TCN-WTB设备线路冗余控制单元设计

列车通信网TCN是面向控制的连接铁路车载可编程电子设备的分布式数据通信局域网，它是控制、计算机、通信技术等学科的交叉与集成。本文讨论的绞线式列车总线的冗余控制功能用来保证WTB总线系统的高可靠性。文章全面分析了冗余控制功能单元，对线路模式选择，线路受扰信号管理，切换控制，MAU报告进行了详细讨论，对协议中未加限制的内容提出了具体实现方案。最后用状态机控制方式在FPGA上实现设计实现。     

列车通信网的编址与寻址方法的研究

符合列车通信网国际标准的列车已在欧美得到了广泛的应用,为了对TCN的体系结构有更进一步的了解。对列车通信网的编址和寻址方式的研究是很有必要的。在介绍列车通信网结构、功能及特点的基础上,对基于多功能车辆总线和绞线式列车总线的列车通信网的编址和寻址方式进行了研究,并通过将其与几种流行的现场总线的编址和寻址方式的对比。研究了它们之间的差异与共同点,最后得出这种高效的列车通信网的编址和寻址方式为数据传输的实时性提供了保证的结论.     

列车通信网数据差错控制

列车通信网(TCN)是在开式列车上使用实时协议的数据通信局域网,它由多功能车辆总线MVB和绞线式列车总线WTB构成。它的数据差错控制能力是保证系统安全性的重要因素,由于TCN本身的特点,决定了它不能采用传统局域网的差错控制方式。论文介绍了TCN中的差错控制方法,并将其与以太网中所采用的差错控制方法进行了比较。详细讨论了TCN中使用“半比特检错”方式的优点并分析了TCN各类差错出现的概率。     

MVB网络接口单元的应用研究

介绍了列车通信网和多功能车厢总线（MVB），着重分析介绍了国外先进的MVB网卡，在此基础上，在实验室条件下进行TCN标准下的车厢通信应用研究。     

TCN列车网络技术现状与发展

列车通信网络技术已成为现代列车的核心技术之一。动车组及城市轨道车辆无不采用列车通信网络技术来实现车载设备的互联与控制,以确保运行的安全与可靠。列车通信网络的技术形式有若干种,其中基于国际标准IEC61375的TCN技术是专门为列车车载设备通信而量身定制的一种总线技术,也是目前列车控制网络中广泛采用的一种技术形式。本文介绍了TCN列车网络技术的发展历程以及目前研究、应用的情况,并针对现状分析了TCN列车网络技术的发展趋势。     

基于MB91F362的WTB管理器的设计

利用列车通讯网络实现整车的实时拉制以及各类信息的收集与传递,已经成为今后列车网络控制技术的发展趋势.为此,国际电工委员会(IEC)在1999年6月,组织制定了一项统-的列车通信网络标准TCN(train communication network).TCN标准包括两级总线的层次结构、WTB(绞线式列车总线)和MVB(多功能车辆总线).     

基于TCN网络的列车门控系统设计

简单介绍了TCN网络控制技术,对TCN网络产品测试平台的组成、软件及硬件分别作了介绍.阐述了列车门控制系统,并应用实验平台的下位机软件Multiprog对列车门控系统中的部分控制进行模拟.实现TCN网络产品测试平台各个模块间的通信及逻辑运算.     

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。     

基于Nios Ⅱ的WTB网络节点机的设计与配置

绞线式列车总线(WTB)是TCN制订的用于列车级车载数据通信的总线标准;根据WTB标准和实际的功能需求设计出系统框架方案,该方案采用FPGA作为核心器件,将Altera的Niso Ⅱ软核处理器与WTB控制逻辑集成在单片FPGA内,并利用CPLD配置控制器从Flash存储器中读取配置文件对基于Nios Ⅱ的嵌入式可编程逻辑器件FPGA进行系统配置和配置文件升级的新方案;大幅度地减小了产品的体积和重量,降低了硬件开发成本.     

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.     

一种列车通信网络网关数据帧处理的优化方法

介绍IEC 61375-1标准中多功能车辆总线(MVB)和绞线式车辆总线(WTB)中数据报文的格式。针对MVB和WTB中,过程数据和消息数据不同的报文格式,网关对不同的报文做相应的处理,使得数据能够跨网段传输。为了尽可能利用报文的长度在通讯时传输尽可能多的数据,网关对数据帧进行适当组合。根据网关生成的数据帧,介绍一种WTB周期扫描表的优化方法,以提高WTB过程数据的通信效率。     

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。     

列车通信网络协议栈的实时性研究

针对传统列车网络控制系统无法满足高速列车实时运行控制的不足,基于列车通信网络(TCN)建立了一种综合多功能车辆总线(MVB)、绞线式列车总线(WTB)和实时协议(RTP)在内的完备的设备协议栈模型。依据硬实时系统指标,结合列车的实际应用,设计出相应的协议模块,并构建了精确的验证平台。仿真实验验证了实时指标和列车初运行自动配置、介质分配、小数据交换等实时特征,建立的协议栈模型实时性强,能够提供高速列车运行控制下的安全性保证。     

现场总线在列车通信网络中的应用

介绍了TCN标准所定义的WTB和MVB、LonWorks、CAN总线这几种常用的现场总线在列车通信网络中的应用，并对这几种现场总线进行了分析和比较，最后提出了一种基于CAN总线和以太网的网络结构。     

Broadband system to increase bitrate in train communication networks

MVB (Multifunction Vehicle Bus), defined in IEC 61375, has been broadly adopted as the communication standard between embedded control systems on-board modern trains. In this work a new method to take advantage of the full bandwidth of the channel using an OFDM technique is described. With this new method it is possible to share the physical medium between standard MVB traffic and new OFDM traffic. A 90 Mbps theoretical bitrate can be achieved. The results of this work have been validated in a test bench including standard MVB nodes transmitting on a line similar to a real vehicle bus.     

三冗余控制系统简介

本文介绍了三冗余前端控制器、HiaGurd安全系统的主要特点,简要说明了三冗余控制系统的工作原理。介绍了采用三冗余技术构成的大型汽轮机控制系统T8000。     

绞线式列车总线原型节点的设计

绞线式列车总线（WTB）是IEC制订的用于列车级车载数据通信的总线标准。本文提出了一种WTB节点设计的框架方案，并设计实现了具备WTB基本功能的原型节点。该原型节点的设计重点放在WTB的核心部分－WTB链路层的软硬件实现，实现了WTB的基本功能，并为进一步开发实用的WTB技术和产品作准备。     

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。