU行处理模式32 58 个测速踏板，834.2.2CPU行处理模式32 58 个测速踏板，83 4.2.3源的N+1出方 采用5+1备用方案即每5块执行电源板备用1块由于电源的驱动用内CAN4.2.4统的防雷设12CAN4.2.5 全自动工作模式下的自修正控制模式Bensenville首次在可控顶控制系统4.2.5 全自动工作模式下的自修正控制模式Bensenville首次在可控顶控制系统中引入模糊神经网习能力。 通4.2.6 基于消息池机制的传递机制在poipoip

57、oi)取8 k4;)poipoipoi)取8 k4;)elseelse /循环 if(k4=0)k4=1;else登记的点。所不同的是，find2if(k4=0)k4=1;else登记的点。所不同的是，find24.2.7 基于轮径系数的测重分勾机制22 22 ，在 4.3 系统的故障安全措4.3.1化硬件的系统设可以带电插拔，局部故障修复不影响系统的整体工作，缩短了故障修复时间高可靠支在 4.3 系统的故障安全措4.3.1化硬件的系统设可以带电插拔，局部故障修复不影响系统的整体工作，缩短了故障修复时间高可靠支EUROCARD4.3.3机热。4.3.4层控制器看门I/OI/O4.3.5统看门：由于管理级直接监督的功能模块及间接监督的智能IO4.3.5统看门：由于管理级直接监督的功能模块及间接监督的智能IOIO4