CKD 型內(nèi)燃機車由大連機車車輛廠生產(chǎn),該型號機車是我國出口數(shù)量最多的內(nèi)燃機車。機車采用了機車微機控制器、機車通訊總線和交流變頻調(diào)速等先進技術(shù),其技術(shù)含量在同類產(chǎn)品中也是最高的。
在對機車進一步改進時,選用國外某知名公司的機車專用變頻器作為其輔助電機變頻器,用來驅(qū)動機車內(nèi)的風(fēng)扇馬達,壓縮機、水泵和空調(diào)等設(shè)備。考慮到機車內(nèi)布線空間非常有限,又要完成對多臺變頻器眾多參數(shù)的監(jiān)測和控制,以及實現(xiàn)電機無級調(diào)速等功能,設(shè)計者決定使用 DeviceNet 現(xiàn)場總線技術(shù)作為輔助電機控制系統(tǒng)的通訊總線。
變頻器產(chǎn)品本身已經(jīng)支持包括 DeviceNet 和 Profibus DP 在內(nèi)的多種現(xiàn)場總線。機車的輔助變流控制器由株洲時代廣創(chuàng)變流技術(shù)有限公司提供,該公司對于變流和機車控制具有豐富經(jīng)驗,但在此之前卻從未開發(fā)過任何現(xiàn)場總線產(chǎn)品。這次要實現(xiàn)對變頻器的控制,就必須開發(fā)具有 DeviceNet 主站功能的控制器,這通常是需要對 DeviceNet 技術(shù)相當(dāng)了解,并且需要進行一定時間的開發(fā)才能完成相應(yīng)的軟硬件設(shè)計
圖1
時代廣創(chuàng)公司在了解 DeviceNet 技術(shù)及其相關(guān)產(chǎn)品過程中發(fā)現(xiàn)了瑞典 HMS 公司的 AnyBus 技術(shù),這是一系列支持多種現(xiàn)場總線的 OEM 產(chǎn)品, DeviceNet 主站模塊是其中之一。利用該產(chǎn)品,時代廣創(chuàng)公司就可以在不必對 DeviceNet 技術(shù)進行非常深入研究的情況下進行主站產(chǎn)品的開發(fā)。
圖2
CKD 型機車輔助傳動控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)如上圖所示,其中 INV1 - INV5 :變頻器 ( 具有 DeviceNet 從站接口 ) 。驅(qū)動輔助電機。ACU :機車微機,對整個機車的運行進行控制.ACT :輔助變流控制器 ( 具有 DeviceNet 主站功能 ),控制輔助電機變頻器,并與機車微機通過機車總線通訊。其內(nèi)部結(jié)構(gòu)如下圖所示。
圖3
AnyBus DeviceNet 主站接口模塊已經(jīng)實現(xiàn)了 DeviceNet 主站的全部功能,并通過并行雙口 RAM 接口與控制器內(nèi)的 CPU 交換數(shù)據(jù)。因此不要求開發(fā)者對 DeviceNet 協(xié)議有很深的了解,對模塊的訪問就如同對普通的存儲器操作一樣便捷。 由于使用了 AnyBus 時代廣創(chuàng)公司在短短兩個月內(nèi)就完成了產(chǎn)品開發(fā)。
由于機車特殊的運行環(huán)境對車載控制設(shè)備有特殊要求,用戶對 AnyBus 模塊進行了嚴格的環(huán)境試驗,結(jié)果表明模塊的高低溫特性和 EMC 性能均表現(xiàn)良好,完全滿足車載設(shè)備的要求。目前該輔助變流控制器已在機車上進行了長時間的實際運行,工作狀況良好。
時代廣創(chuàng)公司的項目負責(zé)人倪峰先生說:“整個 DeviceNet 協(xié)議已實現(xiàn)在模塊中,減少了我們在 DeviceNet 開發(fā)所投入的人力和物力。從而使我們能夠?qū)⒕性诋a(chǎn)品主要部分的設(shè)計上,加快了開發(fā)速度,減少開發(fā)費用,提高產(chǎn)品性能。”該項目的成功也增強了時代廣創(chuàng)公司在這一領(lǐng)域的競爭力。