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    为了满足国内列车控制系统的技术需求,并提高国内列车现场总线和现有通信网络的水平,正确分析并找出一个适合TCN网络的现场总线技术是相当重要的工作。所以,为了能够更好地理解和运用列车通信网络,这就需要我们把基于TCN标准的MVB和WTB技术与其他现场总线标准进行对比分析和进一步的研究。36595
    1 CAN总线
    控制器局域总线(Controller Area Net,CAN)是一种具有国际标准的多主通信现场总线。它最初是由德国BOSCH公司为了解决在汽车中的控制与测试仪器之间实现数据交换的问题而开发设计的一种串行通信协议。它的模型结构只有三层,即OSI的物理层、数据链路层和应用层。2000年。我国“神舟号”为了实现机车重联,就采用了CAN总线。CAN总线具有的主要特点如下:
    (1)CAN总线采用了可以在各节点之间实现自由通信的多主竞争式的总线结构。网络能够进行多主站运行和分散仲裁以及广播通信的性能。论文网
    (2)总线采用了节点优先级机制和非破坏性仲裁技术。
    (3)CAN协议采用的是对通信数据块进行编码。
    (4)CAN总线具有组成大容量网络的性能。
    (5)CAN总线是一种技术上已经比较成熟的非本质的实时性通信网络,虽然理论上存在“死节点”现象,但非常适合在分布式测控系统内进行数据通信。
    2 WorldFIP总线
    WorldFIP总线(Factory Instrumentation Protocol of World)是一种实时的工业控制网络,也是独立、完整的通信协议,可用于连续或断续过程的自动化控制系统。它已经发展成一项具有丰富软硬件产品、成系统的、应用广泛的现场总线。总线模型符合ISO/OSI模型,但只有应用层、物理层、数据链路层三个层次模型。其总线主要特点为:
    (1)它可以兼容实时数据和非实时数据,并同步进行传输,具有同步性。
    (2)该协议定义的数据包采用帧校验序列和Manchester II型编码,这样充分保证了数据传输的高可靠性。WorldFIP采用固化的协议处理器芯片和软硬件结合的措施,在充分保证系统稳定性、可靠性的前提下,同时也提高了系统的灵活性和可移植性。
    (3)该总线不论是高速还是低速,只有一套协议,能适应各种结构和规模的控制系统,也不需要任何网关或网桥,低速与高速网络的衔接只需要用软件即可完成。
    3 LonWorks总线
    LonWorks(Local Operating Network)是集计算机、控制、网络于一身,同时具有控制和通信等功能,被广泛地运用于智能楼宇、铁道运输、航空航天以及工厂自动化等领域的一种工业现场总线。它作为一种局部的操作网络技术,却受到工业用户非常广泛的欢迎,主要是由于其在以下几个方面的突出优点:
    (1)该网络协议是开放的,即网络对任何用户来说都是对等的,任何制造商生产的产品也都是可以实现互操作的。
    (2)LonWorks网络同时支持多种介质进行传输,并且在同一网络中可以使用多种介质进行通信。这一特性大大增强了网络的兼容性。
    (3)网络的拓扑结构复杂多样,灵活多变。支持环形、自由拓扑、总线型等多种网络拓扑结构。可以根据具体的需求采用不同的网络连接方式,这样就能最大限度地降低复杂的网络布线和工作量,同时提高了系统的可靠性。
    (4)网络采用无主站点对点的对等结构。即对每个节点来说,其地位均等,各自都可以完成控制和通信功能。所以,当网络的部分节点发生故障时,不至于造成整个系统的瘫痪。这一特点使网络的文护成本和难度大大降低,更加确保了系统的稳定性。
    4 MVB和WTB总线
    为了使车载微机技术取得的更好发展,并考虑到列车车载数据通信设备的标准规范化,国际电工委员会(IEC)于1999年制定了列车通信网络国际标准IEC61375-1[1],它使得列车通信网(Train Communication Network,TCN)成为车载网络标准的数据通信平台。该标准定义了两级总线的层次结构,即多功能车辆总线(Multifunction Vehicle Bus , MVB)与绞线式列车总线(Wire Train Bus, WTB)。MVB用于连接车辆(或固定编组的车辆单元)内部各种设备,而WTB用于连接可动态编组的车辆,两者构成整个TCN。
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