电力机车与城轨车辆ElectricLocomotives&MassTransitVehicles研走开发HXd3型交流传动电力机车网络控制系统♦张丽红，李新，杨守君(中国北车集团大连机车车辆有限公司，辽宁大连116021)摘要：介绍了HXu3型电力机车网络控制系统的结构、特点、系统组成与功能、信息流向、机车重联控制等。实际运用表明，该网络控制系统性能稳定、可靠。关键词：网络控制系统；TCMS；重联控制；交流传动机车中图分类号:U264.9ri;TN919.2文献标识码：A文章编号：1672-1187(2008)01-0020-03NetworkcontrolsystemoftypeHXD3ACdriveelectriclocomotiveZHANGLi-hong，LIXin，YANGShou-jun第31卷第1期2008年1月20日Vol.31No.1Jan.20th，2008♦(DalianLocomotive&RollingStockCo.，Ltd.，CNR，Dalian116021，China)Abstract:Thispaperpresentstheconfigurationfeatures,composingandfunction,dataflowandlocomotivemultiple—connectioncontrolofthenetworkcontrolsysteminHXD3electriclocomotive.Thepracticeshowsthattheperformanceofthenetworkcontrolsystemissteadyandreliable.Keywords：networkcontrolsystem;traincontrolandmonitoringsystem;multiple-connectioncontrol;ACdrivelocomotive收稿曰期:2007-09-22o引言•■■■■■■■■■■■■■■目前，在国内的机车和动车组上，FSK、CAN、Lon-Works,TCN.Locotrol网络控制技术都有一定数量的应用。基于WTB和MVB的IECTCN网络技术是专为铁路应用而开发的,其具有时限确定、差错恢复能力强、可控性好、网络层次清晰等优点，已成为列车控制网络技术的主流。但由于WTB通信速率低(仅为1Mbit/s)，重联机车之间传送的数据量受到很大限制。HXd3型交流传动电力机车的TCMS列车控制监视系统将以太网引入列车控制中解决了TCN网络的上述问题。该网络控制系统以日本成熟的列车通信网络技术为基础，结合TCN网络技术的优点开发研制而成，列车总线采用10Mbps实时以太网，车辆总线则采用基于高级数据链路控制(HDLC)的RS485总线，具有较高的fc价比1HXd3型机车网络控制系统结构及系统特点U系统结构HXd3机车网络控制系统为分布式计算机体系结构，按功能可划分为列车控制级、车辆控制级和传动控制级。oTCMS~控制监视系统装置;DisplayUnitl^DisplayUnit2—显所单兀1、2;C11~CI6—主变流器;APU1、APU2—辅变流器;M-CPU—主控制单兀;Master—主系统;Slave~辅系统。图1HXd3型电力机车网络系统拓扑结构每台车为1个基本运转单元，车内以TCMS为中心，分别与显示单元、主变流器、辅变流器通过RS485总线进行通信，构成星形网络;车与车之间采用总线式10Mbps实时以太网进行信息传输。TCMS同时完成列车级信息与车辆级信息的转换。1.2系统特点网络控制系统是包含列车级功能、车辆级功能和传劫控制级功能的多计算机系统。列车及车辆级功■'■.能均由TCMS实现，传动控制级功能由CI来实现。TCMSM-CPUMasterSlaveAPU1RS485总线||rS485总线APU2以太两（Ethernet:RS485总线RS485总线@RS485总线RS485总线网络系统拓扑结构如围1所示。作者简介：张丽红，工程师，1998年毕业于大连交通大学电力牵引与传动控制专业，现从事电力机车电气系统设计工作。—2\~万方数据张丽红等.HXi^型交流传动电力机车网络控制系统.2008年第1期2)系统具有功能强大的多处理器体系，能进行设备的自诊断。系统配置与编程基于强大的软件工具。3)车辆级控制设备通过RS485总线构成星形网络，实现点对点的通信。中心结点TCMS具有Maste^Slave两套系统，采用双机热备的机制，焊证了网络系统的可靠4)机车与机车之间采用总线式10Mbps实时以太网传输信息，传输速度快、传送数据量大。传统的以太网是一种非集中控制的、基于总线的广播式网络，采用1坚持的CSMA/CD(载波监听与多路访问/冲突检测）工作机制，即总线上每个节点如果监听到信道空闲就可以传送数据帧，并继续监听下去，一旦监听到发生冲突，就立即放弃该数据帧的发送，并等待一段随机的时间，然后再次尝试发送数据帧。这种机制容易造成数据的传输时延，在重载情况下，甚至会使网络崩溃、瘫痪。因此，传统的以太网无法满足列车通信实时性、可靠性的要求。HX3机车采用的实时以太...