CRH2型动车组网络控制系统原理,南车青岛四方机车车辆股份有限公司,Page 2,目录提要,,,1系统概述,,,2信息传输,,,4一般故障处理,,,3故障应急处理,,,,,,网络 控制系统,Page 3,1系统概述,,1.1,MON系统组成,,MON系统网络结构,,MON系统功能简介,1.2,1.3,Page 4,1.1 MON系统组成,车辆信息控制系统主要由中央装置、终端装置、车辆信息显示器、显示控制装置、IC卡读写装置及车厢内各对象设备组成CRH2A型动车组车辆信息控制系统构成,Page 5,1.1 MON系统组成,中央装置,终端装置,显示器控制装置,车辆信息显示器,IC卡读写装置,Page 6,1.2 MON系统主要部件介绍,,,系统中央装置各插件功能,Page 7,1.2 MON系统主要部件介绍,MDM8,TRC3,TRC2,CPU3-1,DIS2,DIO,TXC,TXC,TRC3,CPU3-2,MDM8,MEMORY,MEMORY,,,,,,,,,,,,,30mA电流环传输,,20mA电流环传输,,24V、100V开关输入,,24V、100V开关输出,,总线,牵引、制动、方向手柄及操纵台上开关等控制指令输入,总线(Busline),,,,,,中央1系,中央2系,,,显示控制装置,,显示控制装置,30mA电流环传输,,,,,,,,,分成1系和2系两部分:1系包括MDM8-1、TRC3-1、TRC2-1、CPU3-1、DIS2、DIO、PSB、TXC八块插件; 2系包括TXC、PSB、TRC3-2、CPU3-2、MDM8-1五块插件。
与其它MON设备光传输,与其它MON设备光传输,MON系统中央装置各插件内部联系图,Page 8,1.3MON系统主要部件介绍,MON系统终端装置各插件功能介绍,Page 9,1.2 MON系统主要部件介绍,,MDM8,MDM9,TRC2,CPU3-2,DIS2,DIO,RXC,,,,,,,,,CI、BCU传输 (光传输),,20mA电流环传输,,,来自TXC的控制指令输出,,,终端1系(监视系),,,,终端2系(控制系),AIN,,模拟(Analogue)输入,分成1系和2系两部分: 1系包括MDM8-2、MDM9、TRC2-2、CPU3-2、DIS2、DIO、PSB、AIN八块插件; 2系包括RXC、PSA两块插件24V、100V开关输入,24V、100V开关输出,与其它MON设备光传输,MON系统终端装置各插件内部联系图,Page 10,1.2MON系统主要部件介绍,,MON系统显示控制装置各插件功能介绍,Page 11,1.3 MON系统主要部件介绍,1.3.6 MON系统显示器介绍,,操纵台上各配置两台MON显示器,一台与MON的1系连接,一台与MON的2系连接。
在提高平时使用时的使用能力外,在万一发生故障时,仍可维持基本的显示功能除了两端司机室外,在监控室还装有1台显示器,供机械师使用Page 12,1.2MON系统主要部件介绍,MON系统IC卡读写装置,它是MON系统日常与外界进行数据上传与下载的接口Page 13,1系统概述,,1.1,MON系统组成,,MON系统网络结构,,MON系统功能简介,1.2,1.3,Page 14,1.2MON系统网络拓扑图,,,Page 15,1系统概述,,1.1,MON系统组成,,MON系统网络结构,,MON系统功能简介,1.2,1.3,Page 16,1.3MON系统功能简介,(1)牵引/制动指令的传输: 牵引指令、制动指令的串行传输 救援连结时的制动指令的串行传输 (2)设备的切除/复位: 向牵引变流器/辅助电源装置/配电盘传送复位指令 设备远程切除指令的传输 辅助绕组电源感应(电源切换)电路的控制 3相AC400V电源感应的控制(BKK投入/切除控制) 空调温度控制器的复位 通过滞留开关对115线系统的切除控制,Page 17,1.3MON系统功能简介,(3)显示灯/蜂鸣器控制: 司机台故障显示灯的显示输出 司机台单元显示灯的显示输出 司机台蜂鸣器的鸣叫输出 各车配电盘显示灯的显示输出 空挡、恒速等亮灯的控制 (4)设备的切除/复位: 发生故障或者异常时,进行报警,显示内容及故障处理措施 司机及机械师辅助用的各种列车信息/设备信息的显示 与其它编组之间的解联/联挂状态的显示 安全设施故障记录的显示 最新故障记录的显示,Page 18,1.3MON系统功能简介,(5)服务设备控制: 侧面目的地显示器的显示内容 车号显示器的显示信息指令 向自动播放装置传送播放定时信息 解联时给其它编组的播放切换输出 服务设备(空调、室内灯等)的控制及状态显示,Page 19,1.3MON系统功能简介,(6)数据记录: 发生主故障时的设备动作信息的记录 发生故障时的状态记录 走行距离及牵引/再生电力的累计 营业运行中或者试运行中的列车性能信息的收集 营业运行中或者试运行中的项目选择信息的收集 营业运行中或者试运行中的空调运转率信息的收集 营业运行中或者试运行中的空调运转状态信息的收集 (7)车上试验: 车上试验:车上各设备(牵引变流器、制动器、辅助电源、门等)内置的与自诊断功能相协调的车上试验功能 试验结果的收集,Page 20,1.3MON系统功能简介,(8)自我诊断传输线: 各监视器部/控制传输部之间的传输错误的检测 控制信息的自我诊断 光传输故障时的运转控制指令的备份 自我诊断传输线故障时在车辆信息显示器上显示自我诊断线连接不良的故障信息 (9)其它功能: MON程序远程装载功能 升弓位置异常监测功能 自动过分相控制逻辑,Page 21,目录提要,,,1系统概述,,,2信息传输,,,4一般故障处理,,,3故障应急处理,,,,,,网络 控制系统,Page 22,2信息传输,,2.1,信息传输规格,,信息传输网络结构,,信息传输方式,2.2,2.3,Page 23,2.1信息传输规格,列车信息传输系统:由光纤连接各个中央装置及终端装置,构成双重环形回路结构。
通过该环形回路结构,对控制指令等要求有应答的重要数据,中央装置光节点同时向环形传输回路的两个方向发送,以便即时避开障碍部分另外,对于监控信息等其他的数据,采用单方向传输,如果发信源的光传输节点没有检测到应答,则向另一方向的传输回路发送信息,以避开障碍 设置有备份传输线(自我诊断传输线),在环形网络故障时也可以进行信息传输在发生故障时,使用备份传输线传输控制指令,对各设备进行控制自我诊断传输线采用双绞线,以总线方式连接中央装置与终端装置各个装置可时刻独立进行对故障等的监视Page 24,2.1信息传输规格,,Page 25,2信息传输,,2.1,信息传输规格,,信息传输网络结构,,信息传输方式,2.2,2.3,Page 26,2.2信息传输网络结构,,列车级网络由中央装置、终端装置、列车监控显示器、显示控制装置、IC卡读写装置等设备构成Page 27,2.2信息传输网络结构,,车厢级网络指中央装置/终端装置与车厢内智能设备之间信息交换的通道中央装置/终端装置与设备之间采用点对点通信方式,CI、BCU与终端装置采用光纤连接,其它设备与中央装置、终端装置采用电流环方式连接Page 28,2信息传输,,2.1,信息传输规格,,信息传输网络结构,,信息传输方式,2.2,2.3,Page 29,2.3信息传输方式,,(1)特征 为提高系统的可靠性,具有以下结构特征: 双重环路结构(冗余性) 中央装置内的控制传输部的双重化(冗余性) 与监视部功能相分离的双CPU的控制传输部(失效保护性) 能够独立支持的备份传输线(备份功能),Page 30,2.3信息传输方式,,(2)节点的动作 各节点携带发送目的地和发送方的地址将数据传输到相邻的节点。
各节点进行判断,如果接收数据的目的地是本节点地址则接收,否则传到相邻的节点广播或多播数据携带全局地址进行传输另外,当接收数据的目的地址回到发送节点时,因数据已循环了一周,所以将其废弃 信息传输按以下的2个种类进行分类传输 1) 控制指令:前进/后退、牵引、制动指令等 2) 监视信息:监视、服务器信息 将这些作为独立的传输帧(1个信息),传输到环路上控制指令很重要,因此同时向左、右相邻节点传输通过左右两个环路来弥补发生错误时的传输延迟Page 31,2.3信息传输方式,,(3)传输周期与延迟时间 控制指令 传输周期(控制传输部从接收到司机台指令后,向中央节点发送信息的周期)为10ms; 控制指令接收后,传输到各控制装置的时间在50ms以内 监视信息 1个节点的监视信息的传输周期=节点数×10ms(在编组内各节点一个一个按顺序以10ms周期进行传输,因此一个循环需要花费的时间与节点数量有关)Page 32,目录提要,,,1系统概述,,,2信息传输,,,4一般故障处理,,,3故障应急处理,,,,,,,网络 控制系统,Page 33,3故障应急处理,,3.1,故障发生及故障查看,,故障出现后的查找,,远程切除故障与复位,3.2,3.3,Page 34,3.1故障发生及故障查看,,按“故障发生”键,故障发生时,会自动弹出“故障信息”界面,内容包括故障位置、名称、代码及保护装置动作信息等,但几秒钟后就会恢复到“行驶信息”界面,,有故障发生时,“故障发生”栏变红色,,Page 35,3.1故障发生及故障查看,,“故障发生”界面显示为最新的故障信息,按“上一页面”或“下一页面”可查询最近的20个故障,Page 36,3.2故障发生后的查找,通过故障详情,了解故障发生的设备和所在车辆之后。
在“一般”模式下的“司机模式菜单”里,可以点击相应的按键,了解相应的设备状态和详细故障Page 37,3.3远程切除故障与复位,,●通过远程控制切除界面,可以对部分装置进行“精确”的切除,同时也可以将切除后的装置重新投入运行●远程切除相应的装置不会断100V控制电,只是切除相应装置控制强电的继电器,不会影响100V控制电源按“远程控制切除”键,,,Page 38,3.3远程切除故障与复位,,通过在“切除状态”栏了解一些主要设备(受电弓、VCB、M车、压缩机、紧急隔离、门状态)的投入或切除状况,当有设备切除时相对应的网络点会变成红色通过此界面可以了解当前主要设备的一些运行状态显示当前一些主要设备的投入或切除状态,按“切除状态”键,Page 39,目录提要,,,1系统概述,,,2信息传输,,,4一般故障处理,,,3故障应急处理,,,,,,,网络 控制系统,Page 40,4一般故障处理,,4.1,故障判断作业流程,,一般模式故障判断步骤,,检修模式故障判断步骤,4.2,4.3,,诊断模式故障判断步骤,4.4,,IC卡下载故障数据后的地面分析,4.5,,LED模式故障判断步骤,4.6,Page 41,4.1故障判断作业流程,Page 42,4一般故障处理,,4.1,故障判断作业流程,,一般模式故障判断步骤,,检修模式故障判断步骤,4.2,4.3,,诊断模式故障判断步骤,4.4,,IC卡下载故障数据后的地面分析,4.5,,LED模式故障判断步骤,4.6,Page 43,4.2一般模式故障判断步骤,,,,库内停车状态下 “一般”灯亮,按“司机”键,按“故障一览”键,,Page 44,4一般故障处理,,4.1,故障判断作业流程,,一般模式故障判断步骤,,检修模式故障判断步骤,4.2,4.3,,诊断模式故障判断步骤,4.4,,LED模式故障判断步骤,4.5,Page 45,4.3检修模式故障判断步骤,,,,,,库内停车状态下按“检修”键,,通过车上检查、主故障记录、故障记录信息等可以帮助确定故障点并为分析故障原因,Page 46,4.3检修。