电力系统运行的安全与否与系统当时的运行状态有密切的关系,对于电力调度部门来说,如果能实时地全面掌握电力系统各部分的运行状态,进行远程监测,对保证系统的安全、稳定、经济运行无疑具有十分重要的意义。电力远程监测一般采用串行方式进行通信,保证数据的可靠传输是其最重要的技术指标之一。由于工业现场的恶劣环境以及配电系统的远距离传输,干扰是产生偶然性错误和影响整个系统可靠运行的主要原因。提高系统的抗干扰能力是电力远程监控的一个重要的研究方向。
系统概述
本系统是一个上下位机形式的工业配电测控系统,根据功能需要,下位机选用了控制功能比较强大的研华IPC-610工业控制计算机(IPC: Industrial Personal Computer),其具有近二十个ISA插槽和PCI插槽的无源总线底板以及相应的CPU板、I/O板等,可以将系统的各个模块如A/D转换、视频采集、通信、I/O口输入输出等以插卡的形式像搭积木一样组合起来,方便地扩展成一个复杂的控
图1 下位机系统框图
上位机可选普通PC,也可根据系统使用环境,选择和下位机一样的IPC。上位机可以发出指令和任何一台与之相连的下位机进行通信,收集各下位机传送来的模拟量和开关量信息www.cechina.cn,进行相关的分析、汇总、报表生成等处理,并对各下位机子系统进行监控和宏观调度。
配电测控系统中,上下位机距离较远,为提高系统的抗干扰能力,采用了RS-485串行通信总线标准。RS-485总线采用差分传送,具有传输距离远、接点多、连线少的特点,已成为分布式监控系统中数据传输的首选标准。IPC没有RS-485接口,为此需配备RS-232/RS-485接口,本系统采用了泓格公司的7250/7521转换器。其中,7521为具有嵌入式CPU的智能通信控制器控制工程网版权所有,可减少系统编程量,提高系统的可靠性和实时性,本系统实际使用的是7521D模块,7521D模块上有5个七段数码管,可以用程序控制它的亮灭www.cechina.cn,以监视系统的运行。除此之外控制工程网版权所有,7521D和7521功能一样。后面介绍一律不再区分7521和7521D。
本系统通信模块的连线示意图如图2所示,设计为1台上位机控制8台下位机,也可根据配电系统的实际需要进行扩充。
图2 具有智能通信模块的网络连线示意图
7521智能通信控制器简介
7521功能简介
7521是泓格公司的752N智能通信控制器中的一种,可支持一个RS-232设备。模块内嵌AMD公司的Am188TMES控制器www.cechina.cn,装有MiniOS7嵌入式操作系统。可以为RS-485网络的任何一个RS-232设备,分配一个唯一的地址。模块内含双看门狗电路:一个硬件模块看门狗和一个软件主机看门狗,保护主机和7521模块。同时其RS-485端具有3000V高压隔离,可有效防止工业噪声干扰。
7520模块是一个普通的RS-232/RS-485电平转换器,不具有智能通信功能。但其RS-485端同样具有3000V高压隔离。在此不再赘述。
7521工作模式
7521有两种工作模式,一种是开发工作模式,一种是正常工作模式。
在开发模式时,把7521的COM1口(RS-232)接到PC的串口并通过设置好通信格式后,7521将把PC的键盘作为其标准的输入,PC的显示器作为其标准的输出。在此方式下,可进行系统参数的配置和用户程序的下载。
在正常工作模式时,7521将执行由AUTOEXEC.EXE文件中指向的程序。作为智能通信控制器使用时,7521在其FLASH ROM中已经预装了两个文件:AUTOEXEC.EXE和7521.EXE,开机后可由AUTOEXEC.EXE文件自动加载7521.EXE,从而完成智能通信的初始化配置。用