变电所综合自动化系统数据通信.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 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。 1??? 变电站自动化系统的数据通信 变电站自动化系统的通信分两大部分： (1) 变电站内的信息传输。 (2) 变电站自动化系统与调度中心或控制 中心的通信。 1.1 变电站内的信息传输 在具有变电站层――间隔层（单元层）――过程层（设备层）的分层分布式自动化系统中，需传输的信息有以下几部分: 1.1.1 过程层与间隔层的信息交换 过程层提供的信息主要有两种： ★模拟量 ★状态信息，主要为断路器或间隔刀闸的辅助触点。 1.1.2 间隔层内设备间的通信 间隔层设备间内部通信，主要解决两个问题： ★数据共享 ★互相闭锁 1.1 变电站内的信息传输 1.1.3 间隔层与变电站层的通信 间隔层和变电站层的通信内容很丰富，概括起来有以下4类： ★测量信息 ★状态信息 ★操作信息 ★参数信息 1.1.4 变电站层的内部通信 　　 变电站层不同设备间的通信，根据各设备任务和功能的特点，传输所需的测量信息、状态信息和操作信息等。 1.2 变电站自动化系统的信息传输网络 1.2.1 变电站自动化系统通信网络的要求 ★快速的实时响应能力 ★高的可靠性 ★优良的电磁兼容性能 ★分层式结构 1.2 变电站自动化系统的信息传输网络 1.2.2串行通信接口EIA-RS-232C和EIA-RS-422/485 1. EIA-RS-232C接口标准 EIA-RS-232接口标准是早期串行通信接口标准。是美国电子工业协会（EIA）于1973年制定的数据传输标准接口。因接口简单，因此也广泛应用于变电站综合自动化系统内部的通信，但其主要缺点是易受干扰，故传输距离短，速率低，最大传输距离为15米。而在距离15米时，最大传输速率为20Kbps。 2. EIA-RS 422/485 接口标准 RS422对RS323C的电路进行改进，采用了平衡差分的电气接口，RS422加强了抗干扰能力，使传输速率和距离比RS232有很大的提高。由RS422标准变形为RS485。RS422用4根传输线，工作于全双工，RS485只有两根传输线，工作于半双工，它们的传输距离可到1200M，传输速度100K。 1.2 变电站自动化系统的信息传输网络 表6-1 几种常用的串行通信标准接口的主要性能 1.2 变电站自动化系统的信息传输网络 RS422/485的优点： ① 接口简单，仅需一根信号电缆（双绞线、同轴电 缆），便可实现多节点互联。 ② 可采用标准传输规约，例如：IEC60870-5-103协议（我国行标为DL/T 667-1999） 由于以上优点，间隔层设备间的通信以前常采用RS-232或RS-485串行接口。 RS422/485缺点： ① 能连接的通信点数≤32个。 ② 通信多为查询方式 1.3 网络通信 1.3.1 现场总线通信网络 1.3.1.1 现场总线定义 根据国际电工委员会IEC（International Electro-technical Commission）标准和现场总线基金会FF（Fieldbus Foundation）的定义：现场总线是连接智能现场设备和自动化系统的数字式、双向传输、多分支结构的通信网络。 以现场总线构成的控制系统，结构上是分散的。从而彻底改变了传统的控制系统的体系结构，提高了控制系统的安全、可靠和经济性能。 1.3 网络通信 1.3.1 现场总线通信网络 1.3.1.2??? 现场总线的优点： 现场总线按ISO的OSI标准提供了网络服务，可靠性高，稳定性好，抗干