各式各样的列车总线,带你了解网络控制与监控系统

一、列车总线的种类

所谓“现场‘总线’千千万,总有一种陷里面”,“秦始皇能统一六国,却统一不了‘总线’”。玩笑归玩笑,总线这种东西,各家有各家的特点,一直在创新,从未被统一,咱们今天只聊聊青岛地铁13号上用的这三种:WTB  MVB  CAN。


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列车通信网络采用分层结构,根据列车控制的特点分为上下两层,每一层根据不同的特性要求相应有不同适用局部网络,包括列车总线层(WTB)和多功能车辆总线层(MVB)。车辆总线负责同一车厢内部各种可编程终端装置的连接,列车总线负责不同车辆单元中的网络节点连接。


通俗点说,一列车有4节车厢,一节车厢有若干系统,一个系统又有若干模块,一个模块又分为若干元器件。CAN总线解决的是系统内的通信问题,MVB解决的是系统和系统之间的通信问题,WTB解决的是列车总线层的通信问题,比如车门系统:

一节车厢有8个车门,每个车门都有一个控制器,这8个控制器之间的沟通交流靠的就是CAN总线;

一节车的8个控制器中,有一个老大哥,我们叫它主门控器,四节车就有4个主门控器,这四个主门控器之间的通信就MVB,门控器与其他系统(如广播系统)之间的通信也得靠MVB;

车厢和车厢之间的列车总线层的通信,靠的就是WTB总线。当然,双通道的MVB总线可以贯穿全车,替代WTB总线的部分功能。


二、各类列车总线的异同

从专业的角度说,MVB总线和CAN总线在波特率、传输距离、拓扑结构、控制器类型、数据吞吐量、协议栈等等等等各个方面都有区别,这些都太专业,咱们说点网上搜不到的东西。

 

CAN总线这个东西,比较“随意”,只要总线的带宽够,在某个时刻又比较空闲,那么在这个时候,CAN总线上的设备“谁爱发言谁发言”,就像下了课的教室,同学们叽叽喳喳,都在说话,你想获得某个消息就得从一屋子叽叽喳喳的聊天中挑出自己想听的东西。总线上信息发送的时机不可精准预测,只有大致区间。

MVB就比较严肃,像是上课的教室,除了常规的顺序发言外,老师会点名,点到谁谁就得无条件马上回答,只要是系统需要的信息,可以让各个设备按要求回答,回答的时机精准到毫秒,不仅如此,每个设备还得以固定的频率记录自己的听课状态,我们称之为“生命信号”。

 

生命信号有很多种形式,最简单的就是计数,还是以教室为例,老师规定每个学生每节课都得在黑板上在自己对应的位置上更新一位数,第一节课就写1,第二节课就写2,这样,老师只要每次点名的时候看一眼黑板上的数和当前的课时数是不是对应,就知道这段时间里有没有同学翘课了。

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