1.2 产品特性

• 额定电压：DC110V。

• 主控器额定功率：<55W；

• 工作温度范围：-40~70℃；

• 工作湿度：≤95%；

• 运输和储存温度：-40~85℃；

• 采用双机热冗余架构，包括电源冗余、控制器冗余、IO冗余、网络冗余。

• 冗余模式下，发生单点故障系统仍可正常运行。

• 冗余切换时间小于16ms，任务调度最小时间片1ms，系统最快回路响应时间不大于30ms。

• 单系统最大支持168点DI，120点DO，整车支持的IO容量大于1440点。

• 日志读取工具，可记录异常操作、故障灯日志信息超过100000条。

• 通过车载HMI可获取各个模块的信息和诊断信息。

• 通过通信端口和图形化编程软件Multiprog进行系统升级。

• 全部IO模块可无差异互换。

• IEC61131-3 标准化语言。

• MTBF时间为35632.7小时；

1.3 主要功能

1.3.1 单点输出故障无缝切换

  当系统发生单点故障时，会触发冗余单板进行无缝切换，切换响应时间小于16ms，对LCU的负载如继电器、接触器、DI等无影响，切换过程中整车系统运行正常。

1.3.2 LCU系统的三种模式

①正常工作，处于热备双系统模式，可基于单双日进行自动AB组切换；

②单点故障，进行无缝切换，进入单系统降级模式，维持系统正常运行，并保持SIL2的安全等级；

③多点故障，进入安全模式，断开故障板卡的输出，导向安全侧；

1.3.3 LCU系统单板的独立性、互换性

系统采用冗余方案设计，所有板卡功能独立，故障切换最小动作单元为两块冗余单板。故障板卡输出功能可被隔离。

①可支持同类型板卡之间的互换，

②可支持同型号机箱之间的互换，

③统一平台，同型板卡可互换、每条线路所有控制板共享一份应用软件

1.3.4 二次开发平台(IEC61131标准应用软件开发)

  LCU内嵌菲尼克斯eClr内核，并配置相应的PC端的MultiPROG作为应用软件开发平台。平台具备开放的，满足IEC61131-3标准的二次开发环境。

1.3.5系统架构‍

每个装置的板卡均由电源板、DIO板、DIGO板、控制板、MVB通讯板、接口板、机箱背板组成。接口板提供与外部设备的IO通道；机箱背板为接口板与各功能板的IO的连接，各功能板CAN总线的连接。控制板、DIO板、DIGO板均为双冗余备份，相同的功能板均可以互换。MVB/TRDP板提供LCU装置与车辆的TCMS通讯功能。3U、6U机箱背板均为整体背板。

      同时，每个装置还有预留的板位，如果用户还有其它的功能需求，可以按照用户需求设计功能插件，插入这些预留的板位。 具备以太网接口（M12-D），支持所有以太网通信协议，包括但不限于TCP/IP、UDP、FTP、SFTP、SCP等通信及文件传输协议；以太网接口若用于列车控制信号传输时，应支持TRDP及TRDP SDTv2安全协议。

1.4 双机热备方案

整机配置一对冗余电源板(A/B)，分别给机箱内A组或B组功能板供电，每个电源板输入电压范围为43V-160V，输出恒定为5V，输入与输出隔离.

一对电源板的A、B组外部电源输入母线相互完全独立，在远端设置独立的控制开关（如空开）。电源板具有输出过欠压保护、过温保护、输出过载保护、短路保护及故障自恢复等功能；

1.5 二乘二取二结构系统

1.6 三取二技术方案

8层PCB设计背板，整机无飞线，全部使用铁路专用连接器进行连接，具有高可靠、长寿命、EMC性能好等优势；

IO板、电源板、主控板每套均由三块完全一样的板卡组成，板卡内部存在三路冗余的CAN总线；

三块电源板卡（A/B/C)分别给对应组的业务板卡供电，

2.硬件描述

  尺寸（宽×深×高）：482mm×217mm×132mm。

图2.1 产品尺寸

2.2 接口描述

1) 电源模块通过电源连接器与车辆DC110V供电电源进行电气连接。

2) MVB通信模块通过MVB连接器MVB-M1，MVB-M2与车辆进行电气连接。

3) CTL控制板

2.3DI DO电气‍

2.3.1 接地

设备正面左侧设置一个M5的安装螺柱，用于设备接地，具体接地线方案如下：使用截面至少0.75mm2的接地电缆，将电缆套到螺柱上，通过拧紧螺帽使电缆固定。

ETH1和ETH2使用M12-D公头连接器（自带防尘堵），设备端采用孔式、接线端采用针式。

2.3.2双以太网TRDP接口

注：线径4×0.75mm²，网线的屏蔽层可通过M12金属连接器外壳接机壳地

MVB1和MVB2是MVB通讯接口，MVB采用标准HARTING的DB9接口，其中MVB-S1为针、MVB-S2为孔，MVB-S1和MVB-S2内部连线在PCB上实现。