第四講多功能車輛總線（MVB）前情回顧1.簡述列車通信網絡的兩線三層結構？2.簡述列車通信網絡（TCN）的特點。3.畫出列車通信網絡（TCN)層次結構圖。Page2一、概述

MVB是將位于同一車輛或不同車輛中的標準設備連接到列車通信網絡上的車輛總線。它提供兩種連接：可編程設備間的互聯將設備與他們的傳感器和執行器機構互聯

MVB能尋址4095個設備，其中有256個是能參與消息傳送的站對于運行時不解編的列車，MVB也可以作為列車總線使用。

MVB傳輸的數據有以下三類：過程數據：定時廣播的帶源地址的數據，定時間隔小于1ms；消息數據：有請求時應答，帶有目的地址的點對點或廣播數據；監督數據：用于事件判決、主設備轉換、設備狀態發送的數據。Page4在機車的MVB的應用駕駛室電機

變流器

制動

電力線軌道信號列車總線診斷系統無線列調車輛總線

二、MVB物理層MVB提供三種通信介質，工作速率相同。1．電氣短距離介質（ESD）：傳送距離≤20米，采用雙絞線，使用標準的RS-485收發器，每段最多支持32個設備。無需在發送器和收發器之間電隔離。適用于位于密閉機箱里的底板總線之間的通信。2．電氣中距離介質（EMD）：在封閉的列車系統中，MVB可以跨越幾個車廂。在這種應用中可采用電中距離介質，每段傳送距離≤200米。采用屏蔽雙絞線，使用變壓器隔離；每段最多支持32個設備，用于連接不解掛的車廂組合。3．光纖（OGF）：最大距離2000m，點對點連接或星形連接。電介質采用總線拓撲結構，而光介質通常采用星型拓撲。Page9

三、MVB設備3.1總線控制器（Bus_Controller）

1)總線訪問每個設備由專用的總線通信控制器控制。2)通過發送器和接收器附掛到兩個冗余的線路上。3)包含編碼器和譯碼器，以及控制通信存儲器（Traffic_Store）的控制邏輯。4)對到達的幀進行譯碼并尋址相應的通信存儲器，5）也能讀設備狀態寄存器。3.2MVB設備分類根據其控制與通信能力可以分為5類0類設備不參與通信，中繼器、星型耦合器。1類設備無處理器，不參與消息通信，傳感器、執行機構。2類設備帶處理器，可配置，能預處理信息。但程序固定。3類設備有可編程控制器PLC。4類設備與2、3類一樣，功能更多，參與總線的管理與控制。網關、總線控制器等MVB的信號表示MVB速率：1.5MB/s。數據采用曼切斯特編碼。每一數據位碼元中間都有跳變，從高到低的跳變（負跳變）表示‘1’，正跳變則表示‘0’。幀數據以9-bit幀源定界符開頭，以8-bit校驗序列結束。3.3MVB的信號及介質訪問MVB幀是由9-bit起始位+數據+8-bit校驗位+結束位構成的。MVB有兩種幀：主控幀：總線的某個總線管理器發送的幀；從屬幀：由總線從設備發送，回應某個主控幀。基于幀結構，MVB共有16種報文，在主控幀中以一個字碼（F-code）來區分。一個主設備幀及相應從設備幀共同形成一個報文：MVB的幀四、MVB的實現

根據下面的動力分散型動車組的列車通信網絡原理圖。該動力單元的列車通信網絡分為WTB和MVB兩級，WTB上的節點有：

(1)帶司機室的動力車中央控制單元（CCU)(2)無司機室動力車控制單元（MCU）（3）拖車控制單元（VCU）WTB節點下采用MVB連接的計算機控制檢測設備有：

(1)牽引控制單元TCU(只有動車有）

(2)輔助控制單元ACU

（3）制動控制單元BCU

（4）軸溫及車門控制單元XDU

Page16討論Page171.看書本P49頁圖2-3-11分組討論一下這是一總怎樣的列車通信網絡結構？為什么?2.你認為全車可分為幾個牽引控制單元?怎樣劃分？為什么？WTB/MVB網關IDU顯示單元CPS電源控制單元ATP列車超防BCU制動控制單元DSU1/2司機控制單元ACU輔助變流器控制單元DCU1/2主變流器控制單元LCU邏輯控制單元CCU1/2中央控制單元SC星形耦合器MVBWTBMVBWTB動力集中機車網絡WTB/MVB網關IDU顯示單元SUPPLY供電控制單元SLIDP防滑器BCU制動控制單元AXT軸溫檢測單元AIR空調控制單元INV逆變器控制單元CONTR集中控制單元DOOR1/2門控單元RS485WTBMVBWTB動力集中拖車網絡

列車總線WTB一、定義定義：WTB總線主要用于列車級的通信，連接各車廂，可以實現過程數據和消息數據的傳輸，特點：就是具有列車初運行功能（列車初運行功能就是當列車車輛的配置發生變化后，能夠自動地對車輛進行編址，構成新的列車拓撲結構，而不需要人為的參與）。WTB總線特別適用于需要動態編組的列車車輛。

二、概述

WTB是為互連車輛設計的串行數據通信總線。對于頻繁改變其組成的列車組（WTB被設計成通過手插式跨接電纜或自動連接器來實現車輛之間的互連。

WTB采用總線拓撲，采用屏蔽雙絞線，要求有較高的機械連接性能，可連接至多32個節點。

WTB采用曼徹斯特編碼反向定義，每一數據位碼元中間都有跳變，從高到低的跳變（負跳變）表示‘0’，正跳變則表示‘1’。列車節點直接或通過擴展電纜連到主干電纜上。

Page21Page22二、WTB介質2.1WTB介質的機械穩定性動車組中總線有兩種類型：

1.列車信息傳輸線，以光纖為傳輸介質，連接所有中央裝置和終端裝置。采用ARCNET協議；2.5Mb/s。

2.自我診斷傳輸網，以雙絞線為傳輸介質，連接中央裝置和終端裝置。采用HDLC作為通信協議。38.4kb/s。

2.2WTB的長度允許860米，最多能附掛32個節點，每個車廂可以不止有一個節點。以1Mbit/s的速率傳輸，相當于22節26米長的車廂的UIC組成，加上50%用于彎曲處長度。2.3總線節

1.車輛干線電纜（連貫的車輛只有一根干線電纜）

2.連接不同車輛干線電纜的跨接電纜

3.為達各節點而對干線電纜進行延伸的擴展電纜

Page24Page252.4節點

1.位于總線末端的節點，或者說末端節點，將在電氣上終止連接它們的兩個總線節。

2.位于總線中間的節點，或者說中間節點，將在電氣上連接它們的兩個總線節。

在一列車的車輛中可以有一個或幾個節點，一共最多32個節點。節點：進行協議轉換的網關。主節點：有動力裝置的車廂（動力或機車）內的節點。從節點：無動力裝置的車廂內的節點。控制節點：每一列車在運行中必須有一個且只能有一個控制總線工作的節點。Page27Page282.5WTB在車廂間的連接方式

為了連接不同的車廂，WTB可以使用自動車鉤上的電氣連接器（如市郊列車）進行連接或手動插拔電纜進行連接。因為車廂的朝向不可預測，WTB（如空氣管道）通常在車廂端接處斷開，通過兩個連接器把需要連接兩節車廂的WTB連通。兩個跨接電纜都應插好，每一個連接不同的WTB電纜，形成冗余線路。

Page30三、WTB介質附掛單元

節點通過它的介質附件（MAU）連接到介質上，介質附件（MAU）用于節點與總線的連接。

單一線路連接時，MAU（介質附件）組成：一個線路單元；一個方向轉換器；一個主通道和一個輔助通道。Page311.一個總線開關2.兩個端接器開關3.兩個收發器電路，每個方向一個。收發器與線路的連接應采用變壓器隔離。4.兩個編碼、解碼器3.2WTB介質訪問

在列車總線上，只有唯一的主節點控制媒體訪問，其它的所有節點均為從屬節點，只能在主節點問詢到它時才能發送回應幀。

常規操作中，主設備的操作循環進行。它把總線動作分配到若干基本周期，基本周期由一個周期相（過程數據）和一個偶發相（消息數據和監督數據）組成。車廂數量增加時，周期相延長而偶發相縮短，這樣可以使周期數據的發送時延與車廂數目無關。Page343.3WTB運行

列車總線主設備控制WTB的配置，當列車的組成改變時，即車廂被連掛或解掛時（如果需要經常發生），主設備重新組織總線，這個過程叫做列車初運行。

1.在初運行時，所有節點接收到一個唯一的標識它們在列車中的位置的地址,節點還必須能確定列車的定向，以便區分左右，例如門控制。

2.在初運行結束時，所有節點都知道新的構形，并且總線進入常規操作。Page35節點地址分配1.主設備地址為01；2.主設備定義方向1為“底部”，方向2為“頂部”；3.在方向1上從地址63開始降序排列從設備節點地址，該方向最后命名節點是底部節點；4.在方向2上從地址02開始升序排列從設備節點地址，該方向最后命名節點是頂部節點；

5.主設備可以最多命名62個節點。1.應用允許多個節點都成為主設備，但實際上一次只能有一個可操作的主設備，這些節點叫做弱節點。2.應用可以指定僅一個節點作為主設備，這個節點叫做強節點。3.充當主設備的節點可以改變。初運行開始條件：（1）一個明確的應用命令（即使總線已經初運行過）；（2）日常運行時檢測到增加的節點；（3）將一個弱節點提升為強節點；（4）所有節點都允許；（5）一定