LonWorks在列車通信網(wǎng)絡(luò)上的應(yīng)用
加入技術(shù)交流群
在DDJ1一動六拖的動車組上，也是采用ADtranz公司的MICAS-S2系統(tǒng)，全列車也只有兩個節(jié)點（動力車和控制車上各一個），能由控制車來操縱全列車，可在兩個方向上行駛。但總線結(jié)構(gòu)上與伊朗車組有兩點不同，一是車間連接的跨接電纜由一個車的末端伸出，至另一節(jié)車輛的插座，從而省去一組接插件；二是考慮到能將兩列短編組列車連接成長編組工作，列車總線冗余方式作了改變。在TM1車中，將前向通道折回作為列車總線冗余通道，只是同一塊插件通道和列車總線介質(zhì)的冗余，而在DDJ1機(jī)車上增加了一套列車總線硬件，做到列車總線硬件和通信介質(zhì)的雙冗余。
LonWorks在列車通信網(wǎng)絡(luò)上的應(yīng)用
可以用作列車通信網(wǎng)絡(luò)的還有現(xiàn)場總線的產(chǎn)品?，F(xiàn)場總線是當(dāng)今自動化領(lǐng)域技術(shù)發(fā)展的熱點之一，被譽(yù)為自動化領(lǐng)域的計算機(jī)局域網(wǎng)。五十年代檢測控制儀表處于發(fā)展的初級階段，信號僅在本儀表內(nèi)起作用。后來出現(xiàn)了氣動、電動系列的單元組合式儀表，出現(xiàn)了集中控制室。后來人們尋求用數(shù)字信號取代模擬信號，出現(xiàn)了直接數(shù)字控制。隨著計算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，出現(xiàn)了數(shù)字調(diào)節(jié)器、可編程控制器（PLC）以及有多個計算機(jī)構(gòu)成的集中、分散相結(jié)合的集散控制系統(tǒng)，也就是今天被許多企業(yè)采用的DCS系統(tǒng)。由于在DCS系統(tǒng)形成的過程中，受計算機(jī)系統(tǒng)早期存在的系統(tǒng)封閉這一缺陷的影響，各廠家的產(chǎn)品自成體系，彼此不能互連，難以實現(xiàn)互操作，組成更大范圍信息共享的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)存在很多困難。
新型現(xiàn)場總線控制系統(tǒng)突破了DCS系統(tǒng)中通信由專用網(wǎng)絡(luò)的封閉系統(tǒng)帶來的缺陷，把基于封閉、專用的解決方案變成基于公開化、標(biāo)準(zhǔn)化的解決方案，即可以把來自不同廠商而遵守同一協(xié)議的自動化設(shè)備，通過現(xiàn)場總線連成系統(tǒng)，實現(xiàn)綜合自動化的各種功能；同時把DCS集中與分散相結(jié)合的集散系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，變成全分布式機(jī)構(gòu)，把控制功能下放到現(xiàn)場，依靠現(xiàn)場智能設(shè)備實現(xiàn)基本控制功能。
PROFIBUS、基金會現(xiàn)場總線（FF）、CAN和LonWorks是目前幾種有影響的現(xiàn)場總線技術(shù)
LonWorks是美國Echelon公司開發(fā)的工業(yè)現(xiàn)場總線，與其它工業(yè)現(xiàn)場總線相比，它的溫度范圍寬，其網(wǎng)絡(luò)芯片即神經(jīng)元協(xié)議控制器和總線收發(fā)器的工作溫度為-40℃～85℃；支持雙絞線、電力線、無線電、紅外線、光纖等多種介質(zhì)和支持總線型、環(huán)型、自由拓?fù)湫投喾N拓?fù)?；傳輸信號采用差分曼徹斯特編碼；是現(xiàn)有各種現(xiàn)場總線中唯一提供了OSI參考模型中所定義的全部7層服務(wù)的網(wǎng)絡(luò)，它有配套的節(jié)點、路由器或網(wǎng)關(guān)開發(fā)、網(wǎng)絡(luò)調(diào)試、安裝設(shè)備，可以在較高層次上實施網(wǎng)絡(luò)工程。
LonWorks用在鐵道車輛上已有先例；今年7月19日，LonWorks互操作協(xié)會運(yùn)輸任務(wù)組開會討論了鐵路運(yùn)輸業(yè)的第一個LonMark功能框架（LonMarkFunctionalProfile）草案。
九十年代初在美國出現(xiàn)的LonWorks工業(yè)控制網(wǎng)絡(luò)，這些年來迅速在各個領(lǐng)域推廣普及開來，鐵路運(yùn)輸領(lǐng)域也不例外。加拿大Bombardier和日本川崎等公司已將LonWorks用作列車通信網(wǎng)絡(luò)，用在他們生產(chǎn)的地鐵車輛上。
今年IEEE制定的列車通信標(biāo)準(zhǔn)IEEE1473-1999包含了TCN和LonWorks，即1473-T(TCN)和1473-L(LonWorks)，而且有些公司已在生產(chǎn)連接這兩個協(xié)議的網(wǎng)關(guān)。我國列車總線采用LonWorks現(xiàn)場總線的方案，首先在昆明—石林車組上進(jìn)行三點的通信試驗，現(xiàn)已成功地用于新曙光號二動九拖的內(nèi)燃動車組上。列車總線為雙絞屏蔽線，通信速率78Kbit/s。雙層全空調(diào)新曙光號快速列車可載客1140人，首尾兩節(jié)都是動車，中間9節(jié)為拖車，藍(lán)白相間的車身分為兩層。它的時速超過199公里?，F(xiàn)在每天在上海、南京、杭州間運(yùn)行。
鑒于時間倉促，LonWorks電路板還來不及做各種試驗，雖然目前在新曙光號快速列車的使用尚未出現(xiàn)問題。另外，當(dāng)列車上網(wǎng)絡(luò)節(jié)點再多時，LonWorks通信的實時性問題尚待研究；列車的重組也有待試驗。
新曙光號2動9拖內(nèi)燃動車組。從1999年10月開始使用LonWorks技術(shù)，已無故障運(yùn)行40余萬公里。
總之，LonWorks在新曙光號快速列車的成功應(yīng)用，是LonWorks技術(shù)在我國鐵路領(lǐng)域的首次嘗試。要發(fā)揮LonWorks技術(shù)的長處，還有很多工作要做。希望在今后的工作中，能同各位同人共磋技藝，并得到Echelon公司和威通公司進(jìn)一步的支持。
評論