【摘 要】
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随着电力电子技术和计算机控制技术的快速发展，机车设备越来越多地采用计算机控制，而采用网络控制技术可以保证计算机控制的机车设备在工作时能够相互协调。由于各种现场总线技
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随着电力电子技术和计算机控制技术的快速发展，机车设备越来越多地采用计算机控制，而采用网络控制技术可以保证计算机控制的机车设备在工作时能够相互协调。由于各种现场总线技术的迅速发展，使得在机车微机控制网络中应用现场总线控制技术成为可能。因此，为了改善机车的控制性能，提高机车运行的可靠性，便于司机对机车设备的集中控制与管理，机车采用微机控制已成为机车控制技术发展的必然，而机车微机控制网络采用现场总线技术已成为发展的普遍趋势。根据列车通信网络TCN标准，列车通信网络由三级总线构成即列车级总线(WTB)、车辆级总线(MVB)和设备级总线，此标准对设备级总线不作规定。本文根据现有机车设备级控制系统的功能和控制方式，经过几种现场总线技术特点的比较及CAN总线在机车控制中的可行性分析，确定选用CAN总线作为机车微机控制网络中的设备级控制总线。根据网络系统设计的一般性原则，对机车设备级CAN总线网络结构进行了设计，使得此网络具有通用性、可扩展性、高可靠性等特点，并在此基础上提出了一种网络冗余的设计方案，保证了数据传输的可靠性和实时性。依据计算机网络操作系统的功能和设计思想，本文提出了机车设备级CAN总线网络操作系统的具体设计思想，并制定了应用层协议。本文对构成机车设备级微机控制网络的硬件系统结构进行了设计，进一步对该系统进行了合理的软件设计，并通过实验验证了整个系统设计的合理性。最后依据所研究的结果提出了构建机车设备级CAN总线网络的建议。通过此机车设备级微机控制网络可以对列车牵引制动及辅助系统设备进行控制；对机车各主要设备进行状态检测，了解各设备的运行状态，使得司机对其实现更有效的实时控制，从而保证机车运行的安全性和可靠性。
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