基于TCN消息及过程数据实现WTB总线通信的网关程序设计

通过研究WTB总线通信机制,解决WTB总线带宽利用率低的问题。提出了利用TCN消息通信机制以及过程数据通信机制,实现WTB总线数据通信的网关软件程序设计。对WTB总线传输的数据量的通信时间计算分析、实验表明,该通信方式增加了基本通信周期内WTB总线传输的数据量,提高了WTB总线带宽利用率。利用TCN消息和过程数据的网关程序设计方式降低了大容量数据在WTB总线上的传输延时和程序开发的复杂度,保证了列车网络系统的可靠性。     

基于列车实时数据协议的以太网高速通信技术

为了满足列车通信网络中过程数据与消息数据传输的需要,在可扩展处理平台上,设计了一种基于列车实时数据协议(TRDP)的以太网网卡,并在此基础上提出一种片间总线接口方法,实现了对过程数据和消息数据的实时交互,解决了传统片间总线速率低的问题;同时利用串并联端接电阻,从硬件上改善了高速片间总线的信号完整性,保证了高速模式下过程数据与消息数据的实时交互;在所搭建的研究测试平台上,实现了TRDP对过程数据的高速传输。     

基于LabVIEW的MVB和WTB帧解码方法

介绍了MVB和WTB帧的组成,提出采用LabVIEW程序通过以太网控制示波器实时采集MVB或者WTB设备帧数据的方法,实现了将采集的帧数据根据MVB或者WTB帧的组成进行实时解码,弥补示波器不能对MVB/WTB帧数据解码的缺点和实时监测MVB/WTB设备通信发送的帧数据内容的不足。     

一种总线型和交换型网络并存的列车网络设计

为了满足列车网络日益增长的数据传输需求,同时保证列车网络数据传输的可靠性和实时性,提高列车网络的灵活性和互联互通性,设计了一种总线型和交换型网络并存的列车网络控制系统,将2种网络优势互补,并可根据列车网络的实际情况,按照故障导向安全原则自动选择网络形式。搭建了实验室仿真试验平台,进行了MVB/WTB通信和TRDP(Train Real-time Data Protocol)通信之间的转换和列车控制逻辑的测试,并通过了400 km/h跨国互联互通动车组项目验证。试验证明,总线型和交换型网络并存的列车网络系统性能优异,能够为承载更加多样化的数据和拥有更加高效传输性能的列车网络控制系统提供重要支撑。     

基于FPGA+CPCI的WTB通信板设计

为了提升TCN网关的稳定性和高效性,提出一种基于FPGA+CPCI控制芯片的WTB通信板设计方案。在WTB物理层和CPCI驱动接口硬件设计的基础上,重点介绍了WTB介质附件单元MAU的数据收发和CPCI本地总线时序控制的设计。文章遵循IEC61375-1标准,利用FPGA的有限状态机方法实现曼彻斯特编解码,并分析了本地总线的逻辑时序,利用状态机转换实现FPGA与CPCI总线间的数据读写。最后在QuartusⅡ仿真环境下验证了方案的有效性,结果满足IEC61375对帧的要求以及PCI9030手册对本地控制信号的时序约束。     

CANopen作为轨道交通车辆总线的可行性研究

本文对CANopen协议作为轨道交通车辆总线的可行性进行了理论分析和试验验证。对比分析CANopen和MVB各层协议,结合CAN及CANopen协议特点制定一套基于静态调度算法(RM)和CANopen协议的网络调度机制,通过理论分析和实例计算证明使用该调度机制的CANopen网络能达到MVB性能,从理论上证明CANopen作为轨道交通车辆总线的可行性。通过搭建试验平台,模拟实际车辆网络和数据进行试验,试验数据及试验波形结果表明:基于本套网络调度机制的CANopen网络能够达到MVB网络性能,证明CANopen作为轨道交通车辆总线的可行性。     

WTB协议栈的软件结构设计及实现

采用模型驱动的设计方法,在研究了平面型网络体系结构、快车道和慢车道、嵌入式通信网络参考模型的基础上,完成WTB协议栈的软件结构设计,划分了功能性模块和非功能性模块,对WTB初运行模块进行了控制平面和数据平面划分,指出了并行工作需求、是否包括定时器、任务切换的系统开销是否可以忍受、可移植性等是模块实现方式选择的重要因素,最后给出了各任务的优先级.     

动力集中型动车组网络控制系统仿真测试台

动力集中动车组网络控制系统是一个复杂的系统,它由多个功能相对独立的子系统通过列车总线WTB和车辆总线MVB互相连接构成控制与通信网络,相互协作实现对整列车的控制。微机网络控制系统的可靠性和稳定性决定了动车组能否稳定运行。由于微机网络控制系统结构庞大,控制逻辑错综复     

一种多功能车辆总线周期扫描表优化设计方案

介绍了多功能车辆总线有关介质分配的基本概念,分析了按照IEC 61375-1标准定义的基本规则所构造的周期扫描表存在的缺陷。提出了一种将数据量最大的端口数据安排在当前网络负荷最小的基本周期发送的周期扫描表优化设计方案,采用该方案生成的周期扫描表中的周期变量分布均匀,各个基本周期内网络负荷基本均衡,从而实现MVB网络实时调度的性能优化。     

城市轨道交通新型车载信号设备以太网网关的设计

目前轨道车辆常用的串行控制总线面临总线阻塞和控制时间延迟等问题,以太网通信总线是未来发展方向。对车载信号设备与不同车载网络总线间的通信进行了阐述,分析MVB(多功能车辆总线)和以太网的报文,完成了MVB-TCP/IP通信模块的设计,实现以太网通信协议与MVB间的数据传输。