基于CAN总线铁路信号微机监测系统

现代铁路远程控制系统课设

目录

1、 引言......................................................................................................... 2

2、 微机监测系统综述 ................................................................................. 3

2.1、 微机监测系统的简述 ................................................................. 3

2.2、 微机监测系统的发展和现状 ..................................................... 3

2.3、 微机监测系统的主要技术要求 ................................................. 3

2.4、 微机监测系统结构 ..................................................................... 4

3. CAN总线简介.......................................................................................... 6

3.1、 CAN总线协议的网络分层结构 .................................................. 6

3.2、 CAN总线的逻辑电平 .................................................................. 7

3.3、 CAN总线的帧类型和帧格式 ...................................................... 8

3.4、 CAN的通信协议 .......................................................................... 8

3.5、 CAN总线的应用范围与前景展望 .............................................. 9

4. 系统体系结构 ....................................................................................... 12

4.1、 CPU ............................................................................................. 13

4.2、 ARM7TDMI-S处理器 .................................................................. 14

4.3、 片内Flash程序存储器 ........................................................... 15

4.4、 片内静态RAM ............................................................................ 15

4.5、 CAN控制器和验收滤波器 ........................................................ 15

4.6、 CAN收发器 ................................................................................ 16

5. CAN总线通信接口设计 ........................................................................ 18

5.1、 RS-232转CAN总线通信接口设计 .......................................... 18

5.2、 CAN通信模块 ............................................................................ 18

5.3、 RS-232模块 .............................................................................. 20

6. 下位机数据采集电路设计 ................................................................... 21

6.1、开关量输入CAN接口模块硬件设计 ............................................. 21

6.2、模拟量输入CAN接口模块硬件设计 ............................................. 23

7. 设计心得 ................................................................................................... 25

参考文献：....................................................................................................... 26

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1、 引言

Can网络即控制器局域网CAN——Controller Area Network）属于现场总线的范畴，它是一种有效支持分布式控制或实时控制的串行通讯网络，其总线规范已被ISO国际标准化组织制定为国际标准，并被公认为是最有前途的现场总线之一。CAN总线的应用范围遍及从高速网络到低成本的多线路网络，广泛应用于控制系统中的各检测和执行机构之间的数据通信。因为其成本低、容错能力强、支持分布式控制、通信速率高等优点在汽车、工业控制、航天等领域得到广泛应用

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2、 微机监测系统综述

2.1、 微机监测系统的简述

微机监测系统是铁路装备现代化的重要组成部分。它把现代最新技术，如传感器、现场总线、计算机网络通信、数据库及软件工程等技术，融为一体，监测并记录信号设备的主要运行状态，为电务部门掌握设备的运用质量和故障分析提供科学依据。同时，系统还具有数据逻辑判断功能，当信号设备的工作情况偏离预定界限或出现异常时及时报警，避免因设备故障或违章操作影响列车的安全、正点运行。

微机监测系统使信号设备具有了自诊断功能，从而大幅度提高了信号系统的安全性。它能在信号设备运行时，全天侯反映设备运用状态，能发现潜在性故障，排除故障隐患，而且它运用计算机技术通过逻辑判断，有利于捕捉瞬间故障和间歇性故障，通过回放再现，有利于分析故障，分清责任。微机监测系统能够掌握信号设备工作状态和变化趋势，是推行信号设备状态修的技术基础，为维修决策提供科学依据。它通过网络将各站信号设备运行信息传到车间、FIE务段、铁路分局、铁路局，便于指导维修工作，加强生产指挥，实现科学管理。

微机监测系统是由铁道部、铁路局、铁路分局上层检测设备和电务段、车间(领工区)、车站基层监测设备组成的，监测本单位管辖内各车站信号设备运行状态的网络系统。微机监测系统应用计算机和信息采集机实时检测各种信号设备。检测对象的类型大体上可以分为模拟量和开关量。模拟量包括:电源屏电压、轨道电路电压、道岔动作电流、电缆绝缘电阻和电源对地漏泄电流等。开关量包括关键继电器状态、控制台按钮与标识灯状态、熔丝状态、灯丝状态和道岔表示缺口状态等。

2.2、 微机监测系统的发展和现状

微机监测系统是随着计算机技术的发展而发展起来的，经过了十几年的艰苦探索。1997年铁道部组织了联户攻关，制定了技术原则。研制开发了第一代TIWX型信号微机监测系统，并且在五大干线上推广应用，为监督电务设备运用状态及铁路运输安全做出了贡献。

2000年初，铁道部把信号微机监测系统列为保证铁路运输安全的首要措施，把微机监测系统称为电务系统的“黑匣子”，按行车安全设备对待。 目前，现场推广使用的TJWX一2000型信号微机监测系统是铁道部在2000年组织联合攻关的产品[z]，是专家集体智慧的结晶。该系统技术先进，功能完善，界面友好，操作简单，制式统一，便于联网，具备全路联网功能，能够准确的判断设备故障和违章操作带来的事故隐患，防患于未然。

2.3、 微机监测系统的主要技术要求

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a） 模拟量在线监测

电源屏监测：电网输入状态、电源屏输出电压；

电源对地漏泄电流监测：输出电流对地漏泄电；;

转撤机监测：道岔转换全过程中电动转撤机动作、故障电流、动作时间； 轨道电路监测：轨道接受端交流电压；

电缆绝缘监测：电缆芯线全程对地绝缘；

区间自动闭塞监测：闭赛分区轨道电路发送、接收端电压；

站内电码化监测：电码化轨道电路发送端电流、电压。

b） 开关量在线监测

.按钮状态、控制台表示、功能型继电器状态监测：开关量实 …… 此处隐藏：10642字，全部文档内容请下载后查看。喜欢就下载吧 ……