基于CP通讯的±kV天广直流VBE端口通讯装置的研究及应用.docVIP

基于CP340通讯的±500kV天广直流VBE端口通讯装置的研究及应用 摘 要： 根据cp340通讯原理，利用microsoft visual basic编程，对±500kv天广直流输电系统换流站vbe端口通讯进行改造，最终实现西门子vbe tty端口与南瑞rs232/rs485端口的通信。 关键词： vbe；tty；rs485/232；cp340；vb语言；无源接线 0 引言 随着运行年限的增加，±500kv天广直流输电系统控制保护设备出现老化、故障率较高现象。直流输电技术的飞速发展，产品设备的更新换代与不断升级，导致现有备品设备已无法满足需求。为确保直流系统能够长期稳定运行，需对该直流输电系统控制保护设备进行改造。vbe系统作为西门子控制设备中非常重要的组成部分，主要负责触发和监视晶闸管级状态，并将监视到的异常信息以报文形式输送至后台打印机[1]。vbe报文输出及gps对时端口为tty协议端口，而2010年天广直流控制保护系统改造后，通讯端口为rs232/485协议通讯[2]。由于tty协议端口与rs232/485端口通讯不匹配，加之vbe自身结构的独特性，市场现有转换接口不能实现vbe端口与改造后通讯端口的正常通讯，故需对vbe端口协议进行转换以达到通讯正常。 1 vbe系统 1.1 vbe系统概述 vbe系统作为直流输电控制系统的一部分，主要负责触发和监视晶闸管级，是一套冗余配置的微处理器控制系统[3-6]。天广直流vbe系统由tc（thyristor control）及tm（thyristor monitoring）两个部分组成，对于一个12脉动换流阀而言，由位于控制室的6个层架的vbe子系统进行控制。 1.2 vbe系统通讯端口 vbe系统报文输出及对时通讯端口如图1所示，均为tty通讯。其中x2端与vbe的tm相连，x1端与打印机及gps装置相连。x1:1，x1:2为打印机的响应信息，x1:7，x1:8为vbe输出的数据信息，x1:5，x:6为vbe接收的gps同步时钟信息。 该端口与打印机及gps装置以0～20ma的电流环形式通讯。端口x1:5及x1:6以电流环形式接收gps装置的对时信息，对整个vbe系统提供对时；端口x1:7及x1:8将vbe系统主处理器的信息以电流环形式发送给打印机。数据传输信息包含1个起始位、8位数据位、1个奇偶校验位、1个停止位，波特率为2400bps。 1.3 vbe系统报文 天广直流控制系统改造前vbe系统报文输出经过tm的公共输出控制板卡直接由打印机输出，为了区分vbe系统1、2输出差别，系统1输出靠前，系统2输出靠中间。输出信息包含如下信息：vbe系统（系统1/2）号（主系统用下划线标示）、极（pole1/pole2）号、时基（日月年时分秒）、状态或故障内容。 2 cp340通讯 2.1 cp340通讯模块简介 cp340是s7-300的通讯处理模块，允许用户通过点对点的连接在plc之间或plc与其他通讯体之间进行通信，一方面通过背板总线与plc的cpu相连，另一方面通过其接口与另一设备相连[7-9]，具有rs422/rs485通讯口，同时支持1个rs232-tty转换连接的通信。可以通过cp340模块的rs232-tty功能，实现vbe tty通讯端口与改造后的南瑞rs232/rs485端口的通讯。cp340模块与vbe端口tty侧连接示意图如下图2所示。 2.2 cp340通讯原理 2.2.1 通信协议 cp340支持以下四种通信协议：1）rs485；2）rs422；3）rs232c tty协议；4）rs232c bsc协议。cp340通信门路rs232通信单元，其通信协议为rs232c tty协议。tty协议传输规格要通过使用rs232转tty接口插件来实现。 2.2.2 通信报文 通信报文有如下三种类型：传输报文、响应报文、中断报文。其中“中断报文”在tty协议通信的情况下将被作为响应报文发送给主计算机。 通信报文的通用规则如下： 1）通信报文的长度最大为480个字符，其中包括空格和换行符在内。 2）过程部分不得超过150个字符。 3）在顺序编号与命令部分之间，在命令部分与参数之间，以及在参数部分与数据部分之间，都必须插入一个或多个空格。 4）终结符为[cr][lf]（空格、换行符）。 3 tty-rs232/rs485转换接口的实现 3.1 通讯协议的选择 cp340支持4种协议的通信，其中rs232c tty接口是目前最通用的计算机通信方式，它用于计算机点到点通信，一般的pc机主板上配置两个rs232 tty接口，而vbe端口又为tty端口，因此用rs232c tty协议进行数据通讯成为了首先方案。 3.2 用vb编程语言实现报文通讯 microsoft visu