列车网络控制技术原理与应用PDF电子书下载

第1章 绪论 1

1.1 网络控制系统概述 1

1.1.1 网络控制系统的概念 1

1.1.2 网络控制系统的产生和发展 2

1.1.3 网络控制系统的组成结构及层次模型 5

1.1.4 网络控制系统的特点 6

1.2 控制网络与信息网络 8

1.2.1 控制网络与信息网络的区别 8

1.2.2 控制网络与信息网络的互联 10

1.3 列车网络控制系统概述 11

1.3.1 列车网络控制系统的结构和功能 11

1.3.2 列车网络控制技术的发展 11

1.3.3 我国列车网络控制技术的应用 13

1.4 几种典型的列车网络控制系统 15

1.4.1 SIBAS系统 15

1.4.2 MITRAC系统 15

1.4.3 AGATE系统 16

1.4.4 TIS信息系统 17

1.4.5 DTECS系统 18

第2章 网络与通信基础 19

2.1 计算机网络概述 19

2.1.1 计算机网络的定义 19

2.1.2 计算机网络的功能 20

2.1.3 计算机网络的系统组成 21

2.1.4 计算机网络的逻辑结构 22

2.1.5 计算机网络的分类 23

2.2 数据通信基础 23

2.2.1 基本概念 23

2.2.2 通信系统的基本组成 24

2.2.3 数据通信系统的性能指标 25

2.2.4 数据编码与调制技术 27

2.2.5 数据的传输方式 29

2.2.6 串行通信数据传输方式 30

2.2.7 同步方式 30

2.2.8 数据传输的基本形式 31

2.2.9 数据交换技术 32

2.2.10 信道复用技术 36

2.2.11 差错控制技术 39

2.3 计算机网络体系结构 41

2.3.1 网络体系结构的基本概念 41

2.3.2 系统互联参考模型 44

2.4 网络硬件设备介绍 49

2.4.1 网络传输介质 49

2.4.2 网络连接设备 52

2.5 拓扑结构 55

2.5.1 拓扑结构 55

2.5.2 介质访问控制方法 57

2.6 串行通信接口 59

第3章 微机控制基础 63

3.1 微型计算机概述 63

3.1.1 微型计算机系统的三个层次 63

3.1.2 微型计算机系统的组成 64

3.1.3 微型计算机系统各组成部件简介 65

3.1.4 微型计算机系统中数值的表示方法 69

3.1.5 微型计算机的特点 70

3.1.6 微型计算机的分类 70

3.2 微机控制系统概述 71

3.2.1 自动控制系统的基本概念 71

3.2.2 微机控制系统的基本概念 74

3.2.3 微机控制系统的组成 75

3.2.4 计算机控制系统的特征 77

3.3 几种典型的计算机控制系统 79

3.3.1 操作指导控制系统 79

3.3.2 直接数字控制系统 79

3.3.3 监督计算机控制系统 80

3.3.4 集散控制系统 81

3.3.5 现场总线控制系统 82

3.4 输入／输出通道 83

3.4.1 模拟量输入通道 84

3.4.2 模拟量输出通道 88

3.4.3 数字量输入通道 90

3.4.4 数字量输出通道 94

3.5 计算机接口 96

3.5.1 I/O接口的基本功能 96

3.5.2 I/O端口的概念和编址方式 97

3.5.3 数据传送的控制方式 98

3.6 微机控制应用举例 100

3.6.1 中小功率直流电动机的速度调节 100

第4章 列车通信网络 106

4.1 列车通信网络概述 106

4.1.1 应用列车通信网络的必要性 106

4.1.2 列车通信网络的概念和任务 106

4.1.3 列车通信网络的特点 107

4.1.4 常见的列车通信网络 107

4.2 LonWorks网络 116

4.2.1 LonWorks概述 116

4.2.2 LonWorks网络拓扑结构 117

4.2.3 Neuron芯片 119

4.2.4 LonTalk协议 121

4.2.5 LonWorks产品 129

4.3 ARCNET网络 129

4.3.1 令牌总线简介 130

4.3.2 ARCNET协议 131

4.3.3 ARCNET帧的类型及其结构 131

4.3.4 ARCNET的工作机制 132

4.3.5 ARCNET网络的性能分析 135

4.4 CAN总线 136

4.4.1 CAN总线的发展概况 136

4.4.2 CAN总线通信的特点 137

4.4.3 CAN总线的体系结构 137

4.4.4 CAN报文帧的类型与结构 139

4.4.5 CAN的非破坏性位仲裁机制 142

4.4.6 SJA1000 CAN通信控制器 143

4.4.7 CAN总线收发器82C250 145

4.4.8 CAN节点设计 147

4.5 列车通信网络TCN 149

4.5.1 TCN的标准化进程 149

4.5.2 TCN的内容及适用范围 149

4.5.3 TCN的网络拓扑结构 151

4.5.4 TCN的网络体系结构 152

4.5.5 MVB总线 152

4.5.6 WTB总线 161

4.6 工业以太网 170

4.6.1 工业以太网概述 170

4.6.2 通信非确定性的缓解措施 173

4.6.3 TCP/IP协议的体系结构 174

4.6.4 IP协议 176

4.6.5 其他协议 180

4.6.6 PROFINET 182

第5章 CRH系列动车组网络控制系统 188

5.1 CRH2动车组网络控制系统 188

5.1.1 CRH2动车组概述 188

5.1.2 CRH2动车组网络控制系统概述 190

5.1.3 CRH2动车组网络控制系统的拓扑结构 192

5.1.4 CRH2动车组网络控制系统主要节点设备 198

5.1.5 信息传输及其冗余特性 201

5.2 CRH1动车组网络控制系统 205

5.2.1 CRH1动车组概述 205

5.2.2 CRH1网络控制系统概述 206

5.2.3 TCMS的网络拓扑结构 208

5.2.4 TCMS的MITRAC网络控制设备 210

5.3 CRH5动车组网络控制系统 218

5.3.1 CRH5动车组概述 218

5.3.2 CRH5动车组网络控制系统概述 219

5.3.3 CRH5动车组网络控制系统的拓扑结构 222

5.3.4 CRH2动车组网络控制系统主要部件 224

5.3.5 CRH5动车组TCMS的冗余性及故障对策 228

5.3.6 CRH5动车组维修信息的传输 229

第6章 列车自动运行控制系统 232

6.1 列车自动运行控制系统概述 232

6.1.1 世界高速铁路列车控制系统应用及发展 233

6.1.2 列车运行自动控制系统的功能 235

6.1.3 列车运行自动控制系统的分类 236

6.1.4 常见的列车运行自动控制系统 239

6.2 中国列车运行控制系统 244

6.2.1 CTCS列控系统的应用等级划分 246

6.2.2 CTCS应用等级划分的特点 247

6.2.3 CTCS2列控系统 248

6.3 地铁运行自动控制系统 253

6.3.1 列车运行自动控制系统ATC 253

6.3.2 列车自动防护子系统ATP 257

6.3.3 列车自动驾驶子系统ATO 258

6.3.4 列车自动监控子系统ATS 260

附录 书中常见缩写对照表 264

参考文献 265