[发明专利]基于PAC控制器的CAN总线机车重联系统及实现方法

说明书

技术领域

本发明涉及机车车辆通信领域，尤其是涉及一种基于PAC控制器的CAN总线机车重联系统。

本发明还涉及一种基于PAC控制器的CAN总线机车重联系统的实现方法。

背景技术

随着铁路运输的不断发展，在铁路干线电力牵引运行中，使用一台机车牵引有时满足不了运输的要求，为了提升线路的通过能力，提高铁路运输的经济指标，就需要采用多机牵引。通常，在使用多机牵引时，是由一名司机在一台机车上操纵，而将其他各台机车通过机车两端的多芯电缆插头使其电气线路连接起来，实现由一名司机操纵多台机车，这种运行方式就是机车的重联运行，其中，司机操纵的那台机车称为本务机车(也叫1#重联机车)，非操纵机车称为重联机车(也叫2#重联机车)。各个重联机车由于具有相同的电路，并且在电路上相互联接，从而能够达到同步运行、减少内耗的目的。但是，现有的机车车辆重联系统成本较低的RS485、RS422等总线的通信实时性、可靠性欠缺，而实时性、可靠性较好的MVB/WTB总线核心技术被外国公司垄断，导致实施成本昂贵。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：针对现有技术存在的问题，提供一种基于PAC控制器的CAN总线机车重联系统及其实现方法，提高重联机车之间通信的实时性、可靠性，并且实施成本低，系统兼容性高、整合性强。

本发明要解决的技术问题采用以下技术方案来实现：基于PAC控制器的CAN总线机车重联系统，包括PAC控制器，所述的PAC控制器分别配置在相互重联的机车上，每一个重联机车上还包括CAN总线卡，每一个重联机车上的CAN总线卡与所在重联机车上的PAC控制器相互连接，不同的重联机车上的CAN总线卡之间通过CAN总线连线一一对应连接。

进一步地，每一个重联机车上所述的CAN总线卡的数量均为两个，每个CAN总线卡均通过背板总线分别与所在重联机车上的PAC控制器电连接。

进一步地，每一个重联机车上的两个CAN总线卡编号顺序相同，其中一个重联机车上的两个CAN总线卡分别通过CAN总线连线与另一个重联机车上编号相同的CAN总线卡按顺序对应连接。

进一步地，每一条所述的CAN总线连线包含三根内芯线，并且每一条CAN总线连线的两端分别与相互连接的CAN总线卡的CAN_H、CAN_L和GND输出端一一对应连接。

进一步地，所述的PAC控制器是CPU主频为520MHz的PAC控制器。

上述的基于PAC控制器的CAN总线机车重联系统的实现方法，主要包括如下步骤

S1)机车重联系统上电，PAC控制器初始化；

S2)机车重联系统中的CAN总线卡初始化，如果同一机车中的CAN总线卡初始化成功，其中一个CAN总线卡进入通信状态，另一个CAN总线卡处于待用状态；

S3)PAC控制器调配待用的CAN总线卡进行重联通信；

S4)重联机车之间通信成功的CAN总线卡之间建立重联通信。

进一步地，所述的S2)中，如果机车重联系统中的CAN总线卡初始化不成功，系统报警提示故障，在判断、排除故障后，系统重新进入初始化进程。

进一步地，如果进入通信状态的CAN总线卡与另一重联机车上相互对应连接的CAN总线卡通信成功，则重联机车之间建立重联通信。

进一步地，当进入通信状态的CAN总线卡与另一重联机车上相互对应连接的CAN总线卡通信不成功时，PAC控制器调配待用的CAN总线卡进入通信状态。

进一步地，当PAC控制器调配进入通信状态的待用CAN总线卡与另一重联机车上相互对应连接的CAN总线卡通信成功时，重联机车之间建立重联通信；如果通信不成功，则系统报警提示故障。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：CAN(Controller Area Network)网络，即控制器局域网，它是一种有效支持分布式控制或者实时控制的串行通讯网络，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；同时，CAN总线技术开放，设计成本低，通讯可靠，具有经济性好、实时性强、抗干扰能力高和运用灵活等优点。因此，本发明采用PAC控制器调配CAN总线卡组成重联通信网络，可以保证机车重联系统运行的高速性、可靠性，提升重联机车的数据处理能力，增强重联机车之间通信的实时性；而且，CAN总线抗干扰能力强，通讯速度快，通讯距离较长，保证重联机车之间的通信可靠；另外，本发明还有利于降低重联机车通信系统的开发、使用成本，并且系统兼容性高、整合性强。

附图说明