一种能实现异种网络互联的通信控制器

变电站内通信网络的多样性给了用户更多选择，同时也带来了如何将这些异种网络互联以实现互操作的现实问题。变电站内的设备同样面临看数据集中、传输和维护的新课题，一个可行的解决方法就是实现设备网络化。文中基于嵌入式以太网技术，设计了一种具有多种接口，能实现异种网络互联的通信控制器。通过这种通信控制器，可以实现低速的串行总线、现场总线网络和高速以太网之间的互联，以及串行总线协议和现场总线协议到TCP／IP协议的转换，从而实现不同厂商的异种网络互联，构建出高速、可靠、开放的站内通信网络。由于以太网和Internet能够方便地实现互联，对变电站内智能电子设备(IED)的数据访问可以方便地扩展到整个广域网范围内，从而实现基于Internet的远程控制。     

基于ARM平台及嵌入式实时操作系统的通信管理机

变电站内的通信网络和通信协议的多样性带来了如何实现互操作的现实问题,而基于IEC61850标准的变电站自动化系统不可能短期内实现,一个可行的解决方案就是在变电站通信网络中采用通信管理机。通过通信管理机,可以实现低速的串行总线、现场总线网络和高速以太网之间的互联,构建出高速、可靠、开放的变电站通信网络。基于ARM平台采用嵌入式以太网技术和嵌入式实时操作系统,设计了一种具有多种通信接口,能实现异种网络互联的通信管理机,简述了通信管理机在变电站自动化系统应用优势,详细介绍了该系统软、硬件的设计实现。     

以太网在变电站自动化系统通信中的应用前景

从变电站自动化系统的分层分布式结构及其通信任务和要求出发,分析了目前现场总线技术标准过多,信息交互困难及通信控制器不易扩展,开放性、灵活性不强的缺陷。提出基于以太网的变电站自动化系统,重点论述了基于网络控制的分布式变电站自动化系统网络结构简单、设备通用、通信速率快、全双工通信等优点;特别给出了嵌入式以太网的应用模式(每个间隔层设备配置一个以太网接口、多个智能电子设备通过RS-232/485或现场总线与以太网连接、以上2种的混合模式);最后,指出采用交换式高速以太网,并使节点工作在全双工方式,能满足变电站数据传输的实时性和可靠性要求。     

基于C8051F单片机的Profibus-DP从站的开发

为了使具有RS485/RS232接口的设备方便地接入Profibus现场总线网络,基于C8051F020单片机,研制了以西门子公司的协议芯片SPC3为基础的Profibus-DP从站。首先介绍了Profibus通信的基本原理,然后详细论述了系统的硬件构成,给出了相应的功能框图,同时对软件的整体结构及部分功能模块进行了论述,最后给出了试验结果。试验结果表明设备间通信正常,该接口控制器可以应用于数据采集、执行和控制等设备,实现RS485/RS232设备与Profibus现场总线的无缝互联。     

广域测量系统中PMU的通信方案

在基于数字信号处理器（DSP）和高速AVR系列单片机的双CPU协调工作的同步相量测量单元（PMU）研究开发的基础上，进行了其通信方式的研究。PMU内部DSP与AVR单片机之间采用串行外围接口（SPI）实现高速可靠通信，以便AVR单片机完成瞬时数据和相量数据的记录、显示和通信，实现PMU独立运行；PMU与现场工控机之间采用通用串行总线(USB)接口传送瞬时数据和相量数据，实现局域分析和控制；以控制器局域网（CAN）总线和工业以太网技术相结合的通信方式把相量数据传送至测量中心实现全网分析和控制。     

基于嵌入式以太网的变电站自动化系统的实现

提出了基于嵌入式以太网的变电站自动化系统通信网络的3种典型应用模式及其适用范围,论述了基于嵌入式以太网的变电站自动化系统中间隔层设备与站控层设备之间的通信宜采用UDP数据报传输层协议的必要性.为了将IEC 60870-5-103应用于变电站内采用以太局域网的情况,给出了基于嵌入式以太网的变电站自动化系统传输协议的有关定义和网络传输要求.文中所提出的通信网络及传输协议已在工程实际中大量应用,取得了良好的效果.     

广域测量系统中PMU的通信方案

在基于数字信号处理器(DSP)和高速AVR系列单片机的双CPU协调工作的同步相量测量单元(PMU)研究开发的基础上,进行了其通信方式的研究。PMU内部DSP与AVR单片机之间采用串行外围接口(SPI)实现高速可靠通信,以便AVR单片机完成瞬时数据和相量数据的记录、显示和通信,实现PMU独立运行;PMU与现场工控机之间采用通用串行总线(USB)接口传送瞬时数据和相量数据,实现局域分析和控制;以控制器局域网(CAN)总线和工业以太网技术相结合的通信方式把相量数据传送至测量中心实现全网分析和控制。     

基于以太网与CAN总线互联网关的变电站自动化系统通信网络设计

以太网和CAN总线配合应用已经成为新一代变电站自动化系统的发展趋势。结合变电站自动化系统的分层分布式结构及其通信任务和要求,针对变电站自动化系统间隔层装置多、大量的智能单元信息交互困难以及通信控制器不易扩展等缺陷,设计了一种基于以太网和CAN总线互联网关的变电站自动化系统通信网络,为实现变电站自动化系统互操作性、可扩展性和高可靠性提供了可行依据。     

供配电线路自适应保护系统通信性能分析

为验证供配电线路自适应保护系统的通信性能,基于DeviceNet现场总线和工业以太网构建了其通信网络。提出了现场总线传送延时模型和性能评价指标,评估了自适应保护系统DeviceNet通信在状态改变和轮询这2种数据触发方式下的传送延时、吞吐量、网络效率、网络利用率;给出了交换式工业以太网传送延时的组成及基本公式,分析了自适应保护系统内交换式工业以太网周期性通信的传送延时。仿真结果表明,该系统DeviceNet通信和工业以太网通信在实时性、可靠性方面均能满足变电站自动化的要求。     

基于SX52的嵌入式Web服务器远程监控的实现

工业控制领域检测系统一般都是基于现场总线技术构建的,随着网络技术与微控制器的发展,这种监测系统已不适应社会的需求。作为一项新技术,嵌入式以太网是指将嵌入式系统接入以太网。嵌入式Web能够在Internet上通过Web浏览器访问设备,实现嵌入式系统的远程监测、控制、诊断测试和配置等功能,为高速以太网在工业现场分布式控制提供了方便、快速、通用性强、成本相对低廉的新型控制方案。系统硬件结构1.系统总体硬件结构系统的硬件主要由两大部分组成。嵌入式web服务器,底层传感器电路组成的监测节点和控制器设备。嵌入式Web服务器是硬件系统…     

嵌入式通信管理装置的设计和实现

介绍了一种采用嵌入式Linux操作系统和PC/104嵌入式控制PC构建的通信管理装置的 设计和实现过程。该装置具有以太网接口、CAN现场总线接口及8路标准异步串行接口，可以灵 活应用于控制系统中的各个通信环节，实现异种网络间的通信协议转换和数据管理功能。该装置 运行可靠性高、组态维护简捷，并且支持客户二次开发通信驱动程序。     

基于以太网的变电站监控网络系统的研究

当前,以太网已成为变电站自动化系统通信的发展方向。文章分析了变电站内网络通信数据类型,论证了基于以太网的变电站自动化系统满足数据实时性的要求,并提出了进一步改进实时性的措施以及如何实现高效可靠的数据传输。通过对传输层协议的分析,在间隔层选择了分组广播模式作为传输模式,UDP作为嵌入式以太网的传输层协议。提出了基于嵌入式以太网的面向超高压变电站自动化系统的通信网络,并做了详细的分析。     

嵌入了TCP/IP协议的单片机数据通信系统的设计与实现

首先介绍以太网控制芯片RTL8019AS，设计在有限存储空间的单片机中嵌入TCP／IP协议的数据通信系统，实现了用户终端通过嵌入TCP／IP单片机系统与现场总线RS—485设备的数据通信和控制。     

基于Nucleus Plus平台的以太网接口设计

为了实现变电站自动化系统内部不同智能电子设备（IED）间的互操作,国际电工委员会（IEC）制定并颁布了变电站通信网络和系统的国际标准IEC61850。基于以太网和TCP／IP协议的通信网络将成为变电站自动化通信系统的主流。本文以MPC555＋Nucleus Plus构成的嵌入式系统为例,介绍了嵌入式系统中以太网接口的软硬件设计方法和LwIP协议的移植。     

变电站现场设备通信的LonWorks实现

针对现有变电站内二次设备间串行通信存在的问题及变电站综合自动化发展的要求，介绍了采用基于LonWorks现场总线的变电站二次设备现场及与站控计算机间通信的实现方案。运用现场总线技术代替传统的串行通信，不但提高了各设备间的通信速率，而且使系统可靠、灵活、易于扩展。运行结果表明，采用该技术后现场各设备间通信状况有了显著的改善。     

广义现场总线标准与工业以太网

较全面地论述了现场总线及不同工业领域的低层串行数字通信网络的国际标准：包括8类总线的IEC61158标准，以及用于公路车辆数字信息交换的ISO11898标准，列车通信网标准IEC61375，用于低压配电与控制装置的控制器与设备接口标准IEC62026，用于工业机械（机床）运动控制的实时通信标准IEC61491（SERCOS）。介绍了我国制订现场总线标准的动向。论述了高速以太网用作现场总线的发展趋势。     

基于Modbus/TCP的火电厂实时数据集成及网络通信控制器研制

研制了应用于火电厂给煤系统的火电厂实时数据集成及网络通信控制器.使用Modbus/TCP统一标准协议实现数据的实时通信,将异构设备接口通信归一化.控制器采用双处理器并行通信模式及分任务处理结构,双处理器在握手信号控制下,通过8位并行数据线传输数据,随之进行Modbus/TCP数据封装,将TTL电平信号转换成网络信号,通过工业以太网送至上位监控中心.所研制的控制器解决了现场异构设备不同通信规约带来的数据集成和传输问题.该控制器现场运行稳定可靠,满足研制要求.     

嵌入式以太网在变电站自动化系统智能化电气设备上的实现

介绍了基于IEC61850体系的变电站自动化系统结构，并指出其主要的实现目标及倡导的基于以太网技术的“无缝通信体系”，阐述了将NET ARM以太网控制器及收发器芯片集成到现有的智能化电气设备(IED)上的实现方案和IED直接上以太网的设计思想。同时指出应用基于TCP／IP的IEC60870—5—104应用层协议在变电站自动化系统内及与调度自动化系统间实现无缝通信是当前非常实际的办法。     

PC机通过USB口与工业控制系统的通信实现

工业领域中PC机与工业控制系统的通信方式一般通过串行口实现,鉴于通用串行总线USB（Universal Serial Bus）的优越性,设计了基于USB总线的数据采集系统．该系统是由增强型P89C61X2单片机、CAN控制器SJA1000和USB2．0接口芯片ISP1581组成,工业控制网络为基于CAN总线的现场总线控制系统。阐述了PC机通过USB口与工业控制系统（CAN网络）通信的实现方法和设计细节。结果表明,通过PC机的USB口可以对CAN总线控制网络上的数据和信息进行实时采集和处理,     

基于以太网的全集成自动化方案的设计与实现

针对目前多种现场总线协议共存的现状,提出了一种基于以太网的全集成自动化方案.应用以太网技术可以将企业内部的异类现场设备进行信息集成,实现统一的数据管理、统一的通信、统一的编程和组态.本文在系统地阐述了全集成自动化理念的基础上,通过设计协议转换网关并应用串口服务器,实现了基于以太网通信技术的全集成自动化方案,由于信息交互直接在设备层实现,硬件设计成本较低,非常适合于企业内部盼信息集成.