金雕复仇
SIBAS 32系统（带32位微处理器的西门子铁路自动化系统）是针对铁路而开发一种模块化控制系统，自1992年以来，在世界各地得到广泛应用。其不仅适用于电力牵引设备控制，而且适用于地铁列车、市郊列车、高速列车以及大功率机车控制。 SIBAS 32系统主要应用于中央控制单元（CCU）和牵引控制单元（TCU），其高性能微处理器不仅替代了大量使用的计算机系统，而且肩负了车辆重要功能所有控制信息的协调处理工作。
目前，SIBAS控制技术已应用于全球60多个项目的7000多辆车上，这意味着有14000个SIBAS控制装置在这些车辆上发挥着作用。举例说明：
有轨电车和轻轨交通系统：阿姆斯特丹（Combino）、巴塞尔（Combino）、卡尔加里（SD160）、拉绍德封（O-Bus）、维也纳（ULF197）……。
地铁和区域列车：雅典(ISAP3)、曼谷(BTS)、广州、墨尔本、慕尼黑(C1.9)、上海（地铁二号线）、东京(Keihin Kyuko N1000)……。
城际和高速列车：Desiro OSE、马来西亚（ERL）、希思罗机场快线、新干线E2、ICE2/3/T、西班牙ICE350……。
这些产品采用的牵引和运行控制技术，基本满足了客户提出的高可靠性和低成本方面要求。其样板工程超过了60个项目，如：
BR152 机车套期保值
BR189 机车
RH1016/1116/2016 机车
ICT 摆式列车
ICT-DT 摆式列车
ICE3 客运列车
CP Pendoluso 客运列车ucdos
Velaro 客运列车
ShinkansenE2 客运列车
BR642 区域客运列车
Prague 地铁
BR423～426 轻轨交通
Stuttgart 有轨电车
MunichC.1 地铁
以下图片展示的是应用SIBAS32系统机车、车辆范例。
SIBAS系统采取模块化设计，可调节、控制和保护变流器附近区域的车辆驱动，作为主控装置，通过TCN（列车通信网络）实现了与不同装置及子系统间的跨车辆运行控制和信息处理。除此之外，SIBAS系统还具有车辆诊断、维护和调试等功能。
1.车辆编组及控制结构
如图1所示，CRH3动车组为车辆编排和数量固定配置的8车动车组。
(EC 01) 头车01
(TC 02) 变压器车02
(IC 03) 中间车03
(BC 04) 餐车04
(FC 05) 一等车05
(IC 06) 中间车06
(TC 07) 变压器车07
(EC 08) 头车08
西门子提供的两列8车CRH3动车组（双牵引）可以联挂成一列长车组。从运行控制的模式看，一列动车组可分为两个牵引单元（TE），每个牵引单元由4辆车组成。每个牵引单元都有自己的车辆总线（MVB），列车中的牵引单元通过列车总线（WTB）相互连接。如图2所示。 2.中央控制单元（CCU）
在每辆头车的司机室里，即在每个牵引单元里安装了两个中央控制单元（CCU），一个CCU 以主控方式工作，另一个以从控CCU方式工作。
在操纵端司机室的主CCU称为主导主控CCU，除了对本牵引单元进行控制外，还控制着整个动车组。邻近牵引单元的主控CCU称为被引导主控CCU。
2.1 主CCU功能
主CCU负责本牵引单元的车辆控制，从外围和列车总线（WTB）读取指令和信息，并向列车总线（WTB）和外围发送控制信号和反馈信息。除此之外，主CCU还具有以下作用：
2.1.1 控制主断路器和受电弓。
2.1.2 设定牵引控制单元（TCU）牵引点设置。
2.1.3 变压器保护。
2.1.4 控制车载电源。
2.1.5 前端连接和前端活动阀门的控制。
2.1.6 设定各控制装置，如车门、空调、照明等的控制指令。
2.1.7 监控安全回路、火警系统和转向架的诊断情况。
2.1.8 通过分散的输入输出站(SIBAS® KLIP, MVB-Compact I/O)对数字和模拟输入和输出进行控制。
2.1.9 停放制动控制
2.1.10 中央控制单元诊断以及列车和车辆总线（WTB 和MVB）通讯诊断。
2.1.11 通过所属网关连接到列车总线（WTB），确定和检测动车组和长车组的配置。 2.2 从CCU功能
从CCU与主CCU运行相同的程序，其不能对过程主动进行控制。从CCU可以监控主CCU 工作状态，并在主CCU发生故障时随时接替主CCU的工作。但是，主、从CCU都有对高压硬件设备的主动保护功能。
2.3 列车主CCU功能
主CCU除实施主控作用外，列车的主CCU还对长车组的以下基本功能进行控制：2.3.1 评估司机操作台上的控制元件。
2.3.2 设定整列车牵引点设置。
2.3.3 自动行驶/制动控制。
2.3.4 更高级的列车控制功能，例如安全行驶装置(DSD)或中央距离和速度记录（CDS）。
2.3.5 更高等级的联挂/解钩控制。
2.3.6 列车安全系统到列车控制系统的连接。
2.3.7 更高等级的停放制动控制。
2.4 CCU的主—从转换
正常运行时，设置在头车的两个中央控制单元交替作为主CCU，通常在下述情况下发生主—从转换：
车辆每次接通电源（电池接通）后开始（由CCU）运行控制时；停放制动开始时；动车组重新进行配置时。
此外，还存在由于下列故障引起的主—从CCU转换：
①完全禁止（例如，操作系统检测到超时现象，系统认为主CCU出现故障）；
②主CCU中主要部件出现故障（如电源装置、中心计算机、I/O模块）；
③主CCU的MVB接口或MVB总线管理器发生故障，或MVB分支线段与主CCU之间出现故障；
④作为主CCU的网关模块出现故障；
⑤司机按下CCU故障确认键；
⑥CCU之间出现不同的控制信号，并识别为CCU故障。
与此同时，主—从CCU转换还将带来以下变化：
①网关转换引起列车总线（WTB）设置的初始化。由于运行的网关总是加在主CCU上，所以在主—从CCU转换时不但要把CCU的MVB接口重新配置，还要转换网关。
②主—从CCU转换时，MVB和WTB通讯大约中断6秒钟，中断期间车辆总线（MVB）上的下级控制按默认设置工作。
③主—从CCU转换使列车配置发生变化期间，由于不能进行总线通讯，此时，列车总线按默认设置处理数据。
④由于主、从CCU对主断路器都有保护功能，因此，主—从CCU转换时主断路器保护回路打开，动车组中的主断路器将全部断开。
主、从CCU 的局部诊断存储器相互没有协调。
⑤CCU主—从转换后，重新启动CCU诊断，因此，在新的主CCU诊断存储器中将把当前事件生成新的信息进行存储。
⑥CCU主—从转换后，主CCU将按中央动车组的监控情况进行比较调整。
3.CCU 硬件结构
SIBAS®32系统中央控制单元（CCU），按照IEC60571,EN50155,EN50124—1以及EN50121—3—2要求生产制造，动车组每个牵引单元安装了两个互为冗余的CCU，其作为可编程控制装置，是动车组运行控制平台的核心。其中，包括控制CCU—MVB通讯接口和具有MVB 总线管理器功能的MVB32、连接车辆总线（MVB）和列车总线（WTB）的网关等模块。如图XX—3所示。
3.1 TCN 6U网关
每个牵引单元有两个网关，但只有加载在主CCU上的网关参与WTB和MVB通讯，从CCU 上的网关不工作。网关负责从列车总线（WTB）到车辆总线（MVB）的处理数据的信号编辑和信息数据发送，反过来也一样。此外，网关还进行列车命名工作，包括“TCN 命名”和“逻辑命名”（UIC命名），以及提供确定出来的配置。
网关模块是记录TCN通讯的计算机，并且实现WTB和MVB之间的网关功能。占据了两个标准的欧式尺寸安装位置，并且拥有以下两个卡：网关卡构造了MVB PC/104卡的母板。网关卡通过两个64针插头与SIBAS背板总线相连。MVB PC/104卡用螺丝拧紧在网关卡上，并且构造了网关到MVB的接口。如图XX—4所示。
3.1.1 灯光显示
LEDs 颜意义
LD1 黄LED灯不亮，表示网关正在复位
LD2 红
绿LED灯不亮，表示看门狗程序过期
LED灯点亮，表示网关正在启动中
LD3 黄
红LED灯点亮，表示WTBA1的接线工作正常
LED灯点亮，表示WTBA1的接线有故障
葵花籽饼LD4 黄
红LED灯点亮，表示WTBA2的接线工作正常
LED灯点亮，表示WTBA2的接线有故障
LD5 黄
红LED灯点亮，表示WTBB1的接线工作正常
LED灯点亮，表示WTBB1的接线有故障
LD6 黄
红
闪烁绿LED灯点亮，表示WTBB2的接线工作正常
LED灯点亮，表示WTBB2的接线有故障
表示网关处于休眠状态。
3.1.2 操作按键
网关模块按键意义
监控复位（MON）在监控操作时接通卡，即：服务于测试目的
引导指令（B/STRAP）向Flash-EEPROM加载新软件，此软件在引导时自动被消除（按键顺序：B/STRP, RESET, RESET释放，B/STRP释放）
复位（RESET）网关复位
3.1.3 服务接口电缆
图XX—5显示了该模块服务接口电缆布线情况，模块引脚4上为24V电压（+5V到+14.3V），模块引脚6和8上只允许加载24V电压。用于连接模块服务接口电缆最大长度为10m。
图XX—6显示了另外一种用到的导线股数更少的电缆布线情况。这种电缆长度不能超过3m。
3.2 中央处理单元（CPU）模块
这个模块由一个中央处理单元构成，配置了一个586CPU，没有配置通讯适配器插入位置，为此面板上插头X5和X6未被占用，且没有任何功能。
这个模块通过两个基座插头与SIBAS系统连接。在插头X1上SIBAS总线接口被引了出来。在插头X2上是外围信号和CAN接口。如图XX—7所示。
当模块内部电池电压过低时，一个超级电容可为时钟和缓存RAM提供至少60min的供电支持。
3.2.1灯光显示与众不同的麻雀
两个直径为3mm的LED灯：当看门狗程序启动时，红LED等点亮。复位被激活时，黄LED灯熄灭。
7段显示灯：为读出程序状态显示，每一段显示是通过内部周围的引脚来触动。
3.2.2 操作按键（开关）
BCD开关：利用此开关可调节位置“0—9”。
红复位键：按一下此按钮可释放一次中央处理单元的复位。
“仅用于监控”键：复位以后按下此键，就进入“仅用于监控”操作模式。
3.3 输入/输出模块( IOM )
输入/输出模块用于中央处理单元和SIBAS 32的所有输入/输出模块的接口，其通过数据总线和地址总线与中央处理单元相连接，此模块可以实现23个外部模拟信号和2个内部模拟信号的模拟/数字转换（12Bit,+/-10V）。如图XX—8所示。
3.4 多功能车辆总线（MVB32）模块
如图XX—9所示，模块MVB32是一个与TCN标准（ IEC 61375/Version 1.0/09.1999 ）一
致的为通讯记录的子处理单元。除了西门子SAF-C165微处理器和一个MVB控制器（MVBCS1）之外，在模块上还有不同的存储器和外围元件。其配备情况如下：
模块存储配备:
——RAM 512 KB
——RAM车辆存储256 KB (72 KB 被使用)
—
—双针RAM 64 KB
——FLASH-EPROM 1 MB
模块外围:
——MVBCS1
——逻辑(此外PLD为了地址编码)
——冗余的电线接口(连接器X4 und X5)
——变压器
——服务接口 X3
3.4.1 灯光显示
该模块上分别有两个显示双的LED灯，通过他们可以显示模块操作状态和与MVB的数据传输情况。
第一个双LED灯，分别显示红和绿。
红灯点亮：当模块操作没准备好时（例如：当没有数据或数据被错误加载时）；绿灯点亮：当模块准备好操作以及数据包被MVB接收到时。
第二个双LED灯，分别显示绿和黄。
绿灯闪烁：当模块上的总线管理器被激活时，绿灯以一秒钟节拍闪烁；
黄灯点亮：当模块做好操作准备时以及自己发送数据包到MVB上时（根据发送短的循环闪烁光到持续光的频率）。
除此之外，以下LED灯光显示也各表示了不同的含意：当模块启动时红和黄LED灯短时间地发光。当数据包在至少一根MVB导线上被交换时，发送或接收的LED灯发光。当总线管理器被激活时，即使没有MVB被连接上，发送和接收的LED灯仍然发光。总线管理器被激活时，第二个双LED灯的颜在黄和橙之间交换。当模块成为总线成员，然而在MVB上没有出现数据交换时，所有的LED熄灭。
3.4.2操作按键
复位键：当按下复位键时，复位被激活。（电平控制）
引导键：在微处理器的引导指令加载器被激活时，在此键的帮助下MVB32模块可与固定软件一起被加载。当此键被按下不动，在复位键下实施复位时，一个引导程序可以从外面加载到微处理器RAM里，此微处理器再次通过服务接口X3加载固定软件，并且写入到FLASH-EPROM。在引导过程中FLASH-EPROM自动被清除。
监控键：监控按键用于测试目的，正常操作时不能被按下。
软件描述：固定软件储存在MVB 32模块的FLASH-EPROM里，由MVB记录软件、DPRAM 信息数据驱动软件、NSDB管理和模拟软件组成。MVB32模块与中央处理单元的连接通过来自SIBAS—G库的MVB32组件实现，为此，NSDB的重新加载既不能按引导键，也不能按复位键。
3.4.3 服务接口电缆
计算机研究与发展连接模块服务接口需使用一种带7针LEMO插头和3个按键的专用接口电缆，且长度不超过3m，如图XX—10所示。CCU正常工作情况下，不能使用该接口，其只能在监控模式下使用。
服务接口是作为型号LEMO EPG.0B.307.HLN的7针插座一样设置的。引脚的布局如图XX
豫公网安备41160202000603
站长QQ:729038198
关于我们
投诉建议