CAN總線在分布式變電所自動(dòng)化系統(tǒng)中應(yīng)用

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

　　變電所自動(dòng)化系統(tǒng)主要由各種開關(guān)的智能控制單元、電氣參數(shù)測(cè)量單元和繼電保護(hù)裝置構(gòu)成，在這些智能化設(shè)備之間存在著信息交換的需要，同時(shí)整個(gè)變電所自動(dòng)化系統(tǒng)還要與調(diào)度中心進(jìn)行信息交換。通信網(wǎng)絡(luò)在變電所測(cè)控自動(dòng)化系統(tǒng)中擔(dān)當(dāng)著及時(shí)準(zhǔn)確地傳送控制命令、及時(shí)反饋回控制結(jié)果、變電所電氣參數(shù)和設(shè)備各種狀態(tài)的任務(wù)，其重要性不言而喻。本文通過一個(gè)實(shí)際應(yīng)用例子，討論把CAN總線應(yīng)用于分布式變電所自動(dòng)化系統(tǒng)中方案的確定、軟硬件設(shè)計(jì)中注意的相關(guān)問題。

2　變電所測(cè)控自動(dòng)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(jī)之間的通訊，具有數(shù)據(jù)吞吐能力強(qiáng)的優(yōu)點(diǎn)，同時(shí)，系統(tǒng)造價(jià)、長距離通信時(shí)抗干擾能力是制約其廣泛應(yīng)用于變電所自動(dòng)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(yīng)用在報(bào)表打印方面。

2．2　串行通信

　　RS232，CCITTV．24，V．11等通信標(biāo)準(zhǔn)在計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)傳輸領(lǐng)域內(nèi)被長期而廣泛地應(yīng)用，較低的價(jià)格、較高抗干擾能力是他們的優(yōu)點(diǎn)，但較低的通信速率和點(diǎn)對(duì)點(diǎn)傳輸方式成為制約他們廣泛應(yīng)用于變電所自動(dòng)化系統(tǒng)通信網(wǎng)絡(luò)的主要原因之一。RS232在變電所的各種測(cè)量、控制和保護(hù)裝置上應(yīng)用較多。

2．3　現(xiàn)場總線

　　分布式變電所自動(dòng)化系統(tǒng)是由測(cè)量、控制和保護(hù)等智能單元構(gòu)成的一個(gè)有機(jī)整體，在整個(gè)變電所中分散安裝有針對(duì)以上特點(diǎn)，在最低層次上設(shè)計(jì)出的一種造價(jià)低廉、通信吞吐能力較強(qiáng)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(jià)等方面的優(yōu)點(diǎn)，成為自動(dòng)化系統(tǒng)中網(wǎng)絡(luò)構(gòu)成的重要選擇對(duì)象，現(xiàn)場總線有很多種，各有長處，根據(jù)變電所自動(dòng)化系統(tǒng)的實(shí)際情況，在應(yīng)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(shí)時(shí)控制系統(tǒng)的通信網(wǎng)絡(luò)，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(diǎn)均處于平等地位，該總線的一個(gè)顯著特點(diǎn)是無破壞性信息傳輸，最高通信速率可以達(dá)到1 Mb/s，每次發(fā)送報(bào)文長度8 B，超過8 B長度的報(bào)文必須進(jìn)行分割和拼接處理。

3　CAN總線應(yīng)用方案的確定、硬件設(shè)計(jì)中的注意事項(xiàng)　　

目前變電所許多測(cè)量、控制和保護(hù)裝置多數(shù)帶有串行通信接口，在硬件平臺(tái)和應(yīng)用軟件方面的開發(fā)趨于成熟，采用何種通信網(wǎng)絡(luò)，就不能不兼顧原有系統(tǒng)的技術(shù)現(xiàn)狀，在對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較后，提出如圖1所示的系統(tǒng)方案。