CAN總線在分布式變電所自動化系統(tǒng)中應用

　　隨著微機和電子技術的飛速發(fā)展，越來越多的智能裝置在變電所中得到應用，極大地提高了變電所測量和控制系統(tǒng)的自動化水平。變電所強電磁干擾的工作場所，對自動化設備尤其是對其中涉及到的通信網(wǎng)絡的抗干擾能力提出了很高的要求。根據(jù)變電所中開關設備和互感器的安裝方式、環(huán)境以及對系統(tǒng)自動化程度的不同要求，整座變電所的測量控制系統(tǒng)一般采用集中與分散結合的方式構成，控制既可以做到集中控制(在主控制室中的集中控制臺或屏上進行)，也可對各開關進行分散控制(由安裝在開關設備跟前的控制箱完成)。

　　變電所自動化系統(tǒng)主要由各種開關的智能控制單元、電氣參數(shù)測量單元和繼電保護裝置構成，在這些智能化設備之間存在著信息交換的需要，同時整個變電所自動化系統(tǒng)還要與調度中心進行信息交換。通信網(wǎng)絡在變電所測控自動化系統(tǒng)中擔當著及時準確地傳送控制命令、及時反饋回控制結果、變電所電氣參數(shù)和設備各種狀態(tài)的任務，其重要性不言而喻。本文通過一個實際應用例子，討論把CAN總線應用于分布式變電所自動化系統(tǒng)中方案的確定、軟硬件設計中注意的相關問題。

2　變電所測控自動化系統(tǒng)的常用通信模式

2．1　并行通信

　　并行通信模式多用于各種智能化儀器與微機之間的通訊，具有數(shù)據(jù)吞吐能力強的優(yōu)點，同時，系統(tǒng)造價、長距離通信時抗干擾能力是制約其廣泛應用于變電所自動化系統(tǒng)的主要原因之一。這種通信方式在變電所中，主要應用在報表打印方面。

2．2　串行通信

　　RS232，CCITTV．24，V．11等通信標準在計算機數(shù)據(jù)傳輸領域內被長期而廣泛地應用，較低的價格、較高抗干擾能力是他們的優(yōu)點，但較低的通信速率和點對點傳輸方式成為制約他們廣泛應用于變電所自動化系統(tǒng)通信網(wǎng)絡的主要原因之一。RS232在變電所的各種測量、控制和保護裝置上應用較多。

2．3　現(xiàn)場總線

　　分布式變電所自動化系統(tǒng)是由測量、控制和保護等智能單元構成的一個有機整體，在整個變電所中分散安裝有針對以上特點，在最低層次上設計出的一種造價低廉、通信吞吐能力較強而又能有效抵御現(xiàn)場環(huán)境電磁干擾的通信系統(tǒng)。

　　現(xiàn)場總線由于在抗干擾能力、造價等方面的優(yōu)點，成為自動化系統(tǒng)中網(wǎng)絡構成的重要選擇對象，現(xiàn)場總線有很多種，各有長處，根據(jù)變電所自動化系統(tǒng)的實際情況，在應用中選擇了控制器局域網(wǎng)。

　　控制器局域網(wǎng)是一種支持分布式實時控制系統(tǒng)的通信網(wǎng)絡，屬于現(xiàn)場總線的一種。CAN總線是一種多主(或無主)總線，總線上各節(jié)點均處于平等地位，該總線的一個顯著特點是無破壞性信息傳輸，最高通信速率可以達到1 Mb/s，每次發(fā)送報文長度8 B，超過8 B長度的報文必須進行分割和拼接處理。

3　CAN總線應用方案的確定、硬件設計中的注意事項　　

目前變電所許多測量、控制和保護裝置多數(shù)帶有串行通信接口，在硬件平臺和應用軟件方面的開發(fā)趨于成熟，采用何種通信網(wǎng)絡，就不能不兼顧原有系統(tǒng)的技術現(xiàn)狀，在對系統(tǒng)進行技術經(jīng)濟比較后，提出如圖1所示的系統(tǒng)方案。