【正文】 2021 屆畢業(yè)設(shè)計任務(wù)書 課題名稱：城軌車輛網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)的分析及故障排除 專 業(yè) 系 軌 道 交 通 系 班 級 學(xué)生姓名 指導(dǎo)老師 完成日期 2021 年 12 月 1 2021屆畢業(yè)設(shè)計任務(wù)書 一、 課題名稱： 列車網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)分析及故障排除 二、 指導(dǎo)老師： 三、 設(shè)計內(nèi)容與要求： 課題概述 : 隨著牽引動力 的交流化和運行速度的提高，列車上采用微機實現(xiàn)智能化控制的部件或裝置也越來越多，各微機系統(tǒng)間的協(xié)調(diào)和信息交換顯得越來越重要。另外，為提高列車的舒適度，各種輔助裝置的控制和服務(wù)裝置的控制都必須納入到這個微機控制系統(tǒng)中來。因此，列車控制也由單臺機車的牽引傳動控制逐漸向網(wǎng)絡(luò)控制方向發(fā)展，網(wǎng)絡(luò)控制技術(shù)已經(jīng)成為核心技術(shù)之一。 本課題基于 TCN、 ARCNET等常見列車通信網(wǎng)絡(luò)，分析其通信原理和通信特點，著重分析 高速動車、大功率交傳機車、城軌車輛等多類列車網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)的拓撲結(jié)構(gòu)、控制功能、硬件組成及工作原理， 指出網(wǎng)絡(luò)控制系 統(tǒng)中 常見的故障現(xiàn)象，闡述其故障應(yīng)急處理方法。 設(shè)計內(nèi)容與要求： （ 1）設(shè)計內(nèi)容 本課題下設(shè) 3 個子課題： ① CRH 動車組網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)的分析及故障排除 ② HXD 交傳機車網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)的分析及故障排除 ③ 城軌車輛網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)的分析及故障排除 每個子課題設(shè)計的主要內(nèi)容可包括： ① 列車網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)的發(fā)展歷史及現(xiàn)狀分析 ② 列車網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)的功能、特點及其與傳統(tǒng)機車微機控制系統(tǒng)的區(qū)別 ③ 常見的列車網(wǎng)絡(luò)通信標準 ④ 以某個車型為例，從結(jié)構(gòu)、原理、可靠性、實時性等方面詳細分析該車型的網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng) ⑤ 列車網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)常見故障的判斷分析與處理 ⑥ 結(jié)論 （ 2）要求 ① 通過檢索文獻或其他方式，深入了解設(shè)計內(nèi)容所需要的各種信息； ② 能夠靈活運用《電力電子技術(shù)》、《計算機應(yīng)用技術(shù)》、《機車總體》、《列車網(wǎng)絡(luò)控制技術(shù)》等基礎(chǔ)和專業(yè)課程的知識來分析城軌列車、大功率機車及高速動車組上的網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)。 2 ③ 要求學(xué)生有一定的電子電路，軌道交通專業(yè)基礎(chǔ)。 四、設(shè)計參考書 《列車網(wǎng)絡(luò)控制技術(shù)原理與應(yīng)用》 《動車組網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)》 《 CRH2 型動車組》、《 CRH5 型動車組》 《 HXD 大功率機車》 五、設(shè)計說明書內(nèi)容 封面 目錄 內(nèi)容摘要 (200400 字左右，中英文 ) 引言 正 文（設(shè)計方案比較與選擇，設(shè)計方案原理、分析、論證，設(shè)計結(jié)果的說明及特點） 結(jié)束語 附錄 (參考文獻、圖紙、材料清單等 ) 六、 設(shè)計進程安排 第 1 周： 資料準備與借閱，了解課題思路。 第 23 周 : 設(shè)計要求說明及課題內(nèi)容輔導(dǎo)。 第 4－ 7 周：進行畢業(yè)設(shè)計，完成初稿。 第 710 周： 第一次檢查，了解設(shè)計完成情況。 第 11 周： 第二次檢查設(shè)計完成情況，并作好畢業(yè)答辯準備。 第 12 周： 畢業(yè)答辯與綜合成績評定。 七、畢業(yè)設(shè)計答辯及論文要求 畢業(yè)設(shè)計答辯要求 1) 答辯前三天，每個學(xué)生應(yīng)按時將畢業(yè)設(shè)計說明書或畢業(yè)論 文、專題報告等必要資料交指導(dǎo)教師審閱，由指導(dǎo)教師寫出審閱意見。 2) 學(xué)生答辯時，自述部分內(nèi)容包括課題的任務(wù)、目的和意義，所采用的原始資料或參考文獻、設(shè)計的基本內(nèi)容和主要方法、成果結(jié)論和評價。 3) 答辯小組質(zhì)詢課題的關(guān)鍵問題，質(zhì)詢與課題密切相關(guān)的基本理論、知識、設(shè)計方法、實驗方法、測試方法，鑒別學(xué)生獨立工作能力、創(chuàng)新能力。 畢業(yè)設(shè)計論文要求 3 文字要求 :說明書要求打印 (除圖紙外 )，不能手寫。文字通順，語言流暢，排版合理，無錯別字，不允許抄襲。 圖紙要求 : 按工程制圖標準制圖，圖面整潔，布局合理，線條粗細均勻，圓弧連接光 滑，尺寸標注規(guī)范，文字注釋必須使用工程字書寫。 曲線圖表要求： 所有曲線、圖表、線路圖、程序框圖、示意圖等不準用徒手畫，必須按國 家規(guī)定的標準或工程要求繪制。 4 摘 要 隨著列車網(wǎng)絡(luò)控制的發(fā)展， 列車網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)具有越來越重要的意義。同時，列車網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)是城軌車輛關(guān)鍵技術(shù)之一。因此建立可靠安全的車載通信網(wǎng)絡(luò)是十分必要的。 本課題主要分析了城軌列車網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)的故障排除及處理。 首先介紹了列車網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)的生產(chǎn)和發(fā)展，功能與特點，及其與傳統(tǒng)機車的區(qū)別。接 著介紹了 列車通信網(wǎng)絡(luò)的兩條總線 ,即絞線式列車總線 (WTB)和多功能車輛總線 (MVB),并分析了兩層網(wǎng)絡(luò)拓撲結(jié)構(gòu)。再根據(jù)成都 1號線，廣州 3號線列車網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的應(yīng)用 ,比較了 WTB、 MVB、 LonWorks、 CAN 等幾種總線的特點。最后，介紹了列車網(wǎng)絡(luò)控制 系統(tǒng)常見故障的分析及處理。并展望了我國城軌車輛網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)的發(fā)展前景。 關(guān)鍵詞： 城軌車輛 列車網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng) 故障分析與排除 5 ABSTRACT With the development of power electronic technology, electric traction drive system gradually took the place of early DC traction drive system, in the city rail transportation has been applied extensively, bee the orbit traffic to achieve high speed and heavy haul transportation only option and the main direction of development. The AC drive control system of city rail electric traction drive control is a core ponent of the system, is the city rail train in the central nervous system. Through the analysis of urban rail vehicle traction control system structure and principle, to grasp the mon breakdown processing method has a very important practical significance. The main topic of city railway vehicle AC drive control system in electric traction ponents and each ponent is the main function principle, train work control system is introduced as well as the mon AC drive control technology, analyzes the mon faults and emergency treatment method. And look forward to direction of AC drive technology of China39。s urban rail vehicle equipment manufacturing industry development prospect. Key words: Urban rail vehicle Electric traction AC drive Control system Troubleshooting 6 目 錄 2021屆畢業(yè)設(shè)計任務(wù)書 ................................................................................................ 1 第１章 列車網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)的概述 ................................................................................. 7 列車網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)的概念 ............................................................................... 7 列車網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)的產(chǎn)生和發(fā)展 ..................................................................... 7 TCN列車網(wǎng)絡(luò)的現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢 .................................................................... 10 系統(tǒng)功能與特點 ........................................................................ 12 列車網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng) 與傳統(tǒng)機車微機控制系統(tǒng)的區(qū)別 ........................................ 12 第 2章 列車網(wǎng)絡(luò)通信標準 .......................................................................................... 14 現(xiàn)場總線 ....................................................................................................... 14 TCN列車通信網(wǎng)絡(luò) ......................................................................................... 19 工業(yè)以太網(wǎng) ................................................................................................... 21 第 3章 常見列車網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng) .................................................................................. 25 .................................................................................................... 25 . ................................................................................................ 25 . AGATE系統(tǒng) .................................................................................................. 28 TIMS管理系統(tǒng)及其結(jié)構(gòu) ................................................................................. 29 . TIS信息系統(tǒng) ............................................................................................... 30 . DETECS系統(tǒng) ................................................................................................ 31 第 4章 城軌列車網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng) ................................................................................... 35 成鐵１號線列車 網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng) ....................................................................... 35 廣鐵３號線列車網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng) ....................................................................... 38 城軌列車網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)對比 .