CN102156409A - 铁路机车多机重联计算机控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种铁路机车多机重联计算机控制方法，其网络重联模块的端口序号参数依次加1后定义为下一端口的序号，如果没有下一级端口序号参数定义响应，则定义该端口为编组末尾机车端口。头车、尾车确定后，将各自的终端电阻接入，完成主重联网络物理链路配置；运行过程中由头车定时对各机车进行数据请求，如果某台或某几台机车没有应答，则命令相邻正常机车通过冗余备用网络逐级访问无应答机车，并由该相邻正常机车通过主重联网络发送相关数据。本发明简化了机车重联电气线路，为主重联网络提供了智能化配置能力，提高了机车重联的自动化、智能化程度，增强了编组列车间的信息共享能力和同步控制能力。

Description

铁路机车多机重联计算机控制方法

技术领域  本发明涉及铁路机车控制技术领域，尤其涉及一种铁路机车多机重联计算机控制方法。

背景技术  铁路机车实行多机重联牵引是提高铁路运输能力最直接、简便、可靠的方法。在较早的时候，重联机车的司机们采用无线电通话来实现每台机车的信息共享，但是由于无线电通话的延时、人的操作反应差异，很难实现对重联机车的精确同步控制。后来采用了线路重联方法，即通过多条物理导线连接所有机车的控制电路。该方法需要大量物理导线连接两车的控制电路，效率低下，加大了成本，同时由于模拟信号易衰减而影响控制精度，也较难实现多机重联牵引。

随着现代计算机技术的发展，机车重联采用了微机串行通讯总线结合方向同步线路，实现信息传输和方向同步。机车重联电缆的串行通讯总线采用直连方式，方向同步线路采用交叉方式。该方法电气线路较简洁，然而由于无法识别机车序号(地址)信息，无法智能编组，不能在多机间的实现信息共享。最重要的是由于无法识别头车、尾车，不能实现微机通讯网络的自动阻抗匹配，总线物理链路的缺陷将造成多机通信的不稳定，方向同步线路也难以实现多机同步，因此该方法无法实现多机重联。于是又采用了微机网络附加辅助编组电路方法，每次编组前需要使用辅助编组电路在各机车上进行相关设置，分配编组序号和编码，并通过物理导线重联单独识别机车编组序号，进而识别机车在编组中的位置。然后开启重联网络，进行重联通讯、控制。这种方案不能实现机车智能自动编组与位置识别，每次重联前必须人为进行编组设置；需要附加辅助编组电路与辅助重联导线，增加成本的同时，重联机车的数量受到重联导线数量的限制，难于大量扩展；同时重联运行中的故障处理困难。

发明内容  本发明的目的就是克服上述现有技术之不足，提供一种能够实现多机智能组网、自动阻抗匹配、智能网络切换的铁路机车多机重联计算机控制方法。

为实现此目的，本发明的技术方案如下：一种铁路机车多机重联计算机控制方法，其特征在于：采取下述步骤：

a.将每台机车的第I司机室重联端口定义为A，第II司机室重联端口定义为B，分别与网络重联模块的A通道、B通道相连；

b.如果头车的第I司机室朝前，则钥匙插在A端，其端口序号参数定义为1；如果头车的第II司机室朝前，则钥匙插在B端，其端口序号参数定义为0；

c.序号参数依次加1后定义为下一端口的序号，同一模块的端口序号定义完后，向下一级模块发送端口序号参数定义请求，如果没有下一级端口序号参数定义响应，则定义该端口为编组末尾机车端口，并逆向逐级发送末端端口序号；

d.头车确认末端端口序号后，正向逐级发送编组端口序号参数定义成功标志；

e.接收到端口序号参数定义请求的端口如果其端口序号为奇数则说明头车A端向前，如果为偶数说明头车B端向前；

f.将上述网络作为冗余备用网络；

g.头车、尾车的终端电阻控制开关K闭合，将各自的终端电阻R接入，其余机车的终端电阻控制开关K仍保持断开状态，完成主重联网络物理链路配置；

h.运行过程中由头车定时对各机车进行数据请求，各机车应答请求并发送相关数据，如果某台、或某几台机车没有应答，则判断它们在编组中的位置，命令相邻正常机车通过冗余备用网络逐级访问无应答机车，并由该相邻正常机车通过主重联网络发送相关数据。

采用本发明的技术方案，极大简化了机车重联电气线路，为主重联网络提供了智能化配置能力，提高了机车重联的自动化、智能化程度，增强了编组列车间的信息共享能力、对编组机车的同步控制能力，并且提供了冗余备用网络，提高了网络的可靠性、安全性。

附图说明

图1是机车重联硬件联接原理框图。

图2是编组序列号码初始化示意图。

图3是主重联网络物理链路配置框图。

图4是通讯模式选择示意图。

图5是网络重联模块控制流程框图。

图6是定时中断服务程序流程框图。

图7是冗余备用网络串行中断服务程序流程框图。

图8是主重联网络中断服务程序流程框图。

具体实施方式  为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。

参看图1，每台机车的网络重联模块硬件电路以CPU为核心，A通道、B通道为同一CPU的两个外设端口，对外采用多串行通讯模式，或采用外设扩展技术扩展出至少3条串行通讯通道，通过双向驱动电路与列车重联端口连接。网络重联模块的整列编组之间通过重联电缆连接。

各模块的控制流程参看图5。控制程序从框1开始，进入框2执行初始化任务，完成对相关寄存器和变量的配置进行赋值和初始化，进入框3开启定时中断服务功能，进入框4开启串行中断服务功能，进入框5开启串行中断服务功能，进入框6循环运行，等待执行中断服务程序。

参看图6，定时中断服务程序流程如下：

1、进入框3.1后，进入框3.2检测重联状态，如果已经有重联成功标志，进入重联成功状态，进入框3.11，头车通过主重联网络对各机车进行数据请求，其他机车等待头车请求；否则，进入重联初始化状态。2、进入框3.3检测是否有司机钥匙插入，无司机钥匙插入，进入框3.24，退出；有司机钥匙，则进入框3.4，将其初始化为头车。

3、进入框3.5，检测司机钥匙插入位置，如果钥匙插在A端，进入框3.6，其端口序号参数定义为1；如果钥匙插在B端，进入框3.7，其端口序号参数定义为0。进入框3.8，端口序号参数依次加1后定义为下一端口的序号，同一模块的端口序号定义完后，向下一级模块发送端口序号参数定义请求。进入框3.9，等待下一级定义成功应答，无应答，进入框3.16，重联失败，清除相关信息，退出；有应答，进入框3.10，设置编组进行中标志。如图2所示。

4、进入框3.12，等待尾车确认标志，超时进入框3.16，重联失败，清除相关信息，退出；未超时，进入框3.13发送重联成功标志，进入框3.14，将其终端电阻接入(见图3)，进入框3.15，开启主重联网络通讯功能。

5、进入框3.18，判断是否有新车加入，是，进入框3.23，清除重联成功标志，等待重新重联；否则，进入框3.19，通过主重联网络逐车请求数据。

6、进入框3.20，判断主重联网络请求数据有无应答，有应答，处理数据；否则，开启冗余备用网络通讯，命令相邻正常机车通过冗余备用网络逐级访问无应答机车，并由该相邻正常机车通过主重联网络发送相关数据(见图4中所示的异常)。

参看图7，冗余备用网络串行中断服务程序流程如下：

1、进入框4.1后，进入框4.2，根据信息类型和本车状态，进入框4.3重联成功切换至冗余备用网络状态；或进入框4.4，进入重联编组过程中状态；或进入框4.5，进入重联初始化状态。

2、进入框4.3时，如果收到查询数据，进入框4.3.3判断本车是否正常，正常进入框4.3.5，可以通过主重联网络发送接收到的及本车数据；否则，附加本车数据后，通过冗余备用网络向上一级发送。如果收到数据查询请求，进入框4.3.4，判断本车是否是异常机车之中序号最大的机车，是，进入框4.3.7，向上一级发送本车数据；否则，向下一级发送数据查询请求。

3、进入框4.4时，判断收到的信息类型。如果收到尾车应答标志，进入框4.4.4，判断本车是否是头车，是头车，进入框4.4.5，向下一级发送重联成功标志；否则，进入框4.4.7，向上一级发送尾车应答标志。如果收到重联成功标志，进入框4.4.5，向下一级发送重联成功标志，进入框4.4.8，开启主重联网络(见图4中所示的正常)。如果收到端口序号参数定义请求应答，进入框4.4.6，等待尾车应答标志。

4、进入框4.5时，进入框4.5.1，收到端口序号参数定义请求后定义端口序号参数，进入框4.5.2，改变本车状态，向上一级应答，进入框4.5.3，向下一级发送端口序号参数定义请求，并等待应答。进入框4.5.4，有应答，退出；无应答，进入框4.5.5，设定本车为尾车，进入框4.5.6，将其终端电阻接入(见图3)，进入框4.5.7，发送尾车应答标志。

参看图8，主重联网络中断服务程序流程如下：

1、进入框5.1后，进入框5.2，判断是否有重联成功标志，有，进入框5.3；否则，退出。

2、进入框5.3，判断本车是否为头车，是头车，进入框5.4，处理其他车辆应答信息；否则，进入框5.5。

3、进入框5.5，判断是否为查询本车请求，是进入框5.6，应答该查询请求，发送本车信息；否则，退出。

Claims (1)

1.一种铁路机车多机重联计算机控制方法，其特征在于：采取下述步骤：

a.将每台机车的第I司机室重联端口定义为A，第II司机室重联端口定义为B，分别与网络重联模块的A通道、B通道相连；

b.如果头车的第I司机室朝前，则钥匙插在A端，其端口序号参数定义为1；如果头车的第II司机室朝前，则钥匙插在B端，其端口序号参数定义为0；

c.序号参数依次加1后定义为下一端口的序号，同一模块的端口序号定义完后，向下一级模块发送端口序号参数定义请求，如果没有下一级端口序号参数定义响应，则定义该端口为编组末尾机车端口，并逆向逐级发送末端端口序号；

d.头车确认末端端口序号后，正向逐级发送编组端口序号参数定义成功标志；

e.接收到端口序号参数定义请求的端口如果其端口序号为奇数则说明头车A端向前，如果为偶数说明头车B端向前；

f.将上述网络作为冗余备用网络；

g.头车、尾车的终端电阻控制开关闭合，将各自的终端电阻接入，其余机车的终端电阻控制开关仍保持断开状态，完成主重联网络物理链路配置；

h.运行过程中由头车定时对各机车进行数据请求，各机车应答请求并发送相关数据，如果某台、或某几台机车没有应答，则判断它们在编组中的位置，命令相邻正常机车通过冗余备用网络逐级访问无应答机车，并由该相邻正常机车通过主重联网络发送相关数据。

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