現場(chǎng)總線(xiàn)技術(shù)在變電站自動(dòng)化系統中的典型應用
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●CANBUS上的節點(diǎn)數 ,理論值為2000個(gè) ,實(shí)際值是 110個(gè)。直接通信距離為10km/5Kbps, 40 m/ 1MKbps。傳輸介質(zhì)為雙絞線(xiàn)和光纖。
●CAN采用短幀結構 ,受干擾概率低 ,并采用冗余校驗 CRC及其他校錯措施 ,保證了極低的信息出錯率。而且具有自動(dòng)關(guān)閉總線(xiàn)功能 ,在錯誤嚴重的情況下 ,可切斷它與總線(xiàn)的聯(lián)系 ,使總線(xiàn)上的其他操作不受影響。
c、LONWORKS
LONWORKS是局部操作網(wǎng)絡(luò ),LON是 LocalOperation Network的簡(jiǎn)稱(chēng)。1991年美國ECHERON公司推出該產(chǎn)品。其應用范圍幾乎包括了測控應用的所有范疇 ,特別是航空 /航天、樓宇自動(dòng)化、能源管理、變電站測控設備的監控、工廠(chǎng)自動(dòng)化、工業(yè)過(guò)程控制、計算機外圍設備、電子測量設備等。LONWORKS在我國電力系統中的應用也已相當廣泛，如四方公司的CSC2000變電站綜合自動(dòng)化系統即采用LONWORKS總線(xiàn)。在長(cháng)沙電業(yè)局范圍內有新開(kāi)鋪、桂花、五一特、井灣子、安沙、鎮頭等6個(gè)110kV變電站應用了該系統。
● LONWORKS的通信協(xié)議LONTALK協(xié)議遵循 ISO/ OSI參考模型,提供了OSI所定義的全部7層服務(wù)。這是在現場(chǎng)總線(xiàn)中唯一提供全部服務(wù)的現場(chǎng)總線(xiàn)。
● LONWORKS的核心是Neuron(神經(jīng)元 )芯片,內含3個(gè)8位的CPU:第一個(gè)CPU為介質(zhì)訪(fǎng)問(wèn)控制處理器,實(shí)現 L ONTALK協(xié)議的第一層和第二層; 第二個(gè)CPU為網(wǎng)絡(luò )處理器 ,實(shí)現LONTALK協(xié)議的第三層至第六層; 第三個(gè)CPU為應用處理器 ,實(shí)現 LONTALK協(xié)議的第七層 ,執行用戶(hù)編寫(xiě)的代碼及用戶(hù)代碼所調用的操作系統服務(wù)。 LON-WORKS的神經(jīng)元芯片已由 Motorola和東芝公司生產(chǎn)。
●提供一套開(kāi)發(fā)工具平臺 LON Builder和Node Builder。有了這一套工具 ,用戶(hù)就可以利用神經(jīng)元芯片、LONTALK通信協(xié)議和 LONWORKS收發(fā)器很方便也很靈活地開(kāi)發(fā)出自己所需要的系統和產(chǎn)品。
● LONWORKS的直接通信距離為2700m/78Kbps、130 m/1.25Mbps;節點(diǎn)數32000個(gè); 傳輸介質(zhì)為雙絞線(xiàn)、同軸電纜、光纖、電纜線(xiàn)等。
d、PROFIBUS
PROFIBUS是Process Field Bus(過(guò)程現場(chǎng)總線(xiàn) )的簡(jiǎn)稱(chēng)。 1987年德國聯(lián)邦科技部集中了13家公司和5個(gè)研究所按 ISO/ OSI參考模型制訂現場(chǎng)總線(xiàn)的德國標準。于1991年4月在DIN19245中發(fā)表 ,并正式成為德國現場(chǎng)總線(xiàn)標準 ,而后又列入了歐洲標準 EN50170。PROFIBUS得到了廣泛的支持 ,僅在德國1996年10月至1997年1月就安裝了47000個(gè)系統 ,已廣泛應用在加工工業(yè)、過(guò)程自動(dòng)化、智能大樓、變電站自動(dòng)化系統等領(lǐng)域。PROFIBUS在電力系統已獲得廣泛應用 ,如SIEMENS公司的SICAM、LSA變電站自動(dòng)化系統即采用了PROFIBUS，長(cháng)沙電業(yè)局范圍內東塘110kV變電站即應用了LSA綜合自動(dòng)化系統。上海楊樹(shù)浦電廠(chǎng)及五強溪水電站大壩溢洪閘門(mén)集中控制也采用了PROFIBUS。
●PROFIBUS根據ISO/OSI參照模型省略了3至6層,增加了用戶(hù)層。第一層定義了物理的傳輸特性; 第二層定義了存取協(xié)議 ;第七層定義了應用功能。PROFIBUS在用戶(hù)層引入了功能模塊 (FB)、對象字典(OD)和設備描述語(yǔ)言(DDL),允許用戶(hù)對設備進(jìn)行完全的內部操作 ,從而可以實(shí)現設備的互操作性。
5、結語(yǔ)
將現場(chǎng)總線(xiàn)技術(shù)應用于變電站自動(dòng)化系統中，完全可滿(mǎn)足變電站現場(chǎng)快速、高效的數據通信要求，使系統更可靠、更開(kāi)放，成本更低，大大地提高變電站自動(dòng)化系統的整體水平。
參 考 文 獻
1．楊奇遜 《變電站綜合自動(dòng)化系統發(fā)展趨勢》-- 《電力系統自動(dòng)化》.1995.19.(10): 7~9
2．金 韜.唐 滔.闕連元.等《分散式變電站自動(dòng)化系統分析與討論》--《電力系統自動(dòng)化》.1997.21(10):69~72
3．陶曉農《分散式變電站監控系統的通信技術(shù)方案》--《電力系統自動(dòng)化》.1998.22(4): 51~54
4．金午橋 《變電站自動(dòng)化系統的發(fā)展策略》--《電力系統自動(dòng)化》.1999.23（22）
5．陽(yáng)憲惠 《現場(chǎng)總線(xiàn)技術(shù)及其應用》.北京: 清華大學(xué)出版社.1998
數字通信相關(guān)文章:數字通信原理
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