基于ARM的MVB接口机车逻辑控制模块设计与实现.pdf

基于腗接口机车逻辑控制模块设计与实现硕士学位论文至坚撞蓝退型生蟹篚丕筮塞莶椤唤巫作者姓名:学科、专业:学指导教师:完成日期:郠鲤恢旦大连理工大学号:
摘要关键词:列车通信网络;多功能车辆总线;嵌入式系统:电磁兼容随着列车高速化、自动化的发展,越来越多的列车采用了列车通信网络列车通信网络是集现代列车控制、状态检测、故障诊断及旅客服务等信息传输为一体的高性能综合控制系统,多功能车辆总线歉孟低车闹匾W槌刹糠帧1疚闹饕Q究了“韶山电力机车网络控制系统”中基于腗接口机车逻辑控制模块的硬件设计与实现方法。模块化电力机车网络控制系统是由铁道部北车集团大连研发中心与大连理工大学信息与控制研究中心合作进行研发,主要包括中央控制模块⒙呒刂颇块⒖掌苈房刂颇?、司机室控制模块B呒刂颇?橹要由癕控制单元、数字量输入输出单元、电源控制单元和背板总线单元四部分组成。本文在深入了解国内外列车通信网络的发展现状和嵌入式系统技术应用的基础上,根据韶山电力机车网络控制系统的设计需求,研究了时曜己投喙能车辆总线椋許械穆呒刂颇?进行设计和实现。详细地阐述了蠧及刂频ピ!⑹至渴淙胧涑龅ピ!⒌缭纯刂频ピ:捅嘲总线单元的设计方法。主要从各单元的原理设计、器件的选型、杓品桨浮⒌缏房干扰措施设计和硬件调试方法等几个方面进行了分析。鉴于铁路机车运行环境的复杂性,在原理设计时充分地考虑了机车电磁兼容的问题,并研究了多层缏钒迳杓方法,分析了多层电路板设计中的电路抗干扰措施,以保证其运行的可靠性。最后,对基于腗接口机车逻辑控制模块的调试、运行、验收结果表明,该模块的开发达到了设计目标要求,并取得了满意的效果。大连理工大学硕士学位论文
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独创性说明作者郑重声明:本硕士学位论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得研究成果。尽我所知,除了文中特别加以标注和致谢的地方外,论文中不包含其他人已经发表或撰写的研究成果,也不包含为获得大连理工大学或者其他单位的学位或证书所使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的贡献均已在论文中做了明确的说明并表示了谢意。作者签名:
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髀列车通信网络⒄垢趴信息交换的频繁性、绺涸氐奈榷ㄐ浴⒔细叩陌踩院腿荽砟芰Φ忍氐恪疤氐列车通信网络怯晒实绻の被技术委员会由来自中国、美国等多个国家以及国际铁路联盟【的代表组成的第工作组,为铁路设备数据通信制定的一项标准。其目的是有利于铁路运营部门、装配厂和设备供应商之间实现世界范围内车辆的相互操作和插入式设备的联接。敲向控制的一种连接车载设备的数据通信系统,是分布式列车控制系统的核心组成部分。咚倭谐悼刂葡低场⒐收霞觳庥胝锒舷低骋约奥每托畔⒎裣低橙笙低澄R体,以车载微机为主要手段,将这些系统产生的大量列车信息转换为统一的数字信息进入车载微机并在网上交换口捌。列车通信网络的主要功能是作为沟通各个控制、诊断单元的信息通道,实现信息交流,从而达到控制统一和资源共享的目的。具有实时性、协议简单性、短帧信息传送、列车通信网络属于局域网,采用总线型拓扑结构,按照国际铁路联盟节车厢构成的列车组织介质,连接电缆延伸仅有祝渲邪ㄋ械母上叩缋隆⒗┱沟缋潞婉钐电缆,这与节车厢,每节车厢米的结构相对应。另外与一般的地面局域网相比,列车通信网络具有实时性高、电磁干扰及震动严重、车载网络设备体积小等特点。由于节点数目不多,且整个列车长度不足一公里,列车通信网络比较适合构建两级结构,即连接车厢内部各终端设备扑慊⒏鞔ǜ衅骱椭葱谢沟较低一级的多功能车辆总线土映迪嶂涓魍缃诘憬细咭患兜慕氏呤搅谐底芟,同时车辆内部的数据通信总线沧魑A烁肨标准的推荐方案【,车载微机雏形分别在西门子公司和境鱿郑开始仅仅是用于传动装置的控制。列车上的报务可以分为远程控制、诊断和旅客服务信息。远程控制信息包括用于牵引的信息和车辆的照明、车门、空调、倾摆控制等信息;诊断信息包括设备故障和维修等信息;旅客服务信息有报站、转车、订座等信息啷。随着微处理器发展、服务对象的增多,引入了铁路控制系统层次划分的思想,人们把铁路系统依次划分为六个层次:公司管理、铁路运营、列车控制、机车车辆控制、传动控制和过程驱动。列车通信网络在初期串行通信总线的基础上应运而生,用于较为独立的控大