【文章內(nèi)容簡介】 統(tǒng)具有硬件設備和軟件任務模塊的運行自監(jiān)視功能，能夠自動通過熱備用切換等機制保證系統(tǒng)的正常運行。● 高效的雙網(wǎng)絡技術:2) 支持雙冗余高速局域網(wǎng)配置，當一個 LAN 出現(xiàn)錯誤時，系統(tǒng)可以把所有的網(wǎng)絡通訊量轉向另外一個網(wǎng)絡。對 100Mbps Ether、 交換機、Hub 和其他技術都有完善的技術支持。 遙控、遙調1) 操作員可通過本系統(tǒng)對廠站內(nèi)可控制元件進行遙控操作,系統(tǒng)具有遙控返校、超時取消、遙控條件判斷閉鎖等功能；2) 系統(tǒng)支持根據(jù)拓撲關系完成順控功能。3) 操作員可通過本系統(tǒng)對廠站內(nèi)可調節(jié)元件（如變壓器分接頭）進行遠方調節(jié)。 系統(tǒng)對時采用衛(wèi)星同步時鐘（GPS）進行 GPS 對時,可通過本系統(tǒng)對網(wǎng)內(nèi)其他計算機及各種保護裝置進行對時，對時周期可設。 事故追憶● 系統(tǒng)具有事故追憶、事故信息再現(xiàn)及打印事故追憶報表等功能；● 事故追憶功能在電力系統(tǒng)發(fā)生事故后能自動啟動；● 事故追憶的范圍為事故前 1 分鐘到事故后 2 分鐘的所有相關的模擬量，采樣周期可設置。 并行實時數(shù)據(jù)庫本系統(tǒng)應用并行實時數(shù)據(jù)庫，每一個服務器和工作站都有自己完全同步復制的面向對象的實時數(shù)據(jù)庫：1) 并行實時數(shù)據(jù)庫隱藏了進程的界限和系統(tǒng)結構，減少了局域網(wǎng)通訊量和帶寬要求，提高了通訊效率；2) 軟件模塊沒有必要知道實時數(shù)據(jù)庫的地址，每臺計算機都有實時數(shù)據(jù)庫；3) 實時數(shù)據(jù)庫可以從任何的工作站或服務器直接訪問，總計算負荷分布到單個計算機上；4) 支持 SQL（結構化查詢語言）和 ODBC（開放式數(shù)據(jù)庫互連）數(shù)據(jù)庫接口標準。5) 當有數(shù)據(jù)改變的時候，這個消息將在網(wǎng)上廣播出去，相連的主站和服務器都可以聽見和接收。6) 只有變化的信息通過網(wǎng)絡傳送，并且這種變化信息只需傳輸一次，使得網(wǎng)絡數(shù)據(jù)傳輸量減少。在每臺工作站和服務器之間保留獨立的對話來顯示每份數(shù)據(jù)（包括從局域網(wǎng)上傳輸過多次的老的數(shù)據(jù)） 。每條信息包含一序列號，丟失的信息會很快的被發(fā)現(xiàn)，然后會為丟失的信息重發(fā)請求以便它快速恢復；7）增加計算機而無須增加帶寬，系統(tǒng)不受網(wǎng)絡上計算機臺數(shù)的影響。15 / 71 系統(tǒng)自檢功能1)系統(tǒng)具有在線自檢功能，能以圖、表等方式來直觀反映，并能報警；2)對各種命令和操作設置超時監(jiān)視；3)對傳輸失敗的處理，重發(fā)三次才確認為硬故障；4)自動啟動：系統(tǒng)在上電或從嚴重故障中恢復時，能自動啟動；5)通道狀態(tài)監(jiān)視、切換：系統(tǒng)實現(xiàn)對通道的監(jiān)視,主用通道發(fā)生故障時可自動投入備用通道并具有手動切換的功能；6)對運行設備的故障發(fā)生時間，恢復時間能自動記錄；7)對系統(tǒng)中運行設備進行工況監(jiān)視。 安全功能本系統(tǒng)的系統(tǒng)管理軟件提供以下功能：1)操作員登錄需要身份認證；2）操作員的任何操作（遙控、人工置數(shù)、修改數(shù)據(jù)參數(shù)、修改歷史數(shù)據(jù)等）均要經(jīng)過權限認證；3）系統(tǒng)對每一個重要操作均可形成操作記錄。5 技術參數(shù) 系統(tǒng)容量1)遙信 64*64(可擴)2)遙測 32*64(可擴)3)電度 4*64 (可擴)4)遙控 2*64 (可擴)5)SOE 64*64(可擴)6)采集設備個數(shù) ≤64 (可擴) 技術指標1)開關變位傳送至主站時間 ≤ 1s2)遙測變化傳送至主站時間 ≤ 1s3)控制命令下行 ≤ 1s4)遙調命令下行 ≤ 1s5)畫面響應時間 ≤ 2s6)畫面刷新間隔 ≤ 2～10s 可調7)系統(tǒng)可用率 ≥%8)平均無故障運行時間 ≥40000h9)CPU 負載率 正常狀態(tài)下 ≤ 30% 事故情況下 10 秒鐘 ≤ 60%注：具體使用說明見《DPS301M 廠站自動化監(jiān)控系統(tǒng)使用說明書》 。第二部分 系列通信服務器1 概述DPR321CM 通信服務器為 DP3900 礦用電站自動化系統(tǒng)通信管理單元。采用以太網(wǎng)或控制局域網(wǎng)直接和網(wǎng)上測量控制裝置，保護裝置等其他自動化智能設備交換數(shù)據(jù)。還具有多個串行通信口和調制解調器接口，能同時與多個主站或其他串行通信設備通信。DPR371CM 通信服務器為 DP3900 礦用電站自動化系統(tǒng)網(wǎng)絡轉發(fā)單元，采用控制局域網(wǎng)和保護裝置連接，將數(shù)據(jù)轉換為以太網(wǎng)方式上傳至廠站層，完成 DP3900 礦用電站自動化系統(tǒng) CANBUS 網(wǎng)絡與以太網(wǎng)的轉化功能。DPR321CM、DPR371CM 采用通用的 CPU 模件，配置不同的接口插件，安裝方式不同。DPR321CM 及 DPR371CM 通信服務器配置說明見《DPR320CM 系列通信服務器說明書》 。2 裝置主要功能 站內(nèi)數(shù)據(jù)的收集1) 本裝置 CPU 插件均有兩個工業(yè)級的以太網(wǎng)接口，可用于站內(nèi)組網(wǎng)，裝置通過以太網(wǎng)收集保護裝置的信息。以太網(wǎng)接口有兩種形式：RJ45 插口： 用于雙絞線電纜連接；光纖插口： 用于光纜連接；通訊規(guī)約： 以太網(wǎng) 103 規(guī)約；通訊速率： 10Mbps；2) 本裝置每塊 CPU 板均有兩個適合于工業(yè)現(xiàn)場的控制局域網(wǎng) CAN 接口，組成雙網(wǎng)絡；也可將站內(nèi)裝置平均分配到兩個網(wǎng)絡上，以降低網(wǎng)絡負荷。CAN（Controller Area Net）網(wǎng)的主要特點有：高速率： CAN 通信速率最高可達 1Mbps；長距離： 直接通信距離最遠可達 10 km；多節(jié)點： 網(wǎng)上節(jié)點實際可達 110 個；低成本： 通信介質無特殊要求，可采用廉價的雙絞線；3) 本裝置接口板 1 均有四個串行通訊口，可以實現(xiàn)多主站通信或與其他自動裝置交換信息。通訊方式：國標 10CDT 等規(guī)約； 通訊速率：300～9600 bps 可調；通訊接口：RS232，RS485，RS422； 和遠方主站的通信DPR321CM 具有豐富的接口方式，可通過以太網(wǎng)口、以太網(wǎng)光纖口、RS23 ，RS48調制解調器等與主站通信或與其他控制系統(tǒng)交換信息。裝置集成了豐富的規(guī)約庫，并可根據(jù)用戶要求單獨進行特殊規(guī)約的開發(fā)。通訊規(guī)約：IEC6087051010104 規(guī)約、DL45191 部頒 CDT 規(guī)約、N4FPOLLING 規(guī)約、DISA 規(guī)約、 規(guī)約、MODBUS 規(guī)約、SC1801 規(guī)約；通訊速率：串口 300～9600bps 可調，以太網(wǎng) 10M/bps；通訊接口：以太網(wǎng)口、以太網(wǎng)光纖口、RS23RS48調制解調器； 17 / 71 自診斷具有在線監(jiān)測功能，調試診斷直觀方便3 主要技術性能參數(shù) 以太網(wǎng)最遠距離：100m 單段，無中繼器（可通過適當手段延長） 最大速率：10 Mbps 隔離電壓：大于 1500V 控制局域網(wǎng)最遠距離：10km 最大速率：1000kbps 隔離電壓：大于 1500V 串行通信口通信速率 300－9600 bps 可調 實現(xiàn)與主站通信或站內(nèi)其它串行設備通信 4 主要原理說明 站內(nèi)通信網(wǎng)在礦用電站自動化系統(tǒng)中，目前常用的串行通信接口有 RS23RS422 和 RS485 等接口，而現(xiàn)在站內(nèi)的許多智能裝置也只帶有此類接口，如智能電度表系統(tǒng)、智能直流電源系統(tǒng)、小電流接地選線裝置等等。為了滿足現(xiàn)場信息采集的需要，此類接口必須具備。在自動化系統(tǒng)信息流中，從信息的重要性和數(shù)據(jù)的容量來看，數(shù)據(jù)采集和繼電保護信息作為主要信息。RS232 通信有效距離短，而 RS485 為主從式通信結構，在多節(jié)點及大容量信息情況下，如果僅僅依靠傳統(tǒng)的 RS232 或 RS485 接口通信，信息的實時性和可靠性受到約束。因此，在分層分布式設計思想的指導下，采用網(wǎng)絡技術來代替?zhèn)鹘y(tǒng)串口通信是國際國內(nèi)自動化產(chǎn)品設計發(fā)展的一種必然趨勢。DP3900 礦用電站自動化系統(tǒng)一般采用以太網(wǎng)為站內(nèi)通信的主干網(wǎng)。對于大型廠站，廠站層采用交換型集線器，將間隔層分為若干個子網(wǎng)，保證每個沖突域的節(jié)點數(shù)不致過多以確保系統(tǒng)的響應速率。采用TCP/IP 協(xié)議棧，在保證傳輸效率的前提下實現(xiàn)了通信系統(tǒng)的可靠性和兼容性。實時信息利用平衡式的TCP/IP 進行數(shù)據(jù)傳輸，可靠地實現(xiàn)變化數(shù)據(jù)的主動上報，使得 DP3900 礦用電站自動化系統(tǒng)建筑在一個更快、更高、更好的通信平臺之上。同時 DP3900 礦用電站自動化系統(tǒng)在井下用保護控制裝置中采用在礦用電站自動化系統(tǒng)中已得到成熟應用的現(xiàn)場總線 CANBUS?，F(xiàn)場總線是一種多主方式的廣播信道網(wǎng)，比傳統(tǒng)的點對點通信有優(yōu)勢，價格上比以太網(wǎng)便宜許多，為用戶所能接收。而 CANBUS 基于無破壞性的總線仲裁是其他現(xiàn)場總線不可比擬的，因此，本系統(tǒng)選用 CANBUS 作為間隔層設備的網(wǎng)絡，構成站內(nèi)數(shù)據(jù)采集和繼電保護信息采集系統(tǒng)。同時根據(jù)用戶及現(xiàn)場需要，為了采集站內(nèi)其他智能裝置的信息，裝置還配有傳統(tǒng)的 RS23RS485 接口，以實現(xiàn)站內(nèi)信息的最大量采集和可靠遠傳。 遠傳通信考慮到調度遠方主站對現(xiàn)場信息采集需要，通信服務器設計有 CPU 插件類型 1 板，CPU 插件類型 2 板，接口插件類型 1 板，接口插件類型 2 板板等多種插件類型，可滿足多個遠方主站以不同規(guī)約和不同通信方式的信息傳送，具體請看典型配置方案?？紤]到現(xiàn)行電力自動化市場上多種通信規(guī)約并存，通信問題一直困擾著自動化的發(fā)展，DP3900 礦用電站自動化系統(tǒng)構成時充分考慮用戶的需求及現(xiàn)場的實際情況，在 DPR321CM 通信管理機配備強大的內(nèi)置式通信規(guī)約，在基本不改動程序的情況下能兼容國內(nèi)外各種裝置，使困擾迎刃而解。其中內(nèi)含：IEC6087051010104 規(guī)約DL45191 部頒 CDTDISA 規(guī)約 規(guī)約 MODBUS 規(guī)約SC1801 規(guī)約 同時可根據(jù)用戶要求單獨進行特殊規(guī)約的開發(fā)。 硬件組成 DPR321CM 通信服務器由機箱、連線底板、顯示面板、電源插件、CPU 插件、各種接口插件、調制解調器（選配） 、光纖接口（選配） 、接線端子組成?；九渲脼殡娫床寮粔K，CPU 插件一塊，接口插件一塊，連線底板、顯示面板及機箱和相關接線端子。DPR371CM 通信服務器由機箱，連線底板模件、電源及接口模件、CPU 插件、接線端子組成?；九渲脼殡娫醇敖涌诓寮粔K、CPU 插件一塊、連線底板及機箱和相關接線端子。各部件說明如下：CPU 插件為裝置的網(wǎng)絡及串行通訊控制處理板，主要包含 CPU 模塊，大容量 ROM 和 RAM，網(wǎng)絡控制器等模塊。集中了裝置的網(wǎng)絡管理，遠程通信等功能。CPU 插件: 9 芯 D 型插座用于 RS232 通信，2 個 RJ45 水晶插座以太網(wǎng)口，8 芯鳳凰端子用于 CAN 網(wǎng)通信及 GPS 對時；接口插件為裝置的通信接口板，有若干種形式：接口插件類型 1:通過 4 個 9 芯 D 型插座引出 4RS232/RS485 通信接口；接口插件類型 2:通過 2 個 9 芯 D 型插座引出 2RS232/RS485 通信接口，同時通過一個 8 芯鳳凰端子引出 2 路調制解調器接口。顯示面板為裝置的當?shù)仫@示部分，將各 CPU 及相關通信接口的工作狀況，用發(fā)光二極管指示出來，便于監(jiān)測裝置的運行工況。調制解調器作為選配件，為 2 路調制解調器。根據(jù)現(xiàn)場情況最多可配 2 路以不同速率,不同規(guī)約遠傳。光纖接口也為選配件，可提供兩路以太網(wǎng)光纖通信 電源插件包含裝置的開關電源，可以任選交流 220V 或直流 220V/110V 作為電源。裝置面板見附圖 2。 軟件組成 本裝置采用了以實時多任務操作系統(tǒng)為核心的軟件結構，實現(xiàn)網(wǎng)絡通信控制及串行口通信等任務的調度管理，這樣不僅提高了軟件的運行可靠性，也具有更好的擴展性，同時裝置配備調試軟件，可以在 PC上實現(xiàn)裝置的所有參數(shù)配置。裝置軟件主要包括實時多任務操作系統(tǒng)、網(wǎng)絡通信控制程序、串行通信管理程序、監(jiān)控程序、自診斷程序等。主要程序如下：1)實時多任務操作系統(tǒng)作為軟件的核心部分，對裝置的各項硬件、軟件資源進行調度管理，保證各任務的實時響應和協(xié)調運19 / 71行。2)網(wǎng)絡通信控制程序網(wǎng)絡通信控制程序完成對局域網(wǎng)的控制及管理，實現(xiàn)本節(jié)點都可與網(wǎng)上各功能節(jié)點進行數(shù)據(jù)交換。3)通信管理程序 通信管理程序主要實現(xiàn)與主站或站內(nèi)其他設備通信功能，本裝置配有 6 個遠傳通信口：4 個RS232/RS485 通信口，2 個 RJ45 以太網(wǎng)口，支持 CDT、10104 等通信規(guī)約。并可根據(jù)需要支持其他類型的通信規(guī)約。4)終端監(jiān)控程序終端監(jiān)控程序具有強大的軟件功能，不僅可以得到數(shù)據(jù)實時顯示，還可以實現(xiàn)在線讀寫內(nèi)存，在線讀寫參數(shù)，實時通信報文監(jiān)視,遙控調試操作，校對時鐘日歷等測試功能。 5)自診斷、自恢復程序為了保證程序正常運轉，程序中設置了自診斷、自恢復模塊。在程序受干擾時，能及時診斷并結合硬件復位電路恢復程序正常運行。6)裝置調試軟件程序裝置配備強大的調試軟件工具，可以在 PC 機上以圖形化的方式實現(xiàn)裝置的規(guī)約選擇，參數(shù)配置，在線監(jiān)視等功能，大大簡化了裝置的調試工作。 以太網(wǎng) EtherNET本裝置 CPU 插件類型板備有 2 個以太網(wǎng)接口，使用 TCP/IP 協(xié)議，可以實現(xiàn)雙網(wǎng)互相備用方式運行。TCP/IP（Transmission Control Protocol/Inter Protocol——傳輸控制協(xié)議/網(wǎng)絡協(xié)議）是一個工業(yè)標準的協(xié)議集，包括 IP、TCP、UDP 等子協(xié)議，保證數(shù)據(jù)在網(wǎng)絡上的正確傳輸。配備有基于 TCP/IP 協(xié)議的104 規(guī)約，同時支持 4 個 TCP 連接，并可根據(jù)需要支持其他類型的通信規(guī)約。 控制器局域網(wǎng)（CAN_BUS）本裝置備有兩個特別適合于工業(yè)現(xiàn)場的控制局域網(wǎng) CAN 接口，可以實現(xiàn)雙網(wǎng)互相備用方式運行。 CAN網(wǎng)（Controller Area Net）的主要特點有：1）一種國際標準，ISO11898