Linux与DOS环境下的MVB网络通信研究

介绍了列车通信网络(TCN)和多功能车辆总线(MVB),着重分析介绍了MVB网卡的硬件接口及软件接口,并将DOS系统下的MVB通信成功地移植到了Linux系统环境下,在实验室条件下,实现了Linux与DOS环境下的MVB网络互连,为开展不同环境下的MVB通信可行性试验提供了依据。     

基于MVB＋CAN总线技术的城轨车门监控网络设计

多功能车辆总线（MVB）在列车通信网络系统中得到了广泛的应用,但由于MVB总线物理层的局限,每个网段最多只可连接32个设备,这限制了允许直接连接到MVB总线的车门数量.介绍了一种基于MVB＋CAN总线技术的城轨车门网络设计及具体实现方法,利用两个主门控器（MDCU）作为MVB转CAN的冗余网关,即解决了每个MVB网段连接设备数量局限问题、降低了系统成本,而且提高了车门网络系统的可用性.该设计已批量应用于多个城轨车门项目中,取得了较好的应用效果.     

CPCI架构MVB通信卡硬件设计与实现

简要介绍多功能车辆总线(MVB)总线及CPCI总线的特点,通过分析列车通信系统和局部总线技术,给出了基于CPCI的MVB总线通信网卡的硬件设计与实现方案.通信网卡的硬件包括本地处理器、MVB控制器、本地总线逻辑、CPCI接口信号及热插拔电源管理电路等.通过调试,通信卡的各项功能达到了设计目标,符合IEC-61375国际标准,可以应用于实际.     

基于MVB的CRH3型动车组牵引模拟控制单元

CRH3型动车组是我国高速铁路运营的主要车型,对其牵引性能的研究有着巨大的意义。目前构建的牵引模拟系统,往往脱离了高速列车的通信网络,导致其实时性和扩展性差。介绍了一种在Linux平台上使用QT编制的基于高速列车通信网络的TCN的牵引模拟控制单元,采用列车实时网络通信协议RTP,通过多功能车辆总线MVB与司机台相连接,实时接收传送其控制命令并监测模拟系统信号,提供实物和软件两种类型的牵引模拟系统的双接口,能够很好地还原列车网络环境,模拟实际列车牵引情形。     

自动化列车通信网络分析仪设计

现阶段轨道车辆中,确保MVB和WTB通信正常是整车功能调试的关键。但由于MVB的分布式网络结构及源寻址广播机制,WTB的长线路传输衰减问题,给网络故障排查定位带来很多困难。目前调试手段单一匮乏,效率低且对现场人员技术要求高。针对列车调试中的困难及时效性准确性要求,研究了一种MVB和WTB通信网络的自动化检测及诊断技术,用来检测网络的通信情况,定位MVB网络中故障点;分析WTB网络质量。定义了自动化测试与诊断的功能和工作模式。设计了硬件各模块,包括接口电路,数据处理中心及电源模块等。定义了软件模块,层级及拓扑关系。给出了自动化检测及诊断技术在高铁及地铁列车中的典型应用场景。     

基于MVB的机车逻辑控制单元

研究基于多功能车辆总线(MVB)的机车逻辑控制单元,分析了目前国内外多功能车辆总线的发展状况及自主研制MVB总线控制器及MVB网络接口卡对于我国轨道交通的现实意义,介绍了基于MVB总线的机车逻辑控制单元的系统结构,重点研究了MVB网络接口单元的构造及功能;以自主开发的MVB总线控制器为核心,设计研制了一种MVB总线的网络接口卡,为设备与MVB总线提供通信手段,利用TMS320LF2407实现数据的处理及设备与MVB总线的通讯控制;实验证明,该方案完全可行。     

MVB总线故障注入方法研究与实现

为满足列车通信网络(TCN)中多功能车辆总线(MVB)设备的测试验证要求,基于一般总线测试方法,结合MVB总线协议特点,提出一种基于故障注入技术的测试方法。通过对板卡寄存器的定义与配置,开发了基于VS平台的MVB故障注入设备驱动程序,从电气层、物理层、协议层三方面,详细给出了MVB总线故障注入方法和部分驱动程序。通过Wireshark抓取报文的方式,验证了故障注入的准确性,证明了此方法的可行性和正确性。     

列车通信网线路冗余研究

列车通信网络(TCN)是现代列车控制、状态检测、故障诊断以及旅客服务等信息传输的高性能局域网;在介绍列车通信网结构的基础上,对多功能车辆总线和绞线式列车总线的线路冗余技术分别进行了研究,仔细分析了MVB冗余控制模块的输入输出信号,对其进行了子模块化设计,并通过给出线路受扰信号的时序图,详细讨论了WTB的线路切换;最后得出列车通信网的线路冗余技术保证了TCN系统的高可靠性。     

基于嵌入式系统的机车空调控制器的研究

本文针对传统的机车空调控制器的现状,研究设计了一种基于嵌入式系统的新型机车空调控制器,提出了采用MVB(Multifunction Vehicle Bus,多功能车辆总线)接口与列车通信网络进行数据传输,并采用先进的触摸屏技术建立图形界面的人机交互接口.此外,为了便于以后系统的扩展,还设计了CAN、USB接口等电路.研究成果表明,该设计大大改善了车载空调控制器的性能,且经济价值也很高.     

用工业以太网描述和替代MVB网络

工业以太网广泛应用于各类工业控制领域,相比多功能车辆总线(MVB)在通信性能上存在优势,可适用于列车控制通信网络。文中先对工业交换式以太网模型进行了修改,用其来描述MVB网络的通信过程,对工业以太网模型和MVB网络模型作了比较,指出两者的相似性以及制约MVB通信性能的因素,然后提出了一种采用WFQ队列调度策略的环型工业以太网结构,并使用Opnet网络仿真软件仿真分析其在不同网络参数下的实时性能,通过比较,指出其在实时性方面可以替代MVB网络。     

基于PSB的交换机主控单元冗余备份系统设计

交换机是通信网络的核心设备,必须具备高可靠性。主控单元是交换机的核心部件,其可靠性直接决定了交换机的可靠性。本文基于PSB技术,设计了CompactPCI高可靠性的硬件平台,以实现交换机主控单元热备冗余的高可靠性要求。该系统平台可以对包括主系统板的所有插件提供冗余备份,故障板可以被自动隔离,备份件可以被自动连接,可以在线拔插系统板及其它插件,系统内的任意板卡都可以通过P S B实现数据的交换。由于采用热备冗余设计,具备高可靠性,在通信控制领域具有广阔的应用前景。     

基于ARM技术的电站仿真机接口系统的开发

为了改善基于串行总线技术的电站仿真机接口系统通信速率低、分布距离有限、扩展不方便以及调试困难,提出了基于ARM技术和以太网技术的分布式智能化输入输出接口系统.基于提出的分布式仿真机接口系统思想,分别从系统设计、系统软硬实现以及组态设计等进行了设计和实现.系统实际应用表明,基于ARM技术和以太网技术的接口系统通信速率高、分布距离远和扩展更方便,能够满足电站全范围仿真机输入输出接口的需要.     

北京城铁13#线自动化综合监控系统的总体设计

文章重点介绍了作者在北京城铁13号线项目的自动化综合监控系统设计中,应用成熟的网络技术、自动控制技术、计算机技术、I/O技术来实现网络互联、信息共享、双冗余、可靠性高、稳定性好的分层分布式自动化综合监控系统的设计思想,并主要通过对实际工程中系统的总体结构、系统总体功能、每一个监控层在网络结构、设备布局与配置、与第三方接口通讯等方面的设计的详细介绍来阐述这一设计思想,最后还从本套自动化综合监控系统的可靠性和扩展性等方面对整套系统作了详细地系统性能分析。     

HPP controller: a system controller for high performance computing

This paper introduces the design of a hyper parallel processing (HPP) controller, which is a system controller used in heterogeneous high performance computing systems. It connects several heterogeneous processors via HyperTransport (HT) interfaces, a commercial Infiniband HCA card with PCI-express interface, and a customized global synchronization network with self-defined high-speed interface. To accelerate intra-node communication and synchronization, global address space is supported and some dedicated hardware is integrated in the HPP controller to enable intra-node memory and shared I/O resources. On the prototype system with the HPP controller, evaluation results show that the proposed design achieves high communication efficiency, and obvious acceleration to synchronization operations.     

MIMU定位定向系统数据采集装置的设计

介绍了一个用于微型惯性测量组合(Micro inertial measurement unit,MIMU)定位定向系统的数据采集装置。该装置由数据采集模块、数据处理模块、数据下载模块组成。数据采集模块用16位高精度AD676和浮点放大男采集MIMU输出信号；数据处理模块采用主从式紧藕合双处理男结构，分别以数字信号处理男(DSP)作为数据处理机，单片微控制器作为I／O接口处理机；数据下载模块增设了通讯监听处理器，以提高数据下载传输的可靠性。文中还介绍了数据采集的软件设计。该系统结构简单，满足了定位定向系统在数据采集处理方面提出的诸多性能指标，为捷联定位定向系统的小型化提供了一种新的思路。     

HPP controller: a system controller for high performance computing

This paper introduces the design of a hyper parallel processing (HPP) controller, which is a system controller used in heterogeneous high performance computing systems. It connects several heterogeneous processors via HyperTransport (HT) interfaces, a commercial Infiniband HCA card with PCI-express interface, and a customized global synchronization network with self-defined high-speed interface. To accelerate intra-node communication and synchronization, global address space is supported and some dedicated hardware is integrated in the HPP controller to enable intra-node memory and shared I/O resources. On the prototype system with the HPP controller, evaluation results show that the proposed design achieves high communication efficiency, and obvious acceleration to synchronization operations.     

基于多种通信协议的高炉渣粒化监控系统设计

针对某炼铁厂高炉渣粒化监控系统在改造过程中存在新、老设备之间通信协议不兼容、现场设备分散性强的问题,设计了一种基于多种通信协议的高炉渣粒化监控系统。该系统采用多级网络、多协议的数据集成方式:具有ModBus通信接口的现场设备采用Profibus-ModBus协议总线桥完成ModBus RTU到Profibus的数据转换,具有Profibus-DP通信接口的现场设备通过各自的Profibus-DP通信板直接接入DP网络,具有AS-i通信接口的现场设备通过通信处理器将LOGO中的数据集成到Profibus-DP主站中,非智能通信设备通过由ET200M及I/O扩展模块组成的若干个远程I/O从站交换数据;在高炉渣粒化车间建立能够独立运行的过程监控PC站,对整个系统的重要工艺参数进行实时监控;将过程监控PC站的相关数据通过协议转换的方式集成到企业管理层的监控中心PC中。实际应用表明,该系统运行稳定可靠,达到了改造要求。     

混合动力汽车辅助动力单元控制器接口设计

汽车辅助动力单元是控制发动机和发电机以使整车实现良好的燃油经济性、排放性和动力性,介绍了基于Intel 80C196KC的混合动力辅助单元控制器的硬件接口设计,系统包括存储器模块、A／D模块、D／A模块以及CAN通讯模块的电路设计,单片机外部采用动态切换方式,总线通讯方式为CAN通讯,实验结果表明,该控制器具有较高的数据处理性能和可靠性,硬件接口设计合理,响应速度快,满足实验台架的控制要求。