MVB總線在地鐵列車(chē)控制系統(tǒng)中的應(yīng)用
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2 硬件及軟件簡(jiǎn)介
2.1 硬件
系統(tǒng)硬件主要包括車(chē)輛控制器 VTCU、總線連接器、輸入輸出單元、通訊連接器 ComC、人機(jī)顯示器 MMI 及相關(guān)子系統(tǒng)。
車(chē)輛控制器 VTCU 即總線控制器, 每個(gè) 3 節(jié)車(chē)單元各一個(gè), 共由 7 塊板組成, 自帶插槽和電源, 是標(biāo)準(zhǔn)的模塊化 系 統(tǒng) 。 車(chē) 輛 控 制 單 元 由 網(wǎng) 關(guān)( VTCU- GW) , VCUT,VCUA 及 VTCU 的電源組成。網(wǎng)關(guān)控制列車(chē)總線( WTB)和車(chē)輛總線( MVB) , 并在兩個(gè)總線系統(tǒng)間轉(zhuǎn)換過(guò)程和信息數(shù)據(jù)。列車(chē)診斷板 VCUT 上有板載數(shù)據(jù)庫(kù)( ODBS) , 可通過(guò) RS422 接口控制人機(jī)界面。列車(chē)應(yīng)用程序板 VCUA里包含著列車(chē)和車(chē)輛的控制程序。VTCU的電源提供 110V直流電源, 并與供電系統(tǒng)的電勢(shì)隔離。
輸入輸出單元由數(shù)字輸入輸出單元 DX 和模擬輸入輸出單元 AX 組成。數(shù)字輸入輸出單元 DX 的數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)I/O 接口一般直接連到繼電器觸點(diǎn)上。每輛車(chē)都有很多DX, 每個(gè) DX 都可以設(shè)置地址。電源電壓 DC48～120 V,10 位輸入, 6 位輸出。1 位報(bào)警器輸出模擬輸入輸出單元AX 有模擬數(shù)據(jù) I/O 接口, 每個(gè) AX 也有自己的地址; 4 位模擬輸入( ±10 V, ±20 mA) ; 2 位模擬輸出。只有非常少的幾處, 如牽引力大小等使用模擬量。
通訊連接器 ComC 主要用于沒(méi)有 MVB 總線的第三方供貨的通訊設(shè)備 MC68360 處理器, 具有 2 MB 閃存和1 MB( 靜態(tài)存儲(chǔ)器) , 2 通道 RS232 , 2 通道 RS485, 1 通道RS- 485, 1 通道 RS- 232 , 標(biāo)準(zhǔn) MVB ESD+, 以及 DC 24～120 V 標(biāo)稱電壓 MVB 終端插( 每個(gè) MVB 總線段必須帶有一個(gè)終端插) 。
2.2 軟件
系統(tǒng)通訊和控制拓?fù)鋱D如圖 5 所示, 其軟件結(jié)構(gòu)見(jiàn)圖 6。
1) 控制系統(tǒng)中的操作系統(tǒng)基于 VxWorks 內(nèi)核程序;
2) 用于應(yīng)用程序的接口提供標(biāo)準(zhǔn)的功能實(shí)時(shí)操作系統(tǒng) RTOS;
3) ANSI- C 的子集任務(wù)管理故障處理;
4) 數(shù)據(jù)記錄;
5) 事件記錄;
6) 時(shí)間同步;
7) 監(jiān)控器;
8) 硬件相關(guān)功能;
9) 設(shè)備啟動(dòng)控制;
10) 內(nèi)存測(cè)試;
11) MVB 支持和配置: 信息數(shù)據(jù)、過(guò)程數(shù)據(jù)和總線管理。
2.2.2 應(yīng)用軟件
應(yīng)用軟件使用的是功能塊語(yǔ)言, 它實(shí)際上是一種開(kāi)放式的 PLC, 代替?zhèn)鹘y(tǒng)繼電器的邏輯關(guān)系。不用使用許多硬線就實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)控制。另外, 這種功能塊語(yǔ)言不需要編程基礎(chǔ)就能看懂, 省去了編程語(yǔ)言的培訓(xùn)。
在車(chē)輛控制上實(shí)現(xiàn)的功能, 主要是牽引和制動(dòng)控制。但其他一些功能, 如門(mén)、空調(diào)、信息顯示等也掛在總線下,只是在牽引安全和制動(dòng)方面, 來(lái)判斷牽引和制動(dòng)能否進(jìn)行, 如門(mén)沒(méi)有關(guān)到位, 不能開(kāi)車(chē)等。
牽引、制動(dòng)、門(mén)、空調(diào)、信息顯示等是 MVB 總線下的子系統(tǒng), 這些子系統(tǒng)不需要有共同的語(yǔ)言, 每個(gè)系統(tǒng)都可以有自己的語(yǔ)言系統(tǒng), 但它們都必須遵循 MVB 總線協(xié)議。
雖然總線系統(tǒng)只有物理層和鏈路層, 同開(kāi)放式互聯(lián)系統(tǒng) OSI 的 7 層參考模型相比是一種低級(jí)控制, 但對(duì)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制已足夠了。
3 結(jié)束語(yǔ)
列車(chē)自動(dòng)控制是發(fā)展趨勢(shì), 而總線技術(shù)是實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制的手段。目前已經(jīng)在廣州地鐵 2 號(hào)線、深圳地鐵 1 號(hào)線、上海地鐵 1 號(hào)線延長(zhǎng)線等地鐵車(chē)輛上成功實(shí)踐了地鐵車(chē)輛自動(dòng)控制, 相信總線技術(shù)必將得到進(jìn)一步的推廣和應(yīng)用。
參考文獻(xiàn)：
[1] IEC61375, WorkingDocument[S].
[2] 魏慶福. STD 總線工業(yè)控制機(jī)的設(shè)計(jì)與應(yīng)用[M]. 北京: 科學(xué)出版社, 1991.
[3] 陽(yáng)憲惠. 現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)及其應(yīng)用[M]. 北京: 清華大學(xué)出版社, 1999.
[4] 丘公偉. 實(shí)時(shí)控制與智能儀表多微機(jī)系統(tǒng)的通訊技術(shù)[M]. 北京: 清華大學(xué)出版社, 1996.
[5] 謝希仁. 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)[M]. 大連: 大連理工大學(xué)出版社, 1996. (end)
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