動車組車體技術(shù)網(wǎng)路技術(shù)

1、2021-10-31動車組網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)12021-10-31動車組網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)2 授課教師：史紅梅 副教授 北京交通大學(xué)機電學(xué)院測控系 Email: TEL:51684151/137013869632021-10-31動車組網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)32021-10-31動車組網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)41.1 計算機網(wǎng)絡(luò)的組成及拓?fù)浣Y(jié)構(gòu) 計算機網(wǎng)絡(luò)是計算機技術(shù)與通信技術(shù)結(jié)合的產(chǎn)物。 任何一個計算機網(wǎng)絡(luò)均可以看成是由資源子網(wǎng)和通信子網(wǎng)兩部分組成。前者提供網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)處理能力，后者由于實現(xiàn)網(wǎng)內(nèi)的數(shù)據(jù)通信。2021-10-31動車組網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)5計算機網(wǎng)絡(luò)的分類最常用的分類方法：按覆蓋地域大小分類。 1.廣域網(wǎng) 2.局域網(wǎng) 3

2、.城域網(wǎng)2021-10-31動車組網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)6局域網(wǎng)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)局域網(wǎng)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)1.總線型結(jié)構(gòu)這種總線結(jié)構(gòu)在節(jié)點間采用廣播方式進(jìn)行通信，每個節(jié)點這種總線結(jié)構(gòu)在節(jié)點間采用廣播方式進(jìn)行通信，每個節(jié)點都能收到總線上傳播的信息，每次只允許一個節(jié)點發(fā)送信都能收到總線上傳播的信息，每次只允許一個節(jié)點發(fā)送信息，布線簡單，成本低，主要缺點節(jié)點發(fā)送信息時要競用息，布線簡單，成本低，主要缺點節(jié)點發(fā)送信息時要競用總線，容易引起沖突?？偩€，容易引起沖突。2021-10-31動車組網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)7 2.環(huán)形結(jié)構(gòu)環(huán)形網(wǎng)也采用廣播通信的方式，從每一節(jié)點發(fā)出的信息均環(huán)形網(wǎng)也采用廣播通信的方式，從每一節(jié)點發(fā)出的信息均可為環(huán)上其他

3、節(jié)點接受，但它采用令牌傳遞的方式代替總可為環(huán)上其他節(jié)點接受，但它采用令牌傳遞的方式代替總線網(wǎng)的互相競爭。線網(wǎng)的互相競爭。2021-10-31動車組網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)8 3.星型結(jié)構(gòu)這種結(jié)構(gòu)是以中央節(jié)點為中心，經(jīng)傳輸線路將它分別同外這種結(jié)構(gòu)是以中央節(jié)點為中心，經(jīng)傳輸線路將它分別同外圍的節(jié)點連接而成，中央節(jié)點一般采用集線器或交換機，圍的節(jié)點連接而成，中央節(jié)點一般采用集線器或交換機，外圍節(jié)點為外圍節(jié)點為PC，優(yōu)點為點到點通信，通信協(xié)議簡單；缺點：，優(yōu)點為點到點通信，通信協(xié)議簡單；缺點：網(wǎng)上傳遞的信息全部要經(jīng)中心轉(zhuǎn)發(fā)，一旦中央節(jié)點失效，網(wǎng)上傳遞的信息全部要經(jīng)中心轉(zhuǎn)發(fā)，一旦中央節(jié)點失效，全網(wǎng)癱瘓。全網(wǎng)癱瘓。2

4、021-10-31動車組網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)91.2 數(shù)據(jù)通信技術(shù)數(shù)據(jù)通信方式數(shù)據(jù)通信方式 1.串行通信和并行通信 2.同步通信和異步通信 3.單工通信和雙工通信2021-10-31動車組網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)101.3 網(wǎng)絡(luò)通信的硬件與軟件網(wǎng)絡(luò)傳輸介質(zhì)網(wǎng)絡(luò)傳輸介質(zhì) 傳輸介質(zhì)是通信子網(wǎng)中溝通發(fā)送方和接收方的物理通路，可傳輸模擬信號或數(shù)字信號，使用點到點連接或多點連接。1.同軸電纜 分為兩類。一類是50電纜，用于在局域網(wǎng)內(nèi)傳輸計算機數(shù)據(jù)；另一類是75 電纜，常用于傳輸視頻信號。2021-10-31動車組網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)11 2.雙絞線最便宜的局域網(wǎng)數(shù)據(jù)傳輸介質(zhì)，每對由兩根相互絕緣的銅線扭絞而成。扭絞的作用是減小對外的

5、電磁輻射和外部電磁波對數(shù)據(jù)傳輸?shù)母蓴_。 3.光纜光纜由一根或多根極細(xì)的玻璃或塑料纖維鑲嵌在護套中構(gòu)成。一根光纜中可以包含多至數(shù)百根光導(dǎo)纖維，每根光纖又可傳輸一路或多路數(shù)字信號。 4.無線傳輸網(wǎng)絡(luò)通信可利用空間電磁波等實現(xiàn)無線傳輸，如微波、衛(wèi)星傳送、紅外線傳輸。2021-10-31動車組網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)12網(wǎng)絡(luò)通信設(shè)備網(wǎng)絡(luò)通信設(shè)備 1.網(wǎng)卡（又稱網(wǎng)絡(luò)適配器）充當(dāng)網(wǎng)絡(luò)計算機和網(wǎng)絡(luò)傳輸介質(zhì)之間的物理接口。 2.調(diào)制解調(diào)器當(dāng)計算機利用公用電話線與網(wǎng)絡(luò)連接時。 3.中繼器通常在局域網(wǎng)中進(jìn)行數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)。它具有信號放大作用，能對弱信號進(jìn)行再生；因此在傳輸線上使用后，能彌補信號的衰減，延伸可傳播的距離。2021-1

6、0-31動車組網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)13 4.集線器（hub）與交換器都是局域網(wǎng)中常用的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)設(shè)備。二者有區(qū)別。在集線器中，各節(jié)點共享集線器的額定帶寬；而交換器中各節(jié)點可獨享交換器的額定帶寬。 5.網(wǎng)橋與路由器二者均使用于局域網(wǎng)局域網(wǎng)互聯(lián)。二者同屬“存儲轉(zhuǎn)發(fā)”設(shè)備。路由器通常具有比網(wǎng)橋更高的智能。 6.網(wǎng)關(guān)網(wǎng)關(guān)常用于兩個或多個異種網(wǎng)之間的連接，允許兩個被連接的網(wǎng)絡(luò)具有不同的通信協(xié)議，又稱為“協(xié)議轉(zhuǎn)換器”。2021-10-31動車組網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)141.4 網(wǎng)絡(luò)通信協(xié)議 為使通信子網(wǎng)有效地工作，參加通信的各方均須遵守一些共同的規(guī)則，包括通信的內(nèi)容、格式、步驟以及對通信設(shè)備與線路的要求。 ISO于1984年

7、公布了網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的參考模型，全名開放系統(tǒng)互聯(lián)基本參考模型，簡稱ISO-OSI/RM。 在ISO-OSI/RM中，網(wǎng)絡(luò)的結(jié)構(gòu)自下而上被分成7個層次，每層各完成一定的功能。2021-10-31動車組網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)157 應(yīng)用層6 表示層5 會話層4 運輸層3 網(wǎng)絡(luò)層2 數(shù)據(jù)鏈路層1 物理層applicationpresentationsessiontransportnetworkData link physical2021-10-31動車組網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)16 1物理層物理層（第1層） 物理層提供用于建立、保持和斷開物理連接的機械的、電氣的、功能的和過程的條件。簡而言之，物理層提供有關(guān)同步和比特流在物理媒

8、體上的傳輸手段，其典型的協(xié)議有EIA-232-D等。 2數(shù)據(jù)鏈路層數(shù)據(jù)鏈路層（第2 層） 數(shù)據(jù)鏈路層用于建立、維持和拆除鏈路連接，實現(xiàn)無差錯傳輸?shù)墓δ?。在點到點或點到多點的鏈路上，保證信息的可靠傳遞。其典型的協(xié)議有OSI標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議集中的高級數(shù)據(jù)鏈路控制協(xié)議HDLC。2021-10-31動車組網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)17 3網(wǎng)絡(luò)層網(wǎng)絡(luò)層（第3 層） 網(wǎng)絡(luò)層規(guī)定了網(wǎng)絡(luò)連接的建立、維持和拆除的協(xié)議。它的主要功能是利用數(shù)據(jù)鏈路層所提供的相鄰節(jié)點間的無差錯數(shù)據(jù)傳輸功能，通過路由選擇和中繼功能，實現(xiàn)兩個系統(tǒng)之問的連接。在計算機網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中，網(wǎng)絡(luò)層還具有多路復(fù)用的功能。 4傳輸層傳輸層（第4 層） 傳輸層完成開放系統(tǒng)之間的

9、數(shù)據(jù)傳送控制。主要功能是開放系統(tǒng)之間數(shù)據(jù)的收發(fā)確認(rèn)。同時，還用于彌補各種通信網(wǎng)絡(luò)的質(zhì)量差異，對經(jīng)過下三層之后仍然存在的傳輸差錯進(jìn)行恢復(fù)，進(jìn)一步提高可靠性。2021-10-31動車組網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)182021-10-31動車組網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)19 基于計算機技術(shù)和通信技術(shù)，現(xiàn)代列車普遍配置了基于網(wǎng)絡(luò)的分布式計算機控制系統(tǒng)，提供整列車的控制、監(jiān)測、診斷等功能。列車通信網(wǎng)絡(luò)就是應(yīng)用于列車上的計算機通信網(wǎng)絡(luò)。 2021-10-31動車組網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)20 對列車通信網(wǎng)的要求為： （1）實時性； （2）協(xié)議簡單性； （3）短幀信息傳送； （4）信息交換的頻繁性、網(wǎng)絡(luò)負(fù)載的穩(wěn)定性； （5）較高的安全性、容錯能力；

10、 （6）低成本需要。 2021-10-31動車組網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)21TCN TCN（列車通信網(wǎng)絡(luò)）于1999年6 月正式成為國際標(biāo)準(zhǔn)，即IEC61735IEC61735。該標(biāo)準(zhǔn)對列車通信網(wǎng)絡(luò)的總體結(jié)構(gòu)總體結(jié)構(gòu)、連接各車輛的列車總線列車總線、連接車輛內(nèi)部各智能設(shè)備的車輛總線車輛總線及過程數(shù)據(jù)過程數(shù)據(jù)等內(nèi)容進(jìn)行了詳細(xì)的規(guī)定。 它分為上、下兩層，上層為列車總線，下層為車輛總線。列車總線由各個車廂內(nèi)固定安裝的物理傳輸介質(zhì)（雙絞線或同軸電纜）通過車廂之間的互連而構(gòu)成。每個車廂內(nèi)設(shè)一個通信節(jié)點，列車總線通過節(jié)點與車輛總線相連。車輛總線分別設(shè)置在各節(jié)車廂內(nèi)，連接該節(jié)車廂的各個控制單元與設(shè)備。2021-10-31

11、動車組網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)222021-10-31動車組網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)23WTB Wire Train Bus列車總線列車總線連接列車上MVB區(qū)段的雙絞線可以通過自動車鉤實現(xiàn)擴展，允許多重操作由網(wǎng)關(guān)控制3EST0002040237001.cgmDX62SSEN61MVB-WSPVCULite 82SSEN61DX62VCULite 84DX30DX34DX32RoofMVB-WSPSSEN61DX62VCULite 83DCU/M48ABVD68DCU/M4DDX20DX24DX22DCU/M4CGW85:TDSVCULite 80DX13DX15DX17DX10DX12DX14DCU/A51AX65A

12、BVD66DCU/M49MVB C&CWTBPISRS422DX52RoofDX54AX19RoofCabDX11RS485COMC81ABVD64MVB-WSPAX67AX69RMMPRMPMSSEN61DX62VCULite 84DX30DX34DX32RoofMVB-WSPSSEN61DX62VCULite 83DCU/M48ABVD68DCU/M4DDX20DX24DX22DCU/M4CGW85:TDSVCULite 80DX13DX15DX17DX10DX12DX14DCU/A51AX65ABVD66DCU/M49MVB C&CWTBPISRS422DX52RoofD

13、X54AX19RoofCabDX11RS485SSEN61DX62MVB-WSPVCULite 82COMC81ABVD64MVB-WSPAX67AX69 MVB ATPCTIUMMIBTIUCOMC30COMC20VDXSDUCOMC40RS485 MVB ATPCTIUMMIBTIUCOMC30COMC20VDXSDUCOMC40RS485WSPWSPWSPWSPWSPWSP2021-10-31動車組網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)24WTB Wire Train Bus WTB 列車總線列車總線l WTB有動態(tài)配置功能，也就是說連接的車輛數(shù)可以變化。例如當(dāng)兩列由8節(jié)車輛組成的動車組連掛時可自動實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)重新配

14、置，即給網(wǎng)關(guān)重新編號。l 符合IEC標(biāo)準(zhǔn)l 通訊速率1.0 Mbps l WTB采用屏蔽雙絞線，要求有較高的機械連接性能。使用該種介質(zhì)可以達(dá)到1Mbit/s通信速率，長度為860m，對應(yīng)22節(jié)26m長的UIC列車?？蛇B接至少32個節(jié)點。2021-10-31動車組網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)25MVB Multifunction Vehicle BusMVB 多功能車輛總線多功能車輛總線l MVB是進(jìn)行幾個車輛之間通信的數(shù)據(jù)總線。l MVB只有靜態(tài)配置功能，也就是說，掛接在MVB總線上的單元數(shù)量不能改變。如果需要在MVB上連掛更多的單元，需要為TCMS裝置下載新的軟件。l 符合IEC標(biāo)準(zhǔn)l 使用屏蔽雙絞電纜或光

15、纜l 通信速率為1.5 Mbps(X3) (X2)M F M F M F M F MVBT T T = Terminator2021-10-31動車組網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)26ARCNET DatapointDatapoint公司公司7070年代末推出年代末推出ARCNET ARCNET （ANSI878.1ANSI878.1） ，最初規(guī)劃為局域網(wǎng)，其可靠性高、通信速率高、能實最初規(guī)劃為局域網(wǎng)，其可靠性高、通信速率高、能實現(xiàn)遠(yuǎn)距離通信的特點使其成為一種理想的現(xiàn)場總線?，F(xiàn)遠(yuǎn)距離通信的特點使其成為一種理想的現(xiàn)場總線。 ARCNETARCNET位于位于OSIOSI參考模型的物理層和數(shù)據(jù)鏈路層，能參考模型的物理

16、層和數(shù)據(jù)鏈路層，能實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)上兩個節(jié)點數(shù)據(jù)幀的發(fā)送和接收。節(jié)點包括實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)上兩個節(jié)點數(shù)據(jù)幀的發(fā)送和接收。節(jié)點包括一個一個ARCNET ARCNET 控制芯片和一個電纜收發(fā)器。每一個節(jié)控制芯片和一個電纜收發(fā)器。每一個節(jié)點有一個點有一個MACMAC地址，在整個網(wǎng)絡(luò)中地址，在整個網(wǎng)絡(luò)中MACMAC地址必須唯一，地址必須唯一，一個網(wǎng)絡(luò)最多有一個網(wǎng)絡(luò)最多有255255個節(jié)點。個節(jié)點。 ARCNETARCNET支持長度可變的數(shù)據(jù)幀（支持長度可變的數(shù)據(jù)幀（0 0507507個字節(jié)），傳個字節(jié)），傳輸速率通?？蛇_(dá)輸速率通?？蛇_(dá)2.5Mbps2.5Mbps，內(nèi)置，內(nèi)置1616位位CRCCRC校驗，支持包校驗，支持

17、包括光纖在內(nèi)的多種電纜連接介質(zhì)，數(shù)據(jù)鏈路層協(xié)議固括光纖在內(nèi)的多種電纜連接介質(zhì)，數(shù)據(jù)鏈路層協(xié)議固化在化在ARCNETARCNET控制芯片內(nèi)部?？刂菩酒瑑?nèi)部。2021-10-31動車組網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)272021-10-31動車組網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)282021-10-31動車組網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)29 在列車網(wǎng)絡(luò)控制方面，三菱電機、日立和東在列車網(wǎng)絡(luò)控制方面，三菱電機、日立和東芝公司均為新干線動車組設(shè)計制造了列車網(wǎng)芝公司均為新干線動車組設(shè)計制造了列車網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)。其中日立公司生產(chǎn)的系統(tǒng)稱之絡(luò)控制系統(tǒng)。其中日立公司生產(chǎn)的系統(tǒng)稱之為為ATIATI，即自動列車信息系統(tǒng)；而三菱電機和，即自動列車信息系統(tǒng)；而三菱電機和東芝公

18、司的系統(tǒng)稱之為東芝公司的系統(tǒng)稱之為TISTIS，即列車信息系統(tǒng)。，即列車信息系統(tǒng)。各公司的產(chǎn)品功能和水平基本相當(dāng)，所采用各公司的產(chǎn)品功能和水平基本相當(dāng)，所采用的標(biāo)準(zhǔn)也是統(tǒng)一的，系統(tǒng)中的大部分部件如的標(biāo)準(zhǔn)也是統(tǒng)一的，系統(tǒng)中的大部分部件如顯示屏等可以實現(xiàn)互換。該系統(tǒng)在車載試驗、顯示屏等可以實現(xiàn)互換。該系統(tǒng)在車載試驗、系統(tǒng)檢查和故障診斷等方面所表現(xiàn)出的性能系統(tǒng)檢查和故障診斷等方面所表現(xiàn)出的性能較強。較強。2021-10-31動車組網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)30 CRH2CRH2動車組列車信息控制裝置采動車組列車信息控制裝置采用貫穿全列車的總線來傳送信息，用貫穿全列車的總線來傳送信息，從而減輕了列車的重量，并且通從

19、而減輕了列車的重量，并且通過對列車運行及車載設(shè)備動作的過對列車運行及車載設(shè)備動作的相關(guān)信息進(jìn)行集中管理，可以有相關(guān)信息進(jìn)行集中管理，可以有效地效地實現(xiàn)對司機和乘務(wù)員的輔助實現(xiàn)對司機和乘務(wù)員的輔助作用作用、加強對設(shè)備的保養(yǎng)加強對設(shè)備的保養(yǎng)和和提高提高對乘客的服務(wù)質(zhì)量對乘客的服務(wù)質(zhì)量。 列車信息控制系統(tǒng)具有控制指令列車信息控制系統(tǒng)具有控制指令傳輸、設(shè)備狀態(tài)監(jiān)視和故障診斷傳輸、設(shè)備狀態(tài)監(jiān)視和故障診斷三大功能。三大功能。2021-10-31動車組網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)31 列車信息控制系統(tǒng)主要由列車信息中列車信息控制系統(tǒng)主要由列車信息中央裝置（簡稱央裝置（簡稱中央裝置中央裝置）、列車信息）、列車信息終端裝置（簡

20、稱終端裝置（簡稱終端裝置終端裝置）、）、列車信列車信息顯示器、顯示控制裝置、息顯示器、顯示控制裝置、ICIC卡讀寫卡讀寫裝置裝置以及以及乘客信息顯示器乘客信息顯示器等組成。等組成。 頭車中設(shè)置由頭車中設(shè)置由控制傳輸部和監(jiān)視器部控制傳輸部和監(jiān)視器部組成的中央裝置，具有列車信息管理組成的中央裝置，具有列車信息管理和向列車信息終端裝置傳輸數(shù)據(jù)的功和向列車信息終端裝置傳輸數(shù)據(jù)的功能。各車輛分別設(shè)置一臺終端裝置，能。各車輛分別設(shè)置一臺終端裝置，實現(xiàn)各車廂中車載設(shè)備的信息傳輸。實現(xiàn)各車廂中車載設(shè)備的信息傳輸。車號車號12345678車種車種T1c-1M2-2M1-3T2-4T1k-5M2-6M1s-7T2

21、c-8中央裝置中央裝置MS-A94011終端裝置終端裝置MS-A941-G1/21*11*111*11*11*111*1列車信息列車信息顯示器顯示器MS-A942212顯示控制顯示控制裝置裝置MS-A943212ICIC卡讀寫卡讀寫裝置裝置MS-A94422乘客信息乘客信息顯示器顯示器222222222021-10-31動車組網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)33中央裝置中央裝置2021-10-31動車組網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)34 MDM8-1MDM8-1板：中央裝置的光信號傳輸卡。板：中央裝置的光信號傳輸卡。中央裝置用該卡收發(fā)光信號，它是信息中央裝置用該卡收發(fā)光信號，它是信息控制系統(tǒng)的主要傳輸電路?？刂葡到y(tǒng)的主要傳輸電路。

22、 TRCTRC板：信號傳輸卡。該卡有板：信號傳輸卡。該卡有8 8個傳輸通個傳輸通道，包含道，包含20mA20mA電流環(huán)與電流環(huán)與HDLCHDLC同步通信電同步通信電路。路。 CPUCPU板：中央裝置主處理板。板上板：中央裝置主處理板。板上CPUCPU字字長長3232位（相當(dāng)于位（相當(dāng)于MC68360MC68360），具備），具備4MBROM4MBROM存儲器，存儲器，2MBRAM2MBRAM存儲器。該板實際上是存儲器。該板實際上是為中央裝置設(shè)計的專用嵌入式計算機，為中央裝置設(shè)計的專用嵌入式計算機，用于信息的處理、計算及信息記錄。用于信息的處理、計算及信息記錄。2021-10-31動車組網(wǎng)絡(luò)控制

23、系統(tǒng)35 DISDIS板：光電隔離數(shù)字信號輸入卡。用于板：光電隔離數(shù)字信號輸入卡。用于處理處理24V24V、100V100V開關(guān)輸入信號。開關(guān)輸入信號。 DIODIO板：光電隔離或繼電器隔離數(shù)字信號板：光電隔離或繼電器隔離數(shù)字信號輸出卡。用于處理輸出卡。用于處理24V24V、100V100V開關(guān)輸出信開關(guān)輸出信號。號。2021-10-31動車組網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)36 PSPS板：電源卡。該板為板：電源卡。該板為DC/DCDC/DC電源調(diào)整卡，輸入電源調(diào)整卡，輸入為為100VDC100VDC，輸出電壓為，輸出電壓為24VDC24VDC與與5VDC5VDC。輸出電流。輸出電流有兩種規(guī)格，其中有兩種規(guī)格，

24、其中PSBPSB型容量較大，型容量較大，24V24V輸出輸出2A2A，5V5V輸出輸出8A8A，作為中央裝置供電電源，其中，作為中央裝置供電電源，其中PSAPSA型型容量較小，容量較小，24V24V輸出輸出2A2A，5V5V輸出輸出3A3A，作為終端裝，作為終端裝置供電電源。置供電電源。 TXCTXC板：控制指令發(fā)送卡。中央裝置用該卡可將板：控制指令發(fā)送卡。中央裝置用該卡可將控制指令發(fā)送到車輛設(shè)備?？刂浦噶畎l(fā)送到車輛設(shè)備。 中央裝置第二塊中央裝置第二塊CPUCPU卡（卡（CPU3-1CPU3-1）上裝有四個選）上裝有四個選擇開關(guān)，用來選擇列車信息控制系統(tǒng)的運行模擇開關(guān)，用來選擇列車信息控制系統(tǒng)

25、的運行模式：一般、檢修、診斷與備用。式：一般、檢修、診斷與備用。 2021-10-31動車組網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)37終端裝置終端裝置2021-10-31動車組網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)38顯示控制裝置顯示控制裝置2021-10-31動車組網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)39 每個操縱臺上設(shè)置兩臺司機用列車信每個操縱臺上設(shè)置兩臺司機用列車信息顯示器，另外在息顯示器，另外在7 7號車廂（號車廂（M1s-7M1s-7）設(shè)置一臺乘務(wù)員列車信息顯示器，共設(shè)置一臺乘務(wù)員列車信息顯示器，共5 5臺。列車信息顯示器為觸摸式，通過臺。列車信息顯示器為觸摸式，通過操作觸摸屏，可以進(jìn)行畫面切換。操作觸摸屏，可以進(jìn)行畫面切換。 顯示畫面：彩色顯示畫面：彩色L

26、CD 8LCD 8色色( (黑、紅、綠、黑、紅、綠、紫、藍(lán)、黃、白紫、藍(lán)、黃、白) ) 分辨率：分辨率：640640480 dot480 dot（點）（點） 顯示文字?jǐn)?shù)：顯示文字?jǐn)?shù)：4040文字文字2424行行 輸入：阻抗模式觸摸輸入方式輸入：阻抗模式觸摸輸入方式2021-10-31動車組網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)40 ICIC卡讀寫裝置安裝在頭尾車廂（卡讀寫裝置安裝在頭尾車廂（T1c-1T1c-1、T2c-8T2c-8），車上系統(tǒng)與地面系統(tǒng)之間的通信），車上系統(tǒng)與地面系統(tǒng)之間的通信采用采用ICIC存儲卡。讀取存儲卡。讀取ICIC卡：從卡：從ICIC卡上讀取卡上讀取告示文、停靠站、公里里程的信息。寫入告示文

27、、?？空?、公里里程的信息。寫入ICIC卡：將列車信息控制裝置上記錄的各種卡：將列車信息控制裝置上記錄的各種信息和牽引變流器上記錄的故障數(shù)據(jù)寫入信息和牽引變流器上記錄的故障數(shù)據(jù)寫入ICIC卡中?？ㄖ小?由于中央裝置能讀寫由于中央裝置能讀寫ICIC卡，告示文可以由卡，告示文可以由地面人員通過計算機編輯寫入地面人員通過計算機編輯寫入ICIC卡，這樣卡，這樣就可以通過讀取就可以通過讀取ICIC卡將信息轉(zhuǎn)儲到中央裝卡將信息轉(zhuǎn)儲到中央裝置的非易失性存儲器里。置的非易失性存儲器里。2021-10-31動車組網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)41 系統(tǒng)涉及的功能主要有：牽引控制、系統(tǒng)涉及的功能主要有：牽引控制、制動控制、系統(tǒng)安全聯(lián)

28、鎖、動車組制動控制、系統(tǒng)安全聯(lián)鎖、動車組過分相控制、車門控制、空調(diào)控制、過分相控制、車門控制、空調(diào)控制、設(shè)備的開啟設(shè)備的開啟/ /復(fù)位、顯示燈復(fù)位、顯示燈/ /蜂鳴器蜂鳴器控制、操縱臺故障顯示燈的控制、控制、操縱臺故障顯示燈的控制、發(fā)生故障或異常時報警等。發(fā)生故障或異常時報警等。2021-10-31動車組網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)42 中央裝置及終端裝置間通過光纖雙重中央裝置及終端裝置間通過光纖雙重環(huán)路及自我診斷傳輸線（雙絞線）連環(huán)路及自我診斷傳輸線（雙絞線）連接，控制指令通過光纖雙重環(huán)路及自接，控制指令通過光纖雙重環(huán)路及自我診斷傳輸線（雙絞線）傳輸?？刂莆以\斷傳輸線（雙絞線）傳輸?？刂浦噶顐鬏斚到y(tǒng)采用獨立

29、于監(jiān)視器部的指令傳輸系統(tǒng)采用獨立于監(jiān)視器部的雙雙CPUCPU方式，具有故障導(dǎo)向安全和備份方式，具有故障導(dǎo)向安全和備份作用。并且列車信息控制系統(tǒng)可以區(qū)作用。并且列車信息控制系統(tǒng)可以區(qū)分重大故障和輕微故障，如果重大故分重大故障和輕微故障，如果重大故障需要處理，此系統(tǒng)就會將故障內(nèi)容障需要處理，此系統(tǒng)就會將故障內(nèi)容及處理方案通知給司乘人員。及處理方案通知給司乘人員。2021-10-31動車組網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)43 列車信息控制系統(tǒng)對車載設(shè)備進(jìn)行列車信息控制系統(tǒng)對車載設(shè)備進(jìn)行檢查，檢查時設(shè)備本身具有診斷功檢查，檢查時設(shè)備本身具有診斷功能，列車信息控制系統(tǒng)只發(fā)出對設(shè)能，列車信息控制系統(tǒng)只發(fā)出對設(shè)備的檢查指令及收

30、集檢查結(jié)果。系備的檢查指令及收集檢查結(jié)果。系統(tǒng)將檢查結(jié)果和參數(shù)顯示在顯示器統(tǒng)將檢查結(jié)果和參數(shù)顯示在顯示器上，司機或維修人員可以根據(jù)該結(jié)上，司機或維修人員可以根據(jù)該結(jié)果確定動車組的系統(tǒng)是否需要檢修。果確定動車組的系統(tǒng)是否需要檢修。 TMS的組成及網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的組成及網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)2021-10-31動車組網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)452021-10-31動車組網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)46列車信息控制裝置功能列車信息控制裝置功能牽引、制動器的指令傳送牽引、制動器的指令傳送設(shè)備的控制、復(fù)位指令傳輸設(shè)備的控制、復(fù)位指令傳輸顯示燈、蜂鳴器控制指令傳輸顯示燈、蜂鳴器控制指令傳輸司乘人員支持功能司乘人員支持功能 服務(wù)設(shè)備控制功能服務(wù)設(shè)備控制功

31、能 數(shù)據(jù)記錄功能數(shù)據(jù)記錄功能 車上試驗功能車上試驗功能 2021-10-31動車組網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)478.8.自我診斷傳輸線自我診斷傳輸線 9.9.遠(yuǎn)程控制功能遠(yuǎn)程控制功能 10.10.列車信息控制裝置的自我診斷功能列車信息控制裝置的自我診斷功能 11.11.畫面顯示功能畫面顯示功能 列車信息控制裝置功能列車信息控制裝置功能2021-10-31動車組網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)482021-10-31動車組網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)492021-10-31動車組網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)504.1 TCMS4.1 TCMS的體系結(jié)構(gòu)的體系結(jié)構(gòu) CRH5CRH5動車組配有一套基于多臺微機的系統(tǒng)，可動車組配有一套基于多臺微機的系統(tǒng)，可控制并監(jiān)控

32、所有列車和車輛的相關(guān)功能控制并監(jiān)控所有列車和車輛的相關(guān)功能( (列車列車網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)TCMS) TCMS) 。 其結(jié)構(gòu)基于其結(jié)構(gòu)基于TCN TCN 標(biāo)準(zhǔn)標(biāo)準(zhǔn) (IEC 61375-1) (IEC 61375-1) ，具有，具有WTB (WTB (列車總線列車總線) ) 和和MVB (MVB (車輛總線車輛總線) )串行接口，串行接口， 該體系結(jié)構(gòu)使用該體系結(jié)構(gòu)使用2 2個標(biāo)準(zhǔn)的個標(biāo)準(zhǔn)的TCMSTCMS模塊，每半列模塊，每半列車（稱為車組）一個。車（稱為車組）一個。2021-10-31動車組網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)51 兩個動力單元通過網(wǎng)關(guān)進(jìn)行動力單元間兩個動力單元通過網(wǎng)關(guān)進(jìn)行動力單元間和連掛列

33、車間的通訊。和連掛列車間的通訊。 此外還有一個此外還有一個CANCAN總線標(biāo)準(zhǔn)的車輛總線，總線標(biāo)準(zhǔn)的車輛總線，僅用于次要設(shè)備的診斷。僅用于次要設(shè)備的診斷。 系統(tǒng)具有完善的冗余和控制、診斷和監(jiān)系統(tǒng)具有完善的冗余和控制、診斷和監(jiān)視以及故障存儲功能。視以及故障存儲功能。2021-10-31動車組網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)52GWGWMPUMPUMc2M2STPM2T2TPBMHMc1Train bus列列車車總總線線Vehicle bus車車輛輛總總線線Vehicle bus車車輛輛總總線線Vehicle name車車輛輛名名稱稱2021-10-31動車組網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)53注：有注：有重影的重影的設(shè)備表設(shè)備表示冗余

34、。示冗余。2021-10-31動車組網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)54ACU:Auxiliary Control Unit輔助控制單元PIS:Passenger Information System乘客信息系統(tǒng)BCU: Brake Control Unit 制動控制單元REP:Repeater 中繼器CGA:Automatic Coupler central unit自動車鉤中央單元RIOM CAB:Remote I/O Modules (drivers cab)遠(yuǎn)程 I/O模塊 (司機室)CLT:Local Traction Control本地牽引控制RIOM LQ:Remote I/O Modules (B

35、T panel)遠(yuǎn)程 I/O模塊(BT面板)EXT. DOORSExternal Doors外部門TCU:Traction Control Unit 牽引控制單元GW:Gateway WTB/MVB 網(wǎng)關(guān) WTB/MVBTD:Drivers Diagnostic display司機診斷顯示器HVAC:Air Conditioning 空調(diào)TS:Drivers Instruments display司機儀器顯示器LT:Train Logic display 列車邏輯顯示器WCToilet 廁所MPU LC:Microprocessor Unit Comfort Line微處理器單元車內(nèi)設(shè)施線路C

36、B Battery Charger充電機MPU LT:Microprocessor Unit Traction Line微處理器單元牽引線2021-10-31動車組網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)55 TCMS主要零部件可以按照以下分組： 列車控制與監(jiān)視單元： MPU(主處理單元) WTB/MVB網(wǎng)關(guān) RIOM（遠(yuǎn)程I/O模塊） MVB 中繼器2021-10-31動車組網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)56 人機接口設(shè)備:司機室主監(jiān)視器司機室診斷監(jiān)視器本地監(jiān)視器(在列車長室)控制桿、開關(guān)、按鈕、燈位于低壓配電柜和司機臺上的低壓零部件（繼電器、二極管）。2021-10-31動車組網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)57網(wǎng)關(guān)網(wǎng)關(guān) 網(wǎng)關(guān)可以實現(xiàn)列車總線與車輛總線之

37、間的雙向信息交換。 每個網(wǎng)關(guān)與列車線路之間以128字節(jié)的報文（周期數(shù)據(jù)）交換與其車組相關(guān)的信息，并接收來自整個列車編組中其他所有網(wǎng)關(guān)的同類信息。 網(wǎng)關(guān)為完全冗余（電路板、連接器、電源等）。2021-10-31動車組網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)58MPU-LT, MPU-LCMPU-LT, MPU-LC MPU（Main Processing Unit，主處理單元），負(fù)責(zé)對相應(yīng)車輛輸出指令和控制。 在每一車組中（4輛車）有2對MPU。其中的2個（MPU-LT）控制牽引和信號設(shè)備總線上的所有設(shè)備，而另外2個（MPU-LC）則控制車內(nèi)設(shè)施和CAN總線上的所有設(shè)備。 MPU功能任務(wù)周期可認(rèn)為不超過100 ms（目標(biāo)值

38、為50 ms）。2021-10-31動車組網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)59中繼器中繼器 中繼器是一種主要為硬件的專用設(shè)備，用于擴展MVB在長度和節(jié)點方面的容量。事實上，通過中繼器連接的MVB總線的兩個不同區(qū)段在MPU層次上看來只是一個有32+32個節(jié)點、200+200米長的一條MVB總線。中繼器引起的數(shù)據(jù)傳輸延時非常微小。2021-10-31動車組網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)60監(jiān)視器監(jiān)視器 （一）司機臺監(jiān)視器駕駛臺上有2個分別名為TS和TD的監(jiān)視器。監(jiān)視器為彩色TFT顯示器。屏幕尺寸為10.4英寸，其分辨率為800 x 600（SVGA）。監(jiān)視器帶有加熱器和風(fēng)扇，可在低和高環(huán)境溫度下使用。監(jiān)視器具備“節(jié)電”模式功能，可以延

39、長壽命。 監(jiān)視器所使用的語言為中文。2021-10-31動車組網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)61（二） TS監(jiān)視器 TS監(jiān)視器以圖形化方式向司機顯示主要駕駛信息值（即線電壓、線電流、力矩等）。 司機可以用屏幕周圍設(shè)置的一組按鍵與監(jiān)視器進(jìn)行交互。 也可以使用這些按鍵向設(shè)備發(fā)送全局性或選擇性命令。 司機還可以在專門畫面中通過監(jiān)視器手動排除掉某些設(shè)備。2021-10-31動車組網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)624.2 TCMS4.2 TCMS的功能與系統(tǒng)性能的功能與系統(tǒng)性能TCMSTCMS通過下列方法執(zhí)行自己的功能：通過下列方法執(zhí)行自己的功能： cabling and relays 布線和繼電器布線和繼電器 integrated so

40、ftware 集成軟件集成軟件 pneumatic commands 氣動命令氣動命令2021-10-31動車組網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)63Main involved functions can be classified as follows: 主要涉及的功能可以劃分為以下幾類：主要涉及的功能可以劃分為以下幾類： traction 牽引牽引 brake 制動制動 auxiliary power supply system 輔助供電系統(tǒng)輔助供電系統(tǒng) auxiliary pneumatic system 輔助氣動系統(tǒng)輔助氣動系統(tǒng) signalling 信號信號 bogie monitoring 轉(zhuǎn)向架監(jiān)視轉(zhuǎn)

41、向架監(jiān)視 passenger saloon air conditioning 乘客客室空調(diào)乘客客室空調(diào) drivers cab air conditioning 司機室空調(diào)司機室空調(diào) passenger information system 乘客信息系統(tǒng)乘客信息系統(tǒng) external (side) doors 外部外部(側(cè)側(cè))門門 internal doors 內(nèi)部門內(nèi)部門 man machine interface (driving desk) 人機接口人機接口(司司機臺機臺) diagnostic 診斷診斷2021-10-31動車組網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)64司機臺狀態(tài)由TCMS通過RIOMs進(jìn)行檢測

42、，并且直接通過WTB/MVB網(wǎng)關(guān)輸出數(shù)字信號來執(zhí)行以下功能:（1）當(dāng)司機臺鑰匙激活時，將網(wǎng)關(guān)從待機狀態(tài)喚醒（2）管理TCN初始化序列和頭車的選取2021-10-31動車組網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)65 1.Leading Vehicle 正常操作中(當(dāng)兩列車聯(lián)掛時也是一樣)，TCMS選出一個”頭車”來正確地管理牽引指令，避免在發(fā)布牽引命令時產(chǎn)生沖突。這節(jié)車定義為”主牽引控制”（traction master)。 每一次，頭車識別結(jié)果不能超過一輛，并且，如果存在，應(yīng)該是插入司機臺鑰匙并啟動的那節(jié)車。 主牽引控制選擇的過程(叫做”TCN初始化”)是根據(jù) IEC-61375標(biāo)準(zhǔn)的要求在列車總線級進(jìn)行管理的;在選擇

43、結(jié)束時，應(yīng)僅有一節(jié)車被選為頭車，并且相應(yīng)的 WTB/MVB網(wǎng)關(guān)將成為列車的主牽引控制節(jié)點。 只有頭車才有權(quán)限發(fā)布牽引指令。2021-10-31動車組網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)66 2.“Standstill” mode “靜止”模式是EMU的一個特殊操作狀態(tài)，即使沒有啟動司機臺，列車HV (受電弓升起、高壓電路供電、輔助變流器接通且板卡在正常操作中運行，) 依然保持得電。這種操作模式用于在不切斷列車的供電而改變司機臺。 這種操作模式的啟用僅能通過從啟動的司機臺的一個發(fā)光按鈕實現(xiàn)。2021-10-31動車組網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)67 TCMS MPUs檢查“靜止”模式所需要的條件，然后在本地通過MVB總線，在整列編組通

44、過WTB總線發(fā)布恰當(dāng)?shù)拿睢?“靜止”模式僅在下列條件都滿足時才能啟用：列車靜止有高壓有中壓(不是來自外部插座而是來自輔助變流器)有低壓啟動的司機臺上的運行方向控制桿處于中間位置供風(fēng)指令沒有啟動列車處于制動狀態(tài)主風(fēng)管壓力正常WTB運行2021-10-31動車組網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)68 3.Train coupling & uncoupling “列車聯(lián)掛”狀態(tài)由TCMS MPUs 通過RIOMs讀取KAC繼電器的狀態(tài)檢測。 開閉機構(gòu)的打開命令受到一個最大速度閾值的限制（在設(shè)計的階段將給予定義）。這個功能由TCMS通過RIOMs進(jìn)行管理。 如果在正常的列車運行過程中，在未聯(lián)掛端的開閉機構(gòu)被忘記關(guān)

45、閉而處于打開位置，當(dāng)超過閾值速度時，開閉機構(gòu)將會自動關(guān)閉。 自動車鉤和開閉機構(gòu)的監(jiān)視和診斷通過由 CAN 接口連接到 TCMS的專用控制單元來執(zhí)行。2021-10-31動車組網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)69 4.BrakeMBCUBCUBCUBCUTCUTCUBCUBCUBCUTCUTCUTCUInterlock valveCommand互鎖閥命令I(lǐng)nterlock valveCommand互鎖閥命令I(lǐng)nterlock valvecommand互鎖閥命令I(lǐng)nterlock valveCommand互鎖閥命令TCMSMPUInterlock valvecommand互鎖閥命令MBCUTCMSMPUBRAKE B

46、US制制動動總總線線TCMS MVB BUSTCMS MVB總總線線2021-10-31動車組網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)70 主BCU直接讀取制動手柄位置和信號系統(tǒng)的制動請求并處理這些信息，設(shè)定執(zhí)行制動所需要的電制動力和電空制動力。 電空制動命令通過制動總線發(fā)送給列車編組的所有BCUs，相應(yīng)地執(zhí)行本地氣路的控制；TCMS不涉及此功能。 電制動命令通過TCMS MVB總線傳送給牽引主控制的MPU 進(jìn)行處理并通過列車控制網(wǎng)絡(luò)(MVB和WTB)傳送給所有的TCUs。 2021-10-31動車組網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)71 8.Traction 牽引變流器是牽引子系統(tǒng)的主要設(shè)備;每個EMU有5個牽引變流器。 每個牽引變流器由一

47、個牽引調(diào)節(jié)器進(jìn)行管理(TCU-牽引控制單元)，執(zhí)行控制與診斷功能。診斷數(shù)據(jù)隨后經(jīng)由MVB總線被傳送到TCMS MPU。 牽引子系統(tǒng)還包括一個”CLT”單元(牽引系統(tǒng)本地控制)，也就是，放置在每個高壓箱內(nèi)中的一個冗余設(shè)備。這個設(shè)備有專用的微處理器單元，有特定的軟件，和一套模擬與數(shù)字輸入輸出；還提供有一個連接到TCMS MVB總線的MVB接口。2021-10-31動車組網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)72 8.1 Pantograph management EMU配備有兩個受電弓，分別在車輛 TP 和TPB上。在正常操作中，僅使用一個受電弓，但兩個受電弓在硬件和軟件上都沒有互鎖以防止兩個受電弓升起。 升弓/降弓命令可

48、以通過司機臺上兩個控制桿進(jìn)行設(shè)定；TCMS通過RIOMs讀出它們的位置并且處理正確的邏輯功能，并借助于冗余RIOMs驅(qū)動相應(yīng)的閥動作在本地執(zhí)行受電弓命令。非緊急狀態(tài)下降弓則是釋放相應(yīng)的閥。在緊急狀態(tài)下，通過硬件指令進(jìn)行操作。 每個受電弓都可以通過司機臺上主監(jiān)視器(TS)的指令將其隔離,還可以通過塞門在氣路上進(jìn)行隔斷。 2021-10-31動車組網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)73 8.2 HV configuration 在TPB車上裝有一個附加斷路器(通常是關(guān)閉的)，目的是為了隔離故障的牽引單元。 TCMS通過RIOM閉合附加斷路器來配置車頂高壓線，另外TCMS還使用冗余RIOMs檢測附加斷路器狀態(tài)并執(zhí)行有關(guān)的

49、診斷。 8.3 DJ closing command 可以通過啟用司機臺上的一個按鈕發(fā)布閉合主斷路器的請求，或者當(dāng)離開分相區(qū)時由列車邏輯發(fā)布。 TCMS通過冗余的RIOMs檢測按鈕是否按下，而后檢查閉合主斷所需的總體條件。如果滿足，命令通過TCN被傳送給列車編組中的所有列車，并且在發(fā)布關(guān)閉命令之前檢查本地條件。2021-10-31動車組網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)74 9. Phase splitting management 系統(tǒng)可以通過GFX3設(shè)備，檢測一個分相區(qū)的開始和結(jié)束，通過執(zhí)行以下操作自動管理過分相區(qū)：牽引主控制的TCMS從GFX3讀到一個“接近分相區(qū)”的數(shù)字信號；TCMS通過WTB/MVB向每個

50、牽引變流器發(fā)出請求，管理過分相區(qū)過程。 每個TCU自動發(fā)出一個輕微電制動的命令； DJ自動打開。2021-10-31動車組網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)75 在分相區(qū)的最后，GFX3設(shè)備通知TCMS并執(zhí)行有關(guān)的操作：在牽引主控制上的TCMS通過RIOMs檢測來自GFX3設(shè)備的信息；DJ自動重新關(guān)閉 TCMS要求TCUs的來管理分相區(qū)；每個TCU管理恢復(fù)正常列車操作要求的力2021-10-31動車組網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)76 10.Traction & electrodynamic braking command 在司機臺上安裝有一個單獨的牽引/制動控制桿 ；TCMS通過冗余微型開關(guān)和一個8位編碼器 （非冗余的）讀

51、出控制桿位置；牽引力可以由以下設(shè)備設(shè)定： 司機臺控制桿 運行速度調(diào)節(jié)器speed cruise regulator電力制動可以由以下設(shè)備發(fā)出請求： 主BCU 運行速度調(diào)節(jié)器2021-10-31動車組網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)77 在頭車上的TCMS MPU處理上述所列出的請求并計算要求的力(牽引為正，電力制動為負(fù)) ,將其通過TCN(車輛和列車總線)發(fā)布給TCU。 設(shè)定的目標(biāo)速度會顯示在TS上，TCMS通過改變牽引、滑行、制動這三種狀態(tài)將列車速度控制在目標(biāo)速度的誤差范圍內(nèi)。2021-10-31動車組網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)78 11. Cooling system management 牽引與輔助變流器冷卻系統(tǒng) : 當(dāng)

52、存在MV時，水冷卻系統(tǒng)通過TCU在本地自動啟用;這個加載不排序。變流器冷卻風(fēng)扇和感應(yīng)器風(fēng)扇有兩種速度；TCU對設(shè)備啟動和速度進(jìn)行要求，但是啟用命令被提交給TCMS MPU根據(jù)加載邏輯控制。 變壓器冷卻系統(tǒng)當(dāng)出現(xiàn)MV的時候，油泵啟動，它們是通過TCMS加載序列邏輯進(jìn)行管理的。萬一兩個泵中有一個出現(xiàn)故障，變壓器仍運行但進(jìn)入過溫保護狀態(tài)。如果到了第一個溫度閾值處，降級使用，到了第二個溫度閾值處，變壓器將被隔離。2021-10-31動車組網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)79 12.Speed signals 列車的速度信號來自信號裝置（ATP/LKJ2000），顯示在司機臺上ATP和LKJ2000的顯示器上。ATP和LK

53、J2000都不給TCMS傳送速度信號。MBCU通過自己的傳感器采集列車速度，并通過MVB傳送給TCMS MPU。該速度信號可用于下述功能：在司機臺的主顯示器TS上顯示備份的速度信息；在PIS顯示器上顯示列車速度；列車聯(lián)掛和解掛時啟動開閉機構(gòu)；門的鎖定。2021-10-31動車組網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)80 13. Auxiliary power supply system 13.1 LV 輔助設(shè)備每節(jié)車輛都配有一個蓄電池和充電機。充電機由MV線直接供電，并當(dāng)MV線有電時自動啟動，除非啟動被TCMS通過RIOM輸出禁止。TCMS通過RIOM讀取充電機的相關(guān)狀態(tài)（例如，操作，故障，）；通過CAN總線獲取詳細(xì)的

54、診斷信息和電池信號。2021-10-31動車組網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)8113.2 中壓中壓(MV)輔助設(shè)備輔助設(shè)備列車配備有5個輔助變流器。它們通過MV線給MV設(shè)備供電，借助于MV接觸器進(jìn)行配置。在TCMS和輔助變流器之間的主要的功能接口由RIOMs完成（變流器啟動/停止，與牽引變流器啟動/停止一樣，接觸器輸出狀態(tài)）；診斷數(shù)據(jù)通過MVB接口管理。TCMS負(fù)責(zé)MV設(shè)備的加載優(yōu)先順序： 變壓器泵 變壓器風(fēng)扇 牽引負(fù)載（風(fēng)扇，） 主壓縮機 空調(diào)2021-10-31動車組網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)822021-10-31動車組網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)83TCMS = Train Control and Management System

55、TCMS = 列車控制和管理系統(tǒng)列車控制和管理系統(tǒng)SAFETYCritical Ctl.重要安全控制MISSIONCritical Ctl.重要任務(wù)控制Alarms 警報Statuses 狀態(tài)Diagnostics 診斷Control 控制控制Information Technologies 信息技術(shù)信息技術(shù)Passenger Information 旅客信息Entertainment 娛樂TMSTMSTCCTCCServices 服務(wù)Train Control 列車控制TCMSTCMSOn Board 車栽車栽O(shè)ff Board 車外車外2021-10-31動車組網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)84 TCMST

56、CMS是一種用于控制、監(jiān)督和管理CHE列車大多數(shù)功能的分布式計算機系統(tǒng)。 TCMS包括：帶列車控制應(yīng)用軟件的智能硬件裝置用于TCMS和列車其它系統(tǒng)連接的硬件接口裝置 可以實現(xiàn)不同硬件裝置之間通信的數(shù)據(jù)總線2021-10-31動車組網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)85 TCMSTCMS可以分為可以分為3 3個個MVBMVB區(qū)段。這些區(qū)段是：區(qū)段。這些區(qū)段是：Mc1-Tp1-M1車，列車基本單元1 （TBU 1） M3-Tb車，列車基本單元3 （TBU3）Mc2-Tp2-M2車，列車基本單元2 （TBU2）M3TbMc1M1Tp1Mc2M2Tp22021-10-31動車組網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)86An Ethernet is

57、installed on the unit to be used for BT commissioning purposes.The basic architecture of a 3-car Regina have been used as the base for the 8-car CHE trainTCMS 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)A CCU in the Tb-car communicates via GSM to a ground stationA specific CCU is used on each MVB for Train Diagnostic control and communica

58、tion to the HMI via Ethernetand finally the Propulsion control is moved from TCMS to a separate MVB per M-car And the MVBs are extended so that one segment controls a Mc, T and a M-car.Redundancy for the essential cab controls and for line voltage functionality is available from the end-cab MVB-segment to the other end-cab MVB-segment CCUs in the Tb and Mc-cars are used for the serial communication with PIS, GPS, Fire detection and ATP.TC CCU GW I/O TC CCU GW I/O TC CCU GW I/O I/O I/O I/O I/O I/O HMITDS CCUHMITDSCCUMc2 Tp2 M2 Tb M3 M1 Tp1 Mc1HMITDSCCULCMMCMACMPCULCMMCMACMPCULCMMCM