论文部分内容阅读
随着现场总线技术的不断扩展壮大,越来越多的用户将现场总线应用到铁路交通中,正一步步的实现列车控制系统的网络化、先进化与讯息化。WorldFip总线具有可靠性好、可延伸性强、‘及时性高等优点已被大范围使用,现如今成为许多重载机车、地铁列车等轨道车辆的骨干网。作为目前流行的总线之一的CAN,与其它应用的总线比较,具有高实时性、纠错校验效能以及低成本,因此CAN总线应用在许多的车载电气设备中,如:制动、牵引、车钩、空调等,同时也应用在旅客信息控制等次系统中。为解决重载机车、地铁列车等轨道车辆FIP网络控制系统与带有CAN接口的车载电气设备(如牵引控制单元、制动控制单元等)的互联互通问题,本文设计了一套WorldFip-CAN网关设备,用于WorldFip总线与CAN总线之间的互相连接,实现WorldFip网络和CAN网络之间的双向数据转换功能,WorldFip部分含有WorldFip网络站点的所有通信功能,CAN部分使用规范CAN接口。本文从现场总线技术在近年来的发展状况出发,简单概述了WorldFip总线、CAN总线及WorldFip-CAN网关的发展状况,主要解析了WorldFip和CAN的通信规范。文中以某重载机车FIP测试平台项目为依托,重点设计了WorldFip-CAN网关的三个方面:硬件设计、软件设计和网关调试及型式试验。硬件方面分析了网关设备的架构及可靠性设计、CPU板卡、FIP网卡、电源板卡、母板等板卡的关键电路设计;软件方面主要完成CPU板卡的操作系统移植、CAN和FIP驱动设计以及对应的应用程序编写;并结合FIP网络测试平台对网关进行调试及实验室型式试验,通过测试结果分析表明该网关可实时、可靠的进行CAN网络与WorldFip网络之间通讯数据的转发。该设备的研发为推动我国基于WorldFip网络的轨道车辆等车载电气部件国产化发展提供了有力支持,同时使带有CAN接口的车载电气设备上车使用成为现实。