基于新型串口服务器的自动化组网新方案

2009年第23期 (总第134期) 巾围高新技术 业 Chinese hi-tech enterprises No．23．2009 (CumulativetyNO．134) 基于新型串口服务器的自动化组网新 方案 气瓶 现场处置方案 .pdf气瓶 现场处置方案 .doc见习基地管理方案.doc关于群访事件的化解方案建筑工地扬尘治理专项方案下载 陈培荣 ． (浙江省电力公司丽水电业局，浙江 丽水 323000) 摘要：为了简化电力系统自动化组网的复杂性，文章研发出一种新型串口服务器，并提出了基于该设备的详细组网方 案，该设备采用全数字化 设计 领导形象设计圆作业设计ao工艺污水处理厂设计附属工程施工组织设计清扫机器人结构设计 ，有效避免了采用传统PcM组网方式存在的复杂性和端t2安全问题。该方案不仅能有效简 化电力自动化系统组网的复杂性，而且还能有效提高自动化数据传输的可靠性和质量。 关键词：串口服务器：自动化组网；PCM设备；E1接1：7防雷 中图分类号：TP212 文献标识码：A 文章编号：1009—2374(2009)23-0036--02 以1O1规约为基础的电力 自动化系统通常采用传统的PCM 设备米组网，并利HjPcM设备的2／4线EM接口提供低速异步数 据通道，RTU装置的数据需要经过外置的调制解调器涮制后才 能进入2／4线EM接口，相应的在数据接收端还需要渊制解调器 米进行解调从而还原出数据。这样的组网方法存在下 三个方 而的问题： 第一 ，数据需要经过调制解调才能进行传输，南于音频通 道带宽有限，在现有的调制方式下最大仅能提供2．4kb／s~数据 传输率，并且南-丁外部 l：扰的 素数据误码率较高。 第二 ，PCM设备和自动化设备分别南不同的部门管理，并 且安装在各自的机房，通信机房与自动化机房之间需要铺设大 量的音频线缆，过长的线路不仅带来不可预见的下扰，也增加 了日常的线路维护及故障查询难度。 第 ，调制解凋器输出的多路低速数据需要采州普通的多 串口服务器来转换成IP数据包以供SCADA系统处理，不仅需要 大量的调制解诟J器，而且在调制解调器与多串口服务器之问需 要进行大量的端口连接，成本高。且存在端口连接不良的故障 隐患。 为了解决上述问题，本文提m一种新的自动化数据组网方 案。并为该方案的实施开发了一种新型串口服务器：采用该方 案，不仅可以节省PCM、调制解调器 、101 AN等设备，还由于省 去了许多中间的转换环节，能极大的提高通信的可靠性。 一 、新组网方案的描述 在实现功能的基础上，系统越简单，系统的可靠性也就越高， 并且二值化的全数字传输方式也较模拟系统更稳定，基于以上两 点原则 ，本文提出一种新的自动化数据组网方案，框图如下： ／一 f 、＼ l ＼ 丧 卜 ． ． — — 唪 唪 [ 崮 KT2控制电动机之间起动时间问隔，我们选川6O秒。 网2的电动机软起动控制电路中，只画了l台55kw和1台 30kW电动机软起动的控制电路网，其余以此类推。 四、控制原理 按下起动按钮SSTI，接触器K1 1线圈带电动作且其常开点 闭合形成自保，常闭点(图b)断开，形成电气互锁保证接触器 K2I、K31、K41不动作。(冈c)中Kl1常开点闭合接触器K0带电 动作同接触器Kl1形成『口l路(冈1)，软起动器带动电机软起动运 行。(罔c)中K11闭合后时间继电器KTI带电其动作点在40秒后 闭合，接触器K12带电其常开点闭合(图a网c)，中问继电器KA8 带电其常闭点断开，切断Kl1同K0的软起动同路。同时(图a)中 K12闭合后接触器K1带电其常开点K1闭合形成自保，电动机由 软起动改为全电压运行。 五、电气控制要求 用1台软起动器起动4台电动机应满足下列要求： 】．4台电动机只允许任选1台起动，小允许同时起动2台及 2台以上电动机： 一 36— 2．当某台电动机在起动过程中，其他电动机均不能起动， 只有在该电动机起动结束后，才可起动另一台电动机。 3．当某台电动机起动时，必须使这台电动机南软起动器 软起动 ，不能直接起动。 4．电气控制系统的可靠性要高，且具有较强的容错能力， 即使出现误操作，也不应发生较严重的后果。 5．对电动机必须有必要的保护措施，如短路、过载、缺相 等： 6．一般情况下，1台软起动器起动次数不得超过6次／小 时： 六、结语 用1台软起动器起动多台电动机的方法具有投资少、实用 价值高、见效快等特点，具有显著的经济效益，笔者认为软起动 器在供水企业中具有很好的发展前景。 作者简介：王泽明(1975一)，齐齐哈尔自来水集团富拉尔基 自来水公司电气 工程 路基工程安全技术交底工程项目施工成本控制工程量增项单年度零星工程技术标正投影法基本原理 师，研究方向：电气控制。 图fl,以1个lfJ心站与2个变电站的组网为示例，小心站主站 设备与变电站终端设备之间通过SDH网络的E 1电路互连。假定 每个变电站需要接人4路低速数据，分别占据各自E1电路的1-4 时隙，2路El信号通过SDH网络传输到,17心站，为了能将2路El 信号巾已使刚的1—41~,-j"隙合并到1个El电路里去，巾心站需要配 置一台时隙调度装置(DDN设备)。经过时隙合并的E1电路从通 信机房直接连接到自动化机房的新型串口服务器。上行方向： 新型串口服务器把E1信号中的有效时隙提取出来后打包成标 准的TP包送给前置机，TP包中包含有相应的时隙编号：下行方 向：新型串口服务器接收前置机发送来的TP包，并按TP包中的 时隙编号把 P包中的数据插入到相应的E 1时隙中。变电站端需 要增加一个低速数据插入 1信号64Kn~隙的转换装置，而且对 于已有PCM安装的变电站则可以利用原有的Rs232／Rs422插板 即可。 以PCM设备为基础的旧的组网方案如下网所示 ： 一 一 一 一 一 一 一 一 ： 一 一一一一一一 旧方案中．变电站端RTU信息首先需要经过调制解调器． 接入到PCM设备fi~,．12／4线EM接 口，经过SDH网络传输到中心站 的PCM设备后还原为2／4EM接口，通过配线架后从通信机房延 伸到自动化机房，并南涮制解调器还原成低速数据，若干路的 低速数据接入~IJIOLAN设备，南IOl AN设备转换成IP包后送给 前置机。 通过对新旧两种方案的示意图 分析 定性数据统计分析pdf销售业绩分析模板建筑结构震害分析销售进度分析表京东商城竞争战略分析 可以看出：在完成相同 功能的情况下 ，新方案不仅节省了大量的设备投资(包括PCM 设备、调制解调器、1OLAN装置)，还简化了线路的配线管理，实 现了数据的端对端全程数字化，有效提高了数据传输的质量及 可靠性。 二、新型串口服务器的原理框图 在新的组网方案fI1，应用到一种新型串口服务器。有别于 以前的1OLAN设备，该服务器能够直接完成E1信号巾各时隙承 载的数据与I咆 之问的转换。在上行方向：该设备能将E1时隙 中承载的有效数据提取出来并转换成相应的IP包送给前置机； 而在下行方向：该设备能接收前置机发送来的lP包并将lP包中 的数据插入到对应时隙的E 1电路·t7去。 下图是新型串口服务器的原理框I奎{： 上行方向：El接口输入的E1信号首先由HDB3解码模块完 成HDB3解码，解码后的NRZ码送~tJEl解帧电路，El解帧电路按 照G．704的帧结构将3O个时隙的有效数据解出，每个时隙的有 效数据被分别送到各自的IP打包电路转换成符合IEEE802．3标 准的以太网包 ，并发送给前置机。 下行方向：各lP收包电路接收从前置机传送过来的符合自 已时隙端口的lP包，解包后提取有效数据，并将数据插入到sT 总线相应的时隙中，E1成帧电路则将包含各时隙数据的sT总线 按照G．704建议转换成 标准 excel标准偏差excel标准偏差函数exl标准差函数国标检验抽样标准表免费下载红头文件格式标准下载 的NRZ码流，并经过HDB3编码电路 形成标准的HDB3信号。 三、E1接口的保护 电力系统应用环境特殊、可靠性要求高，在木义提出的组 网方案中，E1接口电缆由于要从通信机房延伸到自动化机房， 传输距离远，且暴露在复杂的电磁环境下，容易受到浪涌冲击 甚至雷击，为确保该接口的安全可靠，必须加强防雷防浪涌保 护设计。 设计采用如下电路： 袋 辩 辩 ～ 三一 鼍 电路巾的保护可分为三级：第一级采川三端B3DO90L放电 管，器件标称击穿电压为90V，最大可承受5kA的过电流冲击。 第二级采．【}J两只标称电压250V、保护启动电流为120毫安的自 恢复保险丝R。第三级采，H{导通电压为6．5V的TVS瞬态电压抑 制器。电路保护动作的顺序为：雷电电压超过6．5V时，TVS管导 通．将冲击泄放到保护地网络；随着流过保险丝的电流增加．保 险丝发热会造成阻抗迅速变大，从而抑制了电流对后级 片接 口的冲击；随着雷电电压的进一步升高，一旦达到B3D090I 放 电管的击穿电压90V，此时放电管将完全导通，将雷电能量引入 到保护地。 四、结语 针对传统的自动化数据组网方案存在的问题，本文从简化 设备提高通信可靠性和有效性 度出发，提出一种基于新型串 口服务器的组网方案，该方案具有组网灵活、通信质量高、经济 性强等特点．能大幅降低 自动化系统组网的成本 ，且具有很高 的可靠性，值得在其他地区推广应用： 参考文献 [1】辛耀中．新一代 电网调度 自动化 系统．【JJ_电力系统 自动 化，1999，23(2)． 【2l黎海平．DDN在电网调度自动化中的应用【JJ_科技广场， 2004．(10)． 【3]ITU_T G．704标准[S]．1991． 作者简介：陈培荣(1964-)，男，浙江丽水人，浙江省电力公 司丽水电业局工程师，研究方向：通信、自动化。 一 37—