0.前言
Multifunction Vehicle Bus 多功能车辆总线简称MVB
FXD1型动力车通过车辆总线MVB(EMD)/以太网与传动控制单元TCU、制动控制单元BCU、列车供电系统ETS等进行通信;每一节的两个EGWM将通过竞争机制确定一个MVB主设备,MVB主设备将管理整个MVB网络的通信,另一个EGWM作为从设备监视主设备的状态,在主设备故障时可以接管MVB的总线管理权;车辆级总线采用固定网络配置,车辆级各子系统的控制设备通过MVB+以太网通信接口直接连接至车辆总线,当子系统或子系统控制器不具有MVB+以太网通信接口时,提供输入输出信号通过MVB+以太网输入输出设备接入车辆网络。为降低模块MVB通道故障导致总线故障,采取内含印制板的连接器。
1、多功能车辆总线MVB介绍
多功能车辆总线MVB是专为铁路动力集中动车组(车辆)内设备互联而开发的高可靠和强实时的现场总线。
其具有如下特点:
(1)传输波特率为1.5Mbps,信号采用双向L型差分曼彻斯特编码;
(2)采用8位的循环冗余校验(CRC)方式;
(3)物理层支持三种传输介质,通过本身两个通道进行冗余,冗余切换过程将在尽量短的时间内进行;
(4)通过设置总线重复器,网络拓扑可为总线型、星型或混合型,每个总线段内互联的设备最多可达32个;
(5)数据链路层支持三种基本的数据传输模式:过程数据、消息数据、监督数据。
2、MVB常见故障类型分析
列车MVB 故障(常见硬线开路、虚假、短路都会导致故障)
(1)牵引变流器TCU本身故障导致
检查 TCU 机箱 SMC 板卡是否安装紧固正常;检查机箱其他板卡状态:其他板卡正常,对换或更换 SMC 插件排查;其他板卡异常,检查电源板,测量电源板输出电源,若输出电源异常,更换电源板排查。
(2)制动控制单元故障导致
检查制动系统BCU供电是否正常;检查接口单元是否正常;BCU机箱本身故障。
(3)列车供电系统网络导致
检查列供机箱 NET 板卡以及插头是否安装紧固正常;切换列供 A/B 组,观察故障是否消除,若消除则依次互换 A、B 组相关板卡。
3、典型故障案例
2020年8月7日某段配属FXD1-J1型动力车日常检修中微机显示屏报:“列供1通信MVB故障、MVB A线故障”,同时列车供电柜显示屏显示TCMS通信故障。如下图2
对TCMS网络系统TCU通讯板卡、CCU网关模块、微机显示屏网络插头、MVB网络终端插头等进行逐一排查,均未发现异常。参照MVB总线原理图,进行MVB总线进行分段排查,发现从TCU 插头至总风流量监测MVB 插头之间有一个点位不通,进一步排查发现制动控制电气接口箱内部插头MVB-A与MVB-B 之间其中一个点位不通,制动系统电气接口箱上的2个MVB插头拆下,直接连接在一起(甩开MVB与BCU之间的通讯),此时司机显示屏上“MVB A线故障”消失、TCMS通讯故障消失,故判断制动柜电气接口箱内部故障导致。更换相应的电气接口箱,动态静态试验正常。
4、结束语
文章对FXD1型机车MVB+以太网总线实现与牵引变流器、空气制动系统、无线重联装置等部件的数据交换进行叙述,通过对MVB总线分区块短接,甩除故障设备,有助于对其故障其原因的认识,迅速判断故障,给现场服务人员及机务检修人员处理类似故障提供参考。
参考文献:
[1]时速160公里动力集中动车组列车供电装置使用维护手册.株洲:株洲中车时代电气股份有限公司,2018。
[2]樊运新.时速160公里动力集中动车组电气原理图(AJE1002813G300)[Z].株洲:中车株洲电力机车有限公司。