前言

进入21世纪后,我国铁路经历了快速发展的过程,在重载运输、电气化改造、既有线路提速、客运专线建设等方面取得了一系列成就,推动了铁路科技和技术装备的快速发展。随着铁路机车(电动车组,电动列车)控制技术的发展,网络控制技术已经成为新型机车(电动车组,电动列车)的关键技术,在世界范围内得到了越来越广泛的应用。机车和列车上采用微机实现智能化控制的部件或装置也越来越多。各微机系统间的协调和信息交换显得越来越重要,特别是对动力分散型的动车组,为提高旅客列车的舒适度,各种辅助装置的控制和服务装置的控制都必须纳入到列车微机控制系统中来。因此,机车控制也由单台机车的牵引传动控制逐渐向列车的网络控制方向发展,网络控制技术已经成为干线电力机车、高速动车组以及城轨车辆的核心技术之一。

本书引导读者学习通信网络技术相关的基础理论知识,学习理解机车(列车)网络控制的基本概念和基本原理。并在此基础上较为全面、系统地介绍机车和动车组网络控制系统,并掌握网络控制系统的拓扑结构、工作原理及调试、维护等操作技能。

本书的内容比较全面,且理论和实际应用相结合,可用作广大高职高专院校师生的理论教学教材,也可供从事机车(列车)网络控制的工程技术人员作为入门参考。本书在介绍通信技术、网络技术基础上,详细讲述了用于机车(列车)通信的几种典型的网络通信标准,全面介绍了HXD1C大功率交流传动机车和CRH2型高速动车组网络控制系统的拓扑结构、硬件组成、工作原理、调试维护方法等应用知识。全书内容包括:绪论介绍机车控制技术及网络控制技术的发展状况;第一章介绍通信技术基础知识;第二章介绍数据编码技术,包括数字信号的模拟化编码、数字信号的数字化编码、模拟信号数字化编码、信道编码技术、数据同步与交换技术等;第三章介绍计算机网络基础知识,包括计算机网络基本概念、网络组成、网络拓扑、介质访问控制、网络分类等;第四章介绍常见的列车网络通信标准,包括主流的TCN列车通信网络标准,LonWorks、ARCNET、CAN等现场总线标准以及新兴的控制网络——工业以太网等;第五章介绍HXD1C大功率交流传动机车网络控制系统,包括其拓扑结构、硬件组成、工作原理、主要网络设备、主要控制设备、常见故障判断及处理方法等;第六章介绍CRH2高速动车组网络控制系统,亦包括其拓扑结构、硬件组成、工作原理、主要网络设备、主要控制设备、常见故障判断及处理方法等。

本书由包头铁道职业技术学院陈韫韬、湖南铁道职业技术学院陶艳主编,其中绪论、第一章、第二章、第三章由陈韫韬编写,第四章、第五章、第六章由陶艳编写。在编写过程中,中国南车株洲电力机车研究所刘军、粟爱军、株洲机务段吴凯明等现场技术专家给予了大力支持和良好建议,在此,对他们表示诚挚的感谢。

鉴于网络控制技术是跨学科、多领域的复杂技术,加之存在标准差异、产品技术体制差异,所以不能尽述。如果能为读者的学习提供入门之钥匙,深感荣幸。用于高等职业教育教材时,教学中可根据专业教学标准选取合适的教学内容。限于编者水平,书中必有谬误和疏漏,真诚希望读者和专家给予批评指正。

编者

2014年9月