專(zhuān)利名稱(chēng)：列車(chē)控制網(wǎng)絡(luò)半實(shí)物仿真測(cè)試平臺(tái)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及測(cè)試平臺(tái)技術(shù)，尤其是涉及一種列車(chē)控制網(wǎng)絡(luò)半實(shí)物仿真測(cè)試平臺(tái)。
背景技術(shù)：
列車(chē)控制網(wǎng)絡(luò)用于控制和管理列車(chē)的牽引系統(tǒng)、制動(dòng)系統(tǒng)、高壓系統(tǒng)、輔助供電、 空調(diào)、行車(chē)安全設(shè)備、車(chē)門(mén)和照明等幾乎所有子系統(tǒng)，在列車(chē)運(yùn)行和維護(hù)中，具有極其重要的作用，而諸多子系統(tǒng)涉及多個(gè)專(zhuān)業(yè)領(lǐng)域，不但各個(gè)子系統(tǒng)之間的網(wǎng)絡(luò)通訊協(xié)議十分復(fù)雜， 更重要的是基于網(wǎng)絡(luò)通訊的邏輯控制算法和故障診斷策略也十分復(fù)雜。設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)如此復(fù)雜和龐大的系統(tǒng)，并且確保列車(chē)的安全可靠運(yùn)行，無(wú)論是在設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)通訊協(xié)議和內(nèi)部邏輯控制算法時(shí)，還是在列車(chē)運(yùn)行后期維護(hù)中的故障診斷時(shí)，都迫切需要一個(gè)地面仿真試驗(yàn)平臺(tái)。目前的列車(chē)控制網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的仿真平臺(tái)有兩種，一種是以開(kāi)關(guān)量為主要模擬對(duì)象的硬件仿真平臺(tái)，另一種是軟件仿真平臺(tái)。硬件仿真平臺(tái)主要包括中央控制單元、司機(jī)室輸入輸出設(shè)備，車(chē)輛輸入輸出設(shè)備， 另外還包括輸入輸出設(shè)備所連接的開(kāi)關(guān)和接觸器等，其它復(fù)雜智能控制單元，如牽引控制單元、制動(dòng)控制單元、輔助控制單元、車(chē)門(mén)控制單元以及空調(diào)控制單元均不具有設(shè)備實(shí)物， 也不具備仿真模型，只是通過(guò)開(kāi)關(guān)輸入模擬故障節(jié)點(diǎn)。硬件仿真平臺(tái)可以測(cè)試中央控制單元的部分控制功能以及中央診斷系統(tǒng)的部分診斷功能，驗(yàn)證司機(jī)室輸入輸出設(shè)備或車(chē)輛輸入輸出設(shè)備的應(yīng)用控制軟件、固件和通信協(xié)議。但是，現(xiàn)有的硬件仿真平臺(tái)也具有如下缺點(diǎn)第一，需要輸入開(kāi)關(guān)和輸出指示燈等部件來(lái)模擬外圍輸入條件和執(zhí)行機(jī)構(gòu)的響應(yīng)；第二，對(duì)智能控制單元只能模擬部分輸入輸出信息和診斷故障，對(duì)于復(fù)雜控制邏輯和連鎖反應(yīng)，只能靠人工操作按鈕或開(kāi)關(guān)制造故障連鎖和延時(shí)，硬件仿真平臺(tái)的仿真輸出結(jié)果與實(shí)際故障情況具有較大差異，對(duì)控制系統(tǒng)的評(píng)估和驗(yàn)證不全面。純軟件仿真平臺(tái)，需要完全靠軟件程序來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)網(wǎng)絡(luò)終端輸入輸出的模擬和對(duì)復(fù)雜控制單元的模擬。仿真系統(tǒng)軟件不僅需要對(duì)輸入輸出開(kāi)關(guān)、按鈕、接觸器、繼電器、指示燈和司機(jī)控制器等簡(jiǎn)單功能設(shè)備進(jìn)行模擬，還需要對(duì)牽引控制單元、制動(dòng)控制單元、輔助控制單元以及車(chē)門(mén)、空調(diào)控制單元及其執(zhí)行機(jī)構(gòu)進(jìn)行模擬。仿真系統(tǒng)模型建立得越接近真實(shí)設(shè)備，對(duì)控制系統(tǒng)的控制響應(yīng)和診斷性能測(cè)試得越全面。但純軟件仿真平臺(tái)需要對(duì)被控對(duì)象的特性和行為非常了解，由于缺乏實(shí)物做參照當(dāng)仿真模型與實(shí)際設(shè)備不符或模型參數(shù)不正確時(shí)，可能使整個(gè)仿真平臺(tái)的控制輸出與實(shí)際結(jié)果有很大偏差，并且，軟件仿真平臺(tái)無(wú)法實(shí)現(xiàn)對(duì)硬件設(shè)備的程序(包括固件、數(shù)據(jù)庫(kù)、應(yīng)用軟件)等進(jìn)行裝載和驗(yàn)證，對(duì)控制系統(tǒng)的評(píng)估和驗(yàn)證不全面
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供一種列車(chē)控制網(wǎng)絡(luò)半實(shí)物仿真測(cè)試平臺(tái)，用以解決現(xiàn)有技術(shù)中的缺陷，能夠全面地對(duì)列車(chē)網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)實(shí)施評(píng)估和驗(yàn)證，排除可能的設(shè)計(jì)錯(cuò)誤，快速定位故障查找原因，降低實(shí)車(chē)的生產(chǎn)調(diào)試成本和技術(shù)風(fēng)險(xiǎn)。本發(fā)明提供了一種列車(chē)控制網(wǎng)絡(luò)半實(shí)物仿真測(cè)試平臺(tái)，包括車(chē)載電氣控制系統(tǒng)；用于發(fā)布控制指令并接收狀態(tài)反饋；軟件仿真控制系統(tǒng)和/或?qū)嵨锟刂葡到y(tǒng)；與所述車(chē)載電氣控制系統(tǒng)連接，為列車(chē)控制網(wǎng)絡(luò)提供運(yùn)行環(huán)境和信號(hào)激勵(lì)；數(shù)據(jù)采集交互系統(tǒng)；與所述車(chē)載電氣控制系統(tǒng)連接，將所述車(chē)載電氣控制系統(tǒng)輸出的信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)，或?qū)?shù)字信號(hào)轉(zhuǎn)換為車(chē)載電氣控制系統(tǒng)需要的輸入信號(hào)；與所述軟件仿真控制系統(tǒng)和/或?qū)嵨锟刂葡到y(tǒng)連接，將所述軟件仿真控制系統(tǒng)和/或?qū)嵨锟刂葡到y(tǒng)連接輸出的數(shù)字信號(hào)轉(zhuǎn)換為開(kāi)關(guān)量信號(hào)，或?qū)㈤_(kāi)關(guān)量信號(hào)轉(zhuǎn)換為軟件仿真控制系統(tǒng)和 /或?qū)嵨锟刂葡到y(tǒng)需要的數(shù)字信號(hào)。本發(fā)明提供的列車(chē)控制網(wǎng)絡(luò)半實(shí)物仿真測(cè)試平臺(tái)，所述車(chē)載電氣控制系統(tǒng)通與實(shí)車(chē)相同的硬件；所述軟件仿真控制系統(tǒng)具有與實(shí)物設(shè)備完全相同的電氣接口與通信接口， 軟件仿真控制系統(tǒng)能夠輸出具有與實(shí)際控制器和被控制對(duì)象相同的控制信號(hào)和反饋信息； 所述數(shù)據(jù)采集交互系統(tǒng)既可以分別接入所述軟件仿真控制系統(tǒng)和實(shí)物控制系統(tǒng)進(jìn)行通信接口及功能測(cè)試。本發(fā)明提供的列車(chē)網(wǎng)絡(luò)控制半實(shí)物仿真測(cè)試系統(tǒng)可以直接接入網(wǎng)絡(luò)控制設(shè)備，可方便地進(jìn)行控制系統(tǒng)實(shí)物的軟硬件系統(tǒng)聯(lián)合調(diào)試；能夠全面地對(duì)列車(chē)網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)實(shí)施評(píng)估和驗(yàn)證，排除可能的設(shè)計(jì)錯(cuò)誤，快速定位故障查找原因，降低實(shí)車(chē)的生產(chǎn)成本和技術(shù)風(fēng)險(xiǎn)。


圖1為本發(fā)明第一實(shí)施例提供的列車(chē)控制網(wǎng)絡(luò)半實(shí)物仿真測(cè)試平臺(tái)的示意圖；圖2為圖1中車(chē)載電氣控制系統(tǒng)的示意圖；圖3為圖1中軟件仿真控制系統(tǒng)的示意圖；圖4為圖1中數(shù)據(jù)采集交互系統(tǒng)的示意圖；圖5為本發(fā)明第二實(shí)施例提供的列車(chē)控制網(wǎng)絡(luò)半實(shí)物仿真測(cè)試平臺(tái)的示意圖。
具體實(shí)施例方式為使本發(fā)明實(shí)施例的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚，下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例。基于本發(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒(méi)有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。參照?qǐng)D1，圖1為本發(fā)明第一實(shí)施例提供的列車(chē)控制網(wǎng)絡(luò)半實(shí)物仿真測(cè)試平臺(tái)的示意圖。本發(fā)明第一實(shí)施例提供的列車(chē)控制網(wǎng)絡(luò)半實(shí)物仿真測(cè)試平臺(tái)包括車(chē)載電氣控制系統(tǒng)1 ；用于發(fā)布控制指令并接收狀態(tài)反饋；車(chē)載電器控制系統(tǒng)1為控制系統(tǒng)，能夠?qū)崿F(xiàn)主要控制設(shè)備的供電管理和監(jiān)視、列車(chē)網(wǎng)絡(luò)的通信管理、整車(chē)的邏輯控制和導(dǎo)向安全控制、整車(chē)的故障診斷、實(shí)現(xiàn)安全環(huán)路系統(tǒng)。軟件仿真控制系統(tǒng)2和/或?qū)嵨锟刂葡到y(tǒng)2’與車(chē)載電氣控制系統(tǒng)1連接，為列車(chē)控制網(wǎng)絡(luò)提供運(yùn)行環(huán)境和信號(hào)激勵(lì)；具體地，受控系統(tǒng)可以為軟件仿真控制系統(tǒng)2，也可以為實(shí)物控制系統(tǒng)2’，也可以為軟件仿真控制系統(tǒng)2和實(shí)物控制系統(tǒng)2’的結(jié)合。數(shù)據(jù)采集交互系統(tǒng)3 ；與車(chē)載電氣控制系統(tǒng)1連接，將車(chē)載控制系統(tǒng)1輸出的信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)，或?qū)?shù)字信號(hào)轉(zhuǎn)換為車(chē)載電氣控制系1統(tǒng)需要的輸入信號(hào)；與軟件仿真控制系統(tǒng)2和/或?qū)嵨锟刂葡到y(tǒng)2’連接，將軟件仿真控制系統(tǒng)2和/或?qū)嵨锟刂葡到y(tǒng)2’ 輸出的數(shù)據(jù)信號(hào)轉(zhuǎn)換為開(kāi)關(guān)量信號(hào)，或?qū)㈤_(kāi)關(guān)量信號(hào)轉(zhuǎn)換為軟件仿真控制系統(tǒng)2和/或?qū)嵨锟刂葡到y(tǒng)2’需要的數(shù)字信號(hào)。如圖2所示，在本實(shí)施例中，車(chē)載電氣控制系統(tǒng)1包括一個(gè)司機(jī)控制臺(tái)11和四個(gè)相同的車(chē)輛電氣柜12。司機(jī)控制臺(tái)11與車(chē)輛電氣柜12連接，具體地，司機(jī)控制臺(tái)11和車(chē)輛電氣柜12通過(guò)MVB (Multifunction Vehicle Bus)多功能車(chē)輛總線(xiàn)連接，并且司機(jī)控制臺(tái)11和車(chē)輛電氣柜12之間電連接。司機(jī)控制臺(tái)11包括相互連接的中央控制單元111、人機(jī)接口顯示屏112和司控臺(tái)輸入輸出單元113 ；中央控制單元111、人機(jī)接口顯示屏112和司控臺(tái)輸入輸出單元113具體為實(shí)車(chē)相同的部件，中央控制單元111通過(guò)MVB網(wǎng)絡(luò)與其它MVB網(wǎng)絡(luò)相連接，具有MVB網(wǎng)絡(luò)仲裁管理功能，具有WTB/MVB網(wǎng)關(guān)，并且具有IlOV供電。中央控制單元111是核心網(wǎng)絡(luò)控制設(shè)備，人機(jī)接口顯示屏112是重要的接口設(shè)備以及中央診斷中心，并具有列車(chē)的運(yùn)行狀態(tài)顯示功能，中央控制單元111和人機(jī)接口顯示屏112可以上載程序，實(shí)現(xiàn)整列車(chē)的控制監(jiān)視與診斷功能。由于司機(jī)控制臺(tái)11的重要作用，因此司機(jī)控制臺(tái)11設(shè)置了冗余的兩套系統(tǒng)，可以互為熱備發(fā)生故障時(shí)，冗余配置的部件介入并承擔(dān)故障部件的工作，減少系統(tǒng)的故障時(shí)間。司機(jī)控制臺(tái)11還包括與司控臺(tái)輸入輸出單元113連接的開(kāi)關(guān)114，指示燈115和司機(jī)控制器116 ；司控臺(tái)輸入輸出單元113采集司機(jī)控制器116和開(kāi)關(guān)114的狀態(tài)并通過(guò)指示燈115輸出重要的狀態(tài)。每個(gè)車(chē)輛電氣柜12包括實(shí)物的溫度采集輸入單元122、開(kāi)關(guān)123、接觸器124、繼電器125、可調(diào)電阻箱1 和車(chē)輛輸入輸出單元121 ；車(chē)輛輸入輸出單元121與溫度采集輸入單元122通過(guò)MVB網(wǎng)絡(luò)連接，車(chē)輛輸入輸出單元121分別與開(kāi)關(guān)123、接觸器IM和繼電器 125電連接，溫度采集輸入單元122與可調(diào)電阻箱126電連接。車(chē)輛輸入輸出單元121采集開(kāi)關(guān)123或接觸器IM的狀態(tài)輸入或輸出，控制繼電器125 ；溫度采集輸入單元122采集可調(diào)電阻箱125的模擬阻值。司機(jī)控制臺(tái)11與一個(gè)車(chē)輛電氣柜12之間具有MVB網(wǎng)絡(luò)連接和電連接，每個(gè)車(chē)輛電氣柜12之間也具有MVB網(wǎng)絡(luò)連接和電連接。如圖3所示，在本實(shí)施例中，軟件仿真控制系統(tǒng)2包括運(yùn)行有仿真軟件的工控機(jī)， 工控機(jī)具有MVB通信和以太網(wǎng)通信接口及通信功能。軟件仿真控制系統(tǒng)2包括電氣線(xiàn)路仿真模塊21和四個(gè)相同的車(chē)輛子系統(tǒng)仿真模塊22;電氣線(xiàn)路仿真模塊21與車(chē)輛子系統(tǒng)仿真模塊22共享內(nèi)存；具體通過(guò)CB(ControlBuilder)仿真軟件實(shí)現(xiàn)電器線(xiàn)路仿真和車(chē)輛子系統(tǒng)仿真。電氣線(xiàn)路仿真模塊21包括低壓線(xiàn)路仿真模塊211、中壓線(xiàn)路仿真模塊212和高壓線(xiàn)路仿真模塊213;具體地，低壓線(xiàn)路仿真模塊為DC IlOV線(xiàn)路仿真和AC 440V線(xiàn)路仿真，中壓線(xiàn)路仿真模塊為DC 2700V-3600V線(xiàn)路仿真，高壓線(xiàn)路仿真模塊為AC 25KV線(xiàn)路仿真。每個(gè)車(chē)輛子系統(tǒng)仿真模塊22包括高壓系統(tǒng)模塊221、牽引系統(tǒng)模塊222、輔助系統(tǒng)模塊223、制動(dòng)系統(tǒng)模塊224、車(chē)門(mén)系統(tǒng)模塊225、空調(diào)系統(tǒng)模塊226、火警系統(tǒng)模塊227和照明系統(tǒng)模塊228。高壓線(xiàn)路仿真模塊213與高壓系統(tǒng)模塊221連接；中壓系統(tǒng)仿真模塊212與牽引系統(tǒng)模塊222、輔助系統(tǒng)模塊223連接；低壓線(xiàn)路仿真模塊211與制動(dòng)系統(tǒng)模塊224、車(chē)門(mén)系統(tǒng)模塊225、空調(diào)系統(tǒng)模塊226、火警系統(tǒng)模塊227和照明系統(tǒng)模塊2 連接。需要說(shuō)明的是，在實(shí)物的列車(chē)中，通過(guò)電氣線(xiàn)路連接車(chē)輛子系統(tǒng)；在軟件仿真控制系統(tǒng)2中，通過(guò)電氣線(xiàn)路仿真模塊21和車(chē)輛子系統(tǒng)仿真模塊22，仿真模擬車(chē)輛子系統(tǒng)設(shè)備及功能，例如實(shí)物的列車(chē)通過(guò)受電弓將25kV高壓引入變壓器，再由變壓器進(jìn)行電壓變換， 變壓器前還設(shè)有主斷路器；車(chē)頂具有隔離開(kāi)關(guān)和高壓電纜連接或斷開(kāi)牽引單元。高壓系統(tǒng)模塊221模擬和仿真受電弓、主斷路器、車(chē)頂隔離開(kāi)關(guān)、變壓器等設(shè)備的功能，高壓線(xiàn)路仿真模塊213模擬和仿真25kV高壓線(xiàn)路，并與高壓系統(tǒng)模塊221連接。牽引系統(tǒng)模塊222包括牽引控制單元和牽引變流器及牽引電機(jī)的仿真，輔助系統(tǒng)模塊223包括輔助控制單元、輔助變流器及交流負(fù)載的仿真；由于輔助變流器的輸入電壓來(lái)自牽引變流器的中間直流環(huán)節(jié)輸出，該電壓為2700V-3600V，通過(guò)中壓線(xiàn)路仿真模塊212 模擬2700V-3600V線(xiàn)路，使?fàn)恳兞髌骱洼o助變流器連接在一起，實(shí)現(xiàn)仿真與實(shí)際系統(tǒng)相一致。另外，通過(guò)低壓線(xiàn)路仿真模塊211的DCllOV線(xiàn)路仿真，為牽引系統(tǒng)模塊222、輔助系統(tǒng)模塊223、制動(dòng)系統(tǒng)模塊224、車(chē)門(mén)系統(tǒng)模塊225、空調(diào)系統(tǒng)模塊226、火警系統(tǒng)模塊227 和照明系統(tǒng)模塊2 供電，牽引系統(tǒng)冷卻負(fù)載以及空調(diào)等通過(guò)AC440V線(xiàn)路進(jìn)行供電，低壓線(xiàn)路仿真模塊211還向各種開(kāi)關(guān)或繼電器供電。如圖4所示，在本實(shí)施例中，數(shù)據(jù)采集交互系統(tǒng)3為PLC系統(tǒng)(ftOgrammable Logic Controller，可編程邏輯控制器)，包括依次連接的CPU模塊31、以太網(wǎng)通信模塊32、數(shù)字輸入輸出模塊33和模擬輸入輸出模塊34 ；以太網(wǎng)通信模塊32與軟件仿真控制系統(tǒng)連接2，數(shù)字輸入輸出模塊33與車(chē)載電氣控制系統(tǒng)1連接。具體地，數(shù)據(jù)采集交互系統(tǒng)3負(fù)責(zé)將車(chē)輛子系統(tǒng)模塊22與車(chē)輛電氣柜12的硬件接口信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)，為CB仿真軟件提供接口 ；同時(shí)也將軟件仿真控制系統(tǒng)2輸出的數(shù)字信號(hào)轉(zhuǎn)換為相應(yīng)的DCllOV電平開(kāi)關(guān)量信號(hào)，實(shí)現(xiàn)列車(chē)的各個(gè)功能系統(tǒng)的控制和監(jiān)控。軟件仿真控制系統(tǒng)2通過(guò)MVB總線(xiàn)與司機(jī)控制臺(tái)11、車(chē)輛電氣柜12交互數(shù)據(jù)；通過(guò)以太網(wǎng)技術(shù)與數(shù)據(jù)采集交互系統(tǒng)3的交互數(shù)據(jù)。CPU模塊31實(shí)現(xiàn)PLC模塊的控制，以太網(wǎng)通信模塊32實(shí)現(xiàn)與軟件仿真控制系統(tǒng)2之間的信息交互，DCllOV和DCMV的數(shù)字輸入輸出模塊33采集或控制車(chē)輛電氣柜12中的開(kāi)關(guān)量信號(hào)，并且采用+/-10V、12位的模擬輸入輸出；34模塊采集和輸出模擬信號(hào)。為實(shí)現(xiàn)溫度信號(hào)的調(diào)節(jié)，采用可調(diào)節(jié)電阻箱35實(shí)現(xiàn)對(duì)于輪對(duì)軸承、齒輪箱、牽引電機(jī)等溫度信號(hào)的模擬。采用交流220V繼電器作為PLC輸出開(kāi)關(guān)量模塊的電氣驅(qū)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)與車(chē)載電氣控制系統(tǒng)1中的車(chē)輛電氣柜12的連接。同時(shí)也采用了部分DCM繼電器，實(shí)現(xiàn)與車(chē)載電氣控制系統(tǒng)1中的司機(jī)控制臺(tái)11的信號(hào)連接。數(shù)據(jù)采集交互系統(tǒng)3能夠上載應(yīng)用軟件，為車(chē)載電氣控制系統(tǒng)1提供可控的數(shù)字輸入或輸出以及模擬量輸入。本實(shí)施例提供的列車(chē)控制網(wǎng)絡(luò)半實(shí)物仿真測(cè)試平臺(tái)，車(chē)載電氣控制系統(tǒng)1采用與實(shí)車(chē)相同的硬件，軟件仿真控制系統(tǒng)2具有與實(shí)車(chē)設(shè)備完全相同的電氣接口與通信接口， 仿真模型輸出具有與實(shí)際控制器和被控制對(duì)象相同的控制信號(hào)和反饋信息；數(shù)據(jù)采集交互系統(tǒng)3既可以分別接入軟件仿真控制系統(tǒng)和實(shí)物控制系統(tǒng)進(jìn)行通信接口及功能測(cè)試。本實(shí)施例提供的列車(chē)網(wǎng)絡(luò)控制半實(shí)物仿真測(cè)試系統(tǒng)可以直接接入網(wǎng)絡(luò)控制設(shè)備， 因此可方便地進(jìn)行控制系統(tǒng)的軟硬件系統(tǒng)聯(lián)合調(diào)試；能夠全面地對(duì)列車(chē)網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)實(shí)施評(píng)估和驗(yàn)證，排除可能的設(shè)計(jì)錯(cuò)誤，快速定位故障查找原因，降低實(shí)車(chē)的生產(chǎn)調(diào)試成本和技術(shù)風(fēng)險(xiǎn)。參考圖5，圖5為本發(fā)明第二實(shí)施例提供的列車(chē)控制網(wǎng)絡(luò)半實(shí)物仿真測(cè)試平臺(tái)的示意圖。本實(shí)施例提供的列車(chē)控制網(wǎng)絡(luò)半實(shí)物仿真測(cè)試平臺(tái)包括兩組相互連接的車(chē)載電氣控制系統(tǒng)1、軟件仿真控制系統(tǒng)2和數(shù)據(jù)采集交互系統(tǒng)3，也就是具有兩個(gè)牽弓I單元，具體為第一牽引單元IA和第二牽引單元2A，第一牽引單元IA和第二牽引單元2A通過(guò)WTB (Wire Train Bus)總線(xiàn)連接。本實(shí)施例提供的列車(chē)網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)半實(shí)物仿真測(cè)試平臺(tái)為八輛編組的列車(chē)的測(cè)試平臺(tái)，第一牽引單元IA仿真模擬第一至第四號(hào)車(chē)體。本實(shí)施例中，通過(guò)CB仿真軟件仿真模擬高壓系統(tǒng)模塊221、牽引系統(tǒng)模塊222、輔助系統(tǒng)模塊223、制動(dòng)系統(tǒng)模塊224、車(chē)門(mén)系統(tǒng)模塊225、空調(diào)系統(tǒng)模塊226、火警系統(tǒng)模塊 227和照明系統(tǒng)模塊228，為整個(gè)列車(chē)網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)提供運(yùn)行環(huán)境和信號(hào)激勵(lì)。對(duì)CB仿真軟件進(jìn)行二次開(kāi)發(fā)，實(shí)現(xiàn)低壓線(xiàn)路仿真模塊211、中壓線(xiàn)路仿真模塊212和高壓線(xiàn)路仿真模塊 213。對(duì)CB仿真軟件的二次開(kāi)發(fā)，實(shí)現(xiàn)MVB網(wǎng)絡(luò)驅(qū)動(dòng)功能。運(yùn)行CB仿真軟件的工控機(jī)中集成有MVB通信網(wǎng)卡，基于網(wǎng)卡的底層硬件API接口函數(shù)和CB仿真軟件的開(kāi)發(fā)接口，實(shí)現(xiàn)仿真需求的MVB網(wǎng)絡(luò)驅(qū)動(dòng)程序。在本實(shí)施例中，每個(gè)牽弓I單元具有一個(gè)軟件仿真控制系統(tǒng)2，每個(gè)牽弓I單元之間采用以太網(wǎng)信息傳輸，兩個(gè)軟件仿真控制系統(tǒng)2之間通過(guò)以太網(wǎng)信息傳輸實(shí)現(xiàn)兩個(gè)牽引單元之間硬線(xiàn)信息的傳遞。CB仿真軟件沒(méi)有直接提供接口，為此，基于CB仿真軟件提供的共享內(nèi)存方式，對(duì)其實(shí)施二次開(kāi)發(fā)，實(shí)現(xiàn)兩個(gè)CB仿真系統(tǒng)之間的以太網(wǎng)信息傳輸；因此采用兩臺(tái)工控機(jī)分別實(shí)現(xiàn)對(duì)兩個(gè)牽引單元(八輛編組)的運(yùn)行工況仿真模擬，通過(guò)MVB通信實(shí)現(xiàn)了牽引單元內(nèi)部各控制單元的MVB通信模擬，通過(guò)以太網(wǎng)通信實(shí)現(xiàn)了牽引單元之間的硬線(xiàn)連接模擬。具體地，軟件仿真控制系統(tǒng)2中的車(chē)輛子系統(tǒng)模塊22包括高壓系統(tǒng)模塊221包括車(chē)頂隔離開(kāi)關(guān)模塊、主斷路器模塊、受電弓模塊；仿真模塊與真實(shí)設(shè)備的接口方面包括牽引控制單元之間的硬線(xiàn)電路模塊、重聯(lián)端司控臺(tái)設(shè)備模塊、 CCU接收的硬線(xiàn)信號(hào)模塊。
牽引系統(tǒng)模塊222，八輛編組列車(chē)包括兩個(gè)對(duì)稱(chēng)布置的牽引動(dòng)力單元，第一至第四號(hào)車(chē)組成第一牽引動(dòng)力單元，第五至第八號(hào)車(chē)組成第二牽引動(dòng)力單元，列車(chē)中牽引系統(tǒng)部件布置在車(chē)下，而且在兩個(gè)牽引單元上成對(duì)稱(chēng)分布，兩列列車(chē)可以重聯(lián)。一個(gè)牽引動(dòng)力單元的具體設(shè)備包括牽引變壓器、牽引變流器、牽引電機(jī)、牽引傳動(dòng)裝置、牽引控制單元。牽引系統(tǒng)模塊222包括牽引系統(tǒng)主電路模塊，電機(jī)模型模塊，牽引控制單元模塊和MVB交互模塊。 控制牽引控制單元的關(guān)斷和接通、控制牽引控制單元負(fù)載斷開(kāi)、牽引變流器狀態(tài)監(jiān)測(cè)、牽引設(shè)定值處理、對(duì)于牽引控制單元生成的牽引指令、牽引設(shè)定值分配、確定列車(chē)最大限速、為自動(dòng)速度控制計(jì)算列車(chē)最大牽引力，牽引力限值，輸出當(dāng)前牽引力和當(dāng)前電制力。輔助系統(tǒng)模塊223，第二號(hào)和第七號(hào)車(chē)上配備有單輔助變流器單元，與頭車(chē)的牽引變流器中間回路相連，在第五號(hào)車(chē)和第四號(hào)車(chē)(餐車(chē))分別配備有雙輔助變流器，分別與第三號(hào)車(chē)和第六號(hào)車(chē)的牽引變流器的中間回路相連，在雙輔助變流器和單輔助變流器的輸入端之間通過(guò)電纜連接，當(dāng)一個(gè)牽引變流器失效時(shí)，可以從另一個(gè)有效的牽引變流器同時(shí)給輔助變流器供電。輔助系統(tǒng)模塊223實(shí)現(xiàn)了輔助變流器啟動(dòng)、輔助供電、輔助系統(tǒng)冗余管理、交流負(fù)載投入的動(dòng)態(tài)仿真和MVB通信。制動(dòng)系統(tǒng)模塊224，包括制動(dòng)系統(tǒng)的空電復(fù)合制動(dòng)模塊、空氣制動(dòng)模塊、制動(dòng)控制單元模塊和MVB交互模塊。制動(dòng)系統(tǒng)包括位于車(chē)體的控制元件和位于轉(zhuǎn)向架上的產(chǎn)生制動(dòng)力執(zhí)行機(jī)構(gòu)。列車(chē)上有兩種制動(dòng)力，一種是牽引系統(tǒng)產(chǎn)生的電制動(dòng)力；另一種就是制動(dòng)系統(tǒng)產(chǎn)生的摩擦制動(dòng)力。制動(dòng)系統(tǒng)通過(guò)控制制動(dòng)缸壓縮空氣的壓力大小來(lái)改變制動(dòng)力的大小。 系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了對(duì)制動(dòng)控制單元及制動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)的功能模擬，實(shí)現(xiàn)了制動(dòng)控制過(guò)程的動(dòng)態(tài)仿真和MVB通信。在本實(shí)施例提供的列車(chē)控制網(wǎng)絡(luò)半實(shí)物仿真試驗(yàn)臺(tái)上，制動(dòng)系統(tǒng)模塊2M具有如下功能緊急制動(dòng)、常用制動(dòng)、停放制動(dòng)、自動(dòng)速度控制，并且實(shí)現(xiàn)了對(duì)緊急制動(dòng)環(huán)、制動(dòng)緩解環(huán)、停放制動(dòng)監(jiān)視環(huán)、乘客緊急制動(dòng)環(huán)、轉(zhuǎn)向架監(jiān)視環(huán)、火警監(jiān)視環(huán)的功能仿真和模擬。車(chē)門(mén)系統(tǒng)模塊225，車(chē)門(mén)系統(tǒng)包括內(nèi)門(mén)系統(tǒng)和外門(mén)系統(tǒng)。內(nèi)門(mén)是車(chē)廂與車(chē)廂之間通道門(mén)，外門(mén)是旅客和司機(jī)上下車(chē)的車(chē)門(mén)。內(nèi)門(mén)包括手動(dòng)外端門(mén)、自動(dòng)外端門(mén)、單扇滑動(dòng)門(mén)、雙扇滑動(dòng)門(mén)、內(nèi)藏門(mén)。外門(mén)包括端部通道門(mén)和第三入口門(mén)。在列車(chē)上，每個(gè)車(chē)門(mén)都有一個(gè)車(chē)門(mén)控制單元，每節(jié)車(chē)中有一個(gè)車(chē)門(mén)控制單元連接到MVB總線(xiàn)，每節(jié)車(chē)上各車(chē)門(mén)控制單元之間通過(guò)CAN總線(xiàn)相連。車(chē)門(mén)系統(tǒng)模塊225能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)內(nèi)門(mén)的狀態(tài)監(jiān)視，對(duì)外門(mén)的集中控制、分散控制及遠(yuǎn)程控制功能及MVB通信?？照{(diào)系統(tǒng)模塊226，空調(diào)系統(tǒng)安裝在每輛車(chē)的車(chē)頂上。循環(huán)通風(fēng)采暖器集成在端墻、門(mén)口過(guò)道頂板或柜子蓋上。在每一個(gè)司機(jī)室都裝有一套獨(dú)立于客室的空調(diào)系統(tǒng)，分離的空調(diào)系統(tǒng)可以對(duì)精確性和舒適性進(jìn)行單獨(dú)調(diào)節(jié)。列車(chē)上共有八個(gè)空調(diào)，每個(gè)空調(diào)與通信控制器和其它空調(diào)之間進(jìn)行通信。每個(gè)牽引單元內(nèi)的空調(diào)中有一個(gè)主控空調(diào)，主控空調(diào)通常為端車(chē)空調(diào)，如果端車(chē)空調(diào)發(fā)生故障則后繼車(chē)的空調(diào)成為主控空調(diào)。空調(diào)系統(tǒng)模塊2 能夠?qū)崿F(xiàn)空調(diào)系統(tǒng)的溫度調(diào)節(jié)如制冷、制熱、防凍保護(hù)、過(guò)熱保護(hù)、預(yù)冷、預(yù)熱等工作模式仿真控制及MVB通信功能?；馂?zāi)報(bào)警模塊227，火災(zāi)報(bào)警控制系統(tǒng)由傳感器、火災(zāi)報(bào)警環(huán)路和火災(zāi)報(bào)警控制中心組成。傳感器包括煙霧傳感器、溫度傳感器等，用于采集可能的火災(zāi)信號(hào)?；馂?zāi)報(bào)警環(huán)路獨(dú)立于列車(chē)總線(xiàn)，不與MVB相連。火災(zāi)報(bào)警環(huán)路中包括接觸器，根據(jù)實(shí)際情況斷開(kāi)或連通火災(zāi)報(bào)警環(huán)路?；馂?zāi)報(bào)警模塊227與通信控制器通信，通信接口為KLIP站。半實(shí)物仿真控制臺(tái)中通過(guò)網(wǎng)絡(luò)終端實(shí)物設(shè)備及火災(zāi)報(bào)警輸入仿真模擬信號(hào)實(shí)現(xiàn)了該部分功能，并且完善了中央控制單元與火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)共同實(shí)現(xiàn)的火警系統(tǒng)自測(cè)試功能。照明系統(tǒng)模塊228，照明系統(tǒng)分內(nèi)部照明和外部照明。列車(chē)的頭車(chē)安裝信號(hào)照明設(shè)備。信號(hào)照明設(shè)備包括一個(gè)上部信號(hào)頭燈、兩個(gè)頭燈、兩個(gè)信號(hào)燈以及兩個(gè)指示聯(lián)掛準(zhǔn)備就緒信號(hào)。上述信號(hào)照明設(shè)備由車(chē)輛開(kāi)關(guān)柜上的LED燈模擬。內(nèi)部照明也通過(guò)車(chē)輛開(kāi)關(guān)柜上的LED燈模擬。下面舉例說(shuō)明本實(shí)施例提供的列車(chē)控制網(wǎng)絡(luò)半實(shí)物仿真測(cè)試平臺(tái)工作過(guò)程和測(cè)試方法一、司控器主牽引手柄滿(mǎn)級(jí)位牽引仿真測(cè)試在列車(chē)網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)半實(shí)物仿真測(cè)試平臺(tái)的一端司機(jī)控制臺(tái)11占用，方向開(kāi)關(guān)置向前位，升弓和合主斷指令發(fā)布并完成后，停放制動(dòng)緩解，牽引系統(tǒng)準(zhǔn)備就緒情況下。牽引控制手柄推滿(mǎn)級(jí)位，該信號(hào)通過(guò)司機(jī)控制臺(tái)輸入輸出單元113進(jìn)行采集，采集結(jié)果轉(zhuǎn)化為MVB網(wǎng)絡(luò)端口過(guò)程數(shù)據(jù)，中央控制單元111周期輪詢(xún)網(wǎng)絡(luò)端口數(shù)據(jù)從而獲得牽引手柄輸入信息，中央控制單元111通過(guò)控制程序評(píng)估該輸入指令，該指令評(píng)估合法后通過(guò)MVB端口輸出正確的牽引力指令信息至占用端的牽引單元，同時(shí)該指令通過(guò)兩個(gè)牽引單元之間的WTB傳輸給非占用端的中央控制單元111，并通過(guò)中央控制單元111上的網(wǎng)關(guān)轉(zhuǎn)換為MVB端口的牽引力指令信息，至此兩個(gè)牽引單元(占用端和非占用端)都發(fā)布了牽引力指令。軟件仿真控制系統(tǒng)2的牽引系統(tǒng)模塊222，模擬牽引控制單元、牽引變流器和牽引電機(jī)的功能，由于牽引系統(tǒng)模塊222具有MVB通信端口，它接收該牽引力控制指令，通過(guò)發(fā)送PWM控制脈沖給牽引變流器使?fàn)恳姍C(jī)啟動(dòng)并旋轉(zhuǎn)，牽引變流器采集電機(jī)的三相輸出電流和速度向牽引控制單元反饋，牽引控制單元根據(jù)牽引力指令以及反饋信息，動(dòng)態(tài)計(jì)算輸出控制脈沖連續(xù)控制牽引變流器并帶動(dòng)牽引電機(jī)，以上過(guò)程都通過(guò)仿真模型完成。由此列車(chē)逐漸啟動(dòng)并加速，該實(shí)際牽引力信息通過(guò)牽引控制單元MVB端口發(fā)送，司機(jī)控制臺(tái)11的人機(jī)接口顯示屏112接收該信息并顯示牽引力設(shè)定和實(shí)際牽引力反饋信息。由于列車(chē)控制非常復(fù)雜，軟件仿真控制系統(tǒng)2的牽引系統(tǒng)模塊222中PWM逆變器正常投入使用前要進(jìn)行一系列牽引冷卻負(fù)載的檢查，而冷卻系統(tǒng)的供電開(kāi)關(guān)控制及工作狀態(tài)反饋需要由軟件仿真控制系統(tǒng)2將信息通過(guò)以太網(wǎng)輸出到數(shù)據(jù)采集交互系統(tǒng)3，數(shù)據(jù)采集交互系統(tǒng)3將數(shù)字信息轉(zhuǎn)化為PLC開(kāi)關(guān)量信息，該狀態(tài)通過(guò)信號(hào)線(xiàn)連接至車(chē)載電氣控制系統(tǒng)1，車(chē)輛輸入輸出單元121采集該狀態(tài)信息，轉(zhuǎn)化為MVB端口數(shù)字信息，軟件仿真控制系統(tǒng)2中的牽引系統(tǒng)模塊222接收該信息并對(duì)牽引冷卻負(fù)載的狀態(tài)進(jìn)行評(píng)判，只有負(fù)載狀態(tài)正確通過(guò)，牽引系統(tǒng)模塊222才能正常輸出。二、輪對(duì)軸承溫度過(guò)高故障模擬列車(chē)網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)半實(shí)物仿真測(cè)試平臺(tái)啟動(dòng)后，牽引系統(tǒng)模塊222以時(shí)速200公里以上進(jìn)行正常牽引，此時(shí)通過(guò)在車(chē)輛電氣柜12中調(diào)整可調(diào)電阻箱126，溫度采集單元122 采集該阻值并轉(zhuǎn)換為數(shù)字量，溫度采集單元122具有MVB接口，溫度值可以通過(guò)過(guò)程數(shù)據(jù)端口在MVB網(wǎng)絡(luò)上廣播，中央控制單元111的MVB接口接收到該溫度值，對(duì)溫度值進(jìn)行評(píng)估， 當(dāng)溫度值超過(guò)140度時(shí)，表明該軸發(fā)生熱軸故障，此時(shí)中央控制單元111會(huì)立刻封鎖牽引并觸發(fā)最大常用制動(dòng)，封鎖牽引指令通過(guò)MVB接口傳送到軟件仿真控制系統(tǒng)2的牽引系統(tǒng)模塊222，中央控制單元111發(fā)送制動(dòng)指令，軟件仿真控制系統(tǒng)2的制動(dòng)系統(tǒng)模塊2M接收制動(dòng)指令信息，制動(dòng)系統(tǒng)模塊2M控制制動(dòng)系統(tǒng)設(shè)備施加最大常用制動(dòng)力，同時(shí)熱軸故障報(bào)警信息通過(guò)MVB接口發(fā)送至司機(jī)控制臺(tái)11的人機(jī)接口顯示屏112進(jìn)行顯示。本實(shí)施例提供的列車(chē)控制網(wǎng)絡(luò)半實(shí)物仿真測(cè)試平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)八輛編組列車(chē)的仿真模擬，本實(shí)施例提供的列車(chē)網(wǎng)絡(luò)控制半實(shí)物仿真測(cè)試系統(tǒng)可以直接接入網(wǎng)絡(luò)控制設(shè)備，因此可方便地進(jìn)行控制系統(tǒng)的軟硬件系統(tǒng)聯(lián)合調(diào)試；能夠全面地對(duì)列車(chē)網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)實(shí)施評(píng)估和驗(yàn)證，排除可能的設(shè)計(jì)錯(cuò)誤，快速定位故障查找原因，降低實(shí)車(chē)的生產(chǎn)調(diào)試成本和技術(shù)風(fēng)險(xiǎn)。另外，在本發(fā)明第二實(shí)施例的基礎(chǔ)上，發(fā)明還提供了十六編組的列車(chē)控制網(wǎng)絡(luò)半實(shí)物仿真測(cè)試平臺(tái)，包括四組相互連接的車(chē)載電氣控制系統(tǒng)1、軟件仿真控制系統(tǒng)2和數(shù)據(jù)采集交互系統(tǒng)3，也就是四個(gè)牽引單元，每個(gè)牽引單元控制四節(jié)車(chē)輛。最后應(yīng)說(shuō)明的是以上實(shí)施例僅用以說(shuō)明本發(fā)明的技術(shù)方案，而非對(duì)其限制；盡管參照前述實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)的說(shuō)明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解其依然可以對(duì)前述各實(shí)施例所記載的技術(shù)方案進(jìn)行修改，或者對(duì)其中部分技術(shù)特征進(jìn)行等同替換；而這些修改或者替換，并不使相應(yīng)技術(shù)方案的本質(zhì)脫離本發(fā)明各實(shí)施例技術(shù)方案的精神和范圍。
權(quán)利要求
1.一種列車(chē)控制網(wǎng)絡(luò)半實(shí)物仿真測(cè)試平臺(tái)，其特征在于，包括 車(chē)載電氣控制系統(tǒng)；用于發(fā)布控制指令并接收狀態(tài)反饋；軟件仿真控制系統(tǒng)和/或?qū)嵨锟刂葡到y(tǒng)；與所述車(chē)載電氣控制系統(tǒng)連接，為列車(chē)控制網(wǎng)絡(luò)提供運(yùn)行環(huán)境和信號(hào)激勵(lì)；數(shù)據(jù)采集交互系統(tǒng)；與所述車(chē)載電氣控制系統(tǒng)連接，將所述車(chē)載電氣控制系統(tǒng)輸出的信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)，或?qū)?shù)字信號(hào)轉(zhuǎn)換為車(chē)載電氣控制系統(tǒng)需要的輸入信號(hào)；與所述軟件仿真控制系統(tǒng)和/或?qū)嵨锟刂葡到y(tǒng)連接，將所述軟件仿真控制系統(tǒng)和/或?qū)嵨锟刂葡到y(tǒng)連接輸出的數(shù)字信號(hào)轉(zhuǎn)換為開(kāi)關(guān)量信號(hào)，或?qū)㈤_(kāi)關(guān)量信號(hào)轉(zhuǎn)換為軟件仿真控制系統(tǒng)和/或?qū)嵨锟刂葡到y(tǒng)需要的數(shù)字信號(hào)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的列車(chē)控制網(wǎng)絡(luò)半實(shí)物仿真測(cè)試平臺(tái)，其特征在于，所述車(chē)載電氣控制系統(tǒng)包括一個(gè)司機(jī)控制臺(tái)和四個(gè)相同的車(chē)輛電氣柜，所述司機(jī)控制臺(tái)與所述車(chē)輛電氣柜連接；所述司機(jī)控制臺(tái)包括相互連接的中央控制單元、人機(jī)接口顯示屏和司控臺(tái)輸入輸出單元；所述中央控制單元具有MVB網(wǎng)絡(luò)仲裁管理功能，具有WTB/MVB網(wǎng)關(guān)，所述中央控制單元還具有列車(chē)控制監(jiān)視與診斷的功能；所述人機(jī)接口顯示屏具有列車(chē)的運(yùn)行狀態(tài)顯示和故障診斷功能； 所述中央控制單元和人機(jī)接口顯示屏可以上載程序，實(shí)現(xiàn)整列車(chē)的控制監(jiān)視與診斷功能；所述司機(jī)控制臺(tái)還包括與所述輸入輸出單元連接的開(kāi)關(guān)、指示燈和司機(jī)控制器；所述司控臺(tái)輸入輸出單元采集所述司機(jī)控制器和開(kāi)關(guān)的狀態(tài)并通過(guò)所述指示燈輸出重要的狀態(tài)；每個(gè)所述車(chē)輛電氣柜包括溫度采集輸入單元、開(kāi)關(guān)、接觸器、繼電器、可調(diào)電阻箱和車(chē)輛輸入輸出單元；所述車(chē)輛輸入輸出單元與所述溫度采集輸入單元連接并連接到MVB網(wǎng)絡(luò)，所述車(chē)輛輸入輸出單元分別與所述開(kāi)關(guān)或接觸器或繼電器連接，所述溫度采集輸入單元與所述可調(diào)電阻箱連接；所述溫度采集輸入單元與所述可調(diào)變阻箱連接；所述車(chē)輛輸入輸出單元采集所述開(kāi)關(guān)或接觸器的狀態(tài)輸入或輸出，控制所述繼電器；所述溫度采集輸入單元采集所述可調(diào)電阻箱的模擬阻值。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的列車(chē)控制網(wǎng)絡(luò)半實(shí)物仿真測(cè)試平臺(tái)，其特征在于，所述軟件仿真控制系統(tǒng)包括運(yùn)行有仿真軟件的工控機(jī)，所述工控機(jī)具有MVB通信和以太網(wǎng)通信接口及通信功能。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的列車(chē)控制網(wǎng)絡(luò)半實(shí)物仿真測(cè)試平臺(tái)，軟件仿真控制系統(tǒng)包括電氣線(xiàn)路仿真模塊和四個(gè)相同的車(chē)輛子系統(tǒng)仿真模塊；所述電氣線(xiàn)路仿真模塊與所述車(chē)輛子系統(tǒng)仿真模塊通過(guò)共享內(nèi)存交互數(shù)據(jù)；所述電氣線(xiàn)路仿真模塊包括低壓線(xiàn)路仿真模塊、中壓線(xiàn)路仿真模塊和高壓線(xiàn)路仿真模塊；所述車(chē)輛子系統(tǒng)仿真模塊包括高壓系統(tǒng)模塊、牽引系統(tǒng)模塊、輔助系統(tǒng)模塊、制動(dòng)系統(tǒng)模塊、車(chē)門(mén)系統(tǒng)模塊、空調(diào)系統(tǒng)模塊、火警系統(tǒng)模塊和照明系統(tǒng)模塊；所述高壓線(xiàn)路仿真模塊與所述高壓系統(tǒng)模塊連接；所述中壓系統(tǒng)仿真模塊與所述牽引系統(tǒng)模塊、輔助系統(tǒng)模塊連接；所述低壓線(xiàn)路仿真模塊與所述高壓系統(tǒng)模塊、牽引系統(tǒng)模塊、輔助系統(tǒng)模塊、制動(dòng)系統(tǒng)模塊、車(chē)門(mén)系統(tǒng)模塊、空調(diào)系統(tǒng)模塊、火警系統(tǒng)模塊和照明系統(tǒng)模塊連接。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的列車(chē)控制網(wǎng)絡(luò)半實(shí)物仿真測(cè)試平臺(tái)，其特征在于，所述數(shù)據(jù)采集交互系統(tǒng)為PLC控制系統(tǒng)，包括依次連接的CPU模塊、以太網(wǎng)通信模塊、數(shù)字輸入輸出模塊和模擬輸入輸出模塊；所述以太網(wǎng)通信模塊與所述軟件仿真控制系統(tǒng)連接，所述數(shù)字輸入輸出模塊與所述車(chē)載電氣控制系統(tǒng)連接；所述數(shù)據(jù)采集交互系統(tǒng)能夠上載應(yīng)用軟件，實(shí)現(xiàn)為所述車(chē)載電氣控制系統(tǒng)提供可控的數(shù)字輸入或輸出以及模擬量輸入，實(shí)現(xiàn)為所述的軟件仿真控制系統(tǒng)提供仿真控制模型所需的開(kāi)關(guān)量轉(zhuǎn)化的數(shù)字信號(hào)。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的列車(chē)控制網(wǎng)絡(luò)半實(shí)物仿真測(cè)試平臺(tái)，其特征在于，所述高壓系統(tǒng)模塊包括車(chē)頂隔離開(kāi)關(guān)模塊、主斷路器模塊和受電弓模塊。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的列車(chē)控制網(wǎng)絡(luò)半實(shí)物仿真測(cè)試平臺(tái)，其特征在于，所述牽引系統(tǒng)模塊包括牽引系統(tǒng)主電路模塊，電機(jī)模型模塊，牽引控制單元模塊和MVB交互模塊。
8.根據(jù)權(quán)利要求5所述的列車(chē)控制網(wǎng)絡(luò)半實(shí)物仿真測(cè)試平臺(tái)，其特征在于，所述制動(dòng)系統(tǒng)模塊包括空電復(fù)合制動(dòng)模塊、空氣制動(dòng)模塊、制動(dòng)控制單元模塊和MVB交互模塊。
9.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的列車(chē)控制網(wǎng)絡(luò)半實(shí)物仿真測(cè)試平臺(tái)，其特征在于，包括兩組相互連接的車(chē)載電氣控制系統(tǒng)、軟件仿真控制系統(tǒng)和數(shù)據(jù)采集交互系統(tǒng)。
10.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的列車(chē)控制網(wǎng)絡(luò)半實(shí)物仿真測(cè)試平臺(tái)，其特征在于，包括四組相互連接的車(chē)載電氣控制系統(tǒng)、軟件仿真控制系統(tǒng)和數(shù)據(jù)采集交互系統(tǒng)。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種列車(chē)控制網(wǎng)絡(luò)半實(shí)物仿真測(cè)試平臺(tái)，包括車(chē)載電氣控制系統(tǒng)；軟件仿真控制系統(tǒng)和/或?qū)嵨锟刂葡到y(tǒng)；與所述車(chē)載電氣控制系統(tǒng)連接；數(shù)據(jù)采集交互系統(tǒng)；與車(chē)載電氣控制系統(tǒng)連接，將車(chē)載電氣控制系統(tǒng)輸出的信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)或?qū)?shù)字信號(hào)轉(zhuǎn)換為車(chē)載電氣控制系統(tǒng)需要的輸入信號(hào)；與軟件仿真控制系統(tǒng)和/或?qū)嵨锟刂葡到y(tǒng)連接，將軟件仿真控制系統(tǒng)和/或?qū)嵨锟刂葡到y(tǒng)連接輸出的數(shù)字信號(hào)轉(zhuǎn)換為開(kāi)關(guān)量信號(hào)或?qū)㈤_(kāi)關(guān)量信號(hào)轉(zhuǎn)換為軟件仿真控制系統(tǒng)和/或?qū)嵨锟刂葡到y(tǒng)需要的數(shù)字信號(hào)。能夠全面地對(duì)列車(chē)網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)實(shí)施評(píng)估和驗(yàn)證，排除可能的設(shè)計(jì)錯(cuò)誤，快速定位故障查找原因，降低實(shí)車(chē)的生產(chǎn)調(diào)試成本和技術(shù)風(fēng)險(xiǎn)。
文檔編號(hào)G05B17/02GK102323761SQ201110201210
公開(kāi)日2012年1月18日 申請(qǐng)日期2011年7月18日 優(yōu)先權(quán)日2011年7月18日
發(fā)明者夏菲, 姚放, 張順廣, 朱廣超, 王立文, 趙紅衛(wèi), 鄭雪洋, 陳為雄, 高楓, 黃根生 申請(qǐng)人:中國(guó)鐵道科學(xué)研究院機(jī)車(chē)車(chē)輛研究所, 北京縱橫機(jī)電技術(shù)開(kāi)發(fā)公司, 鐵道部運(yùn)輸局