工业以太网在列车网络中的应用设计.pdfVIP

第 17卷第1期 铁道运 营技术 RailwayOperationTechnology VOl17NO．1 2011年 1月 January2011 工业 以太网在列车网络 中的应用设计 黄 轶 ，胡鹏飞 (西南交通大学电气工程学院，1．硕士研究生 ；2眉0教授 ，四川 成都 610031) 摘 要 ：介绍 了工业以太 网技术的特点，分析了工业 以太网在列车网络中应用的可行性 ，为此提出了应用时 的以太网车辆设备接人方案 ，并基于单片机与以太网控制器设计 了以太网网络接 口。该接口已在实 验模拟的车辆设备 中得到初步验证。 关键词 ：工业 以太网；列车网络 ；MVB总线 ；网关；接 口电路 中图分类号：TP393．11；U270382 文献标识码 ：A 文章编号 ：1006—8686 (2011)O1—0040—03 以太网技术 的思想渊源最早可 以追溯到 1968 共 享 。 年 。以太 网的核心思想是使用共享 的公共传输信 1．1．4 成本和费用低廉 以太网是 目前应用最为广 道 。以太网是指遵循 IEEE802-3标准 ，可 以在光缆 泛的计算机网络技术，受到广泛的技术支持 ，相对于 和双绞线上传输的网络。以太网也是当前主要应用 目前使用的ARCNET，TCN等列车网络 ，其硬件价格 的一种局域网类型。工业 以太网技术是商用 以太网 相对低廉得多。 技术在控制网络延伸的产物 ，前者源于后者但不 同 1．1．5 可持续发展潜力大 列车控制网络采用 以太 于后者。其在技术上与商用 以太 网(IEEE802．3标 网，可以与信息 网络技术互相促进 ，共同发展 ，无需 准)兼容 ，但材质 的选用、产品的强度和适用性方面 单独投入研究资源。 应能满足工业现场的需要。 1．1．6 支持多种的物理介质和拓扑结构 以太网支 工业以太网提供了针对控制网络数据传输的以 持多种传输介质，支持总线型和星型拓扑结构 ，可扩 太网标准，有很高的网络安全性、网络带宽、可操作 展性强 ，同时可采用多种冗余连接方式 ，提高网络的 性和实效性，完全满足列车网络的发展需求，同时克 性能。 服了现有列车网络总线传输速度低、组网拓扑结构 1．1．7 软硬件资源丰富 由于以太 网在很多领域已 单一等缺点，非常适合在列车网络中应用。为此 ，对 应用多年，人们对以太 网的设计、应用等方面有很多 其应用设计进行相应的研究。 的经验 ，对其技术也十分熟悉…。 1 应用 的可行性 1．2 工业 以太网可与现有现场总线相结合 工业 以太 网在列车控制系统 中的应用形式有 2种 ，一种 1．1 以太网在列车网络中具有优势 目前 ，以太网 是工业以太网为主，全车使用 以太网对列车进行控 技术在列车控制系统领域中还没有得到充分应用。 制。另外一种是工业 以太网与现有现场总线相结合 而与其他现场总线相 比，工业以太 网在列车网络中 的应用方式。但就现阶段技术条件而言 ，以太 网全 具有突出优势。 面替代现有的列车网络现场总线还存在大量问题 ， 1．1．1 应用广泛 基于TCP／IP协议的以太网是一种 需要更深入地研究 。因此 ，目前以太网技术在铁路 标准的开放