关于CANopen总线的列车控制网络系统研究及应用.pdf

中文摘要 摘要：随着地铁列车运输负载量的增大，运行速度不断提高，这对列车安全性和 可靠性提出了更高的要求。列车控制网络系统能够实现列车全线自动驾驶、超速 防护以及故障分析和远程监控的功能，减少了人工控制的环节，提高了响应速度 和可靠性。 本论文以“广州地铁l号线国产化改造为背景，提出了基于CANopen总线 的地铁列车控制网络系统的设计方案。通过分析总线静态服务性能的各个参数， 验证了CANopen和HDLC总线协议适配的可行性，并对其协议转换模型进行了深 入的探讨。 CANopen列车控制网络系统在硬件结构上主要分为四个部分：网络主控制器、 车辆控制器、CANopen／HDLC网关和中继器。在协议转换模型研究的基础上，提 CANopen总线通信模块和HDLC通信总线模块三部分。网络主控制器、车辆控制 器和中继器选用了现有的成熟产品。根据CANopen应用层协议，设计对象字典、 PDO和SDO的接口函数，然后设计了网络主控制器和其他从节点的主函数，完成 了控制网络系统的软件设计。 的功能测试，列车控制网络系统的通信测试和实时性测试。重点测试分析了在不 同的总线负载和通信速率下影响系统实时性的关键因素一报文时延，充分验证了 本设计方案的可行性与正确性。 关键词：列车控制网络系统；CANopen总线；HDLC总线；时延 分类号：TP277 ABSTRACT the loadof ABSTRACT：With increasingtransportationsubway,thecontinually and the of of trainbecomemoreand reliability acceleratingoperatingspeed，thesecurity more ControlNetworkis torealizeautomatic important．Train Systemdesigned drive， the andremotecontr01．Thesefunctionsreducerisks speedlimit，malfunctionanalysis manual enhancethe and from operation，and response reliability． performance This forwarda ofTrainControlNetworkbasedon paperputs designproject System tothe ofthe‘‘Localizationof Metro Bus，which Guangzhou CANopen belongsproject Line some ofBusstaticservice No．1”．Byanalyzingparameters performance，the of andHDLCBuseshasbeenverificatedtobefeasible． protocolmatchingCANopen