一、地鐵屏蔽門控制系統(tǒng)——CAN總線的應用
目前地鐵采用了自動化的技術(shù)來實現(xiàn)全方位的控制，地鐵綜合控制系統(tǒng)包括ATC（列車自動控制）、SCADA（電力監(jiān)控系統(tǒng)）、BAS（環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)）、FAS（火災報警系統(tǒng)）、PSD（屏蔽門/安全門系統(tǒng)）等，這些系統(tǒng)在全線形成網(wǎng)絡(luò)，由控制中心統(tǒng)一分級控制。
其中，地鐵屏蔽門系統(tǒng)PSD是基于CAN總線實現(xiàn)的，如圖1所示該系統(tǒng)包括以下子單元：
圖1 地鐵屏蔽門控制系統(tǒng)示意圖
●PSC（中央接口盤）：屏蔽/安全門控制系統(tǒng)的核心部分，每個車站的都會配備一套PSC，由兩套相同、相互獨立的子系統(tǒng)組成；
●PSA（遠方報警盤）：用于監(jiān)控屏蔽門狀態(tài)、診斷屏蔽門故障及運行狀態(tài)等；
● PSL（就地控制盤）：設(shè)置在每側(cè)站臺的列車始發(fā)端站臺上，如圖2所示，用于系統(tǒng)級控制失效時，供工作人員向各DCU發(fā)出開關(guān)門指令，實現(xiàn)站臺級控制；
●DCU（門控單元）：滑動門電機的控制裝置，每個屏蔽門都配置一個門控單元。安全門每對滑動門有兩個DCU（主、從）。
圖2 地鐵PSL示意圖
從上述介紹中，我們可以發(fā)現(xiàn)，地鐵屏蔽門系統(tǒng)是由PSC通過CAN總線來直接控制DCU門單元，同時，由PSA來監(jiān)控DCU的開關(guān)狀態(tài)，并通過CAN總線來反饋給PSC。由于CAN-bus總線的錯誤處理機制，可以保證網(wǎng)絡(luò)中任何一個節(jié)點發(fā)生故障時，不會影響到整個網(wǎng)絡(luò)的運行，也便于定位錯誤節(jié)點。同時，也因為CAN-bus總線的報文是以廣播的方式發(fā)送到總線上，可以保證屏蔽門的安全關(guān)閉或打開，提高安全穩(wěn)定性。
如果PSC與DCU之間出現(xiàn)CAN通信錯誤，將直接導致地鐵屏蔽門發(fā)生故障，嚴重會導致地鐵列車系統(tǒng)無法正常運行，甚至威脅乘客生命安全。那么，當故障發(fā)生時該如何入手解決？或者如何避免屏蔽門故障發(fā)生呢？下文做簡單介紹。
二、PSC與DCU通訊故障——總線分支過長/過多
從圖1地鐵控制拓撲圖可以知道，地鐵屏蔽門一旦發(fā)生故障，我們可以考慮是否是由于PSC和DCU之間布線不規(guī)范造成的。 如圖3所示，是用CANScope分析儀抓取的總線支線過長產(chǎn)生的波形。PSC與DCU之間的總線分支過長會出現(xiàn)導致上升沿和下降沿產(chǎn)生“臺階”現(xiàn)象，容易出現(xiàn)位寬度失調(diào)，從而造成PSC和DCU之間的通訊錯誤。
這種情況可以參考以下解決方案：
圖3 總線支線過長波形
lPSC與DCU之間使用如圖4所示的標準“手牽手”的接口布線規(guī)范，收發(fā)器應靠近接口擺放；
圖4 “手牽手”布線規(guī)范
如圖5所示，根據(jù)不同的波特率，指定不同分支距離規(guī)范；
圖5 波特率與支線距離關(guān)系
按照分支越長，匹配電阻越小，匹配電阻在120-680歐之間，總并聯(lián)電阻在30-60歐之間的原則；
l可以使用CANBridge+進行設(shè)備分支組網(wǎng)。
三、PSC與DCU通訊故障——總線電容過大
在設(shè)計PSC與DCU通訊電路時，應考慮到電容的影響，無論是線間電容還是節(jié)點內(nèi)部電容，都會影響整個網(wǎng)絡(luò)的通訊，造成屏蔽門故障。如圖6所示是CANScope分析儀采集到電容過大時的波形，電容越大邊沿越緩，容易導致位采樣錯誤。
可以參考以下解決方案：
圖6 電容過大產(chǎn)生的波形
減小終端電阻，加快電容放電，如圖7所示；
圖7 終端電阻與電壓幅值關(guān)系
更換成低電容導線；
使用CANBridge+進行波形整頓。
查看波特率的設(shè)定問題，從SJW入手。
五、PSC與DCU通訊故障——總線干擾過大
