《动车组网络技术（第2版）》课件 第三节 多功能车辆总线MVB

动车组网络技术第二章列车通信网络标准（TCN标准）第二章列车通信网络标准（TCN标准）第一节列车通信网络概述第二节列车通信网络特性及参数第三节多功能车辆总线MVB第四节绞线式列车总线WTB一、多功能车辆总线MVB概述第三节多功能车辆总线MVB多功能车辆总线（MVB）是特定用于连接同一车厢或不同车厢（这些车厢在运行过程中是一个固定不变的编组）的设备到列车通信网络的总线。它既提供了可编程设备之间的互连，也提供可编程设备与其传感器和执行机构之间的互连。MVB支持最多4095个设备，其中有256个是能参与消息传送的站。对于运行时不解挂的列车，MVB也可作为列车总线使用。一、多功能车辆总线MVB概述第三节多功能车辆总线MVB在动力车的MVB的应用一、多功能车辆总线MVB概述第三节多功能车辆总线MVB在拖车的MVB的应用一、多功能车辆总线MVB概述第三节多功能车辆总线MVB在机车的MVB的应用驾驶室电机

变流器

制动

电力线轨道信号列车总线诊断系统无线列调车辆总线一、多功能车辆总线MVB概述第三节多功能车辆总线MVBMVB传输的数据有以下三类：过程数据：定时广播的带源地址的数据，定时间隔小于1ms；消息数据：有请求时应答，带有目的地址的点对点或广播数据；管理数据：用于事件判决、主设备转换、设备状态发送的数据。二、多功能车辆总线（MVB）物理层第三节多功能车辆总线MVB1、多功能车辆总线（MVB）允许采用的物理介质：（1）电短距离(ESD)介质：

传送距离≤20米，使用标准的RS-485收发器，每段最多支持32个设备。这种介质基于采用RS485用于传送的差动收发器，在发送器和接收器之间无需电气隔离，并且具有附加的偏置电压。（2）电中距离(EMD)介质：

传送距离≤200米，每段最多支持32个设备，屏蔽双绞线，变压器隔离；（3）光学玻璃纤维（OGF）介质：

星型连接或点到点方式下最大距离2000米。三种介质以相同速率运行。二、多功能车辆总线（MVB）物理层第三节多功能车辆总线MVB2、MVB各总线段必需经由下述类型之一的耦合器相互连接：（1）连接不同介质的中继器；（2）将光纤汇入总线的星耦器；

在图2-3-3的MVB结构中，ESD段包括一个总线管理器，几个在机箱内或外的设备及一个网关。EMD段包括一个总线管理器和几个其他设备。OGF光纤段上也有几个其他设备。总线段之间通过中继器相互连接。图的每个总线段都可被重复以提高实用性。二、多功能车辆总线（MVB）物理层第三节多功能车辆总线MVB2、MVB各总线段必需经由下述类型之一的耦合器相互连接：三、MVB设备第三节多功能车辆总线MVB1、总线控制器三、MVB设备第三节多功能车辆总线MVB1、总线控制器

总线访问每个设备由专用的总线通信控制器控制。总线通信控制器通过发送器和接收器附挂到两个冗余的线路上。MVB总线通信控制器包含编码器和译码器，以及控制通信存储器（Traffic_Store）的控制逻辑。总线通信控制器对到达的帧进行译码并寻址相应的通信存储器，也能读设备状态寄存器。三、MVB设备第三节多功能车辆总线MVB2、MVB设备分类MVB总线上的识别，根据其控制与通信能力分为5类：（1）0类设备不参与通信。中继器和星型光耦合器属于这类。（2）1类设备连接简单的传感器或执行机构，不可远程配置，无应用处理器。不参与消息通信。（3）2类设备自带应用处理器。可配置，能预处理信息，但处理程序固定。参与消息通信。（4）3类设备是可编程逻辑控制器PLC的完全站，3类设备有许多端口，典型是256个。（5）4类设备与2/3类设备相同，但提供更多服务。参与总线的管理与控制，典型4类设备有：①控制总线的总线管理器；②网络管理器；③连接车厢总线和列车总线的网关。四、MVB帧结构与报文第三节多功能车辆总线MVB1、MVB帧MVB帧有两种类型帧：①Master_Frame（主设备帧），只由主设备（Bus_Administrator（总线管理器）之一）生成；②Slave_Frame（从设备帧），由从设备在响应Master_Frame（主设备帧）时发送。四、MVB帧结构与报文第三节多功能车辆总线MVB1、MVB帧（1）、主设备帧如图2-3-5，一个主帧应以主起始分界符开始；其后为16位帧数据；接着为8位校验序列。四、MVB帧结构与报文第三节多功能车辆总线MVB1、MVB帧（2）、从设备帧如图2-3-6，一个从帧应以从起始分界符开始，接着为16、32、64、128或256位帧数据，在每64个数据位后包含一个8位的校验序列或帧数据，只有16或32位时将一个8位的校验序列附加其后。四、MVB帧结构与报文第三节多功能车辆总线MVB1、MVB帧（2）、从设备帧四、MVB帧结构与报文第三节多功能车辆总线MVB1、MVB帧一个MasterFrame（主设备帧）及相应SlaveFrame（从设备帧）共同形成一个报文，如图2-3-7所示：四、MVB帧结构与报文第三节多功能车辆总线MVB2、MVB报文类型MVB中有16种报文，由主设备帧中的F_code区分。F_code（功能码）报文类型016位过程数据请求帧132位过程数据请求帧264位过程数据请求帧3128位过程数据请求帧4256位过程数据请求帧5(保留)6(保留)7(保留)8主设备权传送请求帧9总体事件请求帧10(保留)11(保留)12256位消息数据请求帧13组事件请求帧14单事件请求帧15设备状态请求帧五、MVB介质访问控制（介质分配）第三节多功能车辆总线MVB1、轮询MVB由单个主设备控制，该设备是能发送Master_Frames（主设备帧）的唯一设备，所有其它的设备都是从设备，他们不能自发发送。在持续几秒钟的一轮期间，可能有几个设备——Bus_Administrators（总线管理器）——能够成为主设备，但一次只能一个成为主设备。主设备可位于总线的任意位置。主设备按照某种预定顺序（策略）对端口进行周期性的轮询（Polling）。五、MVB介质访问控制（介质分配）第三节多功能车辆总线MVB1、轮询五、MVB介质访问控制（介质分配）第三节多功能车辆总线MVB2、基本周期一个基本周期分为4个相：

周期相、

监视相、

事件相、

保护相。五、MVB介质访问控制（介质分配）第三节多功能车辆总线MVB2、基本周期

常规运行前建立主设备读端口的顺序。应用定义每个端口的特征轮询周期。特征轮询周期总是Basic_Period（基本