【正文】 gs of traditional design of a CAN bus is posed by the Fieldbus control network, and discussed in detail the CAN bus technology and its implications for substation automation system. Through a single chip microcontroller for the hardware and software design, making the whole substation within the system to achieve reliable munication between devices possible for the eventual unattended substation provides the conditions for the model..Keywords: CAN bus Microcontroller Netword card 目 錄第一章、緒論 9 9 10 10第二章CAN總線簡(jiǎn)介 12 CAN的技術(shù)特點(diǎn) 12 連接和傳遞方式 12 CAN報(bào)文傳輸 12 CAN控制器 12 CAN總線系統(tǒng)的一般組成 12第三章、 基于CAN總線變電站監(jiān)控系統(tǒng)的總體設(shè)計(jì) 12 CAN總線節(jié)點(diǎn)（下位機(jī)）設(shè)計(jì) 12 CAN總線節(jié)點(diǎn)（上位機(jī)）設(shè)計(jì) 12第三章、CAN總線節(jié)點(diǎn)（下位機(jī)）設(shè)計(jì) 13 14 12 CAN通信模塊設(shè)計(jì) 14 14 14 CAN總線智能節(jié)點(diǎn)系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì) 14第4章 、CAN總線節(jié)點(diǎn)（上位機(jī)）設(shè)計(jì) 14 PC機(jī)與單片機(jī)串口通信的硬件設(shè)計(jì) 14 軟件設(shè)計(jì) 15 PC機(jī)與單片機(jī)串口通信的軟件設(shè)計(jì) 15第5章 、系統(tǒng)的抗干擾措施 13 硬件抗干擾措施 12 軟件抗干擾措施 12參考文獻(xiàn) 13致 謝 14 第一章 緒論 自80年代初，我國(guó)的超高壓變電所及發(fā)電廠升壓站初步應(yīng)用了微機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)，最早的河南姚孟電廠SOOKv升壓站、湖北雙河及鳳凰山SOOK變電所，所采用的是從瑞典ASEA公司引進(jìn)的微機(jī)事件順序記錄儀。變電站的信息和數(shù)據(jù)共享及采用可靠、實(shí)用、高效的通信網(wǎng)絡(luò)和協(xié)議，可以優(yōu)化變電站自動(dòng)化系統(tǒng)的功能，提高變電站系統(tǒng)的自動(dòng)化水平。它的出現(xiàn)為分布式控制系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)各節(jié)點(diǎn)之間實(shí)時(shí)、可靠的數(shù)據(jù)通信提供了強(qiáng)有力的技術(shù)支持。通過(guò)以單片機(jī)為微控制器進(jìn)行軟硬件設(shè)計(jì)，使得整個(gè)變電站系統(tǒng)內(nèi)部設(shè)備之間實(shí)現(xiàn)可靠的通信成為可能，為最終實(shí)現(xiàn)變電站無(wú)人值班的模式提供了條件。當(dāng)前變電站綜合自動(dòng)化設(shè)備技術(shù)發(fā)展迅速，各種措施、技術(shù)趨于完善，但結(jié)構(gòu)龐大、價(jià)格昂貴、各模塊功能相對(duì)單一，對(duì)于新建或偏遠(yuǎn)地區(qū)的變電站、配電所，存在主接線結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、出J線少的情況，要求測(cè)控單元一次性投資少、技術(shù)上更具綜合性、靈活性。目前現(xiàn)場(chǎng)總線控制系統(tǒng)在國(guó)內(nèi)尤其是在電力行業(yè)的應(yīng)用還不夠廣泛原因之一是目前Dcs在電力生產(chǎn)部門(mén)還是占有絕大多數(shù)，短期內(nèi)無(wú)法實(shí)現(xiàn)與Fcs的切換。如南京電力自動(dòng)比設(shè)備廠制造的 DJK型集中控制裝置，長(zhǎng)沙湘南電氣設(shè)備廠制造的 WJBX型“四合一”集控臺(tái)。之后．隨著1988年由華北電力學(xué)院研制的第1代微機(jī)保護(hù)(O1型)投入運(yùn)行，第2代微機(jī)保護(hù)(WXB—11)1990年4月投入運(yùn)行并于同年12月通過(guò)部級(jí)鑒定。1992年5月．電力部組織召開(kāi)的“全國(guó)微機(jī)繼電保護(hù)可靠性研討會(huì)”指出：微機(jī)保護(hù)與 RTU，微機(jī)就地監(jiān)控．微機(jī)錄波器的信息傳送，時(shí)鐘、抗干擾接地等問(wèn)題應(yīng)統(tǒng)一規(guī)劃并制定統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)，微機(jī)保護(hù)的聯(lián)網(wǎng)勢(shì)在必行。第1種類(lèi)型為基于 RTU、變送器及繼電保護(hù)與自動(dòng)裝置等設(shè)備的變電站綜合自動(dòng)化系統(tǒng)，一般稱(chēng)為增強(qiáng)型 RTU方式，也稱(chēng)集中式，或第 l代綜合自動(dòng)化系統(tǒng)。該類(lèi)系統(tǒng)的特點(diǎn)是：系統(tǒng)功能不強(qiáng)，硬件設(shè)備重復(fù)、整體性能指標(biāo)低，系統(tǒng)聯(lián)接復(fù)雜，可靠性低，但其成本低，特別適合于老站改造。該類(lèi)系統(tǒng)可替代常規(guī)的保護(hù)屏、控制屏、中央信號(hào)屏、遠(yuǎn)動(dòng)屏、測(cè)量?jī)x表等。這類(lèi)系統(tǒng)雖然做到了一定程度上的分散(功能分散)，但沒(méi)有從整體上來(lái)考慮變電站綜合自動(dòng)化系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)、一般僅是監(jiān)控系統(tǒng)和保護(hù)系統(tǒng)簡(jiǎn)單的相加。 第3種類(lèi)型系統(tǒng)是采用國(guó)際上成熟的先進(jìn)設(shè)計(jì)思想，引入了站控級(jí)和間隔級(jí)概念，系統(tǒng)采用分層分布式結(jié)構(gòu)。設(shè)計(jì)的原則是：凡是可以在本間隔層設(shè)備完成的功能，盡量由間隔層設(shè)備就地獨(dú)立處理，不依賴(lài)于通信網(wǎng)和變電站層設(shè)備。該類(lèi)系統(tǒng)一般稱(chēng)為分層分布式系統(tǒng)，也稱(chēng)為第3比變電站綜合自動(dòng)化系統(tǒng)。第2仲技術(shù)觀點(diǎn)是在微機(jī)保護(hù)技術(shù)成熟并向網(wǎng)絡(luò)化多功能方向發(fā)展的基礎(chǔ)上形成的。系統(tǒng)設(shè)計(jì)包括三部分內(nèi)容：（1） 下位機(jī)數(shù)據(jù)采集 在下位機(jī)的微處理器的控制下，通過(guò)各種電力傳感器對(duì)變電站各種反映運(yùn)行狀況的電力參數(shù)進(jìn)行實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)采集，并進(jìn)行相應(yīng)處理。在CAN總線的協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)、兼容的硬件、軟件處理進(jìn)行詳細(xì)研究的基礎(chǔ)上，一方面在下位機(jī)中利用單片機(jī)、總線控制器和驅(qū)動(dòng)器設(shè)計(jì)CAN智能節(jié)點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)對(duì)下位機(jī)實(shí)時(shí)采集的數(shù)據(jù)及其預(yù)處理結(jié)果進(jìn)行數(shù)據(jù)的打包、發(fā)送；對(duì)上位機(jī)的配置命令進(jìn)行接收，處理。 第二章 CAN總線簡(jiǎn)介 CAN總線的技術(shù)特點(diǎn) （1）CAN總線接口芯片支持8位16位CPU可做成IsA與PCI總線的插卡，任意插在PX，XT，AT兼容機(jī)上，也可置于溫度、壓力、流量等物理量的變送器中，構(gòu)成智能化儀表。 (5)CAN采用非破壞性總線仲裁技術(shù)。 (8)CAN總線上可掛接節(jié)點(diǎn)數(shù)理論值為2000個(gè)，實(shí)際為110個(gè)。 (11)用戶接口簡(jiǎn)單，編程方便，很容易構(gòu)成用戶系統(tǒng)。Intel，PHILIPS等芯片廠商均生產(chǎn)帶有CAN接口的80C51系統(tǒng)芯片?？偩€上的數(shù)據(jù)可具有兩種互補(bǔ)的邏輯值之一:主控(dominant)和隱性(recessive)。它的每位時(shí)間由同步段、傳播段、相位緩沖段1和相位緩沖段2組成。 CAN報(bào)文傳輸在CAN總線的報(bào)文傳輸中有四種不同類(lèi)型的幀：帶有應(yīng)用數(shù)據(jù)且進(jìn)行傳輸?shù)臄?shù)據(jù)幀、向網(wǎng)絡(luò)請(qǐng)求發(fā)送同一標(biāo)識(shí)符的數(shù)據(jù)幀的遠(yuǎn)程幀、能夠報(bào)告每個(gè)節(jié)點(diǎn)錯(cuò)誤的出錯(cuò)幀、如果節(jié)點(diǎn)的接收器電路尚未準(zhǔn)備好就會(huì)附加延遲傳送的過(guò)載幀。數(shù)據(jù)域的長(zhǎng)度可以為0。 CAN控制器CAN通信協(xié)議主要由CAN控制