浅谈地铁网络MVB(网络连接器列车终端电阻)「地铁列车网络控制系统拓扑图」

摘要:列车网络系统作为城市轨道交通车辆的核心系统,起着控制列车安全运行和实时监控的功能
其中以MVB(multifunction vehicle bus)网络为代表的列车网络正在大规模地应用于国内地铁车辆
列车网络连接的好坏直接影响列车调试的进度
本文以具体为例,对MVB网络系统进行了介绍,提出了MVB网络调试的调试方案
关键词:轨道交通;地铁;MVB网络;调试Have a brief talk about debugging the MVB network systemby metro vehiclesAbstract:As a key system of the city trail vehicles, train network is used to control the operation and monitor vehicles . As a typical train network, MVB network is applied in domestic metro vehicles on a large scale. The quality of train network connecting directly affects train debugging schedule,In this paper,CRH6F-JK is taken as an example the MVB network of Siemens is introduced briefly at first, an debugging method of the MVB system is proposed.Keywords:traffic by rail; metro vehicle; mvb system; debugging
0 引言目前世界轨道交通网络市场上主流网络系统为以德国西门子公司代表的 MVB 网络,以法国阿尔斯通公司为代表的 WorldFip 网络系统,以美国西创公司为代表的 CAN 网络,日本东洋公司的 PROFIBUS 网络,其中 MVB 网络和 CAN 网络为网络控制,硬连线备份
作为列车的大脑,列车网络的重要性不言而喻,列车网络的好坏直接影响列车的安全运行,尤其对于 MVB 网络和 CAN 网络来说,列车的牵引制动完全依赖网络,一旦网络某个节点出现故障,严重的将导致列车无法牵引
本文以西门子公司的 MVB-M 网络系统为例,进行列车网络调试的阐述
西门子的 MVB-M 采用两级网络总线:列车级 MVB 主干线、MVB 车辆总线[1]
图 1 列车级 MVB 主干线图 2 MVB 车辆总线备注:其中 R 为 MVB 中继器,MVB 中继器负责将主干线上的信息转发到车辆级网络上
TM 为终端模块
网络总线采用全冗余的连接方式,采用两路(A 路和 B 路)进行传输,任何一个单点故障仍然能保证列车正常运行
网络系统主要设备:VCU(车辆控制单元)、SKS(外设接口智能终端)、HMI(人机界面)、MVB Service(MVB 维护接口)、REPEATER(MVB 中继器)
以下为某 项目的网络原理图:图 3 某项目的网络原理图1 MVB 电缆的测试1.1 MVB 网络电缆列车分布示意A、B 通道的传输,通过 MVB 特殊连接器将各个子系统的 MVB 接口连接起来,如下图所示[3],采用特殊的网络传输电缆(2 芯屏蔽电缆,一根芯为黑色,一根芯为白色),其中每个车终端连接器设有终端电阻,所以测试 MVB 电缆的好坏不光测试电缆的通断,同时要测试电阻大小
图 4 MVB 网络布线图1.2 单节车线线检测作为网络调试的第一步,就是要保证电缆接线的正确性,确保现场接线严格符合工艺连接清单,考虑到 MVB 连接器内部是串联接线,整个 MVB 是形成环路(即使 MVB 连接器全部拔出设备),无法用反射仪检测网线的好坏,我们采用传统的线线检测的方法进行电缆接线的测试
为提高调试进度,线线检测工作一般在总装车间进行
线线检测前要求所有MVB 连接器与设备都断开,具体检测工作需注意以下几点:图 5 MVB 连接器 图 6 MVB 连接器内部接线图1) 每 2 个 MVB 连接器之间都要求测试
每个 MVB 连接器需接入 4 根线(接 A1+、A1-、A2+、A2-或 B1+、B1-、B2+、B2-),如果直接测 2 个终端连接器线路是通的并不能说明本车的 MVB 网络是好的,因为多个节点可能出现 2 个节点都接错(比如连接器 1 的 A1+和 A2+上的线接到了 B1+和 B2+),从而还能保证最后终端是相通的
所以单个节点之间应严格按照线线检测清单进行测试校线
2) 检查连接器屏蔽线制作的质量,作为一项例行检查
屏蔽线制作的好坏会影响网络信号的传输,会最终影响网络调试
1.3 终端电阻测试车辆级网络和列车级网络的终端电阻值均为120欧姆,车辆级网络有终端电阻的连接器为2个
要求测量阻值时所有连接器都与设备断开,这样测试的阻值其实是整个车辆级网络的环形电阻
下图为车辆级网络终端电阻连接图[4],测试方法是使用万用表测量连接器CM02CCUX5(A通道)和CM02CCUX5(B通道)的1、2点位电阻,阻值应该为120欧姆,同时确保点位4、5电阻值为0欧姆
用同样的方法测试另一个终端连接器的电阻,测试结果相同
如果测试结果不符合要求,拆开终端连接器,查看电阻是否按照要求剪掉,接线是否正确,若都正确,请检测环路终端连接器的上一个连接器,如测量值正确,则测上一个连接器,直到测量值不符合要求,然后将此连接器拆开,查看电阻是否按照要求剪掉,接线是否正确
对于单节车来说,列车级网络终端连接器测试其终端电阻是否为120欧姆即可
图 7 MVB 连接器布线图1.4 列车网络联调在确保线的连接和终端电阻阻值都是正确的情况下,列车完成总装进入调试厂房连挂
在列车完成正常供电功能后,首先进行列车级网络线线的检查,为确保网络线路的准确无误,通常此时仍需测试列车级网络的终端电阻
MVB 网络线线检测的一个重要原则是点对点测试,不容许通过环路测试来直接判断网络的好坏
某 项目在司机室司控台上安装有一台网络 HMI 屏,用来显示列车各系统的状态
所以保证网络 HMI 屏与 HMI 主机之间的电源线和信号线正确后,列车上电后可以在网络HMI 屏上看见各系统的实时状态,同时可以在该屏上看见各系统的软件版本号,根据是否看见系统的软件版本号来确定网络是否已完全和各系统之间进行通信传输了
这样对于查找列车故障就容易多了,西门子对各个系统故障严重模式进行了分级,一般有严重、中级、轻级故障几个等级,不同的等级对应不同的符号标识,便于调试和售后人员查找故障
同时根据地铁业主的要求设备供应商会优化软件,增加标识的种类,更细化故障的类型,如是电源4故障或者是信号故障,做到根据屏幕显示的标识可以很快的确定故障类型,以提高故障查找的效率
2 MVB 列车网络通道冗余试验作为网络备份,列车 MVB 网络进行了 A、B 通道的冗余设计,其中一个通道(A 或 B)正常工作使用,另一个通道(B 或 A)冗余使用
从地铁运营的角度来看,网络冗余的试验非常有必要
试验的方法很简单,通过断开其中的一个通道,让一个通道工作,通过软件查看列车子系统是否已与网络正常通信(如牵引系统、制动系统、车门系统),如果个别系统的通信有问题,说明正在工作的通道有问题
然后同样方法测试另一通道的冗余情况
3 总结列车网络是地铁系统的非常关键的系统,如何有效地完成地铁网络的调试是调试工作的关键
本文以 CRH6F-JK 项目为例系统阐述了地铁 MVB 网络调试流程,以及具体调试内容,对于 MVB 网络调试的工作起到的一定的指导作用
参考文献:[1] 德国西门子公司. Suzhou Line 1 Train control and diagnostic (V1.0).China, 2009[2] Siemens AG. MVB-M MVB in Multiple-unit Vehicles (V1.0).2002[3] Siemens AG.MVB Repeater 9AB4110-2AA10.2007[4] 某项目的网络原理图
浅谈地铁网络MVB(网络连接器列车终端电阻)
(图片来源网络,侵删)

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