自动化通讯系统在全分布式变电站中的实现

通讯治理卡分别访问相应就地单元,得到各种数据信息。监控主机通过访问通讯治理卡完成变电站主控室监控功能。远动治理机通过访问通讯治理卡得到数据,按远动规约传给远方调度中心,并接收调度中心远控、远调命令,交给通讯治理卡执行,实现就地通讯规约和远动通讯规约的转换及远动功能[4]。就地单元按间隔设计,引进法国的微机型装置,具有丈量、保护、控制等功能,设有就地人机接口进行监控,可独立运行,投退不影响系统工作。
  2块通讯治理卡是自带CPU、双口RAM的智能卡,插在监控主机的PC总线插槽上。每块通讯治理卡由4个RS—485接口引出4个通道,编号分别为0~3和4~7,每个通道上至多可挂8个就地单元,以485总线型网络连接。根据变电站规模所需的就地单元数可以决定用几块通讯治理卡。
  2块通讯治理卡同时运行,每块卡4个通道并行工作。其通讯速度不会由于多个通道的存在而降低,而只与每个通道上的单元数有关。当通道挂满8个单元时,减少了空缺单元的等待延迟时间,通讯速度最快。通讯治理卡与监控主机并行工作,由于通讯治理卡插在监控主机总线上,主机可用访问内存的方式访问通讯治理卡,从而使监控主机获取通讯治理卡数据的速度非常快,同时也简化了监控主机的编程。
  通讯治理卡的独立工作能力较强,只需在上电时由主机内的程序对它们进行初始化,在此之后通讯治理卡可以与监控主机并行工作而不占用主机资源。即使监控主机故障(除非主机电源中断),通讯治理卡仍能正常工作,而远动功能正常,信息不会丢失,且就地单元可正常进行就地监控。
  远动治理机也是带有CPU,RAM的智能卡。它带有2个RS—485接口和1个RS—232接口。如图1,远动治理机占用通讯治理卡1和通讯治理卡2的各1个通道与其通讯。它还由RS—232接口通过Modem与远方调度中心通讯。3个接口并行工作。
  就地单元按间隔设计,采用微机型装置,接进TV,TA二次侧电量和开关、刀闸的辅助接点位置,有出口控制回路,具有丈量、保护和就地监视、控制功能。就地单元通过485网与相对应的通讯治理卡通讯。它的通讯功能包括:传送本间隔的丈量量,开关、刀闸位置信号和保护动作情况;控制开关位置;保护的定值修改及保护软投退。就地单元采用485总线插口式接线方式,新增、投退线路不会影响整个通讯网正常工作。
  综上所述,通讯治理卡、远动治理机和就地单元都是智能型独立运行设备,彼此间只通过485网通讯联系,所有通讯环节并行进行,数据交换速度较快。所有智能设备,包括通讯治理卡与监控主机,故障后互不影响,系统具有较好的可靠性和可扩展性。
2 通讯软件设计
  通讯软件的设计,涉及到各个设备的配合题目,这里只先容通讯软件工作的机理。
  2.1 数据采集机理
  站内通讯采用Polling式异步通讯规约。如图2所示,在通道0~2,4~6,通讯治理卡为主机,就地单元为从机。通讯治理卡由各485接口不停地向各就地单元采集数据,存放在自己的数据区内,保证数据的实时性。监控主机或远动治理机访问通讯治理卡时直接从其RAM中得到实时数据,而不必等待它向下访问就地单元的过程。通讯治理卡发送一个字符、接收一个字符,都是以定时器中断方式实现。由于CPU的处理速度与通讯速率相差很大的数目级,对于4个RS—485串行通讯口来说,以中断方式收发使CPU进行数据治理的时间很宽裕,因而4个通道可以并行工作。

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