微机继电保护----第2章第6节通信功能模块---.ppt

第六节 通信功能模块 MCU之间的串行通信 DSP2812的故障录波数据、故障计算的中间结果、继电保护逻辑处理时序、主要状态字、等信息，需要通过串行通信方式先传给LPC2220，然后LPC2220通过RS232、或以太网上传给后台计算机。上级调度下传的跳闸指令、合闸指令、继电保护新定值、系统新参数、查询命令、等，要先通过RS232、或以太网下传给LPC2220；然后，LPC2220通过串行通信方式传给DSP2812。 与上级管理计算机的通信 为了实现调度自动化，微机保护装置需要与上级管理计算机通信。实现调度对微机保护装置的监控和微机保护故障信息的上传。为此，微机保护装置一般装有RS-232和RS-485标准串行接口。为了获得更远距离、更可靠、更方便的传输特性，也有采用CAN总线接口方式和以太网方式。 RS-232-C接口 RS-232-C接口的全名是“数据终端设备（DTE）和数据通讯设备（DCE）之间串行二进制数据交换接口技术标准”。它规定连接电缆和机械特性、电气特性、信号功能及传送过程。 通常 RS-232 接口以9个接脚 (DB-9) 或25个接脚 (DB-25) 的型态出现，一般个人计算机上会有两组 RS-232 接口，分别称为 COM1 和 COM2。 RS-232采取不平衡传输方式,即所谓单端通讯。?收、发端的数据信号是相对于信号地。典型的RS-232信号在正负电平之间摆动,在发送数据时,发送端驱动器输出正电平在+5～+15V,负电平在-5～-15V电平。接收器典型的工作电平在+3～+12V与-3～-12V。由于发送电平与接收电平的差仅为2V至3V左右,所以其共模抑制能力差,再加上双绞线上的分布电容,其传送距离最大为约15米,最高速率为20kb/s。 RS-232适合本地设备之间的通信。 RS-232-C接口 RS-232-C接口 RS232接口标准不足之处，主要有以下四点： （1）接口的信号电平值较高，易损坏接口电路的芯片，又因为与TTL电平不兼容故需使用电平转换电路方能与TTL电路连接。 （2）传输速率较低，在异步传输时，波特率为20Kbps。 （3）接口使用一根信号线和一根信号返回线而构成共地的传输形式，这种共地传输容易产生共模干扰，所以抗噪声干扰性弱。 （4）传输距离有限，最大传输距离标准值为50英尺，实际上也只能用在50米左右。 RS232接口电路 以太网（Ethernet） 以太网是一种技术规范。以太网一词泛指所有采用带冲突检测的载波监听多路访问协议（CSMA／CD）的局域网。该标准定义了在局域网（LAN）中采用的电缆类型和信号处理方法。以太网在互联设备之间以10~100Mbps的速率传送信息包，双绞线电缆10 Base T以太网由于其低成本、高可靠性以及10Mbps的速率而成为应用最为广泛的以太网技术。许多制造供应商提供的产品都能采用通用的软件协议进行通信，开放性最好。 以太网的拓扑结构 （1）总线型：所需的电缆较少、价格便宜。管理成本高，不易隔离故障点、采用共享的访问机制，易造成网络拥塞。 （2）星型：管理方便、容易扩展。需要专用的网络设备作为网络的核心节点、需要更多的网线、对核心设的可靠性要求高。星型网络虽然需要的线缆比总线型多，但布线和连接器比总线型的要便宜。此外，星型拓扑可以通过级联的方式很方便的将网络扩展到很大的规模，因此得到了广泛的应用，被绝大部分的以太网所采用。 以太网的传输介质 以太网可以采用多种连接介质，包括同轴缆、双绞线和光纤等。其中双绞线多用于从主机到集线器或交换机的连接，而光纤则主要用于交换机间的级联和交换机到路由器间的点到点链路上。同轴缆作为早期的主要连接介质已经逐渐趋于淘汰。 以太网的工作原理 以太网采用带冲突检测的载波帧听多路访问（CSMA/CD）机制。以太网中节点都可以看到在网络中发送的所有信息。在基于广播的以太网中，所有的工作站都可以收到发送到网上的信息帧。每个工作站都要确认该信息帧是不是发送给自己的，一旦确认是发给自己的，就将它发送到高一层的协议协层。任何一个CSMA／CDLAN工作站在任何一时刻都可以访问网络。发送数据前，工作站要帧听信道上是否有信号在传输。如果有的话，表明信道处于忙状态，就继续帧听，直到信道空闲为止。只有检测到网络空闲时，工作站才能发送数据。在基于竞争的以太网中，只要网络空闲，任一工作站均可发送数据。当两个工作站发现网络空闲而同时发出数据时，就发生冲突。这时，两个传送操作都遭到破坏。工作站在传输的时候继续帧听，如发现冲突则执行延时算法，等待一段