CRH2动车组列车控制网络结构

1CRH2动车组列车信息网络2内容提要1.CRH2动车组信息网络系统系统结构与技术规格(性能指标)传输介质与布线方法系统组成信息传输通道及冗余设计列车网络节点设备（中央装置、终端装置）车厢智能设备及其与列车网的连接3CRH2列车信息控制系统——TICS4CRH2动车组控制网络功能概述CRH2动车组控制网络由三菱电机设计、制造。列车信息控制装置的三大功能：控制指令传送功能，通过减少列车贯穿线实现列车轻量化。状态监视功能，将列车信息显示在司机台的显示器上，方便乘务员了解列车运行状态。车上检查功能，实现车载设备检查自动化，通过车上操作减轻列车维护、保养工作。5一、列车信息控制系统总体结构•列车信息控制系统由监控器和控制传输部分组成。•硬件为一体化装置•控制指令传送系统采用独立于监视器部分的双重CPU方式，具有故障导向安全和备份。•通信采用ANSI878.1ARCNET标准。(美国国家技术标准）•头车设置的中央装置为双重系统构成，确保其可靠性。•前后中心的控制单元间采用母线仲裁。6列车级控制的网络组成设备车辆编号T1c-1M2-2M1-3T2-4T1k-5M2-6M1s-7Tc2-8中央装置11终端装置11111111显示器212显示控制装置212IC卡读卡器227列车级控制网络拓扑结构三重安全冗余：双重光纤环形网；自我诊断传送线的备份传输。自我诊断传送线双重环形光纤网络布线编组重联网络连接线编组重联网络连接线8中央/终端装置内部信息传送结构监视器部（1系）控制发信部2系监视器部（2系）控制发信部1系显示器卡架显示器卡架车内引导显示器控制接收部监视器部MDMCI/BCU显示器光节点光节点1系光节点2系（乘务员室）监视器服务机器控制断开复位断开复位监视器服务机器控制（192kbps）终端装置（司机室：正面）（驾驶室：侧面）中央装置控制指令至电气连接器至电气连接器自我诊断信息传送线（38.4kbps）车辆信息传送线（2.5Mbps）①①③③②③②①①④注）装置内置接口①光节点－监视器部：共用存储器结合②光节点－光节点：2.5Mbps串行传送③光节点－控制传送部：19.2kbps串行传送④监视器部－车内引导显示器：20mA电流环路串行传送图3.1车辆信息控制装置传送系统构成车内引导显示器控制传送部监视器部MDM光节点终端装置②①CI/BCU④③①（192kbps）9列车级网络技术性能双重光纤网适用标准：ANSI878.1“ARCNET”传送速度：2.5Mbps传输介质：光纤拓扑结构：环形冗余措施：双向环形网络，故障导向安全设计编组联挂时，中央装置之间由2对电线(双绞屏蔽线)连接，联挂条件成立时，联挂前两编组中独立的环线回路结合形成大编组环线回路控制指令传输延迟在50ms以内（编组联挂时依然如此）10列车级网络技术性能自我诊断传送线适用标准：HDLC，固定帧长度的轮询访问传送速度：38.4Kbps传输介质：双绞线拓扑结构：总线信号编码：基带方式24VP-P(120Ω平衡电路)编组联挂时，自我诊断传送线连接整个列车控制指令传输周期10ms11中央装置机箱结构图接线插座12中央装置外形图13中央装置电路板面板布置图14中央装置各电路板功能•MDM8：中央装置的光纤网络传输卡。中央装置用该卡收发光信号，它是信息控制系统的主要传输电路。•TRC2/3板：信号传输卡。该卡有8/12个传输通道，用于连接车载智能设备。包含20mA电流环与HDLC同步通信电路。•CPU3板：中央装置监视器部主处理板。板上CPU字长32位（相当于MC68360），具备4MBROM存储器，2MBRAM存储器。该板实际上是为中央装置设计的专用嵌入式计算机，用于信息的处理、计算及信息记录。15中央装置各电路板功能（续）•DIS板：光电隔离数字信号输入卡。用于处理24V、100V开关输入信号，输入信号较多。•DIO板：光电隔离或继电器隔离数字信号输出卡。用于处理24V、100V开关输出信号，输入信号较少。•PS板：电源卡。该板为DC/DC电源调整卡，输入为100VDC，输出电压为24VDC与5VDC。输出电流有两种规格，其中PSB型容量较大，24V输出2A，5V输出8A，作为中央装置供电电源。PSA型容量较小，24V输出2A，5V输出3A，作为终端装置供电电源。•TXC板：操作台控制指令处理卡。中央装置用该卡接收并处理控制指令，再发送到列车网络。16三种运行模式：一般检修诊断备用。17终端装置机箱结构图18终端装置电路板面板布置图19终端装置各电路板功能MDM8板：光信号传输卡。终端装置用该卡收发光信号，它是列车信息控制系统的主要传输电路。MDM9板：光信号传输卡。终端装置用该卡与制动控制器（BCU）及牵引变流器（CI）交换信息。AIN板：模拟信号输入卡。终端装置用该卡采集模拟信号，模拟信号输入范围为0～100V。RXC板：控制指令接受卡。终端装置用该卡接受中央装置传输来的指令。20显示控制装置外形图汉语版机器铭牌拉出装置用把手小片孔取出连接器需要的尺寸车内装饰连接器QE50装置侧：OE4401-50P车内装饰侧：OE4301A=505保护罩红21显示控制装置电路板布置+5VadlP5N5+24VadlP24N24PSBＲＥＳＥＴＤＡＴＡＣＰＵＲＵＮＯＮＬＩＮＥ１ＯＮＬＩＮＥ２ＳＮ２ＳＮ１ＣＴ２ＣＴ１ＴＮ２ＴＮ１ＴＬ２ＴＬ１F/W/HR/EＤＳＷ１ＤＳＷ２１/５２/６３/７４/８CHＳＤ/ＲＤＳＤ/ＲＤCPU622显示器结构及外形图取出连接器需要的尺寸输入输出连接器WARNINGLABEL孔23IC卡读卡器机械结构图输入输出连接器栓铡：QE4301A-30S栓托座侧：QE4401-30P汉语机器铭牌安装上方向上面图取出连接器需要的尺寸IC卡弹出尺寸安装上方向安装孔24IC卡用途说明数据管理装置IC存储卡列车信息控制装置数据管理装置可以输入告示文，此告示文显示在LED形式的车内信息显示器上。在数据管理装置上输入的告示文先写入到IC存储卡里。写入到IC存储卡里的告示文记忆到列车信息控制装置的非易失性存储器里。25IC卡功能•读取IC卡：从IC卡上读取告示文、停靠站、公里里程的信息。•写入IC卡：将列车信息控制装置上记录的各种信息和牵引变流器上记录的故障数据写入IC卡中。26车厢设备与列车网络的连接点对点连接轮询方式20mA电流环路方式24Ｖ异步通信方式19.2kbps/9600bps光纤点对点连接（CI、BCU），HDLC192kbps27整体连接图28中央装置连接设备TRC电路板通信端口显示控制装置1显示控制装置2IC卡读卡器1IC卡读卡器2LKJ联挂解挂控制器速度发生器SG距离检测器双绞线20mA电流环29中央装置连接设备（续）TXC电路板来自司机台的开关量信号30终端装置连接设备TRC电路板通信端口车内信息显示器1车内信息显示器2配电盘控制器空调控制器侧面目的地显示器辅助电源控制器车号显示器双绞线20mA电流环31终端装置连接设备（续）MDM9光纤通信电路板（拖车）制动控制器BCU光纤连接32终端装置连接设备U（续）MDM9光纤通信电路板（动车）制动控制器BCU牵引变流器CI光纤连接33车内信息显示器外形卫生间使用状况显示LED旅客信息显示点阵车厢号显示