列车终端电阻研究与应用

李 靖

（广州地下铁道总公司，广东广州 510000）

1 终端电阻原理

一个完整的MVB网络[1-2]，包括列车级网络和车辆级网络[3]，可以由多个网络段组成[4]，每个段都有两个终端设备，需要在这两个设备的两个通道设置终端电阻。设置终端电阻的目的在于使得整个网络的阻抗匹配，满足网络信号的传输要求；若不正确地设置终端电阻，则会降低网络的通讯质量甚至使网络处于瘫痪。结合整车各控制器的布置位置、线束长度、线束阻抗、节点等效电容和等效电阻等因素，广州地铁A5车终端电阻设定值为120 Ω。

MVB总线网络段的终端电阻的配置示意图如图1所示，网络中存在n个设备，每个设备采用MVB电缆连接（实线），在第一个设备（网络设备1）的一端需连入120 Ω的电阻，在最后一个设备（网络设备n）的一端需连入120 Ω的电阻，中间位置的其他设备（如网络设备2）则不可连入电阻。

图1 终端电阻的配置示意图

终端电阻可内置在网络设备的网卡内，也可以外置在网络设备的MVB连接器内，两者实际意义相同，只安装位置不同。

图2 A车网络结构

2 广州地铁A5车网络设计及终端电阻位置

广州地铁A5车采用4动2拖六节编组A型车，固定编组为：A1+B1+C1*C2+B2+A2。分为六个车辆级MVB网络段和一个列车级MVB网络段[5]。

2.1 A车网络、列车网网络结构及终端电阻位置

列车网：终端电阻外置在MVB连接器内。

A车网络：终端电阻1、2均置在网络设备网卡内。

A车网络、列车网网络结构及终端电阻位置如图2所示。

2.2 T1～T17车B车网络、列车网网络结构及终端电阻位置

列车网：终端电阻外置在MVB连接器内。

B车网络：终端电阻1、2均外置在MVB连接器内。

T1～T17车B车网络、列车网网络结构及终端电阻位置如图3所示。

图3 T1～T17车B车网络结构

2.3 T18～T32车B车车网络、列车网网络结构及终端电阻位置

列车网：终端电阻外置在MVB连接器内。

B车网络：终端电阻1外置在MVB连接器内，终端电阻2内置在网络设备网卡内。

T18～T32车B车网络、列车网网络结构及终端电阻位置如图4所示。

2.4 C车网络、列车网网络结构及终端电阻位置

列车网：终端电阻外置在MVB连接器内。

C车网络：终端电阻1外置在MVB连接器内，终端电阻2内置在网络设备网卡内。

C车网络、列车网网络结构及终端电阻位置如图5所示。

3 MVB插头连接器处理方式

3.1 非终端设备MVB连接器结构

如图6所示，非终端设备的MVB连接器BRA和BRB均无终端电阻，MVB连接器BRA和BRB对应的A2+、A2-、B2+、B2-应为断开状态。

图4 T18～T32车B车网络结构

图5 C车网络结构

图6 非终端设备的MVB连接器示意图

3.2 终端设备的MVB连接器结构

如图7所示，终端电阻外置，终端设备的MVB连接器BRA的A2+、A2-和BRB的B2+、B2-应为导通状态，如终端电阻内置，二者则应为断开状态。

图7 终端设备的MVB连接器示意图

根据终端电阻位置整理列车网及车辆网终端设备MVB插头连接器BRA的A2+、A2-和BRB的B2+、B2-通断状态应如表1所示。

4 MVB网卡[6]

目前MVB网卡存在两种物理层连接方式。

4.1 无隔直电容

通道两端通过变压器绕组短路，如图8所示。当使用万用表测量时，万用表显示短路。

4.2 有隔直电容

通道两端通过电容器隔离，两端电阻为两终端电阻的并联，如图9所示。当使用万用表测量时，万用表显示60Ω（120Ω和120Ω并联为60Ω）。

4.3 网卡板分类

IEC61375协议[7]对于是否加隔直电容没有强制要求，仅要求网卡板满足协议的参数即可。

A5车 T1～T17 列 中 ，空调网卡板、ATC网卡板未加隔直电容，直接用万用表测量其通道，显示为短路；其他网卡板已加入隔直电容，用万用表测量显示实际阻值。

A5车 T18～T32列中，ATC网卡板未加隔直电容，直接用万用表测量其通道，显示为短路；其他网卡板已加入隔直电容，用万用表测量显示实际阻值。

在测量终端电阻时，必须将无隔直电容网络设备的MVB连接器拔下，否则无法测量终端电阻是否匹配。

表1 MVB插头终端电阻连接方式

图8 无隔直电容示意图

5 检测方法

5.1 测量条件及准备

（1）关断列车激活（分蓄电池）。

（2）拆除本网络终端设备的MVB插头：列车网拆除A1（或A2）车VCM的X5、X6插头；A车车辆网拆除ATC信号设备柜上的X5插头；B和C车拆除REPA的X3、REPB的X4插头。

（3）拆除未加入隔直电容网卡板的MVB插头：T1～T17拆除空调控制器的X19、X20插头；T18～T32无需拆除。

（4）除了（2）和（3）中所述MVB插头，其他插头已正确接入设备。

图9 有隔直电容示意图

5.2 测量与整改

5.2.1 列车网测量

对于A通道，测量VCM X5插头的1点对2点，其阻值应为60 Ω左右，1点对3、4、5、6、7、8、9点和屏蔽层应为不导通；测量VCM X5插头的2点对3、4、5、6、7、8、9点和屏蔽层应为不导通。

对于B通道，测量VCM X6插头的4点对5点，其阻值应为60 Ω左右，4点对1、2、3、6、7、8、9点和屏蔽层应为不导通；测量VCM X6插头的5点对1、2、3、6、7、8、9点和屏蔽层应为不导通。

5.2.2 A车辆网测量

对于A通道，测量ATC信号设备柜X5插头的1点对2点，其阻值应为120 Ω左右，1点对3、4、5、6、7、8、9点和屏蔽层应为不导通；测量ATC信号设备柜X5插头的2点对3、4、5、6、7、8、9点和屏蔽层应为不导通。

对于B通道，测量ATC信号设备柜X5插头的4点对5点，其阻值应为120 Ω左右，4点对1、2、3、6、7、8、9点和屏蔽层应为不导通；测量ATC信号设备柜X5插头的5点对1、2、3、6、7、8、9点和屏蔽层应为不导通。

5.2.3 B车和C车辆网测量

对于A通道，测量REP A的X3插头的1点对2点，其阻值应为60 Ω左右，1点对3、4、5、6、7、8、9点和屏蔽层应为不导通；测量REP A的X3插头的2点对3、4、5、6、7、8、9点和屏蔽层应为不导通。

对于B通道，测量REP B的X4插头的4点对5点，其阻值应为60 Ω左右，4点对1、2、3、6、7、8、9点和屏蔽层应为不导通；测量REP B的X4插头的5点对1、2、3、6、7、8、9点和屏蔽层应为不导通。

列车网、A/B/C车辆网可分别单独测量，测量过程中，如发现终端电阻阻值不匹配，根据表1排查单个网络MVB连接器即可。

6 整改效果

2013年7月份整改完成后，A5在二号线运营情况良好，对标不准、ATP紧急制动、系统误报通讯故障率大幅降低。因此可见，终端电阻的测量及整改可以优化网络的通讯质量，很有现实意义。

［1］阳宪惠.现场总线技术及其应用［M］.北京：清华大学出版社，1999.

［2］严云升.T型列车通信网络的偶发性数据传送［J］.机车电传动，2004（4）：57-59.

［3］谢维达.现场总线与列车通信网络［J］.工业控制计算机，2002（1）：7-10.

［4］ISO 11898-1：2003.Road Vehicles-Interchange of dig⁃ital information-Part 1：Controller Area Network data link layer and medium access control［S］ .

［5］石颖.MVB总线在地铁列车控制系统中的应用［J］.电力机车与城轨车辆，2006，29（6）：39-41.

［6］蔡方伟.现场总线通信故障处理技术探讨［A］.2003中国钢铁年会论文集［C］.2003：794-798.

［7］ IEC 61375-1： 1999 （E）.Electric railway equip⁃ment-Train bus［S］.