[实用新型]交流传动机车WorldFIP网络半实物仿真平台系统

说明书

技术领域

本实用新型应用于符合EN50170标准的WorldFIP网络控制系统，是机车控制功能验证和开发的半实物仿真平台系统。广泛应用于铁路列车、地铁列车和城市轨道交通车辆等实时性要求较高、能够自动编组的工业控制领域，也可应用于高校教学领域。

背景技术

微电子技术和大功率半导体器件的快速发展促进了交流传动技术的飞跃发展，随着交流传动技术的不断发展，直流传动电力机车必将逐渐退出历史舞台，交流传动电力机车必将取而代之。

在我国，电力机车一直采用集中式控制方式，即现场所有信号的采集与控制都需要通过硬线连接到集中控制计算机上，随着计算机技术、网络技术的发展，网络控制技术也得到了快速发展，机车控制也从以往的硬线控制逐渐发展成为网络控制方式。网络控制因有其独特的优势，如：便于实现微机集中控制，便于故障诊断等，必将在机车控制领域中起着非常重要的作用。从上世纪末，国外先进的WorldFIP分布式网络控制技术开始引入我国，同时国内的部分电力机车也开始陆续采用WorldFIP分布式网络控制技术进行应用，但是我国自主研发的WorldFIP网络控制系统一直处于空白阶段，在交流传动电力机车的开发过程中，为了验证系统设计，优化设计参数，因此进行功能的仿真及网络系统的试验是非常必要的。

发明内容

本实用新型的目的是提供一种新型的半实物仿真平台系统，平台具有验证所有设备在线状态性能的作用，能够验证机车控制软件功能。

本实用新型的技术解决方案是这样实现的：一种交流传动机车WorldFIP网络半实物仿真平台系统，包含了完成WorldFIP总线管理、整车控制功能的冗余的MPU，完成包括整车继电器、接触器的状态采集及控制功能的冗余的RIOM，完成机车重要信息显示及部分命令设置的冗余的DDU，完成牵引变流器控制功能的TCU，完成机车辅助变流器控制功能的ACU，完成机车制动控制功能的BCU及相关硬线电路；所述的MPU、RIOM、DDU、TCU、ACU、BCU通过FIP-V总线相连；相关硬线电路包括用以模拟机车司机室、机械间控制命令及主要设备状态的指示灯、扳键开关、继电器。

MPU主处理单元、RIOM单元、DDU单元均具有冗余功能，在一个设备故障的情况下，冗余的设备可完全接管其全部功能。

与现有技术相比较，本实用新型的有益效果是：

(1)当前符合WorldFIP标准的冗余的机车半实物仿真平台可以填补国内空白。

(2)克服了集中式控制方式布线复杂、故障点多等缺陷，有利于在机车设计前期进行功能试验及算法验证，优化设计程序，冗余设计使得研发的机车更加可靠。

(3)实现了模块化设计，实时监控设备状态，提供故障处理方法，同时用户具有高度的系统集成主动权。

(4)若用于高校教学领域，能够使学生对机车设计有更加直观的感受。

附图说明

本实用新型有1幅附图：

图1是本实用新型拓扑结构框图。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型做进一步说明。

如图1所示为本实用新型的拓扑结构框图，本实施例包含了冗余的MPU(主处理单元)、冗余的RIOM(远程输入输出模块)、冗余的DDU(司机显示单元)、TCU(牵引控制单元)、ACU(辅助控制单元)、BCU(制动控制单元)及相关硬线电路；其中所述的冗余MPU完成WorldFIP总线管理、整车控制功能；所述的冗余RIOM完成整车继电器、接触器等的状态采集及控制；所述的冗余DDU完成机车重要信息显示及部分命令设置；所述的ACU完成机车辅助变流器控制；所述的TCU完成牵引变流器控制；所述的BCU完成机车制动控制功能；相关硬线电路包括指示灯、扳键开关、继电器等电气设备，用以模拟机车司机室、机械间控制命令及主要设备状态。所谓半实物仿真即：大部分设备为实物，如：MPU、DDU、RIOM，目的就是测试上述设备的性能；其他设备为仿真设备，如：TCU、BCU、ACU，目的是配合控制功能实现。