CAN總線在分布式變電所自動化系統(tǒng)中應用

該方案考慮了原有的測量、控制和保護等裝置，軟硬件上不作改動，只是在原裝置與網(wǎng)絡之間增加一個RS232和CAN總線的轉(zhuǎn)換器，考慮到變電所網(wǎng)絡信息的吞吐量不大，該轉(zhuǎn)換器以51單片機為核心，利用單片機的RS232接口與微機測量、微機控制和微機保護進行通信，在51單片機上擴展一個CAN總線接口，所需的＋5 V電源也從測量、控制和保護裝置中獲得(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)控制機為核心，同時擔負變電所內(nèi)部通信管理任務和與遠方調(diào)度中心的通信任務，在工業(yè)控制機中直接選用一塊CAN總線插卡就可以了。

　　該方案的優(yōu)點是開發(fā)周期短，無需對原有測量、控制和保護裝置進行大的改動。值得注意的是，CAN總線對網(wǎng)絡節(jié)點數(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，在實際應用中，根據(jù)系統(tǒng)通信流量的評估和變電所實際情況，選擇通信速率為50 kb/s，對應的通信距離限制為1．3 km。

4　CAN總線應用中編程注意事項

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

在應用中應該注意的另外一個問題是，CAN總線控制器在實際運行中，存在著進入總線脫離狀態(tài)的可能，在應用軟件中應加入訪問總線狀態(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行復歸操作。

5　結(jié)語

　　本文所提以CAN總線網(wǎng)絡為核心的變電所自動化系統(tǒng)已經(jīng)通過調(diào)試后投入實際運行，網(wǎng)絡通信速率采用50 kb/s，運行情況良好，控制響應快、狀態(tài)變位上傳迅速，整個系統(tǒng)運行情況完全達到設計要求。