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地铁列车辅助控制系统设计及软件开发
作 者: 陈龙
导 师: 李常贤
学 校: 大连交通大学
专 业: 控制理论与控制工程
关键词: 列车通信网络 中央控制单元 辅助控制系统 网络控制平台
分类号: TP273
类 型: 硕士论文
年 份: 2013年
下 载: 22次
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内容摘要
近年来,随着网络技术的成熟进步,以微机控制为基础的列车通信网络控制技术在我国得到了迅速的发展。列车的网络控制技术是现代列车的神经中枢系统,是列车安全可靠运行的技术保证。实际上,列车通信网络(Train Communication Network)是面向控制的一种连接车载设备的数据通信系统,是分布式列车控制系统的核心组成部分,主要负责传输列车上的控制、诊断、检测等信息。本论文从列车网络控制技术在近年来的发展状况的角度出发,分析了列车网络控制的特点和发展趋势;然后详细介绍了多功能车辆总线MVB和绞线式列车总线WTB的基本原理。然后以大连某轻轨项目为研究对象,对其使用的列车网络控制设备进行了详细的介绍,包括中央控制单元和远程I/O单元。同时,对该套系统上位机软件UniCAP的开发环境的建立作了简要的说明,并应用此软件对列车上的辅助控制系统(门控制系统、空调控制系统、旅客信息系统和辅助供电系统)的典型控制逻辑做了开发,如门控制器的生命信号检测、空调压缩机的顺序启动、起始站和终点站的设定以及时间同步等。实现了对列车门、空调、旅客信息和辅助供电系统的预期目的。本次开发应用的网络控制平台是从国外引进的先进设备,该设备的数据处理性能强大;完善的冗余配置提高了其应用的可靠性;功能强大的程序开发软件使用户更容易的对复杂的控制进行开发。目前该设备已在国外得到了广泛的应用,如捷克布拉格地铁、日本新干线等;该设备在国内也有应用的先例,如成都地铁。本次开发应用该平台进行开发,本地测试结果表明,该套网络控制平台运行稳定,它不仅能够满足科研、实验还能实现实际列车应用的需要;所设计的控制程序控制无误,能够达到列车上的控制要求。
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全文目录
摘要 5-6 Abstract 6-10 第一章 绪论 10-17 1.1 列车网络控制系统概述 10 1.2 列车网络控制技术特点 10-11 1.3 国内外列车网络控制技术发展概况 11-15 1.3.1 列车通信网络技术 11-12 1.3.2 其他列车网络技术技术 12-13 1.3.3 列车网络控制技术发展趋势 13-15 1.4 课题来源及主要研究内容 15-16 1.4.1 课题的来源 15 1.4.2 本文主要研究内容 15-16 本章小结 16-17 第二章 TCN列车通信网络基础 17-33 2.1 列车通信网络的结构和功能 17 2.2 列车通信网络数据传输 17-19 2.2.1 数据传输模式 18 2.2.2 数据类型 18-19 2.3 多功能车辆总线MVB 19-27 2.3.1 概述 19 2.3.2 MVB物理介质 19-20 2.3.3 MVB设备分类 20-21 2.3.4 帧的编码和解码 21-22 2.3.5 MVB帧格式 22-23 2.3.6 MVB报文 23-25 2.3.7 MVB端口 25-26 2.3.8 MVB介质访问 26-27 2.4 绞线式列车总线WTB 27-32 2.4.1 概述 27 2.4.2 WTB信号表示 27-28 2.4.3 WTB帧 28-29 2.4.4 WTB报文 29-31 2.4.5 WTB介质访问 31-32 2.4.6 WTB初运行 32 本章小结 32-33 第三章 MVB网络控制开发平台 33-46 3.1 概述 33 3.2 中央控制单元系统描述 33-35 3.3 远程I/O单元系统描述 35-37 3.4 网络控制开发平台的管理和参数设置 37-40 3.4.1 查看和修改设备的系统设置 38 3.4.2 查看系统的日志 38 3.4.3 查看诊断数据 38-39 3.4.4 安装系统的升级包 39-40 3.5 UniCAP应用软件 40-45 3.5.1 UniCAP简介 40 3.5.2 UniCAP中程序开发步骤 40-45 本章小结 45-46 第四章 列车门控制系统和空调控制系统设计 46-60 4.1 列车门控制系统描述 46-47 4.2 列车门控制系统设计 47-53 4.2.1 门控制器通信状态检测 47-49 4.2.2 开关门控制 49-52 4.2.3 门安全线信号 52-53 4.3 列车空调控制系统描述 53 4.4 空调控制系统设计 53-59 4.4.1 空调模式设定 53-56 4.4.2 空调顺序启动控制 56-58 4.4.3 载荷计算 58-59 本章小结 59-60 第五章 旅客信息系统和辅助供电系统设计 60-70 5.1 旅客信息系统描述 60 5.2 旅客信息系统设计 60-65 5.2.1 起始站和终点站设定 60-62 5.2.2 站点取消设定 62-63 5.2.3 紧急广播设定 63-64 5.2.4 头车信息设定 64-65 5.3 辅助供电系统描述 65 5.4 辅助逆变器控制设计 65-69 5.4.1 辅助逆变器通信状态检测 65-67 5.4.2 SIV输出电压状态 67-68 5.4.3 SIV时间同步 68-69 本章小结 69-70 结论 70-71 参考文献 71-73 附录 MVB网络控制开发平台设备图 73-76 攻读硕士学位期间发表的学术论文 76-77 致谢 77
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中图分类: > 工业技术 > 自动化技术、计算机技术 > 自动化技术及设备 > 自动化系统 > 自动控制、自动控制系统
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