【正文】 t munication networks and protocols, to optimize the function of substation automation system to improve the level of substation automation system. With the continuous expansion of power network and puter monitoring and control technology, the rapid development of fieldbusbased control system will widely used in power system substations. CAN field bus the thesis based on research it in the substation automation system theory and practical methods of measurement and control network for the shortings 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。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。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。這類系統(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。 (5)CAN采用非破壞性總線仲裁技術(shù)。總線上的數(shù)據(jù)可具有兩種互補(bǔ)的邏輯值之一:主控(dominant)和隱性(recessive)。 CAN控制器CAN通信協(xié)議主要由CAN控制器完成。 CAN報(bào)文傳輸在CAN總線的報(bào)文傳輸中有四種不同類型的幀：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。 (11)用戶接口簡(jiǎn)單，編程方便，很容易構(gòu)成用戶系統(tǒng)。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。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，不依賴于通信網(wǎng)和變電站層設(shè)備。該類系統(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。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)。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。二則目前高校、科研院所對(duì)現(xiàn)場(chǎng)總線及FCS技術(shù)從研究開(kāi)發(fā)到應(yīng)用均處拋步階段，F(xiàn)cs在電力生產(chǎn)部門(mén)應(yīng)用不多，應(yīng)用與開(kāi)發(fā)的技術(shù)很不成熟，在認(rèn)識(shí)和經(jīng)驗(yàn)方面有很大的欠缺，需要在研究和實(shí)踐中不斷探索、不斷總結(jié)經(jīng)驗(yàn)，將FCS的技術(shù)和應(yīng)用逐步完善起來(lái)。該類系統(tǒng)實(shí)際上是在常規(guī)的繼電保護(hù)及二次接線的基礎(chǔ)上增設(shè) RTU裝置以實(shí)現(xiàn)“四遙”。設(shè)備分變電站層設(shè)備(站控級(jí))和間隔層設(shè)備(間隔級(jí))。監(jiān)測(cè)的電力參數(shù)主要包括線路電壓電流、功率、頻率等各種模擬量；反映斷路器、隔離開(kāi)關(guān)狀態(tài)的狀態(tài)量；反映電能量(包括有功電能和無(wú)功電能)的脈沖量以及數(shù)字量。 (9)CAN采用短幀結(jié)構(gòu)，每一幀的有效字節(jié)數(shù)為8個(gè)。發(fā)送器在同步段前改變輸出的位數(shù)值，接收器在兩個(gè)