高速列车网络控制系统简介

1、列车网络控制系统介绍高速列车网络控制系统简介第1页主要内容高速列车总体系统列车通信网络介绍半实物仿真平台高速列车网络控制系统简介第2页CRH3列车编组方式（4M4T）高速列车网络控制系统简介第3页列车网络控制单元（14节）高速列车网络控制系统简介第4页列车网络控制结构车速测量辅助控制制动控制牵引控制车辆控制N机车控制列车故障诊疗列车运行自动控制供电控制空调控制车门控制轴温检测制动控制车 辆 总 线。车辆控制1车 辆 总 线列 车 总 线车 辆 总 线高速列车网络控制系统简介第5页TCN作用牵引和车辆控制（遥控、门、灯，。）远程诊疗及维护旅客信息及舒适性高速列车网络控制系统简介第6页列车通信网络

2、（TCN）绞线式列车总线（WTB）多功效车辆总线（MVB）驾驶室电机 变流器 制动 电力线轨道信号列车总线诊疗系统无线列调车辆总线高速列车网络控制系统简介第7页特征绞线式列车总线WTB多功效车辆总线MVB结构结构可变，组成改变时，含有自适应性结构及设备地址固定不变介质屏蔽双绞线（860米，32个节点，相当于22个UIC车厢）双绞线，RS-485（20米32设备）；变压器隔离屏蔽双绞线（200米32设备）；星型光纤网（米，2个设备）物理冗余双份物理介质双份物理介质信号带16-32位前同时码曼彻斯特编码带定界符曼彻斯特编码信号速率1Mbit/s1.5Mbit/s地址空间8 bit地址12 bit地

3、址物理地址点对点及广播点对点及广播有效帧长度在4-132个字节之间可变量化：16，32，64，128或者256 bits完整性帧FCS-16，帧校验以及曼彻斯特编码IEC60870 校验序列及帧尺寸校验介质分配由一台主设备完成由一台主设备完成主设备权传送主设备，强主设备或弱主设备总线管理器经过令牌传送成为主设备主设备冗余初运行后，主设备权传递给另一节点令牌传递自动进行主设备权转换冗余校验链路层服务过程数据 循环 源寻址广播数据消息数据 偶发 点对点或广播数据报监督数据 循环/偶发 用于总线管理数据高速列车网络控制系统简介第8页TCN服务高速列车网络控制系统简介第9页实时协议栈RTP高速列车网络

4、控制系统简介第10页数据类型过程数据：源寻址数据周期性广播、 周期可达1ms（MVB）或25ms（WTB） 消息数据：依据需要发送，目标寻址单播或广播； 监视数据：为了事件区分、主权转移、设备状态发送而进行数据交换。 高速列车网络控制系统简介第11页曼切斯特编码（MVB）高速列车网络控制系统简介第12页MVB报文高速列车网络控制系统简介第13页从帧格式高速列车网络控制系统简介第14页功效码F_code（功效码）报文类型016位过程数据请求帧132位过程数据请求帧264位过程数据请求帧3128位过程数据请求帧4256位过程数据请求帧5(保留)6(保留)7(保留)8主设备权传送请求帧9总体事件请求

5、帧10(保留)11(保留)12256位消息数据请求帧13组事件请求帧14单事件请求帧15设备状态请求帧高速列车网络控制系统简介第15页MVB介质分配特征轮询周期是基本周期2n-1倍N=10周期扫描表中定义高速列车网络控制系统简介第16页数据集高速列车网络控制系统简介第17页变量名变量名=通信存放器，端口地址，变量偏置高速列车网络控制系统简介第18页消息数据报文Message_Data是对包含F_code12和设备地址Master_Frame响应，其长度固定为256 bits。Message_Data包含一个供全部设备译码12-bit目标地址。高速列车网络控制系统简介第19页通信存放器中内容过程

6、数据采取逻辑地址消息数据物理地址过程数据可随时覆盖消息数据内容不可覆盖高速列车网络控制系统简介第20页监督数据报文对F_code8、9、13、14或15Master_Frame响应。其长度总是16 bits。F=15查询设备状态高速列车网络控制系统简介第21页总线主转移（F=8）令牌转移算法高速列车网络控制系统简介第22页令牌转移算法上电或总线主丢失时，超时策略确保几个总线管理器中只有一个能成为总线主；总线主在依次一定时间内执行总线主权；在轮到它以后，总线主查阅下一个总线管理器并读出它设备状态，该设备状态指明该设备是否是一个已组态总线管理器；总线主只能够把总线主权传给一个已组态实际有效总线管理

7、器； 假如该设备不是一个已组态实际有效总线管理器，则总线主在下一轮寻找下一个总线管理器；假如该设备是一个已组态实际有效总线管理器，总线主发送总线主权转移请求将主权传递给它；假如设备以它总线主权转移响应接收了总线主权或是没有回答，起始总线主成为退休待机主设备，并监视总线主权递交总线通信或是总线寂静； 假如其它设备拒绝总线主权，则当前总线主再执行一轮总线主权，然后再试图把总线主权交给总线管理器表中下一个设备；一个待机状态下总线管理器假如接收到一个总线主权转移请求或是它检测到在大于要求超时时间内无总线活动，它就成为总线主高速列车网络控制系统简介第23页事件仲裁（F=9,13,14)高速列车网络控制系

8、统简介第24页WTB帧格式高速列车网络控制系统简介第25页正常运行时帧摘要高速列车网络控制系统简介第26页WTB特点曼彻斯特编码与MVB不一样介质分配类似于MVB，主设备自己发送数据时，可自轮询消息数据不采取仲裁，而采取屡次轮询方法，（WTB最多32个节点，MVB可挂4096个设备）总轮询端节点，检验组成完整性和是否有改变高速列车网络控制系统简介第27页TCN经典拓扑线 A线 B从设备1从设备2从设备3从设备4-从设备N线 BWTB 节点(网关)冗余总线管理器 总线管理器1总线管理器2MVB高速列车网络控制系统简介第28页网关节点链路层网络层传送层会话层表示层外族段MVB 段网关应用程序应用程

9、序物理层实时协议 链路层物理层链路层物理层过程数据排列链路层物理层过程变量转换网络层传送层会话层表示层过程变量高速列车网络控制系统简介第29页过程数据传输由组态决定传输关系过程变量会重新组织，换成节点地址偏置高速列车网络控制系统简介第30页路由功效功效索引帧译码高速列车网络控制系统简介第31页初运行列车连挂或解挂时，WTB总线主重新组织总线，确定每个节点位置和方向过程。主设备地址为01，主设备定义方向1为“底部” ，方向2为“顶部” 时间不超出1s高速列车网络控制系统简介第32页网络管理列车网络管理制订了一系列服务，用于列车通信网试运行、测试、运行和维护，比如：a）站标识和控制；b）组态控制：

10、列车总线和车辆总线链路层管理；c）路由和拓扑分布；d）变量远程读出和强制；e）下载和上载。全部服务都可被一个经营者进程远程请求。这些服务在每个站中经过各代理者进程得到执行。高速列车网络控制系统简介第33页网络管理阶段测试调试运行维护高速列车网络控制系统简介第34页测试阶段检验一个设备确认它能力及强制某种操作。这么防止制造厂开启设备内部接口及编写专用试验应用程序。高速列车网络控制系统简介第35页调试阶段当网络第一次上电，它设备是未知或是未组态。网络管理用以下方法使网络投入工作：探查所连接设备和确认它们能力；组态站参量，并下载程序到该站；为建立消息通信链路设定路由选择索引；给管理器装周期扫描表；读

11、变量或强制变量来模拟工作条件或故障条件高速列车网络控制系统简介第36页维护阶段运行期间犯错统计和统计累计被读出，以确认设备故障。高速列车网络控制系统简介第37页被管理设备站是提供消息及管理服务设备；管理器是能成为总线主车辆总线设备；节点是能路由选择消息和安排变量列车总线站；现场设备是无消息能力简单车辆总线设备。高速列车网络控制系统简介第38页被管理对象高速列车网络控制系统简介第39页一致性测试一致性测试是测定一个实现是否与IEC 61375-1标准一致以及展示IEC 61375-1标准要求行为过程。有专门IEC 61375-2要求一致性测试内容。用来确保不一样厂家产品可安全互联高速列车网络控制系统简介第40页一致性测试方法高速列车网络控制系统简介第41页一致性测试内容一致性等级1：物理一致性一致性等级2：链路层一致性一致性等级3：RTP一致性一致性等级4：应用接口一致性一致性等级5：网络管理一致性一致性等级6：功效概要一致性高速列车网络控制系统简介第42页物理层测试高速列车网络控制系统简介第43页物理层测试归类高速列车网络控