一种城市轨道交通内燃机车总线控制系统网络技术方案

本技术涉及城市轨道交通内燃机车总线控制系统网络技术领域，尤其是一种城市轨道交通内燃机车总线控制系统网络，包括机车控制单元VCU、数字量/模拟量信号发生设备、人机交互界面DMI、MODBUS/RTU‑CAN网关、柴油机电子控制模块ECM和变速箱控制模块TCU；所述机车控制单元VCU一端通过RS485串口总线与人机交互界面DMI双向联通，一端通过基于MODBUS/RTU协议的RS485串口总线与MODBUS/RTU‑CAN网关双向联通，还有一端接受数字量/模拟量信号发生设备的信号；所述MODBUS/RTU‑CAN网关通过基于J1939协议的CAN总线与柴油机电子控制模块ECM和变速箱控制模块TCU双向联通。本技术能够满足现有内燃机车总线控制需求，且同时考虑经济性和操作的便携性。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及城市轨道交通内燃机车总线控制系统网络，尤其是一种城市轨道交通内燃机车总线控制系统网络。

技术介绍

1、对于目前国内传统的国铁内燃机车和客车，基本都为电力牵引，动力来源为高压架线网或牵引蓄电池，列车通讯系统网络需符合tb/t 3035-2002 标准。其网络控制模型如下图1所示。车辆控制总线主要采用mvb总线，而列车线采用gw网关转换为wtb总线，用于车辆间的通信。其硬件成本高，但安全性和实时性好。

2、国内轨道交通内燃机车主要用于地铁客车、钢厂铁水罐车等牵引作用，由于实时性和可靠性要求相对较低，考虑成本限制，除非特殊要求，一般不采用上述方案。

3、国内轨道交通内燃机车其动力来源一般都为柴油机+传动箱的动力总成。主流的国际品牌柴油机和传动箱无一例外都支持国际标准的can/j1939总线。如果整车控制总线亦采用can总线，vcu可以直接通过can总线与柴油机ecm以及传动箱tcu通讯，进行信号采集与控制，这无疑是最经济高效的控制方式。

4、目前传统的内燃机车的vcu一般都采用工业小型plc并扩展各种i/o输入输出模块，通信模块等来组成。通讯方面普遍支持rs485串口总线或以太网总线，无法直接支持can总线。而使用车辆或非道路机械专用控制器虽然可支持can总线，但首先其硬件成本过高，大多为非标或进口产品，后期硬件采购和升级更换不便；其次i/o、通讯扩展需要找第三方供应商，与plc的兼容性和可靠性不强，不如plc原厂扩展模块稳定，不符合机车rams可靠性要求；第三是专业的控制器一般都采用codesys 或c语言进行编程，对机师的软件水平要求较高，可操作性和后期维护性差。

技术实现思路

1、为了克服现有的不足，本技术提供了一种城市轨道交通内燃机车总线控制系统网络，通过增加一个modbus rtu/can总线协议转换网关，把常用机车控制单元vcu支持的rs485总线转换为can总线，modbus/rtu协议转换为sae-j1939协议，从而把机车控制单元vcu接入整车can总线网络。

2、本技术解决其技术问题所采用的技术方案是：一种城市轨道交通内燃机车总线控制系统网络，包括机车控制单元vcu、数字量/模拟量信号发生设备、人机交互界面dmi、modbus/rtu-can网关、柴油机电子控制模块ecm和变速箱控制模块tcu；所述机车控制单元vcu一端通过rs485串口总线与人机交互界面dmi双向联通，一端通过基于modbus/rtu协议的rs485串口总线与modbus/rtu-can网关双向联通，还有一端接受数字量/模拟量信号发生设备的信号；所述modbus/rtu-can网关通过基于j1939协议的can总线与柴油机电子控制模块ecm和变速箱控制模块tcu双向联通。

3、根据本技术的另一个实施例，进一步包括，所述数字量/模拟量信号发生设备另一端连接司机操纵台主令设备、速度传感器、温度压力开关以及温度压力传感器。

4、根据本技术的另一个实施例，进一步包括，所述人机交互界面dmi根据实际操作台数量设有若干组。

5、根据本技术的另一个实施例，进一步包括，所述机车控制单元vcu一端通过rs485串口总线与远程i/o模块双向联通。

6、根据本技术的另一个实施例，进一步包括，所述modbus/rtu-can网关通过can总线与制动控制单元bcu双向联通。

7、本技术的有益效果是，能够满足现有内燃机车总线控制需求，且同时考虑经济性和操作的便携性。

本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种城市轨道交通内燃机车总线控制系统网络，其特征是，包括机车控制单元VCU、数字量/模拟量信号发生设备、人机交互界面DMI、MODBUS/RTU-CAN网关、柴油机电子控制模块ECM和变速箱控制模块TCU；所述机车控制单元VCU一端通过RS485串口总线与人机交互界面DMI双向联通，一端通过基于MODBUS/RTU协议的RS485串口总线与MODBUS/RTU-CAN网关双向联通，还有一端接受数字量/模拟量信号发生设备的信号；所述MODBUS/RTU-CAN网关通过基于J1939协议的CAN总线与柴油机电子控制模块ECM和变速箱控制模块TCU双向联通。

2.根据权利要求1所述的城市轨道交通内燃机车总线控制系统网络，其特征是，所述数字量/模拟量信号发生设备另一端连接司机操纵台主令设备、速度传感器、温度压力开关以及温度压力传感器。

3.根据权利要求1所述的城市轨道交通内燃机车总线控制系统网络，其特征是，所述人机交互界面DMI根据实际操作台数量设有若干组。

4.根据权利要求1所述的城市轨道交通内燃机车总线控制系统网络，其特征是，所述机车控制单元VCU一端通过RS485串口总线与远程I/O模块双向联通。

5.根据权利要求1所述的城市轨道交通内燃机车总线控制系统网络，其特征是，所述MODBUS/RTU-CAN网关通过CAN总线与制动控制单元BCU双向联通。

...

【技术特征摘要】

1.一种城市轨道交通内燃机车总线控制系统网络，其特征是，包括机车控制单元vcu、数字量/模拟量信号发生设备、人机交互界面dmi、modbus/rtu-can网关、柴油机电子控制模块ecm和变速箱控制模块tcu；所述机车控制单元vcu一端通过rs485串口总线与人机交互界面dmi双向联通，一端通过基于modbus/rtu协议的rs485串口总线与modbus/rtu-can网关双向联通，还有一端接受数字量/模拟量信号发生设备的信号；所述modbus/rtu-can网关通过基于j1939协议的can总线与柴油机电子控制模块ecm和变速箱控制模块tcu双向联通。

2.根据权利要求1所述的城市轨道...

【专利技术属性】
技术研发人员：何斌，胡丽敏，
申请(专利权)人：江苏今创车辆有限公司，
类型：新型
国别省市：