CAN總線在分布式變電所自動化系統(tǒng)中應(yīng)用

　　隨著微機和電子技術(shù)的飛速發(fā)展，越來越多的智能裝置在變電所中得到應(yīng)用，極大地提高了變電所測量和控制系統(tǒng)的自動化水平。變電所強電磁干擾的工作場所，對自動化設(shè)備尤其是對其中涉及到的通信網(wǎng)絡(luò)的抗干擾能力提出了很高的要求。根據(jù)變電所中開關(guān)設(shè)備和互感器的安裝方式、環(huán)境以及對系統(tǒng)自動化程度的不同要求，整座變電所的測量控制系統(tǒng)一般采用集中與分散結(jié)合的方式構(gòu)成，控制既可以做到集中控制(在主控制室中的集中控制臺或屏上進行)，也可對各開關(guān)進行分散控制(由安裝在開關(guān)設(shè)備跟前的控制箱完成)。

　　變電所自動化系統(tǒng)主要由各種開關(guān)的智能控制單元、電氣參數(shù)測量單元和繼電保護裝置構(gòu)成，在這些智能化設(shè)備之間存在著信息交換的需要，同時整個變電所自動化系統(tǒng)還要與調(diào)度中心進行信息交換。通信網(wǎng)絡(luò)在變電所測控自動化系統(tǒng)中擔(dān)當(dāng)著及時準(zhǔn)確地傳送控制命令、及時反饋回控制結(jié)果、變電所電氣參數(shù)和設(shè)備各種狀態(tài)的任務(wù)，其重要性不言而喻。本文通過一個實際應(yīng)用例子，討論把CAN總線應(yīng)用于分布式變電所自動化系統(tǒng)中方案的確定、軟硬件設(shè)計中注意的相關(guān)問題。

2　變電所測控自動化系統(tǒng)的常用通信模式

2．1　并行通信

　　并行通信模式多用于各種智能化儀器與微機之間的通訊，具有數(shù)據(jù)吞吐能力強的優(yōu)點，同時，系統(tǒng)造價、長距離通信時抗干擾能力是制約其廣泛應(yīng)用于變電所自動化系統(tǒng)的主要原因之一。這種通信方式在變電所中，主要應(yīng)用在報表打印方面。

2．2　串行通信

　　RS232，CCITTV．24，V．11等通信標(biāo)準(zhǔn)在計算機數(shù)據(jù)傳輸領(lǐng)域內(nèi)被長期而廣泛地應(yīng)用，較低的價格、較高抗干擾能力是他們的優(yōu)點，但較低的通信速率和點對點傳輸方式成為制約他們廣泛應(yīng)用于變電所自動化系統(tǒng)通信網(wǎng)絡(luò)的主要原因之一。RS232在變電所的各種測量、控制和保護裝置上應(yīng)用較多。

2．3　現(xiàn)場總線

　　分布式變電所自動化系統(tǒng)是由測量、控制和保護等智能單元構(gòu)成的一個有機整體，在整個變電所中分散安裝有針對以上特點，在最低層次上設(shè)計出的一種造價低廉、通信吞吐能力較強而又能有效抵御現(xiàn)場環(huán)境電磁干擾的通信系統(tǒng)。

　　現(xiàn)場總線由于在抗干擾能力、造價等方面的優(yōu)點，成為自動化系統(tǒng)中網(wǎng)絡(luò)構(gòu)成的重要選擇對象，現(xiàn)場總線有很多種，各有長處，根據(jù)變電所自動化系統(tǒng)的實際情況，在應(yīng)用中選擇了控制器局域網(wǎng)。

　　控制器局域網(wǎng)是一種支持分布式實時控制系統(tǒng)的通信網(wǎng)絡(luò)，屬于現(xiàn)場總線的一種。CAN總線是一種多主(或無主)總線，總線上各節(jié)點均處于平等地位，該總線的一個顯著特點是無破壞性信息傳輸，最高通信速率可以達到1 Mb/s，每次發(fā)送報文長度8 B，超過8 B長度的報文必須進行分割和拼接處理。

3　CAN總線應(yīng)用方案的確定、硬件設(shè)計中的注意事項　　

目前變電所許多測量、控制和保護裝置多數(shù)帶有串行通信接口，在硬件平臺和應(yīng)用軟件方面的開發(fā)趨于成熟，采用何種通信網(wǎng)絡(luò)，就不能不兼顧原有系統(tǒng)的技術(shù)現(xiàn)狀，在對系統(tǒng)進行技術(shù)經(jīng)濟比較后，提出如圖1所示的系統(tǒng)方案。