《动车组网络技术（第2版）》课件 第四节 绞线式列车总线WTB

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、绞线式列车总线（WTB）概述第四节

绞线式列车总线WTBWTB被指定要符合UIC556的要求，该条款定义了最多含22个车厢的UIC列车的通信要求。绞线式列车总线（WTB）最初是为互连车辆而设计的串行数据通信总线，但非专用，日常运行中可以用于联挂和解联的车厢，如国际UIC列车。WTB的基本组成一、绞线式列车总线（WTB）概述第四节

绞线式列车总线WTBWTB的特性二、绞线式列车总线（WTB）介质第四节

绞线式列车总线WTB1、WTB介质的机械稳定性WTB运行在屏蔽双绞线上，该介质提供了连接分开的车厢所需的高机械稳定性。在动车组中总线有两种类型：其一为列车信息传输线，以光纤为传输介质，连接所有中央装置和终端装置，采用ARCNET协议；其二为自我诊断传输网，以双绞线作为传输介质，连接中央装置和终端装置，采用HDLC作为通信协议。二、绞线式列车总线（WTB）介质第四节

绞线式列车总线WTB2、WTB长度特定的电缆允许在860米的距离上以1Mbit/s的速率传输，相当于22节26米长的车厢的UIC组成，加上50%用于弯曲处长度。在动车组上：以光纤为传输介质，连接所有中央装置和终端装置，传送速度为2.5Mbps，以双绞线为介质连接所有中央装置和终端装置，传送速度为38.4Kbps。二、绞线式列车总线（WTB）介质第四节

绞线式列车总线WTB3、总线节（1）沿车辆走线的干线电缆（连贯的车辆只有一根干线电缆）；（2）连接不同车辆干线电缆的跨接电缆；（3）为达各节点而对干线电缆进行延伸的扩展电缆。二、绞线式列车总线（WTB）介质第四节

绞线式列车总线WTB4、节点在常规操作中，每个节点将被插入到干线电缆中，连接两个总线节：（1）位于总线末端的节点，或者说末端节点，将在电气上终止连接它们的两个总线节；（2）位于总线中间的节点，或者说中间节点，将在电气上连接到它们的两个总线节；在一列车的每个车辆中可以有一个或几个节点。二、绞线式列车总线（WTB）介质第四节

绞线式列车总线WTB5、WTB节点数最多32个节点能附挂到该类双绞线上，因为每个车厢可有不止一个节点。二、绞线式列车总线（WTB）介质第四节

绞线式列车总线WTB6、WTB在车厢间的连接方式为了连接不同的车厢，WTB可以使用自动车钩上的电气连接器（如市郊列车）进行连接或手动插拔电缆进行连接。因为车厢的朝向不可预测，WTB（如空气管道）通常在车厢端接处断开，通过两个连接器把需要连接两节车厢的WTB连通。两个跨接电缆都应插好，每一个连接不同的WTB电缆，形成冗余线路。三、WTB介质附挂单元第四节

绞线式列车总线WTB介质附件（MAU）用于节点与总线的连接。收发器与线路的连接应采用变压器隔离。三、WTB介质附挂单元第四节

绞线式列车总线WTB三、WTB介质附挂单元第四节

绞线式列车总线WTBWTB介质附挂单元由以下几部分组成：（1）一个总线开关(Kb)：用于两个方向的连接或断开；（2）两个端接器开关Kt1和Kt2：每个方向一个，在末端设定中通过它在节点中插入端接器（Zt1，Zt2），在中间设定中通过它断开端接器；（3）两个收发器（发送器/接收器）电路：每个方向一个。每个发送器由二进制信号TxS（信号）和TxE（使能）控制。接收器的输出信号是RxS（一个数字信号或模拟信号）。收发器与线路间采用适当的方法，例如采用变压器，实现与线路的电气隔离；三、WTB介质附挂单元第四节

绞线式列车总线WTBWTB介质附挂单元由以下几部分组成：（4）两个曼彻斯特编码、解码器，每个收发器一个，它们可分别集成在各自的发送器或接收器内。曼彻斯特编码/解码器的输出和输入定义为一个调制解调器接口；（5）与隔离开关相连的过压保护/短路保护电路（图中未画出）；（6）为避免车厢间的连接器上的触点氧化和分叉，可选用加电清除电路。加电清除电路是利用在总线上附加一个大的脉冲直流电流，以此实现对连接器触点的清理功能。三、WTB介质附挂单元第四节

绞线式列车总线WTBWTB介质附挂单元的状态：总线开关断开时，断开总线节间的连接。端接器开关闭合时，插入端接器。方向开关的一个方向连接主信道（MainChannel），而另一个方向连接辅助信道（AuxiliaryChannel）。一个中间节点（IntermediateNode）（列车中部）连接总线节，并去除端接器。该节点仅使用主信道（MainChannel）而关闭了辅助信道（AuxiliaryChannel）。四、WTB帧格式第四节

绞线式列车总线WTB所有的帧都具有同样的编码，遵循HDLC（ISO/IEC3309）规范18WTB信号及其编码五、WTB报文第四节

绞线式列车总线WTBWTB规定了三种报文：1）过程数据报文；2）消息数据报文3）监督数据报文。六、WTB介质访问第四节

绞线式列车总线WTB在列车总线上，只有唯一的主节点控制媒体访问，其它的所有节点均为从属节点，只能在主节点问询到它时才能发送回应帧。

常规操作中，主设备的操作循环进行。它把总线动作分配到若干基本周期，基本周期由一个周期相和一个偶发相组成，七、常规操作WTB帧（总结）第四节

绞线式列车总线WTB列车总线主设备控制WTB的配置，当列车的组成改变时，即车厢被连挂或解挂时（如果需要经常发生），主设备重新组织总线，这个过程叫做列车初运行。在初运行时，所有节点接收到一个唯一的标识它们在列车中的位置的地址,节点还必须能确定列车的定向，以便区分左右，例如门控制。在初运行结束时，所有节点都知道新的构形，并且总线进入常规操作。八、WTB列车初运行第四节

绞线式列车总线WTB在初运行过程中，节点和电缆段从电气上连接起来，形成一条两端都有终端连接器的单一总线。初始时，如果一个节点未被命名，它的介质连接装置便通过打开总线开关，同时在与之相连的每段的末端插入一个终端连接器的方法，把总线断开。介质连接装置的两个信道监听总线，每个信道监听一个方向。一个没命名的从设备不能发送帧。第四节

绞线式列车总线WTB八、WTB列车初运行持续这一交换，直到这一方向上的所有节点都被命名。尽管导向车厢可能是推式车厢，这种情况下，由于可能的节点都位于司机室的前方，初运行时接63，62，···等给节点命名。当端节点在一定的时延之内不再向主设备报告检测到其它节点时，主设备认为检测到了列车的末端。但是没有返回响应并不能安全地识别就是最后一节车厢、例如，下一节车厢可能没有可操作的列车总线设备。应用必须用其它方法（打开自动耦合开关，人工开关）来识刻列车的末尾。另外，我们还希望司机对列车组成部分的完整性进行检查。第四节

绞线式列车总线WTB八、WTB列车初运行

控制权的转移尽管应用允许多个节点都成为主设备，但实际上一次只能有一个可操作的主设备，这些节点叫做弱节点。应用可以指定一个节点作为主设备，这个节点叫做强节点。在应用的控制下，充当主设备的节点可以改变。在终点站可逆向（推——拉）列车改变运行方向时，就要改变主节点；司机从司机室中取下钥匙，走到列车的另一头，把钥匙插在这一端的司机室中；在取下钥匙时，主设备还像以前一样控制列车，但这时它是作为弱主设备，它仅仅通知其他的节点自己被降级。降级将禁止一些功能。在另一个节点插入钥匙后，这个从设备便升级为强节点。当弱主设备检测到有一个节点已经升级时，它取消对所有节点的命名，并退回到从设备状态。然后新的主设备重新命名所有的节点。第四节

绞线式列车总线WTB八、WTB列车初运行

两列车的连接当两列初运行过的车连接时，末端节点识别出列车被加长了。由于节点在收到检测帧时就已经被命名，它们只回答一个指明其组成部分个数的应答帧。下一步的工作取决于主设备的强度，如果两列车都是