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基于DSP和CAN總線的RTU的設(shè)計(jì)

作者: 時(shí)間:2011-03-22 來源:網(wǎng)絡(luò) 收藏

摘要:介紹了 現(xiàn)場的分布式新型變電站方案。該 分為通信主控模塊和信號(hào)測控模塊, 介紹了這兩個(gè)模塊的方法及CPLD 技術(shù)在這兩個(gè)模塊中的應(yīng)用。在設(shè)計(jì) 軟件時(shí),采用了模塊化的程序設(shè)計(jì)方法。

本文引用地址:http://butianyuan.cn/article/156549.htm

  遠(yuǎn)程測控終端(RTU) 作為體現(xiàn)“ 測控分散、管理集中” 思路的產(chǎn)品從20 世紀(jì)80 年代起介紹到中國并迅速得到廣泛應(yīng)用, 應(yīng)用在變電站上的RTU 主要是實(shí)現(xiàn)現(xiàn)場電力參數(shù)的遠(yuǎn)程采集與控制命令的遠(yuǎn)程發(fā)布, 并將信息或結(jié)果組裝成報(bào)文, 上送到控制中心或調(diào)度端??v觀國內(nèi)外的RTU 產(chǎn)品, 逐步從集中式控制結(jié)構(gòu)向模塊化、分散式、開放性的系統(tǒng)控制結(jié)構(gòu)發(fā)展。由于變電站的數(shù)據(jù)量和信息量大, 實(shí)時(shí)性要求高, 因此將具有強(qiáng)大、高效的運(yùn)算能力和豐富外圍接口電路的 應(yīng)用于RTU 的設(shè)計(jì)方案; 同時(shí)引入了開放性結(jié)構(gòu)的 現(xiàn)場引入, 運(yùn)用于變電站現(xiàn)場數(shù)據(jù)的通信并由它組成了一個(gè)開放、可靠和實(shí)時(shí)的監(jiān)控系統(tǒng)。

  1 系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

  RTU 系統(tǒng)采用以 為微處理器、 為現(xiàn)場通信的分布式模塊化結(jié)構(gòu)。由于分布式模塊化結(jié)構(gòu)易于實(shí)現(xiàn)功能分解, 能根據(jù)需要進(jìn)行集中組拼和分散安裝,因而系統(tǒng)具有很好的靈活性。系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如圖1 所示。

 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

圖1 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

  RTU 可以分為通信主控模塊和信號(hào)測控模塊。CAN總線實(shí)現(xiàn)現(xiàn)場數(shù)據(jù)的通信。信號(hào)測控模塊一方面監(jiān)測遠(yuǎn)方變電站斷路器( 開關(guān)) 位置、刀閘位置、有載調(diào)壓變壓器分接頭的位置、事故變位信號(hào)、告警信號(hào)等( 遙信) ,同時(shí)監(jiān)測主變、線路的有功功率、無功功率、電壓、電流、功率因數(shù)、有功電度、無功電度、主頻等( 遙測) 并轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的電參量; 另一方面把上位機(jī)或調(diào)度中心下達(dá)的命令通過信號(hào)測控模塊的控制信號(hào)輸出端口用以控制斷路器的分、合位置, 有載調(diào)壓變壓器的分接頭位置( 遙控和遙調(diào)) 。

  考慮到RTU 的通用性和靈活性, 通信主控模塊設(shè)有多種通信端口模式:

 ?。?)CAN 總線, 與下位信號(hào)測控模塊相連實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的請求與命令發(fā)布;(2)RS232 端口, 實(shí)現(xiàn)與PC 的通信, 將RTU 處理后的數(shù)據(jù)交與PC 機(jī)作進(jìn)一步處理或由PC 機(jī)實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程操作與控制;(3) 遠(yuǎn)方通信端口, 用來與遠(yuǎn)程控制中心進(jìn)行通信;(4)RS485 端口, 用來實(shí)現(xiàn)與傳統(tǒng)的RTU 設(shè)備或其他下位智能儀表接口相兼容。

  2 通信主控模塊的硬件電路設(shè)計(jì)

  采用內(nèi)置CAN 控制器的TMS320LF2407A ( 簡稱LF2407A) 作為通信主控模塊的處理核心, 用ALTERA 公司的MAX7000S 系列的EPM7128STC100-7 CPLD 集成了處理器外圍數(shù)字電路, 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖如圖2 所示。從功能上通信主控模塊分為三個(gè)部分:CAN 總線接口部分; 并串轉(zhuǎn)換部分; 鍵盤顯示部分和掉電數(shù)據(jù)保存部分。

系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖

圖2 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖


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