变电站综合自动化第4章课件.ppt

第4章 变电站综合自动化系统的通信 　 了解变电站综合自动化数据通信的基本概念 了解变电站综合自动化数据通信的内容和功能 知道变电站综合自动化系统的通信规约 了解RS-232/485通信 了解以太网通信 了解现场总线LON Works 掌握站控层与单元层交换的信息 掌握变电站与调度主站交换的信息 ?　知识点 变电站综合自动化数据通信的基本概念 变电站综合自动化数据通信的内容和功能 变电站综合自动化系统的通信规约 RS-232/485通信 以太网通信 现场总线LON Works 站控层与单元层交换的信息 变电站与调度主站交换的信息 ?　重点和难点 重点：变电站综合自动化数据通信的内容和功能 难点：变电站综合自动化系统的通信接口 4.1 变电站综合自动化系统 的通信的基本概念 目前，变电站综合自动化系统中的通信是基于计算机的通信技术。计算机通信网由通信子网与用户子网组成两大部分组成，其拓扑结构如图所示。 4.2 EIA RS-232C/485通信接口 4.2.1 EIA RS-232C接口标准 EIA RS-232C标准定义了接口的机械特性、电气特性和功能特性三方面的规范。变电站综合自动化系统中的单元层设备设计了EIA RS-232C的通信接口 EIA-RS232C的机械特性与功能引脚 RS-232C标准规定了采用一对物理连接器，目前实际应用较多的是9针连接器DB9。RS-232C 9针连接器引脚分配如图所示。 二、EIA-RS232C的电气特性 EIA-RS232C采用负工作逻辑，逻辑电平的规定如表4-1所示。逻辑“1”用负电平(范围为-3～-15V)表示；逻辑“0”用正电平(范围为+3～+15V)表示。通常使用时，门限电平是土3V，因此许多RS一232C接口利用土12V电源。由于大部分设备内部使用TTL电平，因此常利用专门的线路驱动器和线路接收器来完成RS-232C和TTL电平间的转换，如MC1488、MC1489、SN75150、SN75154、MAX232等芯片。其中，MAX232是新研究成功的芯片，集成度比较高，只需+5V电源，便可实现RS-32C与TTL电平的转换功能，既减少了对电源电压种类的要求，又减少了芯片数量。 三、EIA RS-32C的连接方式 EIA RS-232C传输距离一般小于15m,当进行15m以上的远距离通信时，一般需要加调制解调器Modem，其连接如图4-3所示。 4.2.2 EIA RS-485接口标准 4.2.3 EIA RS-232C、RS-422A、RS-485的电气特性参数 4.3 以太网通信接口 4.3.1 概述 目前变电站综合自动化系统中主要采用总线型结构(a)、星形结构(b)、或环形结构(c) 4.3.2以太网的网络组成 根据以太网物理介质和速率的不同可以把以太网分为10Base2、10Base5、10Base-T、100Base-T、1000Base-T等多种类型。目前变电站综合自动化中的以太网主要采用10Base-T结构。10Base-T也称为双绞线以太网，采用无屏蔽双绞线（UTP）实现10Mb/s数据的传输。 4.3.3以太网优点 以太网使用CSMA/CD介质访问控制方法，具有以下突出的优点： 传输速率高。 软件丰富，系统功能强。 使用灵活、安装连接简单、使用维护方便。 4.4 LonWorks现场总线接口 4.4.1概述 目前流行的现场总线主要有CAN,LONWORKS,PROFIBBUS,HART,FF。我国变电站综合自动化系统中，北京四方保护公司的自动化产品采用LONWORKS现场总线。 根据现场设备到控制器的连接方式，现场总线可分为3种主要的拓扑结构方式：线型、树型、环形。 4.4.2局域操作网LONWORKS LONWORKS采用LonTalk通信协议， Lon Talk协议遵循ISO定义的开放系统互连(OSI)模型，可提供OSI模型所定义的全部七层服务，这些通信和控制功能都固化在Neuron芯片中。 LONWORKS的核心是神经元芯片，神经元芯片显著特点是既能管理通信，又具有I／O和控制功能。神经元芯片内含3个8位的CPU，第一个CPU为介质访问控制处理器，实现LonTalk协议的第1，2层；第二个CPU为网络处理器，实现LonTalk协议的第