【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 力系統(tǒng)中應(yīng)用較多。 由于 牽引供電 系統(tǒng)比較特殊 ， 遠(yuǎn)動(dòng)采用專(zhuān)用有線(xiàn)信道 。 3鐵路電力系統(tǒng)的構(gòu)成 該系統(tǒng)包括高壓監(jiān)控系統(tǒng)、低壓監(jiān)控系統(tǒng) 兩種 。 （ 1） 高壓監(jiān)控系統(tǒng)主要是對(duì)車(chē)站 10kV 變壓器原邊輸入電壓、輸入電流的監(jiān)控。它包括對(duì)輸入電壓值、輸入電流值的監(jiān)測(cè)，以及對(duì)安裝于 10kV 電線(xiàn)路上的高壓斷路 器的控制。 （ 2） 低壓監(jiān)控系統(tǒng)主要對(duì)車(chē)站 10kV 變壓器次級(jí)輸出電壓、輸出電流的監(jiān)控。它包括對(duì)輸出電壓值、輸出電流值的監(jiān)測(cè)；對(duì)輸出電流的故障錄波；對(duì)低壓配電盤(pán)中低壓斷路器的控制。 、配電所監(jiān)控系統(tǒng) 該系統(tǒng)主要包括對(duì)鐵路變、配電所內(nèi)高壓設(shè)備的監(jiān)控，以及對(duì)直流電源系統(tǒng)的監(jiān)控。該系統(tǒng)鐵路內(nèi)一般采取兩種方式。 （ 1） 變、配電所高壓設(shè)備二次保護(hù)裝置全面采用微機(jī)保護(hù)裝置。高壓設(shè)備的分合全部采用微機(jī)控制。高壓設(shè)備的保護(hù)整定值的設(shè)置也由操作員通過(guò)微機(jī)設(shè)置完成。 （ 2） 變、配電所高壓設(shè)備二次保護(hù)裝置仍然采用繼電器保護(hù) 裝置。同時(shí)，變、配電所內(nèi)增設(shè)微機(jī)監(jiān)測(cè)裝置。這兩種方式都能為電力遠(yuǎn)動(dòng)系統(tǒng)提供必要的數(shù)據(jù)接口，但是在方式二中，變、配電所高壓設(shè)備微機(jī)控制能力略顯不足，實(shí)現(xiàn)電力系統(tǒng) “遠(yuǎn)動(dòng) ”比較困難。 如果說(shuō)電力遠(yuǎn)動(dòng)系統(tǒng)是一棵大樹(shù)，車(chē)站監(jiān)控系統(tǒng)及變、配電所監(jiān)控系統(tǒng)是這電氣工程系電力系統(tǒng)監(jiān)控技術(shù)課程設(shè)計(jì) 5 棵大樹(shù)的葉，那么通訊通道就是這棵大樹(shù)的枝干。車(chē)站監(jiān)控系統(tǒng)及變、配電所監(jiān)控系統(tǒng)所采集的大量信息通過(guò)通訊通道送往調(diào)度中心，調(diào)度中心通過(guò)該通道向車(chē)站監(jiān)控系統(tǒng)及變、配電所監(jiān)控系統(tǒng)下達(dá)遙控指令。 目前，在鐵路內(nèi)部，通訊通道一般采用公網(wǎng)進(jìn)行通訊。通訊設(shè)備一般采用調(diào)制解調(diào)器。該種方式優(yōu)點(diǎn)是通訊通道運(yùn)營(yíng)成本較低，但通訊速度較慢。 4牽引供電 變電所 自動(dòng)化遙信 設(shè)計(jì) 變電所 電氣主接線(xiàn) 電氣主接線(xiàn) 電氣工程系電力系統(tǒng)監(jiān)控技術(shù)課程設(shè)計(jì) 6 終端原理 變電所 自動(dòng)化終端裝置由系統(tǒng)電源、功能插件、接口插件或接口端子板、蓄電池等組成。此外，還可以根據(jù)用戶(hù)實(shí)際需要配置各種通信單元等擴(kuò)展設(shè)備， 變電所 自動(dòng)化終端概要圖見(jiàn)圖 ， 功能插件包括主控插件、交流采樣插件、遙信采集插件 、遙控插件。接口插件包括交流采樣接口插件 /端子板、遙控輸出接口插件 /端子板、遙信采集接口插件 /端子板。 變電所 自動(dòng)化終端裝置各功能插件 中，主控插件、系統(tǒng)電源模塊屬于基本插件，其余功能插件遙信采集插件、遙控輸出插件、交流采樣插件和通信插件為選配插件，可以根據(jù)用戶(hù)需要靈活配置，接口插件應(yīng)根據(jù)功能插件的配置進(jìn)行相應(yīng)選擇。 遙信信息通常由電力設(shè)備的輔助接點(diǎn)提供，輔助接點(diǎn)的開(kāi)合直接反應(yīng)出該設(shè)備的工作狀態(tài)。提供給遠(yuǎn)動(dòng)裝置的輔助接點(diǎn)大多為無(wú)源接點(diǎn)，即空接點(diǎn)，這種節(jié)點(diǎn)無(wú)論是在 “開(kāi) ”狀態(tài)還是 “合 ”狀態(tài)下，接點(diǎn)兩端均無(wú)電位差。斷路器和隔離開(kāi)關(guān)提供的就是這一類(lèi)輔助接點(diǎn)。另一種輔助接點(diǎn)則是有源節(jié)點(diǎn)，有源節(jié)點(diǎn)在 “開(kāi) ”狀態(tài)時(shí)兩端有一個(gè)直流 電壓 ，是由系統(tǒng)蓄電池提供的 110V 或 220V 直流電壓。一些保護(hù)提供此類(lèi)接點(diǎn)。 下面 給出了兩類(lèi)觸點(diǎn)的例子。圖 是斷路器動(dòng)作機(jī)構(gòu)原理圖。當(dāng)和閘線(xiàn)圈YC 通電時(shí)，斷路器閉合，輔助觸點(diǎn) QF 斷開(kāi)；當(dāng)跳閘線(xiàn)圈 YT 通電時(shí)，短路器斷開(kāi)，輔助觸點(diǎn) QF 閉合。 QF 為動(dòng)作觸點(diǎn)，如直接提供給遠(yuǎn)動(dòng)裝置，則是一無(wú)源觸點(diǎn)。通常情況下，二次系統(tǒng)都要給遠(yuǎn)動(dòng)裝置提供相應(yīng)的空觸點(diǎn)，但有時(shí)需要 變電所 自動(dòng)化終端結(jié)構(gòu) 電氣工程系電力系統(tǒng)監(jiān)控技術(shù)課程設(shè)計(jì) 7 在保護(hù)回路中提取有源觸點(diǎn)。圖 是斷路器跳閘音響回路的一部分。斷路器在合閘位置時(shí)，控制開(kāi)關(guān) SA 投入合閘后位置，則 SA 的 132321 兩對(duì)觸點(diǎn)閉合，而串接在該 回路中的斷路器輔助接點(diǎn) QF 在斷開(kāi)位置。 不論無(wú)源還是有源觸點(diǎn)，由于他們來(lái)自強(qiáng)電系統(tǒng)，直接進(jìn)入遠(yuǎn)動(dòng)裝置將會(huì)給干擾甚至損壞遠(yuǎn)動(dòng)設(shè)備，因此必須加入信號(hào)隔離措施，如圖 所示采用繼電器隔離，當(dāng)斷路器在斷開(kāi)時(shí)，其輔助接點(diǎn) QF 閉合使繼電器 K 動(dòng)作，其動(dòng)作觸點(diǎn) K閉合，輸出的遙信信息 YX 為低電平 “0”狀態(tài)。反之產(chǎn)生高電平 “1”狀態(tài)的遙信信息 YX，同樣在圖 中采用光電耦合器隔離也有相似的過(guò)程。當(dāng)斷路器斷開(kāi)時(shí) ，QF 閉合使發(fā)光二極管發(fā)光，光敏二極管 導(dǎo)通，集電極輸出低電平 “0”狀態(tài)。當(dāng)斷路器閉合時(shí)， QF 斷路器使發(fā)光二極管中無(wú)電流通過(guò)，光敏三極管截止，集電極輸出高電平 “1”狀態(tài)。 5通信規(guī)約配置 及 規(guī)約解釋 報(bào)文 ： Polling 方式中無(wú)論是主站向子站發(fā)送的命令。還是子站向主站回送的數(shù)據(jù)，都稱(chēng)報(bào)文。每個(gè)報(bào)文含有一個(gè)完整的意義，但是不同的報(bào)文長(zhǎng)度不一定圖 無(wú)源觸點(diǎn)要想對(duì)象圖 有源觸點(diǎn)遙信對(duì)象 圖 遙信信息繼電器隔離 圖 遙信信息光電耦合隔離 電氣工程系電力系統(tǒng)監(jiān)控技術(shù)課程設(shè)計(jì) 8 相同。 類(lèi)別與類(lèi)型 ： 類(lèi)型是指數(shù)據(jù)不同的分類(lèi) 。 數(shù)據(jù)的類(lèi)型分別為模擬量、狀態(tài)量、狀態(tài)變化量、時(shí)標(biāo)量等。類(lèi)別指數(shù)據(jù)或信息一舉不同的掃描周期劃分為 12345670類(lèi)。對(duì)各種數(shù)據(jù)要分別 指定屬于某一類(lèi)別，任一類(lèi)別掃描周期可由外面輸入定義。時(shí)標(biāo)量定義為 8。 模塊 ： 一臺(tái) RTU 由若干模塊構(gòu)成，每個(gè)模塊有特定的地址說(shuō)明，模塊地址通常占一個(gè)人字節(jié)，但只用其中的低五位表示。這里的模塊是邏輯概念而不是物理概念。一個(gè)物理概念的模塊可以占一個(gè)模塊地址，也可以占兩個(gè)模塊地址；與此同時(shí)，一個(gè)地址的模塊也可以由好幾塊印制板構(gòu)成。 RTU 與前置機(jī)之間采用異步通信方式，字符格式是 ： 一位起始位，一位停止位，無(wú)奇偶校驗(yàn)位，每個(gè)字符八位數(shù)據(jù)位。 本規(guī)約中的報(bào)文可分為三種報(bào)文格式：主站向子站詢(xún)問(wèn)的報(bào)文格式 ，子站向主站回答確認(rèn)或否定確認(rèn)的報(bào)文格式，主站向子站或子站向主站傳送數(shù)據(jù)的報(bào)文格式。 主站向子站詢(xún)問(wèn)的報(bào)文格式見(jiàn)圖 ，我們稱(chēng)它為報(bào)文格式 1。 報(bào)文的第一個(gè)字節(jié)為子站地址 i，可以取 00H—FFH。當(dāng) RTU 地址取 FFH 時(shí)，該報(bào)文為廣播命令，他是面向全部子站設(shè)備的操作命令，所有子站都要接受收，第二個(gè)報(bào)文類(lèi)型可以取 05H 和 1AH。當(dāng)報(bào)文類(lèi)型代碼為 05H 時(shí)，該報(bào)文為類(lèi)別詢(xún)問(wèn)報(bào)文；為 1AH 時(shí)，該報(bào)文為重復(fù)詢(xún)問(wèn)報(bào)文，報(bào)文格式分別見(jiàn)圖 和圖 。類(lèi)別詢(xún)問(wèn)報(bào)文的數(shù)據(jù)區(qū)為一個(gè)字節(jié)，稱(chēng)詢(xún)問(wèn)類(lèi)別，它的 8 位與 8 種類(lèi)別對(duì)應(yīng)。 當(dāng)主站希望收集某幾個(gè)類(lèi)別的變化數(shù)據(jù)時(shí)，就將詢(xún)問(wèn)類(lèi)別的某幾位置 “1”。如果詢(xún)問(wèn)第 8類(lèi)別的數(shù)據(jù)，就將詢(xún)問(wèn)類(lèi)別字節(jié)置成全 “0”。重復(fù)詢(xún)問(wèn)報(bào)文的數(shù)據(jù)區(qū)為兩個(gè)字節(jié)，稱(chēng)重復(fù)詢(xún)問(wèn)類(lèi)別標(biāo)志和詢(xún)問(wèn)類(lèi)別標(biāo)志。當(dāng)主站發(fā)出的類(lèi)別詢(xún)問(wèn)報(bào)文沒(méi)有收到子站的正確回答時(shí)，主站向子站發(fā)送重復(fù)詢(xún)問(wèn)報(bào)文。重復(fù)詢(xún)問(wèn)報(bào)文中的重復(fù)詢(xún)問(wèn)類(lèi)別標(biāo)志是原先發(fā)送的類(lèi)別報(bào)文中詢(xún)問(wèn)類(lèi)別字節(jié)的重復(fù)。該報(bào)文中的詢(xún)問(wèn)類(lèi)別標(biāo)志字節(jié)某位為 “1”，表示原先發(fā)送的類(lèi)別詢(xún)問(wèn)報(bào)文中沒(méi)有詢(xún)問(wèn)的類(lèi)別，這一次需要訪(fǎng)問(wèn)。報(bào)文的校驗(yàn)碼為一個(gè)字節(jié)。 圖 報(bào)文格式 1 圖 類(lèi)別詢(xún)問(wèn)報(bào)文 圖 重復(fù)詢(xún)問(wèn)報(bào)文圖 報(bào)文格式 2 電氣工程系電力系統(tǒng)監(jiān)控技術(shù)課程設(shè)計(jì) 9 子站向主站回答確認(rèn)或否定確認(rèn)的報(bào)文格 式見(jiàn)圖 ，我們稱(chēng)它為報(bào)文格式2， 。這兩種報(bào)文都是三個(gè)字節(jié)，第一個(gè)字節(jié)為子站地址，取 00H—FEH。第二字節(jié)報(bào)文類(lèi)型取 06H 時(shí)，確認(rèn)報(bào)文，它表示子站正確收到主站命令；取 15H 時(shí)，為否定確認(rèn)報(bào)文。第三字節(jié)類(lèi)別標(biāo)志字節(jié)的 0~7 位，與數(shù)據(jù)類(lèi)別的 0~7 位相對(duì)應(yīng)。如果 RTU 中某一類(lèi)別的數(shù)據(jù)有變化，在子站向主站的回答報(bào)文中，將報(bào)文標(biāo)志字節(jié)中的對(duì)應(yīng)位置成 “1”，數(shù)據(jù)無(wú)變化的類(lèi)別，對(duì)應(yīng)位取 “0”。這種報(bào)文不帶校驗(yàn)字節(jié)。 傳送數(shù)據(jù)的報(bào)文格式見(jiàn)圖 ，我們稱(chēng)它為報(bào)文格式 3。它用于主站向子站傳送數(shù)據(jù)，也用于子站向主站傳送數(shù) 據(jù)。報(bào)文的第一個(gè)字節(jié)為子站地址，第二字節(jié)的 8 位中只用低 6 位作為報(bào)文類(lèi)型的代碼。這兩位在主站向子站的報(bào)文中沒(méi)有定義；在子站向主站的報(bào)文中，最高位為 “1”表示子站的事件順序記錄向主站報(bào)告，次高位為 “1”表示子站的隨機(jī)存儲(chǔ)器出錯(cuò)。第三個(gè)字節(jié)的取值范圍時(shí)00H—FBH。在子站向主站的報(bào)文中，數(shù)據(jù)至少包含一個(gè)類(lèi)別標(biāo)志，它是數(shù)據(jù)區(qū)的第一個(gè)字節(jié)，類(lèi)別標(biāo)志字的某一位為 “1”時(shí)，表示子站某一類(lèi)別的數(shù)據(jù)有變化，需要向主站報(bào)告，因此數(shù)據(jù)區(qū)長(zhǎng)度 N 的取值可為 01H—FBH。報(bào)文的校驗(yàn)碼為兩個(gè)字節(jié)。 主站向子站發(fā) 送的命令共有 24 條，按功能可分為：查詢(xún)命令，送參數(shù)命令，控制命令和專(zhuān)用命令四大類(lèi)。表 列出了 24 種命令的分類(lèi)、各種命令的名稱(chēng)、報(bào)文類(lèi)型碼和報(bào)文字節(jié)數(shù)。 表 主站 — 子站的命令報(bào)文表 命令分類(lèi) 命令名稱(chēng) 報(bào)文類(lèi)型 報(bào)文字節(jié)數(shù) 查詢(xún)命令 召喚故障模塊 02H 5 類(lèi)別詢(xún)問(wèn) 05H 4 請(qǐng)求數(shù)據(jù)報(bào)文 0DH 可變 召喚事件記錄數(shù)據(jù) 0FH 7 圖 報(bào)文格式 3 電氣工程系電力系統(tǒng)監(jiān)控技術(shù)課程設(shè)計(jì) 10 重復(fù)詢(xún)問(wèn) 1AH 5 查詢(xún)參數(shù)組號(hào) 2EH 5 送參數(shù)命令 設(shè)置 RTU 工作方式 03H 可變 發(fā)送壓縮因子 04H 13 設(shè)置時(shí)鐘 0CH 11 設(shè)置回答數(shù)據(jù)區(qū)最大長(zhǎng)度 10H 6 發(fā)送掃描頻率 11H 13 發(fā)送濾波系數(shù) 13H 13 指定參數(shù)組號(hào) 2DH 6 控制命令 復(fù)位 RTU 01H 5 停止 RTU 掃描 07H 5 允許 RTU 掃描 08H 5 停止 I/O 模塊掃描 09H 可變 允許 I/O 模塊掃描 0AH 可變 電源合閘確認(rèn) 12H