PSX609通信服务器技术说明书

国 电 南 自 Q/GDNZ.J.02.24-2001 PSX 609系列 通 信 服 务 器 技术 说明书 房屋状态说明书下载罗氏说明书下载焊机说明书下载罗氏说明书下载GGD说明书下载 版本号：V1.00 国电南京自动化有限公司 2004 年 02月 26日 *本说明书可能会被修改，请注意最新版本资料 *国电南自技术部监制 1 PSX 609系列 通 信 服 务 器 技术说明书 编写 审核 批 V1.00 国电南京自动化股份有限公司 2004年 02月 26日 *本说明书可能会被修改,请注意最新版本资料 *国电南自技术部监制 2 目 次 1 概述 .........................................................................................................................................1 1.1装置的技术特点............................................................................................................1 2 结 4 产 5产 6 典 1.2主要用途和适用范围 ....................................................................................................1 构特征与工作原理..............................................................................................................2 2.1总体结构与工作原理 ....................................................................................................2 3 技术参数 .................................................................................................................................2 3.1功能及技术指标............................................................................................................2 3.1.1电源 ............................................................................................................................2 3.1.2功率损耗 ....................................................................................................................2 3.2绝缘性能 .......................................................................................................................2 3.3电磁兼容性 ...................................................................................................................3 3.3.1高频干扰 ....................................................................................................................3 3.3.2 静电放电干扰............................................................................................................3 3.3.3 快速瞬变干扰............................................................................................................3 3.3.4 辐射电磁场干扰 ........................................................................................................3 3.3.5 抗工频磁场干扰 ........................................................................................................3 3.4 环境条件 ......................................................................................................................4 3.4.1环境温度： ................................................................................................................4 3.4.2相对湿度： ................................................................................................................4 3.4.3大气压力： ................................................................................................................4 3.5机械性能 .......................................................................................................................4 3.5.1振动 ............................................................................................................................4 品硬件结构说明 .................................................................................................................4 4.1机箱结构 .......................................................................................................................5 4.2管理主模块（CPU、MMI） ........................................................................................5 4.3电源模块 .......................................................................................................................7 4.4 GPS对时模块（PSX 609B、PSX 609C） ..................................................................7 4.5串行接口模块 ...............................................................................................................8 4.6远传 MODEM模块.......................................................................................................8 4.7远程维护模块（PSX 609C） ..................................................................................... ..8 4.8事故音响模块（PSX 609C） .......................................................................................8 品软件结构说明 ..................................................................................................................9 型配置方案 .......................................................................................................................10 6.1 PSX 609A通信服务器................................................................................................10 6.2 PSX 609B通信服务器 ................................................................................................10 6.3 PSX 609C通信服务器 ................................................................................................10 3 4 PSX609系列通信服务器技术说明书 1 概述 PSX 609系列通信服务器是火电站综合自动化系统的重要组成部分。它以摩托罗拉 32 位 MCU为核心处理器，与站内的保护和测控单元通过双以太网进行通讯，保护和测控单元 可以选挂在其中的一个网上，也可以根据可靠性的要求在两个网络之间无缝切换。通信服 务器与保护或测控单元的通信单元之间采用 IEC870-5-103 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 通信规约。对远方提供最 多 10 个异步串行通信口，并可提供两个同步串行通信接口。串行通信口与其它装置的接 口可以是隔离的 RS-232接口，也可以是隔离的 RS-422、RS-485甚至是内置的 MODEM。根 据现场需要，用户也可以定制其它的接口，如长线驱动、光纤接口等。串行口的通信规约 也可以根据现场的实际需要进行配置,目前支持 IEC870-5-101/103、DL451-91(国标 CDT)、 N4F-POLLING 等各种标准通信规约，并可根据用户要求单独进行特殊规约的开发。 1.1装置的技术特点 ● 主模块采用摩托罗拉 32位高性能单片机和商用实时多任务操作系统，使 产品的稳定性和运算速度得到可靠保证； ● 高精度的温度补偿晶体震荡器，和可选配的内置的 GPS 硬件对时插件用 于全系统时钟同步，并具有 220VDC和差分电平同步脉冲输出，使整个发 电厂内的站内绝对时钟偏差不大于一毫秒； ● 具有灵活的在线、离线调试手段，可靠的程序升级、下载参数及数据查 询功能，满足日新月异的网络信息时代要求； ● 尽心的电气设计，整机无可调节器件； ● 完善的自诊断功能； 1.2主要用途和适用范围 适用于小型火电站综合自动化的远动通信应用。 1 PSX609系列通信服务器技术说明书 2 结构特征与工作原理 2.1总体结构与工作原理 通信服务器采用 19英寸 4U标准机箱，机箱内都有一个电源模块和 CPU模块，它们在 机箱内的位置是固定的，都占用约 60mm的宽度。其它模件的宽度都是 30mm宽，同时允许 它们在机箱内不同插槽上具有可互换性，其位置和配置相对灵活。 3 技术参数 3.1功能及技术指标 3.1.1电源 交流电源： a) 额定电压：单相 220V； b) 允许偏差: −20% ~ +15% ； c）频 率：50Hz，允许偏差 ±5％ ； d）波 形：正弦波，波形畸变不大于 5% 。 直流电源： a)额定电压：220V、110V； b)允许偏差： -20％～+10％； c)纹波系数： 不大于 5％。 3.1.2功率损耗 在额定负载下，装置所消耗的功率，交流应不大于 30VA，直流应不大于 30W。 3.2绝缘性能 a)在正常试验大气条件下，用 500V 兆欧 表 关于同志近三年现实表现材料材料类招标技术评分表图表与交易pdf视力表打印pdf用图表说话 pdf 测量所有输入电源线对机箱外壳及所有信 号输入输出端子对机箱外壳的绝缘电阻均应大于 20MΩ。 b)在湿热条件（温度 +40℃± 2℃，相对湿度 90%～95%，大气压力 86kPa～106kPa） 下，用 500V 兆欧表测量所有输入电源线对机箱外壳及所有信号输入输出端子对机 箱外壳的绝缘电阻均应大于 1.5MΩ。 2 PSX609系列通信服务器技术说明书 3.3电磁兼容性 3.3.1高频干扰 按 GB/T 13729-1992中 3.8的规定，在正常试验大气条件下，装置处于正常工作状态 时，在交流电源回路，施加输入频率为 1MHz±0.1MHz 的干扰信号（信号为衰减振荡波， 包络线在 3～6周期后衰减到峰值的 50％，干扰信号的重复率 400次／s），取共模 2.5kV， 串模 1kV，装置应能正常工作。 3.3.2 静电放电干扰 装置应能承受 GB/T 15153.1-1998 表 13 中规定的严酷等级为 III 级，即接触放电试 验电压为 6kV的静电放电电压。在正常工作条件下，在操作人员可接触到的外壳和操作点 上，施加静电放电电压，正负极性放电各 10次，每次放电间隔不小于 1s，装置应能正常 工作，但在试验期间允许出现指示器给出的暂时错误信息。 3.3.3 快速瞬变干扰 按 GB/T 15153.1-1998 表 12 中规定的严酷等级为 3 级，对装置施加快速瞬变脉冲群 干扰电压为 2.0 kV(p)，装置应能正常工作，但在试验期间允许出现指示器给出的暂时错 误信息。 3.3.4 辐射电磁场干扰 装置应能承受 GB/T 15153.1-1998 表 15 中规定的严酷等级为 3 级，即试验场强为 10V/m的辐射电磁场干扰。试验期间装置应能正常工作，但在试验期间允许出现指示器给 出的暂时错误信息，试验后装置应满足 PSX 609 系列通信服务器技术条件 4.5，4.6 的规 定。 注：当合同规定时进行。 3.3.5 抗工频磁场干扰 装置应能承受 GB/T 15153.1-1998 表 14 中规定的严酷等级为 3 级的工频磁场干扰。 试验期间装置应能正常工作，但在试验期间允许出现指示器给出的暂时错误信息，试验后 装置应满足 PSX 609系列通信服务器技术条件 4.5，4.6的规定。 注：当合同规定时进行。 3 PSX609系列通信服务器技术说明书 3.4 环境条件 3.4.1环境温度： 工作：-5℃～+40℃，-10℃～＋55℃(根据合同要求)。 贮存：-25℃～+70℃,在极限值下不施加激励量,装置不出现不可逆的变化，温度恢复 后,装置应能正常工作。 3.4.2相对湿度： 5％～95％（产品内部既不应凝露，也不应结冰）。 3.4.3大气压力： 86 kPa～106kPa（66kPa～110kPa根据合同要求）。 3.5机械性能 3.5.1振动 装置应能承受 IEC 60255-21-1：1988 中的严酷等级为 I 级的振动耐久能力试验和振 动响应能力试验。 4 产品硬件结构说明 本装置在总体设计及各模块设计上均充分考虑了可靠性的要求，在程序执行、通信等 方面均给予了详尽的考虑。 由于本装置在抗干扰能力上有充分的考虑，故本装置组屏或安装于开关柜上时，不需 安装另外的交、直流输入抗干扰模件。 本装置的管理主模块实际上有两个由 MCU组成的系统，它们之间通过 SPI总线通信。 一个是由摩托罗拉 32位单片机形成的主模件（以下简称 CPU模件），它的总线不出本板。 与其它子模块一样它是从装置背后插拔；另一个是由摩托罗拉 8位单片机形成的键盘显示 系统（以下简称 MMI），它作为一个外设装于前面板内侧。 装置的所有其它子模件都是不带 CPU 的插件或者由总线不出芯片的系统组成,并且由 于特别的电气和机械结构设计，具有可靠性高、抗干扰能力强的特点。 图 4-1是装置内部关系示意图。 4 PSX609系列通信服务器技术说明书 内部总线 CPU 模块 双以太网 本装置 内容 财务内部控制制度的内容财务内部控制制度的内容人员招聘与配置的内容项目成本控制的内容消防安全演练内容 键盘显示 SPI 保护测 控单元...保护测控单元 保护测控单元 ... 配置计算 机接口 模拟信道 M O D EM ? ? 数字信道 … M O D EM ? ? 远方 计算 机 远方 计算 机 ? ? ? ? ? ? 远方 计算 机 G PS ? ? 对时脉冲输出 ? ? ? ? ? ? 音响输出 ? ? ? ? ? ? C A N ? ? ? ? 远 程 维 护 功 能 扩 展 图 4-1 PSX 609C模件关系示意图 4.1机箱结构 本装置外形为 19 英寸 4U 标准机箱，采用背插式结构。即插件从装置的背后插拔， 整底板安装插座，位于机箱的前部，底板为整印制板，各插座间的连线在底板上。机箱外 形尺寸及开孔尺寸参见说明书后的附图。 装置采用整面板形式，面板上包括汉化液晶显示器、工作指示灯（运行等绿灯，故障 灯红灯）、操作键盘等。安装本装置时，无需其它任何配件，大大简化组屏及现场施工。 4.2管理主模块（CPU、MMI） 图 4－2 管理主模块原理示意图 RAM ROM FLASH 以太网 MCU 母 板 至MMI 实时时钟 温补晶振 串行接口 CAN接口 开关设置 5 PSX609系列通信服务器技术说明书 管理主模块主要由以下几部分构成： 1) CPU系统 CPU系统由 MCU、RAM、ROM、Flash Memory等构成。高性能的 32位 MCU，大容量的存 储空间，使得该 CPU模件具有极强的数据处理及记录能力。商用实时多任务操作系统和高 级语言程序，使程序具有很强的可靠性、可移植性和可维护性。CPU系统自身带有一定数 量的开入（2路）、开出信号（2路）功能，这些功能通常不用。CPU模块可以接入其它授 时装置产生的对时脉冲信号（开入信号），同时因为装置备有高精度的温度补偿晶振和 GPS 对时插件，装置也可以产生高精度的授时脉冲信号，用于整个变电站内的时钟同步。 为了与远方调度或其它监控系统通信，CPU模块可提供最多十个串行通信接口，其中 两个可支持同步通信方式。 本系统内含有两个通信速度极高、具备通用性接口的以太网络芯片，用于组成互为备 用的站内通信网络。站内的其它装置可任意挂接于两网之一，并可在两网之间平滑切换而 不需任何参数设置。备份网络的应用，将大大提高站内装置之间的通信的可靠性。 本系统还配置了一个 SPI 接口用于与人机对话模件（MMI）通信；一个 SCI 接口（隔 离的 RS232或 RS485/RS422接口）用于连接 PC机等，可以借助 PC机的强大功能及配置的 专用调试软件包对整个装置进行各种测试、调试和设置。 CPU插件的原理简图可参见附图。 2) MMI系统 人机对话（MMI）系统的核心为一总线不出芯片的单片机，其主要功能是显示装置信 息，扫描面板上的键盘状态并实时传送给 CPU。故对 CPU而言，MMI相当于是它的一个外 设。CPU与 MMI之间通过 SPI接口进行通信，其通信速率高达 2MB/S，且具有高度的可靠 性。采用此种配置方式，既避免了 CPU大量的总线外引，提高了装置的可靠性，又几乎不 增加产品成本，提升了装置的性能价格比。 本插件上的显示窗口采用四行，每行十二个汉字的液晶显示器，人机界面清晰易懂， 配置以 PS系列保护装置通用的键盘操作方式，使得人机对话操作方便、简单。 6 PSX609系列通信服务器技术说明书 4.3电源模块 本模件为直流逆变电源插件。直流 220V 或 110V 电压输入经抗干扰滤波回路后,利用 逆变原理输出本装置需要的四组直流电压,即 5V,±12V，24V(1)和 24V(2)。5V与±12V电 压共地,它们与 24V(1)和 24V(2)三者间均互不共地，且采用浮地方式,同外壳不相连。 用于状态量输入 ±12V ２４Ｖ（２） 直流输入 ５Ｖ ２４Ｖ（１）逆 变 电 源 滤波器 滤波器 图 3－4 电源模件原理示意图 各输出电压系统用途： a)5V为用于各处理器系统的工作电源； b)±12V为用于模拟系统的工作电源； c)24V(1)为用于驱动继电器的电源； d)24V(2)为用于外部开入的电源。 为增强电源模件的抗干扰能力，本模件的直流输入及引出端子的 24V电源皆装设滤波 器。电源模件的 5、6端子为装置电源消失信号空接点输出。 4.4 GPS对时模块（PSX 609B、PSX 609C） 为了给发电厂其它装置提供高精度的同步时间，本装置除了在 CPU 模块上设置高精 度的温度补偿晶振之外，还设置了天文时钟（GPS）作为标准配置。GPS时钟本身的稳定 授时脉冲精度在一微秒之内，用它作为发电厂内的同步授时脉冲源，就可以保证整个变电 站内的绝对时钟误差不大于一毫秒。 为了给发电厂内的其它装置授时，GPS模块设置有两路直流同步脉冲输出和四路隔离 差分电平同步脉冲输出。直流输出支持 12V—220V的直流电压，采用大功率 MOSFET管 作为开关器件。差分电平为 RS485/422 电平，每路输出最多可支持 32 个授时节点。四路 差分电平输出分别隔离，接线时请注意将电缆屏蔽层与隔离地相接。 GPS模块占用 CPU模块的一个串口。 ★注意：因在装置生产时无法知道最终工程中 GPS 天线的长度，装置生产时并没有 7 PSX609系列通信服务器技术说明书 购买 GPS天线，因此在工程应用时，必须根据工程需要单独购买 GPS天线。 4.5 RS23 种接口电平，将来根据实际使用需要，可以扩展长线驱动、光纤接 口等 CPU模块的两个串口。 4.6 的远方主站通信，装置必须配接低速的 FSK 调制解 调器 0波特率，具有 BELL(103、202)、CCITT(V23、V21)、 上音 模块的一个串口。 4.7 EM 与装置建立通信连接，通过专用软件进行参数测试、故障 诊断 串口联接商用拨号 MODEM来进行。 串口。 4.8 于产生需要频率的事故或告警音响信号。 事故音响模块占用 CPU模块的一个串口。 串行接口模块 由于电路板空间的限制和装置配置的灵活性考虑，所有十个串行接口的串口控制器都 安排在 CPU模件上并没有作电平转换，所有串口的 TTL电平都直接连接到母板上。当与 外部远传数字接口或当地智能设备通信时，需要将内部的 TTL 电平转换成需要的 2\RS422\RS485等各种电平，串行接口模块就完成这样的功能。 每个串行接口模块含有两路电平转换，分别对应两个串口。目前的串口模块只支持 RS232\RS422\RS485三 串行接口模块。 串行接口模块占用 远传 MODEM模块 为了与传统的带有低速 MODEM ，为此设计了 MODEM模块。 MODEM模块支持 300/600/120 频复用方式和其它通信方式。 远传 MODEM模块占用 CPU 远程维护模块（PSX 609C） 为了提高服务质量，节省服务费用，装置提供了远程维护接口。远程维护模块实际上 就是商用拨号 MODEM，连接到 CPU 模块的本机口上。当装置出现问题时或程序版本需 要升级时，也可能在远方要测试装置的状态时，可以将电话线连接到该模块的电话线插口 上，在远方通过拨号 MOD 或者远方程序升级。 远程维护也可以通过前面板上的配置 远程维护模块不占用 CPU模块的 事故音响模块（PSX 609C） 当发生事故或需要告警时，事故音响模块用 8 PSX609系列通信服务器技术说明书 5产品软件结构说明 PSX 609 系列通信服务器处理器采用 MOTORONA68332 并采用 Nuclear Plus 实时多任 务操作系统，整个软件结构采用分散式独立模块设计，站内通过 103以太网规约搜集各测 控/保护装置的数据到内部数据库，再以适当的远传规约从数据库中取得数据上传调度。 软件资源： 站内支持运行于 TCP/IP以太网之上的 DL/T 667-1999（idt IEC 60870-5-103:1997） 规约。 对调度主站支持 DL/T 634-1997（neq ICE870-5-101:1995）规约； DL/451 CDT规约； DISA规约；DNP 3.0规约；SC 1801规约；RP570规约；XT9702规约；IEC104规约及 其 它各种用户能提供完整文本特定规约 计算量生成：可以通过灵活的方式把内部的各遥信点合并为一个遥信点再上传。 主要技术性能： 实时数据刷新时间：信号量≤0.5s，一般测量量≤2s 数据处理能力：各种数据类型≥1024个测点 通讯接口方式：以太网、现场总线、RS232/422/485 具有多种对时处理方式（信道对时，各种 GPS接口）和本公司系列产品无缝连接 9 ·典型配置方案· 6 典型配置方案 6.1 PSX 609A通信服务器 对于较小规模的火电厂，在不需要与很多远方调度通信的时候，推荐使用该方案。该 方案除电源模块、CPU模块之外，还配置两个远传 MODEM模块和两个双数字串口模块，配 置示意图（背面）如下： PSX 609A通信服务器配置示意图 6.2 PSX 609B通信服务器 对于要求 GPS卫星对时的较小规模的火电厂，在不需要与很多远方调度通信的时候， 推荐使用该方案。该方案除电源模块、CPU模块之外，还配置两个远传 MODEM模块和两个 双数字串口模块，以及一个可以完成对全站各装置精确对时的 GPS模块，配置示意图（背 面）如下： PSX 609B通信服务器配置示意图 6.3 PSX 609C通信服务器 对于一般小型火电厂，推荐使用该方案。该方案除电源模块、CPU模块之外，还配置 三个远传 MODEM 模块和两个双数字串口模块，可以同时完成多个模拟/数字通道远传或者 网络通道远传，一个 GPS模块可以完成对全站各装置精确对时，一个事故音响模块用于事 10 ·典型配置方案· 故时发出音响报警声音，一个远传维护模块，配置示意图（背面）如下： PSX 609C通信服务器配置示意 11 中国 南京 国电南京自动化股份有限公司 GUODIAN NANJING AUTOMATION CO.，LTD. 地址： 南京市新模范马路 38号 邮编： 210003 传真：（025）3422174 客户服务热线：（025）3421394—3688 网址 http://www.Sac-china.com E-mail :market @ Sac-china.com market @ Naef-china.com 1 概述 1.1装置的技术特点 1.2主要用途和适用范围 2 结构特征与工作原理 2.1总体结构与工作原理 3 技术参数 3.1功能及技术指标 3.1.1电源 3.1.2功率损耗 3.2绝缘性能 3.3电磁兼容性 3.3.1高频干扰 3.3.2 静电放电干扰 3.3.3 快速瞬变干扰 3.3.4 辐射电磁场干扰 3.3.5 抗工频磁场干扰 3.4 环境条件 3.4.1环境温度： 3.4.2相对湿度： 3.4.3大气压力： 3.5机械性能 3.5.1振动 4 产品硬件结构说明 4.1机箱结构 4.2管理主模块（CPU、MMI） 4.3电源模块 4.4 GPS对时模块（PSX 609B、PSX 609C） 4.5串行接口模块 4.6远传MODEM模块 4.7远程维护模块（PSX 609C） 4.8事故音响模块（PSX 609C） 5产品软件结构说明 6 典型配置方案 6.1 PSX 609A通信服务器 6.2 PSX 609B通信服务器 6.3 PSX 609C通信服务器