基于MVB控制器的高速動車組門控系統設計

高天祎　賈坤　宮健超

摘 要：本文提出了高速動車組門控系統結構，設計了MVB門控系統通信結構，并對門控制器的內部通信結構和信息數據進行了全面分析。通過研究MVB現場總線并結合門控系統的功能，您可以應用此設計。高速動車組門控MVB控制器為改進國內高速動車組門控系統的設計和性能提供了研究基礎，對提高其他工業控制系統的可靠性具有一定的參考價值。

關鍵詞：MVB控制器;高速動車組;門控系統

為了進一步提高生命周期中高動車組內端內門關鍵部件的可靠性和可維護性，檢查內門關鍵部件中關鍵部件的性能參數，故障模式和故障狀態系統。

1 列車通信網絡簡介

國際電工委員會制定了鐵路列車設備數據傳輸國家標準IEC61375，并按照國際標準提出了TCN（列車通信網）鐵路通信網絡，實現了鐵路列車各種電氣設備的互聯互通，其中TCN包括WTB（有線軌道）和多功能總線（MVB）多芯列車總線，其中WTB總線主要在列車和車輛之間通信，并且MVB總線主要在每輛車的內部設備之間傳輸通信。串行數據總線傳輸線。通過網關在雙層總線之間進行協議轉換。圖1中示出了研究和構建的來自8個組的高速列車的TCN網絡的分層結構。圖1示出了來自8個組的列車的通信網絡的一部分。電子設備。火車分為8輛車（用虛線表示）。每輛車可分為：EC01（車01），TC02（變壓器車02），IC03（中級車03），BC04（取決于功能）。酒吧車04），FC05（頭等車05），IC06（中型車06），TC07（車載變壓器07），EC08（主車08），每輛車每個電氣設備通過MVB總線（實線）進行通信，拓撲結構為總線類型，REP（中繼器）是一種可以將數據傳輸到其他車輛的中繼設備，DCU（門控制單元）安裝在網絡上。門控制單元BCU（制動控制單元）是制動控制單元，CCU（中央控制單元）充當中央控制單元并執行診斷來自MVB和WTB總線的數據的功能。在每個頭部車輛的駕駛室中有2個中央控制單元，設備（CCU），一個CCU，在主CCU模式下運行，另一個在CCU模式下運行，駕駛室中的主CCU稱為主列車的CCU。除了主CCU的操作之外，還將執行整個車輛，提高管理水平，GW（網關）是實現MVB總線和WTB總線之間的協議轉換的設備。

2 門控器硬件設計

在分析門控系統的運行情況，并結合當前條件和現有技術的可能硬件條件的基礎上，考慮使用XILINX的SPARTAN6芯片，型號為XC6SLX9-2FTG256C。使用FPGA開發基于MVB的網關，控制器的硬件結構如圖2所示。從圖2中可以看出，已開發出MVB主數據采集設備的硬件結構，該設備使用STM32作為網關控制器的微處理器，MVB控制器由FPGA實現，并配有西門子PC104，總線接口提供與微處理器的通信，主門和其他網關之間的CAN通信。

3 門控器通信網絡

門控制器是整個動車組門控系統重點。門控制器安裝在乘客室門機構上，并響應各種命令控制門，蜂鳴器和指示燈的移動，門控制器配有數碼管，使用數字管顯示器，確定門控制器響應哪個命令以及門位于何種狀態或哪個故障代碼中。在前面每側有8組一扇門的高速ECU，而其他車輛則配有4扇門。它位于汽車的兩個位置。每個門的上部配備有門控制器，指示器，電機，門制動器等設備，每個門控制器通過CAN總線連接，系統安裝主門控制器和從門控制器。負責收集有關車門狀態和接收網絡發送的選通信號的信息，在該設計中獲得的ECU的隔室中的門的連接結構如圖3所示。

如圖3所示，例如，中間車箱有4個控制單元，包括MDCU（在主車門控制單元）設置在主門控制器的單元，和SDCU（從屬單元門控制）是從門控制器。車門系統由車門控制器依次控制，門控制器通過CAN總線連接（如虛線所示），該系統采用雙拉設計，主從設備使用MVB（如連接線所示），并且路由器連接到列車上的中央控制臺。與傳統的列車門控制網絡不同，增加門控制器的MVB連接可以防止主門控制器發生故障并導致整個艙門故障，這有助于改善軌道門系統可靠性和安全性。

4 結語

門控系統作為高速列車安全運行的重要組成部分，功能多，設計復雜，可靠性要求高，可靠運行與乘客安全密切相關，為了提高基于列車通信網絡的高速門控系統的可靠性和安全性，提出了EMU網絡架構，并從門控制器開發了設備的內部結構，列車門控制器與FPGA + ARM一起開發，有利于改善高速列車的國內控制系統門，首先提出MVB門控制器的通信結構增加了門控系統的可靠性，經過實驗測試，網絡系統實現了門控系統的復雜功能。

參考文獻：

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