《远动技术》课程设计报告.doc

存档资料 成绩：　 课 程 设 计 报 告 书 所属课程名称 《远动技术》课程设计 题 目 牵引供电系统的遥信数据采集系统2013 年 12 月 26 日 三、课程设计（论文）的内容要求： 远动系统的核心是SCADA系统，即数据采集与监视控制系统。在电力系统中，远动系统应用最为广泛，技术发展也最为成熟。针对开闭所接线图，进行远动系统模块的设计，设计出牵引供电系统的遥信数据采集系统。(1) 计算机绘制开闭所通用系统结构框图；(2) 设计一个具体的MCS－51单片机数据采集最小系统开关量输入数据，路数为16路，开关量输入数据类型为各断路器、隔离开关的状态信息；(3) 选用问答式传输规约，以16路开关量为例，编写上传调度中心的遥信数据报文的帧结构；(4) 计算机绘制相应的遥信数据采集程序流程图 第1章 程序设计内容及要求 5 1.1 具体题目说明 5 1.2 需完成的内容 5 1.3 硬件设计 6 第2章 程序设计目的 7 2.1 被控站通用系统结构 7 2.1.1 数据采集通道（示意图） 7 2.1.2 控制输出通道（示意图） 11 2.1.3 网络通信信道（示意图） 11 第3章 程序实现思路 12 3.1 MCS-51单片机（数据采集或输出）最小系统 12 3.1.1 原理框图 12 3.1.2 系统电路图 12 第4章 程序清单或正文 14 4.1程序设计 规约及主站、子站地址 14 4.1.1 传输规约 14 4.1.2 主站和子站地址 16 4.2 程序流程图设计 17 4.3 程序清单数据采集程序 18 第5章 课程设计心得 20 第6章 参考文献（资料） 21 第1章 程序设计内容及要求 1.1 具体题目说明 远动系统的核心是SCADA系统，即数据采集与监视控制系统。在电力系统中，远动系统应用最为广泛，技术发展也最为成熟。针对开闭所主接线电路图，进行远动系统模块的设计，设计出牵引供电系统的遥信数据采集系统。 AT分区所的遥数据采集系统遥数据采集系统 图1.1 AT分区所主接线 1.3 硬件设计 各开关元件及数据采集点编号 开关代号 开关编号（16进制） QF1 0001H QF2 0010H QS1 0011H QS2 0100H QS3 0101H QS4 0110H 表1.2 开关及采集点编号 第2章 程序设计目的 2.1 被控站通用系统结构 SCADA系统由监控站，被控站及信道三大部分组成，在此只画出被控站（RTU）端系统结构图，如图2.1所示。牵引供电SCADA系统调度控制中心与牵引供电系统变电所、开闭所、分区所中的被控站联系起来。按我国的习惯，一侧称为调度端，另一侧称为执行端。从监控的角度看，一侧是监控端，而另一测是被监控端。在被控站内完成远动数据采集、处理、发送、接收以及输出执行等功能的设备称为远东终端（RTU）。 在信道中传输的远动信息分为上行信息和下行信息。 （1）下行信息：从调度端发往被控站的信息称为下行信息，所有通道称为下行通道。 （2）上行信息：从被控站发往调度端的信息称为上行信息，所有信道称为上行信 道。 2.1.1 数据采集通道（示意图） 遥信信息通常由电力设备的辅助接点提供，辅助接点的开合直接反应出该设备的工作状态。提供给远动装置的辅助接点大多数为无源节点，即空接点，这种接点无论是在“开”状态还是在“合”状态下，接点两端均无电压差。断路器和隔离开关提供的就是这一类辅助触点。另一类辅助接点则是有源接点，有源接点在“开”状态时两端有一个直流电压，是由系统蓄电池提供的110V或220V直流电压。一些保护信号提供此类接点。图2.2给出了第一类触点信号的例子。图2.2是断路器动作机构原理图。当合闸线圈YC通电时，断路器闭合，辅助触点QF断开；当跳闸线圈YT通电时，断路器断开，辅助触点QF闭合。QF为动断触点，如直接提供给远动装置，则是一无源触点。通常情况下，二次系统都要给远动提供相应的空触点，但有时无空触点提供给远动使用时，则需在保护回路中提取有源触点。图是断路器跳闸音响回路的一部分。断路器在合闸位置时，控制开关SA投入合闸后位置，则SA的132321两对触点闭合，而串接在该回路中的断路器辅助接点QF在断开位置。 图2.1 SCADA系统被控站结构图 图2.4给出一适用于有源和无源接点的实用电路。当遥信信源连通（短路）时，输出YX为高电平；当遥信信源悬空或带有直流正电压时，YX为低电平。图中+U的大小选择应根据电力设备的辅助触点与远动装置之间距离的远近来决定，距离远时+U可选大一些。一般+U取+12V或+24V，当然适当提高该电压水平可以增强遥信信息的可靠性和抗干扰能力