现场总线技术在机车电控系统中的应用分析.pdfVIP

电气传动 2004年 第5期 现场总线技术在机车电控系统中的应用分析 李启光 郝静如 祁志生 米洁 北京机械工业学院 摘要：介绍了PROFIBUS及MPI现场总线技术在机车电控系统中的应用 。讨论了机车电控系统的功能和 特点，分析了系统中通讯网络的构成 ．并给出了系统通讯网络拓扑图。列举 现场总线在本系统中的运用优势。 关键词 ：现场总线 PROFIBUS MPI 机车 ApplicationofFieldBusinRailcarControlMonitorSystem IiQiguang HaoJingru QiZhisheng MiJie Abstract：ApplicationsoffieldbustechnologynamedPROFIBUSandMPIinrailcarelectroniccontrol monitorsystem areintroduced．Thefunctionandcharacteroftherailcarelectroniccontrol＆．monitorsystemare analyzed，theconstructionofcommunicationnetworkisdiscussedandthetopologyofcommunicationnetworkis alsogiven．Theadvantagesoftheapplicationoffieldbusinrailcarelectroniccontrol＆monitorsystemareillus— tratedtOO． Keywords：fieldbus PROFIBUS M PI railcar 1 前言 2 机车原 电控 系统简介 现场总线是近 1O多年来产生并发展起来的 本文介绍 的电力机车用于牵引重载列车 ，故 一 种基于现场设备之 间进行通讯 的新型总线技 需 2节 (或多节)机车重联成组使用 ，成组机车可 术。它以专用微处理器为控制器，采用屏蔽双绞 双向行驶 。运行时，司机在任一节机车上都可操纵 线、光纤以及红外线等无线数据传输为传输介质 ， 整组机车，且操纵方式完全相同，因此除单节机车 把多个现场控制设备连接成网络 ，并按公开、规范 内的控制线路外 ，在 2节 (或多节)之间也有大量 的协议 ，实现各设备间的数据传输 。因此该项技术 的重联接线以相互传递操纵指令。同时，在维护及 具有智能化、数字化、网络化和分散化的特点，是 调车时，要求可独立操纵单节机车运行。 自控技术发展的方向。 机车原电控系统采用传统的继电器控制系统。 目前现场总线技术以其高速、可靠和经济的特性 该控制系统复杂，涉及到 200余个继电器、连接电 在过程控制和加工 自动化领域得到了广泛的应用。 缆近2000根。经多年运行后 ，由于电蚀、风沙粉尘 本项 目将现场总线技术应用于机车电控系统 等外界不 良因素的影响，致使线路故障频繁发生。 改造中，采用基于PROFIBUS现场总线的西门子 且事故发生后 ，查找故障点困难，延误维修排障。因 S7系列 PLC 控 制 系 统 ，在 单节 机 车 内运 用 此该继电器控制系统工作可靠与否直接决定了机 PROFIBUS总线将 CPU及各 I／O从站组成相对 车运行的可靠性，针对上述情况 ，决定用无机械触 独立系统 ，同时在两节 (或多节)机车间运用 MPI 点的PLC控制系统替代原继电器电控系统。 (Muitl—pointInterface)总线实现 2个或 多个 3 通讯 网络方案规划 ‘ PLC控制系统间通讯 ，从而完成对机车各相关设