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canopen总线协议在地铁通信网络中的应用

本文摘要:1章节 为了确保城轨列车的长时间运营,必需有一套智能化、网络化的系统专门负责管理列车各模块的数据采集、分析,并对列车各设备实行监测,以减少操作者的复杂度,提升列车的安全性。为符合上述市场需求,作为城轨列车车辆核心技术的列车通信网络监测技术应运而生。 列车通信网络对列车的运营监测、状态监测、故障诊断以及旅客服务信息服务展开综合处理。

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1章节  为了确保城轨列车的长时间运营,必需有一套智能化、网络化的系统专门负责管理列车各模块的数据采集、分析,并对列车各设备实行监测,以减少操作者的复杂度,提升列车的安全性。为符合上述市场需求,作为城轨列车车辆核心技术的列车通信网络监测技术应运而生。

  列车通信网络对列车的运营监测、状态监测、故障诊断以及旅客服务信息服务展开综合处理。它应用于多种总线技术把产于于各车厢内部、独立国家已完成特定功能的计算机点对点一起构成一种工业局域网,以构建资源共享、协同工作、集中监测和集中于操作者等目的。  在众多应用于轨道交通车辆的现场总线中,can是一种有效地反对分布式掌控和实时控制的串行通信网络,具备很高的时效性、可靠性、抗干扰能力和检错能力,且研发费用较低[1]。但它只对网络的物理层和数据链路层展开了规范,没对应用层做到适当的解释。

本文通过配备canopen网络的数据模块,将现场掌控级将地铁各个部分如空调控制器、机车掌控单元、制动器掌控单元、门控单元等的主要参数收集并通过canopen总线发送到服务器。2canopen总体设计  can总线最初是由德国bosch公司为汽车监控、掌控电子系统的数据通信应用于研发的,现沦为国际标准iso5011898(高速应用于)和is011519(短距离应用于),取得了十分普遍的应用于。如果把can总线用于列车总线,必须合理定义can总线应用层协议,以便符合列车总线的通信拒绝。

由于can缺少宽报文大数据量消息传输能力和传输距离有限,所以在用于列车总线时需做到一定的处置。  2.1can总线应用层协议canopen叙述  canopen的核心概念是设备对象字典(objectdictionary,od),在其它现场总线(profibus,interbus-s)系统中也用于这种设备描述形式。

留意,对象字典不是can的一部分,而是在canopen中构建的。  (1)对象字典od:对象词典坐落于通信层和用户层之间,起到主要是为用户获取服务模块(闻图1)。

图1canopen设备模型  (2)canopen通讯(通讯模块):canopen协议中将通讯对象分成四种:网络管理对象(networkmanagementobject,nmt),服务数据对象(sdo),过程数据对象(pdo)和预计义报文/类似功能对象。网络管理对象(nmt):负责管理层管理,网络管理和id分配。服务数据对象用作对象词典中的项展开采访,此类报文可以工作在实操作者状态和长时间状态。

过程数据对象工作在长时间操作者状态,可以传输8个数据字节,也就是64个状态位。一般来说用作动态数据传输。

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  (3)canopenid叙述:在canopen中,can报文id的配备不存在以下三种形式:用于预计义的主/从相连模式,上电后当节点正处于实设置状态时,用于can应用层发行者(canapplicationlayerdistributor,caldbt)服务。  (4)canopen启动机制:网络初始化过程中,canopen反对大于boot-up机制和拓展boot-up机制,其中拓展boot-up是附加的,而所有canopen设备和节点都必需反对大于boot-up机制。  (5)总线仲裁机制:两个或更加多的结点在同时发送到时产生的数据冲突问题使得总线必需有一个仲裁机制,如果发生冲突,可以可信地分配总线给一个以备发送到的结点。

这个策略叫作总线仲裁。can总线用于一位一位的总线仲裁。

当两个can车站同时发送到时,显性总线状态要求了发送到权力。通过监控总线,当一个结点丧失了总线仲裁时它立刻侦查到并暂停发送到。当所有的结点都发送到一个隐性位时总线只在隐性状态。只要最少一个结点发送到一个显性位,整个总线电平就是显性的。


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