【正文】 數(shù)據(jù)域的長(zhǎng)度可以為0。Intel，PHILIPS等芯片廠(chǎng)商均生產(chǎn)帶有CAN接口的80C51系統(tǒng)芯片。 第二章 CAN總線(xiàn)簡(jiǎn)介 CAN總線(xiàn)的技術(shù)特點(diǎn) （1）CAN總線(xiàn)接口芯片支持8位16位CPU可做成IsA與PCI總線(xiàn)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。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)。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。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。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?，F(xiàn)有的變電站綜合自動(dòng)化設(shè)備中的設(shè)備層中的測(cè)控單元尚采用單片機(jī)技術(shù)，盡管晶振頻率逐步提高、運(yùn)算速度大大加快，但單片機(jī)的結(jié)構(gòu)決定了無(wú)法進(jìn)行快速數(shù)字信號(hào)處理、計(jì)算多個(gè)現(xiàn)場(chǎng)的數(shù)據(jù)，現(xiàn)有設(shè)備在速度上、精度上尚有不盡人意之處。由南京電力自動(dòng)化研究院研制的第 l套適用于綜合自動(dòng)化系統(tǒng)的成套微機(jī)保護(hù)裝置 ISA于1993年通過(guò)部級(jí)鑒定以后，各地電網(wǎng)逐步開(kāi)始大量采用變電站綜合自動(dòng)化系統(tǒng)。由于我國(guó)保護(hù)和遠(yuǎn)動(dòng)分屬不同的部門(mén)和專(zhuān)業(yè)。如前所述，由于保護(hù)和遠(yuǎn)動(dòng)分屬不同的部門(mén)和專(zhuān)業(yè)、加之技術(shù)發(fā)展有個(gè)過(guò)程，開(kāi)始持這類(lèi)觀(guān)點(diǎn)的人并不多，但隨著技術(shù)的發(fā)展和按這一新概念設(shè)計(jì)的變電站綜合自動(dòng)化系統(tǒng)的成功授運(yùn)，并加之這一技術(shù)觀(guān)點(diǎn)與目前國(guó)際上先進(jìn)的設(shè)計(jì)思想及推出的高品質(zhì)系統(tǒng)如同一脈。當(dāng)兩個(gè)節(jié)點(diǎn)同時(shí)向網(wǎng)絡(luò)上傳送信息時(shí)，優(yōu)先級(jí)低的節(jié)點(diǎn)主動(dòng)停止數(shù)據(jù)發(fā)送，而優(yōu)先級(jí)高的節(jié)點(diǎn)可不受影響地繼續(xù)傳輸數(shù)據(jù)，有效地避免了總線(xiàn)沖突。在兩個(gè)單元同時(shí)分別發(fā)送主控和隱性電平時(shí)，總線(xiàn)上的數(shù)值將是主控電平。CAN控制器主要由實(shí)現(xiàn)CAN總線(xiàn)通信協(xié)議部分和微控制器接口部分電路組成，通過(guò)簡(jiǎn)單的連接即可完成CAN總線(xiàn)協(xié)議的物理層和數(shù)據(jù)鏈路層的所有功能。除此之外，由于各節(jié)點(diǎn)的時(shí)鐘總有小的差異，CAN總線(xiàn)使用時(shí)鐘同步技術(shù)來(lái)保證通信的同步性，并在實(shí)際傳送中，遇到連續(xù)發(fā)送的五位相同時(shí)，將自動(dòng)插入一個(gè)補(bǔ)碼位(除了發(fā)送固定格式字段時(shí))。 (10)通信介質(zhì)采用廉價(jià)的雙絞線(xiàn)，無(wú)特殊要求。（2） 上位機(jī)與下位機(jī)的數(shù)據(jù)通訊 上位機(jī)與下位機(jī)間的數(shù)據(jù)通訊采用CAN總線(xiàn)作為數(shù)據(jù)的通信網(wǎng)絡(luò)。每一間隔層設(shè)備包括保護(hù)、控制、測(cè)量、通信、錄波等所有功能。開(kāi)關(guān)監(jiān)測(cè)量是直接引至RTU， RTU的控制輸出一般經(jīng)遙控執(zhí)行柜發(fā)出控制命令。 變電站監(jiān)控系統(tǒng)的現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢(shì) 我國(guó)變電站綜合自動(dòng)化技術(shù)的起步發(fā)展雖比國(guó)外晚，但我國(guó)70年代初期便先后研制成電氣集中控制裝置和“四合一”裝置(保護(hù)、控制、測(cè)量、信號(hào))。 基于CAN總線(xiàn)的變電站監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計(jì) 摘要現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)是當(dāng)今自動(dòng)化領(lǐng)域技術(shù)發(fā)展的熱點(diǎn)之一，被譽(yù)為自動(dòng)化 領(lǐng)域的計(jì)算機(jī)局域網(wǎng)。 有鑒于此，本文將圍繞基于CAN現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)技術(shù)的變電站監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的研究展開(kāi)論述，期望在上述方面能做點(diǎn)有益的探索。結(jié)構(gòu)上僅是站級(jí)概念，有關(guān)重要信息(如保護(hù)動(dòng)作信息等)通過(guò)硬接點(diǎn)送給 RTU裝置，變電所的監(jiān)測(cè)量一般經(jīng)變送器變換后送給 RTU。間隔層設(shè)備原則上按一次設(shè)備組織，例如 l條線(xiàn)路、 l臺(tái)主變壓器。這一部分的主要工作包括：電力參數(shù)的選擇、傳感器的選型、信號(hào)調(diào)理電路設(shè)計(jì)與調(diào)試、ADC電路設(shè)計(jì)與調(diào)試及單片機(jī)圍電路設(shè)計(jì)與調(diào)試等。這樣短的傳輸時(shí)間受干擾的概率低，重新發(fā)送時(shí)間短。而兩個(gè)相位緩沖段長(zhǎng)度可自由控制，以保證采樣的可靠性。應(yīng)用層功能由微控制器完成，CAN總線(xiàn)上的節(jié)點(diǎn)既可以是基于微控制器的智能節(jié)點(diǎn)，也可以是具有CAN接口的1/0器件。在總線(xiàn)采用線(xiàn)與操作方式時(shí)，主控電平用邏輯0表示，而隱性電平為邏輯1。 (6)CAN可以點(diǎn)對(duì)點(diǎn)、一點(diǎn)對(duì)多點(diǎn)及全局廣播幾種方式傳送和接收數(shù)據(jù)。因此，第2種技術(shù)觀(guān)點(diǎn)正逐步成為大家的共識(shí)，它也成為了目前綜合自動(dòng)化技術(shù)發(fā)展的趨勢(shì)和潮流。故我國(guó)目前的大多數(shù)綜合自動(dòng)化系統(tǒng)均屬此類(lèi)結(jié)構(gòu)系統(tǒng)。1994年中國(guó)電機(jī)工程學(xué)會(huì)繼電保護(hù)及自動(dòng)化專(zhuān)委會(huì)在珠海召開(kāi)了“變電站綜合自動(dòng)化分專(zhuān)業(yè)委員會(huì)”的成立大會(huì)，這標(biāo)志著對(duì)變電站綜合自動(dòng)化的深入研究和應(yīng)用進(jìn)入了一個(gè)新階段。目前，期待采用嵌入數(shù)字信號(hào)處理器(DSP)和現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)技術(shù)，兼顧有人值班與無(wú)人值班以及有、無(wú)變電站綜合自動(dòng)化設(shè)備也可獨(dú)立工作的測(cè)控單元。 本論文以CAN現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)為基礎(chǔ)，研究它在變電站綜合自動(dòng)化系統(tǒng)中的應(yīng)用原理和實(shí)方法，針對(duì)傳統(tǒng)測(cè)控網(wǎng)絡(luò)存在的缺陷,設(shè)計(jì)了一種由CAN總線(xiàn)組成的現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)型測(cè)控網(wǎng)絡(luò)，并詳細(xì)論述了CAN總線(xiàn)的技術(shù)原理及其在變電站自動(dòng)化系統(tǒng)中的應(yīng)用。1987年，清華大學(xué)在山東威海望島35KV變電站用3臺(tái)微型計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)了全站的微機(jī)繼電保護(hù)、監(jiān)測(cè)和控制功能。各功能單元(設(shè)備)通過(guò)通信網(wǎng)絡(luò)等手段實(shí)現(xiàn)有機(jī)結(jié)合，構(gòu)成系統(tǒng)。同時(shí)大大提高了整個(gè)系統(tǒng)的可靠性、可擴(kuò)展性，是綜合自動(dòng)比系統(tǒng)的發(fā)展方向。與強(qiáng)大的數(shù)據(jù)庫(kù)聯(lián)接實(shí)現(xiàn)對(duì)變配電系統(tǒng)進(jìn)行管理、監(jiān)控、數(shù)據(jù)記錄、報(bào)表輸出和通信處理等功能，以友好的監(jiān)測(cè)界面展現(xiàn)給用戶(hù)，使用戶(hù)操作簡(jiǎn)單、方便、快捷。 (14)開(kāi)發(fā)系統(tǒng)廉價(jià)，OEM用戶(hù)容易操作。 數(shù)據(jù)幀由七個(gè)不同的位域(Bit Field)組成：幀起始（Start of Frame）、仲裁域(Arbitration Field)、控制域(Control Field)、數(shù)據(jù)域(Data Field)，CRC域(CRC Field)、應(yīng)答域（ACK Field）和幀結(jié)尾(End of Frame)等。遠(yuǎn)程幀跟數(shù)據(jù)幀的區(qū)別是：遠(yuǎn)程幀不包含數(shù)據(jù)，因此，它的數(shù)據(jù)長(zhǎng)度代碼沒(méi)有任何意義（可以標(biāo)注為0~8范圍里的任何數(shù)值）。 CAN是一個(gè)多主機(jī)局部網(wǎng)，它的串行通信鏈路采用一條多個(gè)單元均可連接的總線(xiàn)。 （2）CAN總線(xiàn)國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)150一11898，A和PARI，B。上述產(chǎn)品類(lèi)型也很大程度上反映了目前在綜合自動(dòng)化技術(shù)領(lǐng)域上的2種技術(shù)觀(guān)點(diǎn)。它具有較強(qiáng)的在線(xiàn)功能。較遠(yuǎn)動(dòng)裝置采用微機(jī)技術(shù)滯后且更為復(fù)雜的繼電保護(hù)全面采用微機(jī)技術(shù)成為現(xiàn)實(shí)。關(guān)鍵詞： CAN總線(xiàn) 微控制器 網(wǎng)絡(luò)適配器CAN bus based design of substation monitoring system Absrtact Automation field bus is today one of the hot technology, known as the automation of puter local area network. It was a distributed control system between the nodes achieving realtime, reliable data munications to provide a strong technical support. Substation information and data sharing and the use of reliable, practical and efficien