現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)在變電站自動(dòng)化系統(tǒng)中的典型應(yīng)用
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時(shí)間：2013-12-23
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●CANBUS上的節(jié)點(diǎn)數(shù) ,理論值為2000個(gè) ,實(shí)際值是 110個(gè)。直接通信距離為10km/5Kbps, 40 m/ 1MKbps。傳輸介質(zhì)為雙絞線和光纖。
●CAN采用短幀結(jié)構(gòu) ,受干擾概率低 ,并采用冗余校驗(yàn) CRC及其他校錯(cuò)措施 ,保證了極低的信息出錯(cuò)率。而且具有自動(dòng)關(guān)閉總線功能 ,在錯(cuò)誤嚴(yán)重的情況下 ,可切斷它與總線的聯(lián)系 ,使總線上的其他操作不受影響。
c、LONWORKS
LONWORKS是局部操作網(wǎng)絡(luò),LON是 LocalOperation Network的簡(jiǎn)稱(chēng)。1991年美國(guó)ECHERON公司推出該產(chǎn)品。其應(yīng)用范圍幾乎包括了測(cè)控應(yīng)用的所有范疇 ,特別是航空 /航天、樓宇自動(dòng)化、能源管理、變電站測(cè)控設(shè)備的監(jiān)控、工廠自動(dòng)化、工業(yè)過(guò)程控制、計(jì)算機(jī)外圍設(shè)備、電子測(cè)量設(shè)備等。LONWORKS在我國(guó)電力系統(tǒng)中的應(yīng)用也已相當(dāng)廣泛，如四方公司的CSC2000變電站綜合自動(dòng)化系統(tǒng)即采用LONWORKS總線。在長(zhǎng)沙電業(yè)局范圍內(nèi)有新開(kāi)鋪、桂花、五一特、井灣子、安沙、鎮(zhèn)頭等6個(gè)110kV變電站應(yīng)用了該系統(tǒng)。
● LONWORKS的通信協(xié)議LONTALK協(xié)議遵循 ISO/ OSI參考模型,提供了OSI所定義的全部7層服務(wù)。這是在現(xiàn)場(chǎng)總線中唯一提供全部服務(wù)的現(xiàn)場(chǎng)總線。
● LONWORKS的核心是Neuron(神經(jīng)元 )芯片,內(nèi)含3個(gè)8位的CPU:第一個(gè)CPU為介質(zhì)訪問(wèn)控制處理器,實(shí)現(xiàn) L ONTALK協(xié)議的第一層和第二層; 第二個(gè)CPU為網(wǎng)絡(luò)處理器 ,實(shí)現(xiàn)LONTALK協(xié)議的第三層至第六層; 第三個(gè)CPU為應(yīng)用處理器 ,實(shí)現(xiàn) LONTALK協(xié)議的第七層 ,執(zhí)行用戶編寫(xiě)的代碼及用戶代碼所調(diào)用的操作系統(tǒng)服務(wù)。 LON-WORKS的神經(jīng)元芯片已由 Motorola和東芝公司生產(chǎn)。
●提供一套開(kāi)發(fā)工具平臺(tái) LON Builder和Node Builder。有了這一套工具 ,用戶就可以利用神經(jīng)元芯片、LONTALK通信協(xié)議和 LONWORKS收發(fā)器很方便也很靈活地開(kāi)發(fā)出自己所需要的系統(tǒng)和產(chǎn)品。
● LONWORKS的直接通信距離為2700m/78Kbps、130 m/1.25Mbps;節(jié)點(diǎn)數(shù)32000個(gè); 傳輸介質(zhì)為雙絞線、同軸電纜、光纖、電纜線等。
d、PROFIBUS
PROFIBUS是Process Field Bus(過(guò)程現(xiàn)場(chǎng)總線 )的簡(jiǎn)稱(chēng)。 1987年德國(guó)聯(lián)邦科技部集中了13家公司和5個(gè)研究所按 ISO/ OSI參考模型制訂現(xiàn)場(chǎng)總線的德國(guó)標(biāo)準(zhǔn)。于1991年4月在DIN19245中發(fā)表 ,并正式成為德國(guó)現(xiàn)場(chǎng)總線標(biāo)準(zhǔn) ,而后又列入了歐洲標(biāo)準(zhǔn) EN50170。PROFIBUS得到了廣泛的支持 ,僅在德國(guó)1996年10月至1997年1月就安裝了47000個(gè)系統(tǒng) ,已廣泛應(yīng)用在加工工業(yè)、過(guò)程自動(dòng)化、智能大樓、變電站自動(dòng)化系統(tǒng)等領(lǐng)域。PROFIBUS在電力系統(tǒng)已獲得廣泛應(yīng)用 ,如SIEMENS公司的SICAM、LSA變電站自動(dòng)化系統(tǒng)即采用了PROFIBUS，長(zhǎng)沙電業(yè)局范圍內(nèi)東塘110kV變電站即應(yīng)用了LSA綜合自動(dòng)化系統(tǒng)。上海楊樹(shù)浦電廠及五強(qiáng)溪水電站大壩溢洪閘門(mén)集中控制也采用了PROFIBUS。
●PROFIBUS根據(jù)ISO/OSI參照模型省略了3至6層,增加了用戶層。第一層定義了物理的傳輸特性; 第二層定義了存取協(xié)議 ;第七層定義了應(yīng)用功能。PROFIBUS在用戶層引入了功能模塊 (FB)、對(duì)象字典(OD)和設(shè)備描述語(yǔ)言(DDL),允許用戶對(duì)設(shè)備進(jìn)行完全的內(nèi)部操作 ,從而可以實(shí)現(xiàn)設(shè)備的互操作性。
5、結(jié)語(yǔ)
將現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)應(yīng)用于變電站自動(dòng)化系統(tǒng)中，完全可滿足變電站現(xiàn)場(chǎng)快速、高效的數(shù)據(jù)通信要求，使系統(tǒng)更可靠、更開(kāi)放，成本更低，大大地提高變電站自動(dòng)化系統(tǒng)的整體水平。
參 考 文 獻(xiàn)
1．楊奇遜 《變電站綜合自動(dòng)化系統(tǒng)發(fā)展趨勢(shì)》-- 《電力系統(tǒng)自動(dòng)化》.1995.19.(10): 7~9
2．金 韜.唐 滔.闕連元.等《分散式變電站自動(dòng)化系統(tǒng)分析與討論》--《電力系統(tǒng)自動(dòng)化》.1997.21(10):69~72
3．陶曉農(nóng)《分散式變電站監(jiān)控系統(tǒng)的通信技術(shù)方案》--《電力系統(tǒng)自動(dòng)化》.1998.22(4): 51~54
4．金午橋 《變電站自動(dòng)化系統(tǒng)的發(fā)展策略》--《電力系統(tǒng)自動(dòng)化》.1999.23（22）
5．陽(yáng)憲惠 《現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)及其應(yīng)用》.北京: 清華大學(xué)出版社.1998
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