基于canopen协议城市轨道交通直线电机车辆通信网络研究与实现

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1、毒零萎誊警爱警臻tlIIII基于CANopen协议的城市轨道交通直线电机车辆通信网络研究与实现程宁子李耀华张瑞华王珂(中国科学院电力电子与电气驱动重点实验室(中国科学院电工研究所)，100190，北京∥第一作者，工程师)摘要分析了CAN总线的高层协议CANopen及其在城有：美国Echelon公司研制的LonWorks总线，德市轨道交通列车通信网络中的应用。以1辆国产化直线电国奔驰汽车公司研制的CAN总线，国际电工委员机车辆为对象，设计研制了基于CANopen协议的轨道交通会(IEC)为铁路设备数据通信制定的列车通信网直线

2、电机车辆通信网络，包括CANopen通信网络的构架与TCN标准IEC61375—12007中所定义的WTB硬件选型、通信网络参数设计、网络通信流程，以及车载主控总线以及MVB总线等l1]。制器与制动单元的通信实现等。通过现场试验运行，验证了CAN总线是一种有效支持分布式和实时控制该通信网络的适用性和可靠性。的串行通信网络总线技术。其具有硬件实现简单，关键词城市轨道交通；直线电机车辆；列车通信网络中图分类号U231．7数据通信稳定性高、灵活性高和可靠性高等特点，尤其适合用在分布式控制系统中。CAN总线针对网Research&

3、ImplonentationofVelIideCommunicationNetwork络的物理层和数据链路层进行了具体规范，而forLinearMotorVehicleBasedonCANopenProtocolCANopen协议在其基础上规定了标准的应用层规ChengNingzi，LiYaohua，ZhangRuihua，WangKe范，通过采用面向对象的设计思想，具有模块化和高AbstractWithananalysisofCANopenprotocolanditsappli—适应性的特点。成熟的CAN总线网络及其应用

4、层cationinurbanrai1transitcommunicationnetwork．andtaking协议CANopen在轻轨、地铁、铁路等车辆的车门、thelocaliz~linearmotor-drivenrailtransitvehicleasexam—空调、倾摆、制动、牵引以及旅客信息等控制子系统pie，thehardwareframe，communicationparametersandcorn—中获得了广泛应用¨3]。目前，长春轻轨二期、北京地municationflowchartofthenetwor

5、ksystembasedonCANo—铁机场线以及南京地铁2号线的部分车辆，通过国penaredesigned，therealizationofcomunicationbetweenvehicleon-．boardcontrollerandbrakesystemispresented．Tthe外技术引入方式采用了基于CANopen协议的列车developedvehiclenetworksystemhasverifieditsapplicability通信网络。然而，国内的CANopen网络技术在轨andreliabilit

6、yinatestoperation．道交通行业的应用还处在起步阶段，有必要加强对Keywordsurbanrail【transit：linearmotor．drivervehicle基于CANopen协议的列车通信网络研究，以加快traincommunic：ationnetwork相关技术的国产化进程。First．author’SaddressKeyLaboratoryofPowerElectron—本文分析了CANopen协议在城市轨道交通列icsandElectricDrive，InstituteofElectrica

7、lEngineering，车通信网络中的应用现状，基于CANopen协议设ChineseAcademicofSciences，100190，Beijing，China计和实现了城市轨道交通直线电机车辆的通信网络，并通过国产化车辆的现场试验验证了该通信网0引言络的适用性和可靠性。列车通信网络是面向控制的一种连接车载设备1CANopen协议及其在城市轨道交通列车的车辆数据通信系统，是现代列车的核心技术之一。通信网络中的应用它应用现场总线技术实现全列车环境下的资源共享、协同工作、分散监测和集中操作，从而保障列车CAN总线基于报文

8、帧的模式，采用具有优先级有效、安全地高速运行。目前，主要的现场总线产品的报文方式，任何时刻任何节点都可能获得总线的·67·使用权。通过将得到的信息预定成具有不同优先级等)的接口规范。基于CANopen的轨道交通车辆集的报文，可以保证控制系统中重要信息在总线上的成网络规范的系统结构如图3所示引。传送。CA