CAN總線在分布式變電所自動化系統(tǒng)中應(yīng)用

該方案考慮了原有的測量、控制和保護(hù)等裝置，軟硬件上不作改動，只是在原裝置與網(wǎng)絡(luò)之間增加一個RS232和CAN總線的轉(zhuǎn)換器，考慮到變電所網(wǎng)絡(luò)信息的吞吐量不大，該轉(zhuǎn)換器以51單片機(jī)為核心，利用單片機(jī)的RS232接口與微機(jī)測量、微機(jī)控制和微機(jī)保護(hù)進(jìn)行通信，在51單片機(jī)上擴(kuò)展一個CAN總線接口，所需的＋5 V電源也從測量、控制和保護(hù)裝置中獲得(51的RS232接口芯片采用單一＋5 V電源的那種)。此外，主控臺以工業(yè)控制機(jī)為核心，同時擔(dān)負(fù)變電所內(nèi)部通信管理任務(wù)和與遠(yuǎn)方調(diào)度中心的通信任務(wù)，在工業(yè)控制機(jī)中直接選用一塊CAN總線插卡就可以了。

　　該方案的優(yōu)點(diǎn)是開發(fā)周期短，無需對原有測量、控制和保護(hù)裝置進(jìn)行大的改動。值得注意的是，CAN總線對網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)數(shù)是有限制的。另外，在選擇通信速率時，也要考慮通信距離的限制，在實(shí)際應(yīng)用中，根據(jù)系統(tǒng)通信流量的評估和變電所實(shí)際情況，選擇通信速率為50 kb/s，對應(yīng)的通信距離限制為1．3 km。

4　CAN總線應(yīng)用中編程注意事項(xiàng)

　　CAN總線協(xié)議根據(jù)接口芯片不同可以有版本2．0A和2．0B兩種，兩者差別不大，對于應(yīng)用者來說，更重要的是如何收發(fā)信息。

　　在變電所自動化系統(tǒng)中，有些信息的字節(jié)數(shù)可以比較短(如開關(guān)變位信號的傳送)，在8 B內(nèi)，這種報(bào)文可以一次發(fā)送完畢。而有些信息的字節(jié)數(shù)較長(如測量數(shù)據(jù))，無法把一幀報(bào)文一次發(fā)送完畢，因此，在發(fā)送軟件模塊中需要進(jìn)行把報(bào)文分成幾段，每次發(fā)送一段。同樣地，在接收時，需要進(jìn)行判別，如果是在8 B長度內(nèi)的報(bào)文，則無需另外處理，如果報(bào)文內(nèi)容的字節(jié)數(shù)超過8 B，就對所接收的信息進(jìn)行報(bào)文恢復(fù)處理。為了對報(bào)文進(jìn)行恢復(fù)，在進(jìn)行報(bào)文幀打包時，在報(bào)文中加入報(bào)文長度內(nèi)容。只有完全接收完畢的報(bào)文才送入報(bào)文解析處理環(huán)節(jié)中。

在應(yīng)用中應(yīng)該注意的另外一個問題是，CAN總線控制器在實(shí)際運(yùn)行中，存在著進(jìn)入總線脫離狀態(tài)的可能，在應(yīng)用軟件中應(yīng)加入訪問總線狀態(tài)的模塊，如果發(fā)現(xiàn)控制器處于總線脫離狀態(tài)，要及時對總線控制器進(jìn)行復(fù)歸操作。

5　結(jié)語

　　本文所提以CAN總線網(wǎng)絡(luò)為核心的變電所自動化系統(tǒng)已經(jīng)通過調(diào)試后投入實(shí)際運(yùn)行，網(wǎng)絡(luò)通信速率采用50 kb/s，運(yùn)行情況良好，控制響應(yīng)快、狀態(tài)變位上傳迅速，整個系統(tǒng)運(yùn)行情況完全達(dá)到設(shè)計(jì)要求。