第七章 CRH3列车网络控制系统

第二节 CRH3列车网络控制系统设备及控 制对象
一、中央控制单元CCU • 每辆端车的司机室内，都有两个中央控制装置（CCU），即每个
牵引单元有两个CCU。其中一个CCU在主方式下工作，另一个工 作在从方式。在司机室占用端的CCU叫做列车主CCU，除了进行 主CCU的工作外，它还负责整个列车的的网络控制。其它牵引单 元的主CCU称为被引导主CCU。
• 输入输出模块可以提供16位数字量的输入，8 位数字量的输出或16位的数字量输出，8位的 继电器输出，4通道的模拟输入（±10 V、 ±20 mA、 Pt100），2通道的模拟输出 （±10 V / ±20 mA），电源模块用来将车 上的110V电压转换为24V电压。
三、中继器
• MVB-Repeater本身并不具有与MVB总线其 它设备进行信息交互的能力，它只是延 长MVB总线的通信距离。
图7-4 MVB-Compact I/O
图7-5 MVB-Compact Pt100
图7-6 SБайду номын сангаасBAS®-KLIP
二、分布式输入输出站
• SIBAS®-KLIP主要由AS318模块、总线模块、 输入/输出模块、电源模块组成。
• AS318是SIBAS®-KLIP与MVB的接口模块，总线 模块是其内部通信的桥梁；
二、分布式输入输出站
• 在动车组中有两种类型的输入输出站，一种 是输入输出点数固定不变的，并且结构非常 紧凑的紧凑式输入输出站，另一种是输入输 出模块可随输入输出通道数量的增减而变化 的智能外围终端SIBAS®-KLIP。
• 其中紧凑式输入输出站有两种类型，一种用 于采集司机室内专用信号的MVB-Compact I/O，例如，来自按钮、开关、指示器、断路 器、编码插头和主控制器的信号；另一种用 于采集PT100温度传感器信号。
• 每个牵引单元的主CCU负责本牵引单元内的车辆控制。它从车辆 总线MVB和列车总线WTB（通过其附属网关）读取命令和信息， 并向列车总线WTB和车辆总线MVB发送控制信号和反馈信息。
中央控制单元（CCU
中央控制单元CCU的任务
• 主断路器和受电弓控制 • 牵引控制单元（TCU）的牵引设置点的生成 • 变压器保护 • 车载电源控制 • 前端自动车钩和开闭机构控制 • 针对各种装置的更高级命令和控制预置值的生成，例如车门、HVAC、照
• 一个MVB网段内采用构架式的网络结构，即每辆车形 成一个MVB分支网通过中继器与一牵引单元的MVB主干 网相连接，这种结构的优点是一个MVB分支网的故障 时不致影响其它车辆的MVB分支网，在端车上由于冗 余的原因有两个MVB分段，分别通过两个中继器接入 整个MVB网段，在每个分段的两端都接有终端电阻 （120欧姆） 。
明等 • 安全环、火警系统和转向架诊断监视 • 通过分布式输入/输出站(SIBAS®-KLIP, MVB-Compact I/O)完成数字和
模拟信号输入和输出控制 • 整备运行控制 • CCU设备诊断，列车总线和车辆总线通讯诊断 • 通过附属网关连接到列车总线（WTB），对动车组和联挂列车进行配置
确定和检测
• 在CRH3动车组联挂和解编时，通过WTB能够动态识别网络终端和 网络拓扑的特点，实现WTB节点动态地址分配，自动完成列车级 的相关配置。在配置完成时，所有列车总线设备都获得一个明 确的TCN地址（牵引单元激活的网关）。
三、车厢通信网络
• CRH3的车厢级通信网络采用MVB车辆总线，它的拓扑 结构是固定的，不能动态改变，一个牵引单元内4辆 车一起构成一个MVB网段。通信采用中距离传输介质 即屏蔽双绞线，在车厢内分为两路冗余布线。
• 每个牵引单元内的MVB网段均设有两个互为冗余的中央控制单元 CCU（以下简称CCU），除此之外在MVB网段上还有牵引控制单元 TCU、制动控制单元BCU、辅助控制单元ACU、以及充电机单元 BC、空调控制单元HVAC、门控制单元、旅客信息中央控制器 PIS—STC、人机显示接口MMI、分布式输入输出站SIBAS KLIP STATION (SKS) 和紧凑式输入输出站MVB COMPACT IO 等。
• 维修信息主要通过动车组的诊断系统提供给 列车工作人员和维修人员，整个网络控制的 诊断系统集成在司机和乘务员MMI中，称为“动 车组中心诊断系统”。
• 维修信息可通过MMI显示出来，并可通过无线 通讯接口传输或服务接口下载供相关人员参 考和利用。
• 每个司机室的两个MMI之间可通过专用的以太 网在必要时进行通信。与MVB没有直接接口的 子系统可用I/O模块（SIBAS-KLIP）和中心 EMU诊断中的中央控制单元进行读取。
二、列车通信网络
• WTB的作用就是连接两个牵引单元，使两个牵引单元之间能进行 必要的列车级数据交换。完成列车网WTB和车辆网MVB之间数据 交换的基础是TCN网关，它负责WTB和MVB两个总线之间的数据转 换和路由任务。每个牵引单元有两个网关，位于端车（即1车和 8车）的司机室右柜中，分别集成在两个中央控制单元（CCU） 内，互为冗余，但只有在作为主的中央控制单元中的网关才参 与WTB和MVB通信。从中央控制单元中网关接通电源但不激活。
第七章 CRH3列车网络控制系 统
第一节 CRH3列车网络控制系统的总体结构
• 一列CRH3动车组为固定配置的8车动车组，两列8车动车组联挂 成一列长编组。
• 8车动车组分为2个由4辆车组成的牵引单元，每个牵引单元内用 MVB贯穿单元内4辆车，两个牵引单元之间通过TCN网关的WTB连 接，完成列车级信息的传递，即CRH3动车组车辆级总线采用 MVB，列车级总线采用WTB。
中央控制单元CCU的任务
• 从CCU运行和主CCU相同的程序，然而没有主 动的过程控制。从CCU监视主CCU的状态，并 做好在主CCU发生故障时接过主CCU工作的准 备。
• 在CCU发生主-从转换时不但CCU的MVB接口配 置变换，而且它们的附属网关也要转换。原 因就是只有主CCU内的网关才能激活，因此由 于网关的转换，同时就会触发列车总线 （WTB）的初运行。