自動化通訊系統在全分布式變電站中的實現
通訊治理卡分別訪問相應就地單元,得到各種數據信息。監控主機通過訪問通訊治理卡完成變電站主控室監控功能。遠動治理機通過訪問通訊治理卡得到數據,按遠動規約傳給遠方調度中心,并接收調度中心遠控、遠調命令,交給通訊治理卡執行,實現就地通訊規約和遠動通訊規約的轉換及遠動功能[4]。就地單元按間隔設計,引進法國的微機型裝置,具有丈量、保護、控制等功能,設有就地人機接口進行監控,可獨立運行,投退不影響系統工作。
2塊通訊治理卡是自帶CPU、雙口RAM的智能卡,插在監控主機的PC總線插槽上。每塊通訊治理卡由4個RS—485接口引出4個通道,編號分別為0~3和4~7,每個通道上至多可掛8個就地單元,以485總線型網絡連接。根據變電站規模所需的就地單元數可以決定用幾塊通訊治理卡。
2塊通訊治理卡同時運行,每塊卡4個通道并行工作。其通訊速度不會由于多個通道的存在而降低,而只與每個通道上的單元數有關。當通道掛滿8個單元時,減少了空缺單元的等待延遲時間,通訊速度最快。通訊治理卡與監控主機并行工作,由于通訊治理卡插在監控主機總線上,主機可用訪問內存的方式訪問通訊治理卡,從而使監控主機獲取通訊治理卡數據的速度非常快,同時也簡化了監控主機的編程。
通訊治理卡的獨立工作能力較強,只需在上電時由主機內的程序對它們進行初始化,在此之后通訊治理卡可以與監控主機并行工作而不占用主機資源。即使監控主機故障(除非主機電源中斷),通訊治理卡仍能正常工作,而遠動功能正常,信息不會丟失,且就地單元可正常進行就地監控。
遠動治理機也是帶有CPU,RAM的智能卡。它帶有2個RS—485接口和1個RS—232接口。如圖1,遠動治理機占用通訊治理卡1和通訊治理卡2的各1個通道與其通訊。它還由RS—232接口通過Modem與遠方調度中心通訊。3個接口并行工作。
就地單元按間隔設計,采用微機型裝置,接進TV,TA二次側電量和開關、刀閘的輔助接點位置,有出口控制回路,具有丈量、保護和就地監視、控制功能。就地單元通過485網與相對應的通訊治理卡通訊。它的通訊功能包括:傳送本間隔的丈量量,開關、刀閘位置信號和保護動作情況;控制開關位置;保護的定值修改及保護軟投退。就地單元采用485總線插口式接線方式,新增、投退線路不會影響整個通訊網正常工作。
綜上所述,通訊治理卡、遠動治理機和就地單元都是智能型獨立運行設備,彼此間只通過485網通訊聯系,所有通訊環節并行進行,數據交換速度較快。所有智能設備,包括通訊治理卡與監控主機,故障后互不影響,系統具有較好的可靠性和可擴展性。
2 通訊軟件設計
通訊軟件的設計,涉及到各個設備的配合題目,這里只先容通訊軟件工作的機理。
2.1 數據采集機理
站內通訊采用Polling式異步通訊規約。如圖2所示,在通道0~2,4~6,通訊治理卡為主機,就地單元為從機。通訊治理卡由各485接口不停地向各就地單元采集數據,存放在自己的數據區內,保證數據的實時性。監控主機或遠動治理機訪問通訊治理卡時直接從其RAM中得到實時數據,而不必等待它向下訪問就地單元的過程。通訊治理卡發送一個字符、接收一個字符,都是以定時器中斷方式實現。由于CPU的處理速度與通訊速率相差很大的數目級,對于4個RS—485串行通訊口來說,以中斷方式收發使CPU進行數據治理的時間很寬裕,因而4個通道可以并行工作。
2塊通訊治理卡是自帶CPU、雙口RAM的智能卡,插在監控主機的PC總線插槽上。每塊通訊治理卡由4個RS—485接口引出4個通道,編號分別為0~3和4~7,每個通道上至多可掛8個就地單元,以485總線型網絡連接。根據變電站規模所需的就地單元數可以決定用幾塊通訊治理卡。
2塊通訊治理卡同時運行,每塊卡4個通道并行工作。其通訊速度不會由于多個通道的存在而降低,而只與每個通道上的單元數有關。當通道掛滿8個單元時,減少了空缺單元的等待延遲時間,通訊速度最快。通訊治理卡與監控主機并行工作,由于通訊治理卡插在監控主機總線上,主機可用訪問內存的方式訪問通訊治理卡,從而使監控主機獲取通訊治理卡數據的速度非常快,同時也簡化了監控主機的編程。
通訊治理卡的獨立工作能力較強,只需在上電時由主機內的程序對它們進行初始化,在此之后通訊治理卡可以與監控主機并行工作而不占用主機資源。即使監控主機故障(除非主機電源中斷),通訊治理卡仍能正常工作,而遠動功能正常,信息不會丟失,且就地單元可正常進行就地監控。
遠動治理機也是帶有CPU,RAM的智能卡。它帶有2個RS—485接口和1個RS—232接口。如圖1,遠動治理機占用通訊治理卡1和通訊治理卡2的各1個通道與其通訊。它還由RS—232接口通過Modem與遠方調度中心通訊。3個接口并行工作。
就地單元按間隔設計,采用微機型裝置,接進TV,TA二次側電量和開關、刀閘的輔助接點位置,有出口控制回路,具有丈量、保護和就地監視、控制功能。就地單元通過485網與相對應的通訊治理卡通訊。它的通訊功能包括:傳送本間隔的丈量量,開關、刀閘位置信號和保護動作情況;控制開關位置;保護的定值修改及保護軟投退。就地單元采用485總線插口式接線方式,新增、投退線路不會影響整個通訊網正常工作。
綜上所述,通訊治理卡、遠動治理機和就地單元都是智能型獨立運行設備,彼此間只通過485網通訊聯系,所有通訊環節并行進行,數據交換速度較快。所有智能設備,包括通訊治理卡與監控主機,故障后互不影響,系統具有較好的可靠性和可擴展性。
2 通訊軟件設計
通訊軟件的設計,涉及到各個設備的配合題目,這里只先容通訊軟件工作的機理。
2.1 數據采集機理
站內通訊采用Polling式異步通訊規約。如圖2所示,在通道0~2,4~6,通訊治理卡為主機,就地單元為從機。通訊治理卡由各485接口不停地向各就地單元采集數據,存放在自己的數據區內,保證數據的實時性。監控主機或遠動治理機訪問通訊治理卡時直接從其RAM中得到實時數據,而不必等待它向下訪問就地單元的過程。通訊治理卡發送一個字符、接收一個字符,都是以定時器中斷方式實現。由于CPU的處理速度與通訊速率相差很大的數目級,對于4個RS—485串行通訊口來說,以中斷方式收發使CPU進行數據治理的時間很寬裕,因而4個通道可以并行工作。
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