1、機(jī)電工程技術(shù)!""#年第$%"#期卷第測(cè)控技術(shù)基于列車通信網(wǎng)絡(luò)的地鐵門(mén)控系統(tǒng)設(shè)計(jì)宋佳璟，劉志剛（西南交通大學(xué)電氣工程學(xué)院，四川成都）摘要：本文結(jié)合地鐵門(mén)控系統(tǒng)的應(yīng)用實(shí)例，分析了采用作為門(mén)控制器實(shí)現(xiàn)對(duì)地鐵門(mén)控制的邏輯原理，并對(duì)基于的高層協(xié)議和采用的列車通信網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行了簡(jiǎn)單介紹，設(shè)計(jì)了門(mén)控器作為列車通信網(wǎng)絡(luò)從節(jié)點(diǎn)的方案，實(shí)現(xiàn)了通過(guò)網(wǎng)絡(luò)對(duì)地鐵門(mén)進(jìn)行操作控制和狀態(tài)監(jiān)控、故障診斷等功能。關(guān)鍵詞：協(xié)議；列車通信網(wǎng)絡(luò)；地鐵門(mén)控系統(tǒng)中圖分類號(hào)：文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：文章編號(hào)：（）引言地鐵門(mén)一般分為內(nèi)藏門(mén)、外掛門(mén)和塞拉門(mén)等。早期的地鐵，如北京一、二號(hào)線，上海一、二號(hào)線及廣州一號(hào)線等均采用內(nèi)藏門(mén)

2、。而外掛門(mén)在國(guó)內(nèi)未廣泛采用，僅廣州地鐵二號(hào)線采用了外掛門(mén)絡(luò)技術(shù)的迅速發(fā)展，門(mén)控制器需要與列車主控單元通信，接收網(wǎng)絡(luò)上從主控單元傳來(lái)的控制信息，同時(shí)將門(mén)的狀態(tài)和診斷信息反饋給主控單元。目前的地鐵門(mén)控制系統(tǒng)一般由門(mén)供應(yīng)商集成，雖然節(jié)省了成本，但由于供應(yīng)商技術(shù)水平高低不一，常出現(xiàn)門(mén)與整車通信網(wǎng)絡(luò)之間的通信兼容問(wèn)題。本文分析和設(shè)計(jì)了基于網(wǎng)絡(luò)的地鐵門(mén)控系統(tǒng)，采用施耐德集團(tuán)旗下。隨著技術(shù)手段的不斷進(jìn)步，塞拉門(mén)結(jié)構(gòu)復(fù)雜、故障率高的缺點(diǎn)逐漸被克服，同時(shí)因?yàn)椴捎萌T(mén)的車體具有美觀、密閉性好等優(yōu)點(diǎn)，不斷被更多的廠商所接受，如深圳地鐵一期和正在建設(shè)中的南京公司針對(duì)列車控制生產(chǎn)的專有設(shè)備實(shí)現(xiàn)了對(duì)地鐵門(mén)的集中控制和門(mén)

3、控器與主控單元之間的網(wǎng)絡(luò)通信，取得了較為理想的應(yīng)用效果。地鐵二號(hào)線、北京機(jī)場(chǎng)專線輕軌等均采用塞拉門(mén)結(jié)構(gòu)。隨著列車通信網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的迅速發(fā)展，現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)被廣泛地應(yīng)用以滿足列車對(duì)車載通信網(wǎng)絡(luò)的要求，目前在列車通信網(wǎng)絡(luò)中應(yīng)用比較廣泛的現(xiàn)場(chǎng)總線主要有標(biāo)準(zhǔn)的絞式列車總線、多功能車輛總線、總線和總線。其中是一種有效支持分布式控制和實(shí)時(shí)控制的串行通信網(wǎng)絡(luò)，它有著很高的實(shí)時(shí)性、可靠性、抗干擾能力和檢錯(cuò)能力，并且具有比其它現(xiàn)場(chǎng)總線低的開(kāi)發(fā)費(fèi)用門(mén)控制系統(tǒng)硬件及原理由于塞拉門(mén)的應(yīng)用日趨廣泛，本文的控制系統(tǒng)主要適用于塞拉門(mén)的控制，對(duì)內(nèi)藏門(mén)和外掛門(mén)也具有一定普遍適用性。硬件框架圖如圖所示。可編程邏輯控制器（）是公司專為列

4、車門(mén)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)的?？紤]到運(yùn)算速度快，擁有足夠的便于后期擴(kuò)展以及具有針對(duì)列車運(yùn)行環(huán)境優(yōu)化的硬件性能等因素（符合標(biāo)準(zhǔn)），故選擇它作為本系統(tǒng)的門(mén)控制器，其參數(shù)如下。但它只對(duì)網(wǎng)絡(luò)的物理層和數(shù)據(jù)鏈路層進(jìn)行了規(guī)范，沒(méi)有對(duì)應(yīng)用層做相應(yīng)的說(shuō)明。作為基于的完全開(kāi)放的高層協(xié)議，對(duì)的應(yīng)用層做了具體規(guī)定，實(shí)現(xiàn)了不同廠商設(shè)備的互用。在歐洲，它被認(rèn)為是在基于的工業(yè)系統(tǒng)中占領(lǐng)導(dǎo)地位的標(biāo)準(zhǔn)。：電源供應(yīng)（可在的電壓范圍下正常工作），點(diǎn)數(shù)字輸入（）和點(diǎn)數(shù)字輸出（繼電器型）以及點(diǎn)模擬輸入和點(diǎn)模擬輸出。該模塊集成了（）、作為列車通信網(wǎng)絡(luò)，在歐洲已經(jīng)得到較為廣泛的應(yīng)用。在國(guó)內(nèi)，長(zhǎng)春輕軌二期和正在建設(shè)中的北京機(jī)場(chǎng)專線輕軌以及南京地鐵二

5、號(hào)線部分車輛都采用了作為列車通信網(wǎng)絡(luò)。為了對(duì)地鐵門(mén)進(jìn)行控制，一般采用分布式的門(mén)控制器門(mén)控系統(tǒng)，即每個(gè)門(mén)有獨(dú)立的控制器，且隨著列車通信網(wǎng)收稿日期：等接口，可以根據(jù)實(shí)際情況與車輛總線連接實(shí)現(xiàn)通信，并能夠作為維護(hù)接口對(duì)程序進(jìn)行更新、修改等操作。測(cè)控技術(shù)機(jī)電工程技術(shù)!""#年第$%卷第"#期字量接入門(mén)控制器，只有對(duì)門(mén)進(jìn)行有效操作時(shí)門(mén)控器才接收到相應(yīng)信號(hào)。關(guān)到位開(kāi)關(guān)和門(mén)位置傳感器門(mén)關(guān)到位開(kāi)關(guān)信號(hào)由數(shù)字量接入門(mén)控制器，門(mén)控制器根據(jù)該信號(hào)判斷門(mén)是否正常關(guān)閉，同時(shí)對(duì)門(mén)的關(guān)閉鎖緊狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)控。門(mén)位置傳感器集成在門(mén)電機(jī)上，通過(guò)電機(jī)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)輸出的編碼脈沖計(jì)算門(mén)的行程，并將其傳入門(mén)控制器

6、進(jìn)行各種運(yùn)算和判斷。門(mén)執(zhí)行開(kāi)操作時(shí)門(mén)控制器就是通過(guò)門(mén)位置傳感器的輸入判斷門(mén)的最大行程。驅(qū)動(dòng)電機(jī)和電磁制動(dòng)器門(mén)驅(qū)動(dòng)電機(jī)有專門(mén)的驅(qū)動(dòng)電路和控制電路。門(mén)控制器輸出數(shù)字量信號(hào)控制電機(jī)的正轉(zhuǎn)和反轉(zhuǎn)，從而控制門(mén)的開(kāi)和關(guān)。門(mén)在執(zhí)行開(kāi)或關(guān)操作時(shí)，電磁制動(dòng)器始終斷電。電機(jī)的調(diào)速和閉環(huán)控制不在本文討論范圍之內(nèi)。圖硬件框架圖開(kāi)門(mén)、關(guān)門(mén)、零速列車線在過(guò)去的應(yīng)用中，開(kāi)門(mén)列車線、關(guān)門(mén)列車線和零速列車線是通過(guò)硬線連接直接傳輸?shù)介T(mén)控制器的，如正在建設(shè)中的南京地鐵二號(hào)線就采用開(kāi)關(guān)量傳輸開(kāi)、關(guān)門(mén)和零速列車線信號(hào)。如圖所示，當(dāng)零速列車線有效（車速）、關(guān)門(mén)列車線無(wú)效且開(kāi)門(mén)列車線有效時(shí)，門(mén)控制器執(zhí)行開(kāi)門(mén)操作。當(dāng)零速列車線有效、關(guān)門(mén)列車

7、線有效時(shí)，門(mén)控制器執(zhí)行關(guān)門(mén)操作。若門(mén)在開(kāi)狀態(tài)時(shí)零速列車線失效（車速），門(mén)控制器將強(qiáng)制執(zhí)行關(guān)門(mén)操作（無(wú)關(guān)門(mén)延時(shí)和障礙檢測(cè)）。列車通信網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展和可靠性的提高，促進(jìn)了通過(guò)總線傳輸開(kāi)門(mén)、關(guān)門(mén)信號(hào)技術(shù)的應(yīng)用。例如北京機(jī)場(chǎng)專線輕軌列車的門(mén)控制器就是從列車的網(wǎng)絡(luò)上獲得信號(hào)，從而控制門(mén)動(dòng)作，但零速信號(hào)仍然從列車線獲得，其整體的邏輯和實(shí)現(xiàn)效果與硬線連接方式相同。本文中，開(kāi)、關(guān)門(mén)命令信號(hào)都由網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行傳輸。開(kāi)門(mén)列車線開(kāi)門(mén)狀態(tài)關(guān)門(mén)列車線關(guān)門(mén)狀態(tài)開(kāi)關(guān)門(mén)運(yùn)動(dòng)零速列車線：關(guān)門(mén)延時(shí)時(shí)間圖門(mén)的開(kāi)啟和關(guān)閉指示燈和蜂鳴器門(mén)狀態(tài)指示燈和蜂鳴器均由門(mén)控制器根據(jù)運(yùn)行需要輸出數(shù)字量信號(hào)控制。門(mén)控制器交替輸出“”和“”（方波信號(hào)），通

8、過(guò)控制兩者間的輸出時(shí)間比來(lái)控制指示燈閃爍和蜂鳴器蜂鳴。緊急解鎖裝置緊急解鎖裝置使門(mén)可以在緊急情況下從內(nèi)部打開(kāi)，該信號(hào)由數(shù)字量接入，門(mén)控制器收到信號(hào)后根據(jù)實(shí)際情況（零速列車線）判斷是否同意緊急開(kāi)關(guān)動(dòng)作，其操作由的數(shù)字輸出量完成。門(mén)的障礙檢測(cè)門(mén)電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)電流將通過(guò)模擬量信號(hào)輸入到門(mén)控制器并進(jìn)行記錄和比較，作為激活障礙檢測(cè)系統(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn)之一。同時(shí)，門(mén)的位置傳感器能將門(mén)的行程分解成距離段輸入門(mén)控制器，如果不是在給定時(shí)間內(nèi)發(fā)生某一位移，障礙檢測(cè)系統(tǒng)亦將被激活。門(mén)隔離對(duì)門(mén)進(jìn)行隔離操作將觸動(dòng)隔離開(kāi)關(guān)并將門(mén)機(jī)械鎖緊，同時(shí)向門(mén)控制器輸入一個(gè)數(shù)字量信號(hào)，門(mén)控制器將關(guān)閉門(mén)所有功能并使門(mén)切除指示燈持續(xù)明亮。此時(shí)門(mén)已經(jīng)被機(jī)械

9、鎖住，緊急解鎖裝置無(wú)效。協(xié)議介紹雖然具有眾多的優(yōu)點(diǎn)，但本身并非一個(gè)完整的協(xié)議。的標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議和國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)乘務(wù)員鑰匙開(kāi)關(guān)和維護(hù)按鈕乘務(wù)員鑰匙開(kāi)關(guān)信號(hào)和維護(hù)按鈕信號(hào)都由數(shù)的定義中，只包括七層參考模型中的物理層機(jī)電工程技術(shù)!""#年第$%"#期卷第測(cè)控技術(shù)和數(shù)據(jù)鏈路層兩個(gè)底層協(xié)議，沒(méi)有對(duì)應(yīng)用層進(jìn)一步規(guī)范，本身并不完善。在此背景下，由（應(yīng)用程序包括功能部分和通信部分，功能部分實(shí)現(xiàn)對(duì)設(shè)備內(nèi)部的控制、訪問(wèn)、邏輯運(yùn)算等操作；通信部分通過(guò)對(duì)對(duì)象字典提供的接口進(jìn)行操作來(lái)實(shí)現(xiàn)通信。）組織監(jiān)督開(kāi)發(fā)了高層協(xié)議，對(duì)應(yīng)用層進(jìn)行了規(guī)范，同時(shí)由于其完全開(kāi)放和實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)單的優(yōu)點(diǎn)，更有利于實(shí)現(xiàn)不同廠商設(shè)備之間

10、的互用。協(xié)議對(duì)總線上傳輸?shù)臄?shù)據(jù)進(jìn)行分類，即每一個(gè)傳輸數(shù)據(jù)都是某一特定類的通信對(duì)象，從而實(shí)現(xiàn)面向?qū)ο蟮某绦蛟O(shè)計(jì)。每一類傳輸對(duì)象都有其規(guī)范化的格式，從而實(shí)現(xiàn)應(yīng)用層結(jié)構(gòu)上的統(tǒng)一。在的通信協(xié)議中共定義了類通信對(duì)象，分別是：網(wǎng)絡(luò)管理對(duì)象（：協(xié)議集的主要部分包括通信子集和設(shè)備子集，通信子集規(guī)定了基本的通信機(jī)制及特性，設(shè)備子集定義了不同類型的標(biāo)準(zhǔn)設(shè)備（如數(shù)字和模擬的輸入輸出模塊、驅(qū)動(dòng)設(shè)備、操作設(shè)備、控制器、可編程控制器或編碼器等）及其相應(yīng)的功能所示。的結(jié)構(gòu)如圖）、服務(wù)數(shù)據(jù)對(duì)象（：）、過(guò)程數(shù)據(jù)對(duì)象（：）和特殊功能對(duì)象（包括同步對(duì)象、緊急對(duì)象、時(shí)間基準(zhǔn)和心跳報(bào)文等）。協(xié)議利用通訊報(bào)文的標(biāo)識(shí)符段，定義出的通信對(duì)象

11、標(biāo)識(shí)，每個(gè)通信對(duì)象都有其唯一的。由位的二進(jìn)制數(shù)構(gòu)成，其中到位表示發(fā)送該通信對(duì)象的設(shè)備節(jié)點(diǎn)地址，到位是功能其結(jié)構(gòu)如圖所示。碼，表示該通信對(duì)象的類型。圖結(jié)構(gòu)一個(gè)的設(shè)備模型可以被分為三個(gè)部分，如圖所示。其中通信接口和協(xié)議軟件結(jié)合，提供了在總線上收發(fā)通信對(duì)象的服務(wù)，設(shè)備間的通信是通過(guò)交換通信對(duì)象完成的。對(duì)象字典是協(xié)議的核心內(nèi)容，它通過(guò)位的主索引和位的子索引提供了對(duì)所有重要數(shù)據(jù)、參數(shù)、設(shè)備的功能進(jìn)行訪問(wèn)的能力?？偩€上所有設(shè)備都具有數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)相同的對(duì)象字典，但其中內(nèi)容不同。對(duì)象字典是一系列子協(xié)議（通信協(xié)議和設(shè)備協(xié)議）具體的實(shí)現(xiàn)形式，另外還包括數(shù)據(jù)類型的定義和制造商自定子協(xié)議。圖結(jié)構(gòu)圖門(mén)控制器與網(wǎng)絡(luò)通信的實(shí)現(xiàn)

12、本文根據(jù)網(wǎng)絡(luò)在國(guó)內(nèi)外列車上應(yīng)用的方案實(shí)例，設(shè)計(jì)了一個(gè)帶冗余的主從通信方式列車通信網(wǎng)絡(luò)。由公司專為鐵路應(yīng)用設(shè)計(jì)的控制器作為網(wǎng)絡(luò)主節(jié)點(diǎn)，本文選用的門(mén)控制器作為網(wǎng)絡(luò)從節(jié)點(diǎn)。牽引單元（）、制動(dòng)單元（）、空調(diào)控制單元（）等，由于不在本文討論范圍內(nèi)，故不進(jìn)行詳細(xì)描述。地鐵列車通信網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)如圖所示。圖的設(shè)備模型具有兩路獨(dú)立的接口，因此把地鐵門(mén)的控制器分別接在兩路總線上，即使一條總線故障，測(cè)控技術(shù)機(jī)電工程技術(shù)!""#年第$%卷第"#期另一條總線仍然工作，保證了至少一半的門(mén)正常運(yùn)行。作為強(qiáng)主的擁有對(duì)整個(gè)網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)的管理權(quán)，而弱主則對(duì)整個(gè)網(wǎng)絡(luò)中的報(bào)文進(jìn)行監(jiān)聽(tīng)，其本身不向網(wǎng)絡(luò)中發(fā)出任何數(shù)

13、據(jù)。當(dāng)弱主在規(guī)定時(shí)間內(nèi)檢測(cè)不到強(qiáng)主的心跳報(bào)文時(shí)，認(rèn)為強(qiáng)主已經(jīng)掉線，將自動(dòng)成為新的強(qiáng)主，行使對(duì)整個(gè)網(wǎng)絡(luò)的管理權(quán)。這樣的冗余設(shè)置進(jìn)一步保證了網(wǎng)絡(luò)的可靠性。位的命令定義功能如表所示，位為被操作的節(jié)點(diǎn)地址，若為時(shí)，代表對(duì)網(wǎng)絡(luò)中所有節(jié)點(diǎn)進(jìn)行操作。當(dāng)從節(jié)點(diǎn)初始化完成進(jìn)入預(yù)運(yùn)行狀態(tài)后，將向主節(jié)點(diǎn)發(fā)送初始化成功報(bào)文（），其結(jié)構(gòu)如表所示。表報(bào)文結(jié)構(gòu)主節(jié)點(diǎn)收到從節(jié)點(diǎn)初始化成功報(bào)文后，通過(guò)對(duì)從節(jié)點(diǎn)進(jìn)行通信參數(shù)配置，配置完成后，主節(jié)點(diǎn)發(fā)送網(wǎng)絡(luò)管理命令要求啟動(dòng)從節(jié)點(diǎn)，從節(jié)點(diǎn)進(jìn)入正常運(yùn)行狀態(tài)，可以通過(guò)進(jìn)行正常通信，每個(gè)中可以傳送個(gè)的數(shù)據(jù)內(nèi)容。表是一個(gè)節(jié)點(diǎn)地址為的主節(jié)點(diǎn)，對(duì)節(jié)點(diǎn)地址的從節(jié)點(diǎn)進(jìn)行啟動(dòng)的具體過(guò)程。表節(jié)點(diǎn)啟動(dòng)的具

14、體過(guò)程圖地鐵列車通信網(wǎng)絡(luò)本文的列車通信網(wǎng)絡(luò)是以節(jié)車地鐵編組，每節(jié)車兩由于個(gè)門(mén)控制器節(jié)點(diǎn)在網(wǎng)絡(luò)通信側(cè)各扇門(mén)為例設(shè)計(jì)。和控制上有著共同性，本文主要以單個(gè)門(mén)控制器節(jié)點(diǎn)為例，討論并實(shí)現(xiàn)了其在網(wǎng)絡(luò)中與主節(jié)點(diǎn)的通信。網(wǎng)絡(luò)通信的節(jié)點(diǎn)啟動(dòng)過(guò)程網(wǎng)絡(luò)的啟動(dòng)過(guò)程是一個(gè)節(jié)點(diǎn)設(shè)備對(duì)自身進(jìn)行配置，并通過(guò)主節(jié)點(diǎn)設(shè)備對(duì)從節(jié)點(diǎn)設(shè)備進(jìn)行操作的一個(gè)過(guò)程，網(wǎng)絡(luò)啟動(dòng)成功后，各節(jié)點(diǎn)會(huì)按照在啟動(dòng)過(guò)程中的參數(shù)配置進(jìn)行數(shù)據(jù)通信。主節(jié)點(diǎn)行使對(duì)整個(gè)網(wǎng)絡(luò)的管理權(quán)。預(yù)運(yùn)行、運(yùn)節(jié)點(diǎn)總共有四種運(yùn)行狀態(tài)，分別是初始化、行和停止?fàn)顟B(tài)。節(jié)點(diǎn)在上電初始化后，將自動(dòng)進(jìn)入預(yù)運(yùn)行狀態(tài)，然后根據(jù)主節(jié)點(diǎn)發(fā)送的網(wǎng)絡(luò)管理命令（），可以在預(yù)運(yùn)行、運(yùn)行和停止?fàn)顟B(tài)間切換。主節(jié)點(diǎn)發(fā)送

15、的網(wǎng)絡(luò)管理命令結(jié)構(gòu)如表所示。表網(wǎng)絡(luò)管理命令結(jié)構(gòu)機(jī)電工程技術(shù)!""#年第$%"#期卷第測(cè)控技術(shù)門(mén)節(jié)點(diǎn)通信的數(shù)據(jù)內(nèi)容和安排在本文的實(shí)驗(yàn)中，門(mén)控制器節(jié)點(diǎn)需要通過(guò)一個(gè)從網(wǎng)絡(luò)上接收主控制器發(fā)出的控制信號(hào)，一個(gè)向主控制器發(fā)送門(mén)狀態(tài)信號(hào)、故障診斷信號(hào)等。和如上所述，門(mén)節(jié)點(diǎn)在網(wǎng)絡(luò)中被主控制器節(jié)點(diǎn)啟動(dòng)后，通過(guò)和進(jìn)行實(shí)時(shí)的數(shù)據(jù)收發(fā)，就成功實(shí)現(xiàn)了門(mén)操作的網(wǎng)絡(luò)控制和狀態(tài)檢測(cè)、故障診斷等功能。如前文所述，由主控制器節(jié)點(diǎn)在門(mén)節(jié)點(diǎn)的啟動(dòng)過(guò)程中進(jìn)行配置，其中的為門(mén)控器門(mén)控制系統(tǒng)軟件原理本文采用開(kāi)發(fā)的符合標(biāo)準(zhǔn)的，的為門(mén)控器。中傳送的信號(hào)包括開(kāi)門(mén)、關(guān)門(mén)和故障復(fù)位信號(hào)，數(shù)據(jù)字典和數(shù)據(jù)禎結(jié)構(gòu)如表所示。軟

16、件對(duì)和進(jìn)行編程，完成網(wǎng)絡(luò)配置，實(shí)現(xiàn)通信以及門(mén)控制等功能。該軟件界面如圖所示。表數(shù)據(jù)禎結(jié)構(gòu)及數(shù)據(jù)字典中傳送的信號(hào)包括門(mén)狀態(tài)信號(hào)，如門(mén)關(guān)閉并鎖緊信號(hào)、門(mén)隔離信號(hào)、門(mén)開(kāi)到位信號(hào)、乘務(wù)員鑰匙開(kāi)門(mén)信號(hào)、維護(hù)按鈕信號(hào)、門(mén)緊急解鎖信號(hào)、門(mén)使能信號(hào)（零速列車線有效）等；還包括門(mén)故障診斷信號(hào)，如緊急解鎖失效信號(hào)、緊急解鎖激活信號(hào)、開(kāi)門(mén)障礙激活次信號(hào)、關(guān)門(mén)障礙激活次信號(hào)、門(mén)位置傳感器故障信號(hào)、開(kāi)門(mén)超時(shí)未到位故障信號(hào)、關(guān)門(mén)超時(shí)未到位故障信號(hào)等。數(shù)據(jù)字典和數(shù)據(jù)禎結(jié)構(gòu)如下表所示。表圖軟件數(shù)據(jù)禎結(jié)構(gòu)及數(shù)據(jù)字典對(duì)的編程根據(jù)實(shí)現(xiàn)的功能可以分為通信部分和控制部分。通信部分通信部分軟件對(duì)作為主節(jié)點(diǎn)的和作為從節(jié)點(diǎn)的門(mén)控制器進(jìn)行配置

17、，通過(guò)收發(fā)進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸，實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)通信?？刂撇糠挚刂撇糠周浖鞒倘鐖D所示。在門(mén)控制器上電時(shí)，若門(mén)未在關(guān)閉并鎖緊的位置，將運(yùn)行初始化程序一次，該程序?qū)㈥P(guān)閉門(mén)直到關(guān)閉并鎖緊位置，之后該門(mén)進(jìn)入正常工作狀態(tài)。在此初始化過(guò)程中，障礙檢測(cè)系統(tǒng)將正常工作。開(kāi)門(mén)、關(guān)門(mén)信號(hào)由主控制器通過(guò)網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)介T(mén)控器上，在開(kāi)門(mén)過(guò)程中若障礙檢測(cè)未被激活，則門(mén)控制器根據(jù)門(mén)位置傳感器發(fā)送的門(mén)最大行程位置來(lái)判斷開(kāi)門(mén)結(jié)束。若超過(guò)正常開(kāi)門(mén)時(shí)間未到最大行程位，則判斷為（下轉(zhuǎn)第頁(yè)）研 究與開(kāi)發(fā) 機(jī)電工程技術(shù) 年第 $% 卷第 "# 期 !""# 理可知， 欲保持 與 的線性關(guān)系。就要求被測(cè)物體在每 一位置 時(shí)，

18、被測(cè)點(diǎn) 都能很好地成像到 ， 這需要 是 復(fù)雜的光學(xué)系統(tǒng)或非球面透鏡 ， 則 相 應(yīng) 的 傳 感 器 的 結(jié) 構(gòu) 尺 寸和成本都要增加。鑒于非球面透鏡難以加工， 物鏡 可 采用球面透鏡。為了仍能實(shí)現(xiàn) 較 高 的 線 性 關(guān) 系 ， 會(huì) 聚 透 鏡 元 件 在 起 作 用 ， 從 而 提 高 了 測(cè) 量 的 準(zhǔn) 確 性 和 可 靠 性 。 同時(shí)由于激光的高度連續(xù)性， 可使 元件達(dá)到高度靈敏 性， 滿足其作為汽車測(cè)距傳感器的要求。 結(jié)束語(yǔ) 在激光測(cè)距技術(shù)的 支 持 下 ， 這 種 防 追 尾 碰 撞 系 統(tǒng) 可 基 本實(shí)現(xiàn)對(duì)前車實(shí)時(shí)速度的監(jiān) 控 ， 極 大 程 度 地 避 免 汽 車 追 尾 事故

19、的發(fā)生。而且在防止正 面 碰 撞 、 繞 過(guò) 障 礙 物 、 防 止 汽 車撞人， 等方面也有很好的效果。 作 者 簡(jiǎn) 介 ： 韓 天 龍 ， 男 ， 年 生 ， 河 北 張 家 口 人 ， 大 學(xué) 本 科 ， 助教。研究領(lǐng)域： 汽車電子控制技術(shù)。 和 像 面 就 不 一 定 要 分 別 位 于 物 鏡 和 會(huì) 聚 透 鏡 的焦平面上了。 在實(shí)際應(yīng)用中， 由于 縫 隙 具 有 一 定 的 寬 度 ， 為 減 小 上的光斑尺寸、提高測(cè)量精度， 可在每個(gè)縫隙 后 面 增加一焦距為 的會(huì)聚透鏡 ， 若被測(cè)點(diǎn) 的 法 線 與 透 鏡 光 軸成一定角度， 則會(huì)因 上的信號(hào)變?nèi)醵纬擅^(qū)。為 避免這種情況

20、， 可采用沿光軸 方 向 成 均 勻 分 布 的 三 個(gè) 縫 隙 和 三 個(gè) 檢 測(cè) 元 件 ， 采 用 這 種 方 式 可 保 證 至 少 有 一 個(gè) （編輯： 向 飛） ! （ 上接第 頁(yè)） 制器根據(jù)門(mén)關(guān)到位限位開(kāi)關(guān)發(fā)送的信號(hào)判斷關(guān)門(mén)結(jié)束， 若超過(guò)門(mén)正常關(guān)閉時(shí)間未收到信號(hào)， 則判斷為關(guān)門(mén)故 障。 開(kāi)、關(guān)門(mén)故障信號(hào) 和 開(kāi) 、 關(guān) 門(mén) 激 活 障 礙 檢 測(cè) 超 過(guò) 三 次 時(shí)發(fā)送的故障信號(hào)都將通過(guò) 網(wǎng) 絡(luò) 傳 輸 到 司 控 室 的 主 控 制 器 并顯示在屏上， 由司機(jī)作出 重 新 發(fā) 送 關(guān) 門(mén) 信 號(hào) 或 開(kāi) 門(mén) 信 號(hào) 等處理。 結(jié)束語(yǔ) 本 文 對(duì) 門(mén) 控 制 系 統(tǒng) 的 硬 件

21、原 理 和 基 于 的 高 層 協(xié) 議 進(jìn) 行 了 分 析 ， 采 用 施 耐 德 集 團(tuán) 旗 下 公 司 生 產(chǎn) 的 設(shè) 備 設(shè) 計(jì) 了 基 于 列 車 通 信 網(wǎng) 絡(luò) 模型的門(mén)控制子系統(tǒng)。并通 過(guò) 編 寫(xiě) 軟 件 實(shí) 現(xiàn) 了 網(wǎng) 絡(luò) 通 信 和 地鐵門(mén)控制功能， 取得了較為滿意的效果。 參考文獻(xiàn)： 高爽 地鐵車輛構(gòu)造與維修管理 北京： 中國(guó)鐵道出版 社， 趙 華 華 ， 廖 志 明 現(xiàn) 場(chǎng) 總 線 在 列 車 通 信 網(wǎng) 絡(luò) 中 的 應(yīng) 用 工業(yè)控制計(jì)算機(jī)， ， （ ） ： 孫健， 陶維青 應(yīng)用層協(xié)議 淺析 儀器儀 表標(biāo)準(zhǔn)化與計(jì)量， （ ） ： 王俊波 ， 胥 布 工 協(xié) 議 分 析 與

22、實(shí) 現(xiàn) 嵌 入 式 網(wǎng) 絡(luò)技術(shù)應(yīng)用， ， （ ） ： 圖 開(kāi)門(mén)故障。 軟件流程圖 第一作者簡(jiǎn)介： 宋佳璟， 男， 年生， 四川樂(lè)山人， 碩士研究 生。研究領(lǐng)域： 列車通信網(wǎng)絡(luò)及列車子系統(tǒng)控制的研究。 在 關(guān) 門(mén) 過(guò) 程 中 若 障 礙 檢 測(cè) 未 被 激 活 ， 則 門(mén) 控 （編輯： 吳智恒 ） Abstracts 08-08-13 Strategy of Battery Management System Based on Instantaneous Equilibrium for Hybrid Electric Vehicle PEI Feng 1, ZHAO Ke-gang2 (1.Au

23、tomotive Engineering institute, Guangzhou Automotive Group Co., Ltd, Guangzhou 510640, China; 2.School Automotive Engineering, South China UniversityofTechnology,Guangzhou510640,China are designed. The air-conditioning control strategy is built to realize the requests of the clean operatingroom. Key

24、 words: programmable logic controller; clean operating room; air-conditioning control system; stableairvolumesystem 08-08-25 Design of Metro Door Control System Based on CANopen Train Communication Network SONG Jia-jing, LIU Zhi-gang (School of Electrical Engineering, SouthwestJiaotong University, C

25、hengdu 610031,China Abstract: Theindispensableofbatterymanagementsystem and its elementary structure are mentioned at first. Then a kind of battery management system is detailed, including softwareandhardwarewhich the HCS12 series singlechip of Motorola Company and battery monitor chip DS2438 forms

26、the system's core. The control strategy of the system based on fuzzy logic controller is detailed, the application effect is analyzed, and its convenience and effectiveness forinstantaneousequilibriumarealsoproven. Key words: electric vehicle; battery; instantaneous equilibrium;controlstrategy 0

27、8-08-18 The Design of High-speed Motor Speed Detecting System Based on LabVIEW LI Xue-cong, LI Xu-ran, XIE Yang-yang, WANPin (Faculty of Automation, Guangdong University of Technology, Guangzhou 510090, China Abstract: With application example of metro door control system, the logical principle of u

28、sing PLC to be door controller for implementing metro door control is analyzed in this paper. A compendiary introduction of high-level protocol based on CAN and traincommunication network which used CANopenprotocol isgiven. Project of using PLC door controllertobeaslavenode in CANopen train communic

29、ation network is designed for implementing door status monitoring, fault diagnosis and the control of metro door are realized via Network. Key words: CANopen protocol; train communication network; PLCdevice; metro door; control system. 08-08-30 Embedded Design of the Remote Control of the Laser Mark

30、er by Using C/OS- ZHOU Min, YANG Yong-qiang, LI Yang, LIANG Kun (Mechanical Engineering College, South China University of Technology, Guangzhou510640,China Abstract: In many motor controlling and related industrial process, there needs a speed detecting system which has greater range of speeds with

31、 high resolution, fast and accurate response. This paper introduces the method of designing and structure a LabVIEW-based high-speed motor speed detecting system, including external signal introduction, data acquisition, internal procedures diagram and human-machine interface. Besides, the paper als

32、obringsforward the approach of continuous high-speed data acquisition and its analysis, inventory method as well, which is based on LabVIEW. Meanwhile, the article also gives a brief introduction of the concept of virtual machines and the programming environment of LabVIEW. Key words: high-speed mot

33、or; speed detecting; virtual instrument Abstract: The remote control of the laser marker is a typical product adopted embedded system and humanmachine interfaceIn order to operate the laser marker conveniently and save the cost of PC control， a graphical interface has been developed in t e embedded

34、operate system COS by using ARM processor The hardware and software design of the remote control is completed in the design, CGUI is successful transplanted to the target system and the programmingofGUItaskiscompleted. Key words: laser marker; remote control; embedded system； CGUI 08-08 -21 The Desi

35、gn of Intelligent Vibration Examination System Basing on Bluetooth Technology HUA Xue-hui , LIU Nan-ping , CHEN Da-li (1.Guangdong Songshan Polytechnic College， Shaoguan 512126, China; 2.Tianjin Normal University, Tianjin300387,China） 1 2 1 08-08-34 Positioning Accuracy Measurement and Its Error Com

36、pensation of XK712B Milling Machine ZHAO Yong-hao (Guangdong Machinery Research Institute, Guangzhou510635, China Abstract: This paper designed the intelligent vibration examination system based on the Bluetooth technology. The system usedtheSCMof12bitA/Dtransformationas thecontrol core, the BlueCor

37、e2-external of CSR Corporation as the Bluetooth module and the USB interface to communicate with computer. Thus the high accuracy data acquisition transition platformwascomposedbydatastorage. Key words: Bluetooth; oscillation measure; BlueCore2-external; CygnalF010; PDIUSBD12 Abstract : This paper introduces how to use the laser interferometer system in positioning accuracy measurement of the XK712B CNC milling machine with Siemens 802C control system, and presents pitch compensation method to increase the machine