关于CAN总线在城铁车中的应用

谭玉超

摘 要：在计算技术广泛应用的当今社会中，使得总线技术成为了地铁车辆中的重要的控制技术之一。总线技术在地铁车辆中的应用能够实现对于车辆的控制保障列车的安全稳定运行。在众多总线技术中，CAN总线技术以其高可靠性、精确的错误检测能力等优势在城铁中广泛应用。基于此，在本文中针对CAN总线的特点与优势进行介绍，并且分析CAN总线技术在城铁车中的具体应用。

关键词：CAN总线；城铁车；应用

中图分类号：U463.6 文献标识码：A 文章编号：1671-2064（2017）03-0064-01

CAN总线在地铁控制系统中应用比较广泛，虽然该项技术比较成熟，但是在实际应用中还存在着很多的不足之处。首先是在應用的通用性、模块化方面，很多开发公司都将CAN通讯卡作为附属模块进行研发，缺乏对于单独CAN卡的接口文件研究。其次，在电气方面，不同公司所研究的CAN卡只能在本公司产品之间通信。由此可见，CAN总线在城铁车中的应用还有待于改进。

1 CAN总线技术介绍

研究CAN总线技术，首先需要针对CAN总线技术的实际特点进行分析，并且对比该技术与其他技术之间的差异性，在地铁车辆控制系统研究能够充分借助该技术的优势，提升地铁车辆的性能。

1.1 CAN总线的特点

其一，传输可靠性。标准的工业级CAN总线在实际传输中比较可靠，所传输的内容实时性比较高，一般情况下的传输速度能够达到1MHz，传输距离能够达到10Km。其二，多主结构。CAN总线具有多主结构的特点，在实际应用的总线利用率比较高，具体的应用能够采取非破坏总线仲裁技术。其三，能够实现CRC校验，在实际应用中的数据出错率低，当出现出错点之后系统能够实现自动化的关闭[1]。

1.2 CAN总线的优势分析

在实际的应用中，总线技术主要有MVB总线、WTB总线、CAN总线。CAN总线与其他总线技术相比优势明显。在这相互对比之后，能够发现，WTB、WVB总线技术具有较强的可靠性、可管理性，但是实际的设备价格较高。而CAN总线在实际的系统应用中，采用的是改进的CSMA载波监听多路访问，在汽车领域中应用广泛，具有低成本性[2]。

2 CAN总线在城铁车中的应用

伴随着城市交通的逐渐发展，城市地铁工程逐渐投入使用，基于CAN总线的特点与优势，能过在城铁车中良好应用。如CAN总线在城市地铁辅助逆变器中的应用、在地铁车辆屏蔽门控制系统中的应用等。

2.1 在辅助逆变器中的应用

辅助逆变器是地铁车辆控制系统中的重点设备，辅助逆变器的最大优势就在于能够在车辆的具体运行环节中，实现电压的转换。车辆在具体运行环节中，将会收到电弓、第三方轨提供的1500V直流电，为了对列车提供空调、空压机、照明系统、蓄电池充电机设备等的电源，需要将该1500V直流电转换为380V交流电和110V直流电。那么辅助逆变器在这个环节中就能够起到电压之间的转换作用。西门子该公司所开发的Sibcos辅助逆变器采用的模块化的设计，使得设备具有较好的集成度，易维护，在城市地铁中广泛应用[3]。

以广州地铁3号线为例，3号线地铁为3辆编组列车，其中A、C车为动车、B车为拖车、将辅助逆变器放在B车中。实际应用中，辅助逆变器控制单元主要由BIBCOS-M1300主控制器、SIBCOS-M2000模块控制器以及M9000 CAN总线节点构成。在逆变器种不同的M模块其功能不同，其中M1300模块控制器是该逆变器的最高控制模块，对于总体的控制系统进行综合化的控制。M2000模块控制器能够针对系统中的蓄电池进行控制，集成在PMIMI或者是蓄电池充电机中。M9000是双为输入输出子控制系统。MVB传输信号能够实现M1300模块之间的传输，而CAN总线能够实现M1300与M2000 之间的信号传输。CAN总线在辅助逆变器中的应用，能够直接提升了控制系统的可靠性，并且在实际的系统维护中比较便利。

2.2 在屏蔽门控制系统中的应用

屏蔽门可以说时地铁车辆安全运行的基础，CAN总线能够应用屏蔽门控制系统中，地铁屏蔽门是一个比较典型的机电一体化产品，该产品由主控制系统、站台端头控制盒、通信接口以及外围设备等共同组成。屏蔽门通过作为车站重要的设备，需要考虑到各个科室的控制中心能否有效、科学、合理的对地铁车辆进行管理、调度。屏蔽门系统涉及到各种网络接口问题，屏蔽门系统与主控、信号、低压配电等接口实现连接，PCI CAN总线卡安装于中央监视系统中的工业计算机中，每一个门控单元的驱动器都包含了相应的CAN总线接口。在线路连接中，主要采用的是专业的T形头连接形式。在屏蔽门的操作系统中，无论在哪一个操作环节中，都会通过CAN总线接口将信号传输到主监控系统中，由监控系统将相应的操作信号向上传输[4]。

3 结语

综上所述，在本文中首先针对CAN总线技术的实际特点进行分析，并且对比该技术与其他技术之间的差异性，在地铁车辆控制系统研究能够充分借助该技术的优势，提升地铁车辆的性能。在城市交通的逐渐建设的背景下，城市地铁工程逐渐投入使用，基于CAN总线的特点与优势，能过在城铁车中良好应用。如CAN总线在城市地铁辅助逆变器中的应用、在地铁车辆屏蔽门控制系统中的应用等。

参考文献

[1]莫传孟.CAN总线冗余通信在机车控制系统中的应用研究[D].西南交通大学，2003.

[2]彭文龙.城轨列车安全监测系统研究与设计[D].北京交通大学，2014.

[3]郭彦涛.物联网在城轨交通安全应急领域的应用研究[D].北京交通大学，2011.

[4]于鹏超.基于架控模式的市域动车组制动控制关键技术研究[D].中国铁道科学研究院，2016.