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厂站自动化系统中串口设备上网方案的设计

摘要:本文研究了厂站自动化系统中常规RS-232/422/485串行接口的间隔级测控保护单元和智能电子设备(IED)通过转换上TCP/IP以太网的必要性和可行性,并就此提出了不同应用情况下的集中上网方案。上网后对通讯媒介选择,通讯规约改变,原有通讯接口软件兼容性等方面及转换模块安装于开关柜上对温度、抗震性、抗干扰性等进行了进一步分析,并结合本公司的NSC厂站自动化系统,介绍了此方案在220KV变电站的应用情况。

  关键词:以太网、TCP/IP、UDP、串口通讯、厂站自动化

引言

  以太网作为IT产业的主要通讯骨干,已是众所周知的事实,并已大量的应用在人类生活息息相关的信息产业上,形成一股强大的网络化的潮流。以太网通讯技术在厂站自动化系统中的应用也早已开始,且有一定的运行经验,系统内各智能设备间广泛采用TCP/IP以太网技术,有助于提高数据传输的效率,从而解决串口通讯时信息堵塞或时效性差(如发生大量事件),信息容量限制(如故障录波信息的上传)提供了可能,从而提高整个系统自动化的能力,达到降低成本,提高产品竞争力的目标。

  另一方面,目前广泛应用于厂站自动化的大量国内外保护设备及其他智能设备(IED)都只具有传统的RS-232/422/485通讯接口,有的具有Profibus,Lonworks,CAN等现场总线接口,新的具有以太网的间隔级单元正处在开发和试用阶段,大规模的应用还有一段时间,而且老站改造时通过外部转换使其具备上网能力可能更符合实际要求,这就给本文探讨的问题提供了现实性与应用的可能性。

  1、实现网络化的必要性  目前国内外的厂站自动化系统,其智能电子设备间的通讯连接多以串口连接为主,在站控层有的采用以太网通讯连接,在间隔层有的采用现场总线如Profibus,Lonworks,CAN等连接,当然也有的采用全部设备挂在单、双以太网上的模式。对于采用串口通讯为主的厂站自动化系统,由于串行通讯本身的限制,具有以下几点局限性:

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