機(jī)車網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)

1、1） 微機(jī)網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)電力機(jī)車微機(jī)網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)是一個(gè)典型的集散控制系統(tǒng) DCS（ DistributedControlSystem ）。DCS 是一個(gè)由過程控制級(jí)和過程監(jiān)控級(jí)組成的以通信網(wǎng)絡(luò) 為紐帶的多級(jí)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，綜合了計(jì)算機(jī)、通信、顯示和控制等技術(shù)，其基本思想是分 散控制、集中操作、分級(jí)管理、配置靈活以及組態(tài)方便。機(jī)車微機(jī)網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)就是通過現(xiàn)場(chǎng)總線將不同的功能單元連接起來，在中央控制 單元（ CCU）的協(xié)調(diào)下，共同完成機(jī)車的控制工作。根據(jù)機(jī)車車輛的特點(diǎn)和網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié) 構(gòu)，車載網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)湫问酵ǔ?gòu)造成兩級(jí)或三級(jí)總線結(jié)構(gòu)。最高層為列車網(wǎng)，它用于與 整個(gè)列車的重聯(lián)控制和邏輯順序控制相關(guān)的一些指令

2、信息發(fā)布和狀態(tài)信息反饋，實(shí)現(xiàn)多 個(gè)車輛網(wǎng)的數(shù)據(jù)交換。 中間層為車輛網(wǎng)， 它用于整個(gè)車輛網(wǎng)內(nèi)部的智能電子設(shè)備的互連， 實(shí)現(xiàn)本車廂內(nèi)部的數(shù)據(jù)交換。第三層為設(shè)備網(wǎng)，它直接與系統(tǒng)的檢測(cè)傳感器、執(zhí)行機(jī)構(gòu) 相連。根據(jù)拓?fù)湫枰?，車載網(wǎng)絡(luò)有時(shí)不需設(shè)備網(wǎng)，只使用列車網(wǎng)和車輛網(wǎng)。工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)總線種類繁多，用于列車網(wǎng)的現(xiàn)場(chǎng)總線主要有 WTB 、WorldFIP、工業(yè)以太 網(wǎng)等，用于車輛網(wǎng)的現(xiàn)場(chǎng)總線主要有 MVB 、WorldFIP、LonWorks、CAN 、工業(yè)以太網(wǎng)等， 用于設(shè)備網(wǎng)的現(xiàn)場(chǎng)總線主要有 CAN 、 MVB 或 RS485 等。（1）微機(jī)網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖 5-20 是機(jī)車微機(jī)網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)拓?fù)鋱D。圖 5-

3、20 微機(jī)網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)拓?fù)鋱D網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)由中央控制單元 （CCU）、牽引控制單元（TCU）、司機(jī)顯示單元（HMI ）、 遠(yuǎn)程輸入輸出模塊 （RIOM ）、制動(dòng)控制單元（BCU）、輔助控制單元 （ACU ）、網(wǎng)關(guān)（GW） 等組成。 網(wǎng)關(guān)（ GW）：負(fù)責(zé)列車網(wǎng)絡(luò)和車輛網(wǎng)絡(luò)之間的數(shù)據(jù)傳輸。 中央處理單元（ CCU）：既可以完成網(wǎng)絡(luò)的總線管理功能，也可以完成網(wǎng)絡(luò)控制系 統(tǒng)的中央處理功能，即實(shí)現(xiàn)車輛控制功能，主要功能包括：設(shè)備監(jiān)視（自診斷功能） 、總 線管理、機(jī)車邏輯控制、機(jī)車牽引/制動(dòng)特性控制、軸重轉(zhuǎn)移補(bǔ)償控制、 自動(dòng)過分相控制、 空電聯(lián)合制動(dòng)控制等功能。 遠(yuǎn)程 I/O 單元（ RIOM ）：負(fù)責(zé)采集

4、控制柜內(nèi)的現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)，同時(shí)驅(qū)動(dòng)控制臺(tái)的模擬 儀表及顯示燈和執(zhí)行控制命令，驅(qū)動(dòng)各屏柜內(nèi)的繼電器、接觸器等現(xiàn)場(chǎng)執(zhí)行設(shè)備。 牽引控制單元（ TCU ）：負(fù)責(zé)機(jī)車電氣牽引與制動(dòng)控制功能，具體包括：牽引變流 器中間直流電壓的閉環(huán)控制、牽引電機(jī)的轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)速控制、開關(guān)器件的邏輯控制、防滑及 防空轉(zhuǎn)控制、牽引變流器主要部件的狀態(tài)監(jiān)控、 通過網(wǎng)絡(luò)與機(jī)車網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)交換數(shù)據(jù)。 輔助控制單元（ ACU ）：負(fù)責(zé)輔助變流器及充電機(jī)控制功能。 司機(jī)顯示單元（ HMI ）：負(fù)責(zé)實(shí)時(shí)顯示機(jī)車運(yùn)行信息和正常的設(shè)備工作狀態(tài)，配置 機(jī)車網(wǎng)絡(luò)參數(shù)和維護(hù)處理故障信息等功能 . 制動(dòng)控制單元（ BCU ）：負(fù)責(zé)機(jī)車空氣制動(dòng)控制功能。（2）

5、機(jī)車控制功能機(jī)車由司機(jī)控制時(shí)，遠(yuǎn)程 I/O 單元（RIOM ）獲取司機(jī)通過操縱臺(tái)上的控制部件（如 司機(jī)控制器、扳鍵開關(guān)、顯示屏等）發(fā)出的控制指令，經(jīng)過中央控制單元 CCU 的處理， 傳遞給相關(guān)設(shè)備，控制設(shè)備動(dòng)作，完成司機(jī)發(fā)出的控制指令。控制功能包括：機(jī)車運(yùn)行 控制功能、電力牽引及高壓控制功能、輔助供電系統(tǒng)控制功能、制動(dòng)與壓縮空氣供應(yīng)控 制功能和機(jī)車故障診斷功能。 機(jī)車運(yùn)行控制功能 機(jī)車運(yùn)行控制功能主要包括：蓄電池控制、司機(jī)室投入運(yùn)營、微機(jī)控制單元供電控 制、庫內(nèi)動(dòng)車控制、撒沙控制、輪緣潤滑控制、火災(zāi)報(bào)警、窗加熱、機(jī)械間通風(fēng)控制、 空調(diào)系統(tǒng)控制、內(nèi)外部照明控制、軸溫報(bào)警裝置控制、能耗記錄裝置控制

6、和人機(jī)界面交 互控制等。 電力牽引及高壓控制功能電力牽引 /制動(dòng)控制功能共主要包括： 受電弓控制、主斷路器控制、鑰匙箱連鎖控制、 高壓隔離開關(guān)控制、自動(dòng)過分相控制、主變壓器保護(hù)、牽引 /制動(dòng)命令與運(yùn)行方向控制、 牽引電機(jī)的選擇與隔離控制等。 輔助供電系統(tǒng)控制功能 輔助供電系統(tǒng)控制功能主要包括：輔助控制單元供電控制、輔助系統(tǒng)接觸器控制、 列車供電系統(tǒng)控制等。 制動(dòng)與壓縮空氣供應(yīng)功能制動(dòng)與壓縮空氣供應(yīng)功能主要包括： 制動(dòng)系統(tǒng)控制、 緊急制動(dòng)與制動(dòng)系統(tǒng)狀態(tài)反饋、 風(fēng)笛控制、輔助風(fēng)源控制和主風(fēng)源控制等。 機(jī)車故障診斷功能 機(jī)車故障診斷功能涵蓋了電氣系統(tǒng)、機(jī)械部分、空氣管路和其它部分。其中電氣系 統(tǒng)包括受電弓、主變壓器、主變流器、牽引電機(jī)、輔助電機(jī)系統(tǒng)、電氣控制設(shè)備