《動(dòng)車組網(wǎng)絡(luò)技術(shù)（第2版）》課件 第三節(jié) 多功能車輛總線MVB

動(dòng)車組網(wǎng)絡(luò)技術(shù)第二章列車通信網(wǎng)絡(luò)標(biāo)準(zhǔn)（TCN標(biāo)準(zhǔn)）第二章列車通信網(wǎng)絡(luò)標(biāo)準(zhǔn)（TCN標(biāo)準(zhǔn)）第一節(jié)列車通信網(wǎng)絡(luò)概述第二節(jié)列車通信網(wǎng)絡(luò)特性及參數(shù)第三節(jié)多功能車輛總線MVB第四節(jié)絞線式列車總線WTB一、多功能車輛總線MVB概述第三節(jié)多功能車輛總線MVB多功能車輛總線（MVB）是特定用于連接同一車廂或不同車廂（這些車廂在運(yùn)行過(guò)程中是一個(gè)固定不變的編組）的設(shè)備到列車通信網(wǎng)絡(luò)的總線。它既提供了可編程設(shè)備之間的互連，也提供可編程設(shè)備與其傳感器和執(zhí)行機(jī)構(gòu)之間的互連。MVB支持最多4095個(gè)設(shè)備，其中有256個(gè)是能參與消息傳送的站。對(duì)于運(yùn)行時(shí)不解掛的列車，MVB也可作為列車總線使用。一、多功能車輛總線MVB概述第三節(jié)多功能車輛總線MVB在動(dòng)力車的MVB的應(yīng)用一、多功能車輛總線MVB概述第三節(jié)多功能車輛總線MVB在拖車的MVB的應(yīng)用一、多功能車輛總線MVB概述第三節(jié)多功能車輛總線MVB在機(jī)車的MVB的應(yīng)用駕駛室電機(jī)

變流器

制動(dòng)

電力線軌道信號(hào)列車總線診斷系統(tǒng)無(wú)線列調(diào)車輛總線一、多功能車輛總線MVB概述第三節(jié)多功能車輛總線MVBMVB傳輸?shù)臄?shù)據(jù)有以下三類：過(guò)程數(shù)據(jù)：定時(shí)廣播的帶源地址的數(shù)據(jù)，定時(shí)間隔小于1ms；消息數(shù)據(jù)：有請(qǐng)求時(shí)應(yīng)答，帶有目的地址的點(diǎn)對(duì)點(diǎn)或廣播數(shù)據(jù)；管理數(shù)據(jù)：用于事件判決、主設(shè)備轉(zhuǎn)換、設(shè)備狀態(tài)發(fā)送的數(shù)據(jù)。二、多功能車輛總線（MVB）物理層第三節(jié)多功能車輛總線MVB1、多功能車輛總線（MVB）允許采用的物理介質(zhì)：（1）電短距離(ESD)介質(zhì)：

傳送距離≤20米，使用標(biāo)準(zhǔn)的RS-485收發(fā)器，每段最多支持32個(gè)設(shè)備。這種介質(zhì)基于采用RS485用于傳送的差動(dòng)收發(fā)器，在發(fā)送器和接收器之間無(wú)需電氣隔離，并且具有附加的偏置電壓。（2）電中距離(EMD)介質(zhì)：

傳送距離≤200米，每段最多支持32個(gè)設(shè)備，屏蔽雙絞線，變壓器隔離；（3）光學(xué)玻璃纖維（OGF）介質(zhì)：

星型連接或點(diǎn)到點(diǎn)方式下最大距離2000米。三種介質(zhì)以相同速率運(yùn)行。二、多功能車輛總線（MVB）物理層第三節(jié)多功能車輛總線MVB2、MVB各總線段必需經(jīng)由下述類型之一的耦合器相互連接：（1）連接不同介質(zhì)的中繼器；（2）將光纖匯入總線的星耦器；

在圖2-3-3的MVB結(jié)構(gòu)中，ESD段包括一個(gè)總線管理器，幾個(gè)在機(jī)箱內(nèi)或外的設(shè)備及一個(gè)網(wǎng)關(guān)。EMD段包括一個(gè)總線管理器和幾個(gè)其他設(shè)備。OGF光纖段上也有幾個(gè)其他設(shè)備?？偩€段之間通過(guò)中繼器相互連接。圖的每個(gè)總線段都可被重復(fù)以提高實(shí)用性。二、多功能車輛總線（MVB）物理層第三節(jié)多功能車輛總線MVB2、MVB各總線段必需經(jīng)由下述類型之一的耦合器相互連接：三、MVB設(shè)備第三節(jié)多功能車輛總線MVB1、總線控制器三、MVB設(shè)備第三節(jié)多功能車輛總線MVB1、總線控制器

總線訪問(wèn)每個(gè)設(shè)備由專用的總線通信控制器控制?？偩€通信控制器通過(guò)發(fā)送器和接收器附掛到兩個(gè)冗余的線路上。MVB總線通信控制器包含編碼器和譯碼器，以及控制通信存儲(chǔ)器（Traffic_Store）的控制邏輯?？偩€通信控制器對(duì)到達(dá)的幀進(jìn)行譯碼并尋址相應(yīng)的通信存儲(chǔ)器，也能讀設(shè)備狀態(tài)寄存器。三、MVB設(shè)備第三節(jié)多功能車輛總線MVB2、MVB設(shè)備分類MVB總線上的識(shí)別，根據(jù)其控制與通信能力分為5類：（1）0類設(shè)備不參與通信。中繼器和星型光耦合器屬于這類。（2）1類設(shè)備連接簡(jiǎn)單的傳感器或執(zhí)行機(jī)構(gòu)，不可遠(yuǎn)程配置，無(wú)應(yīng)用處理器。不參與消息通信。（3）2類設(shè)備自帶應(yīng)用處理器?？膳渲?，能預(yù)處理信息，但處理程序固定。參與消息通信。（4）3類設(shè)備是可編程邏輯控制器PLC的完全站，3類設(shè)備有許多端口，典型是256個(gè)。（5）4類設(shè)備與2/3類設(shè)備相同，但提供更多服務(wù)。參與總線的管理與控制，典型4類設(shè)備有：①控制總線的總線管理器；②網(wǎng)絡(luò)管理器；③連接車廂總線和列車總線的網(wǎng)關(guān)。四、MVB幀結(jié)構(gòu)與報(bào)文第三節(jié)多功能車輛總線MVB1、MVB幀MVB幀有兩種類型幀：①M(fèi)aster_Frame（主設(shè)備幀），只由主設(shè)備（Bus_Administrator（總線管理器）之一）生成；②Slave_Frame（從設(shè)備幀），由從設(shè)備在響應(yīng)Master_Frame（主設(shè)備幀）時(shí)發(fā)送。四、MVB幀結(jié)構(gòu)與報(bào)文第三節(jié)多功能車輛總線MVB1、MVB幀（1）、主設(shè)備幀如圖2-3-5，一個(gè)主幀應(yīng)以主起始分界符開(kāi)始；其后為16位幀數(shù)據(jù)；接著為8位校驗(yàn)序列。四、MVB幀結(jié)構(gòu)與報(bào)文第三節(jié)多功能車輛總線MVB1、MVB幀（2）、從設(shè)備幀如圖2-3-6，一個(gè)從幀應(yīng)以從起始分界符開(kāi)始，接著為16、32、64、128或256位幀數(shù)據(jù)，在每64個(gè)數(shù)據(jù)位后包含一個(gè)8位的校驗(yàn)序列或幀數(shù)據(jù)，只有16或32位時(shí)將一個(gè)8位的校驗(yàn)序列附加其后。四、MVB幀結(jié)構(gòu)與報(bào)文第三節(jié)多功能車輛總線MVB1、MVB幀（2）、從設(shè)備幀四、MVB幀結(jié)構(gòu)與報(bào)文第三節(jié)多功能車輛總線MVB1、MVB幀一個(gè)MasterFrame（主設(shè)備幀）及相應(yīng)SlaveFrame（從設(shè)備幀）共同形成一個(gè)報(bào)文，如圖2-3-7所示：四、MVB幀結(jié)構(gòu)與報(bào)文第三節(jié)多功能車輛總線MVB2、MVB報(bào)文類型MVB中有16種報(bào)文，由主設(shè)備幀中的F_code區(qū)分。F_code（功能碼）報(bào)文類型016位過(guò)程數(shù)據(jù)請(qǐng)求幀132位過(guò)程數(shù)據(jù)請(qǐng)求幀264位過(guò)程數(shù)據(jù)請(qǐng)求幀3128位過(guò)程數(shù)據(jù)請(qǐng)求幀4256位過(guò)程數(shù)據(jù)請(qǐng)求幀5(保留)6(保留)7(保留)8主設(shè)備權(quán)傳送請(qǐng)求幀9總體事件請(qǐng)求幀10(保留)11(保留)12256位消息數(shù)據(jù)請(qǐng)求幀13組事件請(qǐng)求幀14單事件請(qǐng)求幀15設(shè)備狀態(tài)請(qǐng)求幀五、MVB介質(zhì)訪問(wèn)控制（介質(zhì)分配）第三節(jié)多功能車輛總線MVB1、輪詢MVB由單個(gè)主設(shè)備控制，該設(shè)備是能發(fā)送Master_Frames（主設(shè)備幀）的唯一設(shè)備，所有其它的設(shè)備都是從設(shè)備，他們不能自發(fā)發(fā)送。在持續(xù)幾秒鐘的一輪期間，可能有幾個(gè)設(shè)備——Bus_Administrators（總線管理器）——能夠成為主設(shè)備，但一次只能一個(gè)成為主設(shè)備。主設(shè)備可位于總線的任意位置。主設(shè)備按照某種預(yù)定順序（策略）對(duì)端口進(jìn)行周期性的輪詢（Polling）。五、MVB介質(zhì)訪問(wèn)控制（介質(zhì)分配）第三節(jié)多功能車輛總線MVB1、輪詢五、MVB介質(zhì)訪問(wèn)控制（介質(zhì)分配）第三節(jié)多功能車輛總線MVB2、基本周期一個(gè)基本周期分為4個(gè)相：

周期相、

監(jiān)視相、

事件相、

保護(hù)相。五、MVB介質(zhì)訪問(wèn)控制（介質(zhì)分配）第三節(jié)多功能車輛總線MVB2、基本周期

常規(guī)運(yùn)行前建立主設(shè)備讀端口的順序。應(yīng)用定義每個(gè)端口的特征輪詢周期。特征輪詢周期總是Basic_Period（基本