重型軌道車的網絡控制系統的製作方法
2023-07-09 02:39:26
專利名稱：重型軌道車的網絡控制系統的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及重型軌道車，具體為一種重型軌道車的網絡控制系統。
背景技術：
電傳動重型軌道車是鐵路部門施工和牽引大型養路機械編組需要的一種設備，隨著電力電子和計算機網絡技術的發展，電子控制系統和通訊系統越來越多，如柴油發動機、牽引發電機、電器櫃、牽引電動機、減速齒輪箱、空氣制動系統等，這些系統之間、系統和軌道車的顯示儀表之間，系統和軌道車故障診斷系統之間均需要進行數據交換，如此巨大的數據交換量，如仍然採用傳統數據交換的方法已滿足不了高速電氣化鐵路的需求，比如，更高的可靠性，整車信息反饋的快速性、多樣性等。
發明內容本實用新型為了解決現有重型軌道車的數據交換方法滿足不了高速電氣化鐵路需求的問題，提供了一種重型軌道車的網絡控制系統。本實用新型是採用如下技術方案實現的:重型軌道車的網絡控制系統，包括帶有CAN通信模塊的中央控制器、與中央控制器的信號輸出端相連且設於司機室內的液晶顯示器、與中央控制器的信號端相連的總線驅動器、電源模塊、以及與總線驅動器相連的CAN總線；CAN總線上連接有若干個分別與柴油發動機、牽引發電機、電器櫃、牽引電動機、減速齒輪箱、空氣制動系統等節點的傳感器連接的帶有CAN通信模塊的節點控制器；中央控制器經總線驅動器向各節點控制器接收或發送信號，並將接收到的信號傳送給液晶顯示器顯示整車各部件參數並提供故障報警；電源模塊為帶有CAN通信模塊的中央控制器、帶有CAN通信模塊的節點控制器、總線驅動器提供工作電源。所述帶有CAN通信模塊的中央控制器、帶有CAN通信模塊的節點控制器可直接從市場中購得。工作時，電源模塊 為整套裝置(中央控制器、總線驅動器及各節點控制器等)提供電壓恆定的工作電源，穩定可以確保整套裝置可靠運行；帶有CAN通信模塊的中央控制器是整車控制裝置的核心，負責程序的存儲、數據的採集和處理、邏輯運算以及控制的實現等，它具有網關的功能，接收或向各節點控制器發送信號，並傳送給液晶顯示屏；總線驅動器是中央控制器與CAN總線之間的接口，可提供對CAN總線的差動發送和接收功能，具有抗幹擾，保護CAN總線能力的作用，同時也增加信號的驅動能力，即增加信號的傳輸距離，力口快其傳輸速率；帶有CAN通信模塊的節點控制器是接收軌道車上柴油發動機、牽引發電機、電器櫃、牽引電動機、減速齒輪箱、空氣制動系統等主要節點的傳感器輸出的模擬信號、數字信息或開關信號，經過CAN通信模塊處理轉換為可在CAN總線上通訊的數據報文格式，並通過CAN通信模塊發送到CAN總線上，同時將從CAN總線上接收到的數據信息轉換成能夠驅動執行器或照明燈的模擬信號或數位訊號；液晶顯示器設於司機室內，具有存儲、回調故障碼、故障診斷、顯示整車各部分參數、報警等功能，方便司機監視整車各部分狀態，能顯示更多的信息量，更有利於信息的集中管理，並方便司機或維修人員進行故障診斷，節約維修時間。本實用新型採用CAN (Control Ier Area Network)控制器區域網組建網絡，它屬於現場總線的範疇，具有很高的網絡安全性、通訊可靠性和實時性強的優點，特別適用於環境溫度惡劣和振動大的工業環境；它將軌道車上各種信號的接線只用2根簡潔的電纜線取代，各種電子裝置通過帶有CAN通信那模塊的節點控制器掛到這2根電纜上，設備之間利用電纜進行數據通訊和數據共享，從而大大減少了車上的線束。另外，因為CAN總線系統擴充時，可直接將新節點掛在總線上，因而走線少，系統擴充容易，改型靈活；各控制單元能夠通過CAN總線共享所有的信息和資源，達到簡化、減少布線、減少傳感器數量、避免控制功能重複、提高系統可靠性和可維護性、降低成本的目的，並且增加了軌道車電氣系統的可擴展性，明顯提高了軌道車的整體性能。本實用新型採用CAN總線來組建重型軌道車的網絡控制裝置，以實現整車各個部件的狀態監測、報警、存儲以及故障診斷和查詢等；以液晶顯示器作為重型軌道車與司機交流的窗口，顯示整車各部件參數(如電參數、發動機參數、車速等)並提供故障報警；使重型軌道車的電氣系統得以簡化、布線減少、傳遞的信息量大、成本降低、體積減小，實用性強，解決了現有重型軌道車的數據交換方法滿足不了高速電氣化鐵路需求的問題，可廣泛適用於重型軌道車。
圖1是本實用新型的連接示意圖。
具體實施方式
重型軌道車的網絡控制系統，包括帶有CAN通信模塊的中央控制器、與中央控制器的信號輸出端相連且設置於司機室內的液晶顯示器、與中央控制器的信號端相連的總線驅動器、電源模塊、以及與總線驅動器相連的CAN總線；CAN總線上連接有若干個分別與柴油發動機、牽引發電機、電器櫃、牽引電動機、減速齒輪箱、空氣制動系統等節點的傳感器連接的帶有CAN通信模塊的節點控制器；中央控制器經總線驅動器向各節點控制器接收或發送信號，並將接收到的信號傳送給液晶顯示器顯示整車各部件參數並提供故障報警；電源模塊為帶有CAN通信模塊的中央控制器、帶有CAN通信模塊的節點控制器、總線驅動器提供工作電源。具體實施時，所述帶有CAN通信模塊的中央控制器、帶有CAN通信模塊的節點控制器至少可選用日本NEC公司生產的NEC78K/0系列單片機。
權利要求1.重型軌道車的網絡控制系統，其特徵在於:包括帶有CAN通信模塊的中央控制器、與中央控制器的信號輸出端相連且設於司機室內的液晶顯示器、與中央控制器的信號端相連的總線驅動器、電源模塊、以及與總線驅動器相連的CAN總線；CAN總線上連接有若干個分別與柴油發動機、牽引發電機、電器櫃、牽引電動機、減速齒輪箱、空氣制動系統節點的傳感器連接的帶有CAN通信模塊的節點控制器；中央控制器經總線驅動器向各節點控制器接收或發送信號，並將接收到的信號傳送給液晶顯示器顯示整車各部件參數並提供故障報警；電源模塊為帶有CAN通信模塊的中央控制器、帶有CAN通信模塊的節點控制器、總線驅動器提供工作電源。
專利摘要本實用新型涉及重型軌道車，具體為一種重型軌道車的網絡控制系統。本實用新型解決了現有重型軌道車的數據交換方法滿足不了高速電氣化鐵路需求的問題。重型軌道車的網絡控制系統，包括帶有CAN通信模塊的中央控制器、液晶顯示器、總線驅動器、電源模塊、以及與總線驅動器相連的CAN總線；CAN總線上連接有若干個分別與柴油發動機、牽引發電機、電器櫃、牽引電動機、減速齒輪箱、空氣制動系統等節點的傳感器連接的帶有CAN通信模塊的節點控制器。本實用新型採用CAN總線來組建重型軌道車的網絡控制裝置，使重型軌道車的電氣系統得以簡化、布線減少、傳遞的信息量大、成本降低、體積減小，實用性強，可廣泛適用於重型軌道車。
文檔編號G05B19/418GK202975747SQ20122064218
公開日2013年6月5日 申請日期2012年11月29日 優先權日2012年11月29日
發明者董曉妮, 樊明 申請人:永濟新時速電機電器有限責任公司