多协议以太网网关在煤矿综合自动化系统的研究与开发

针对当前构建煤矿综合自动化系统的需要,研究开发了一种具有前置数据处理和协议转换功能的多协议以太网网关。首先选择内嵌MontaVista Linux嵌入式实时操作系统的MOXA UC-7420智能通信平台作为网关的开发平台,并以煤矿综合自动化系统中的变电站自动化系统接入煤矿综合自动化系统为背景,构建了基于多协议以太网网关的解决方案,然后重点围绕网关应用软件的设计与实现,阐述了网关应用软件的总体架构,各主要模块的设计方案及实现。最后,给出了多协议以太网网关在现场的具体应用。     

嵌入式以太网在变电站自动化系统中的实现

以太网已成为变电站自动化系统通信的发展趋势.低压变电站自动化系统的间隔层设备硬件平台配置较低,通常难以引入实时操作系统(RTOS)及其TCP/IP协议栈.文中研究了在低硬件配置平台上实现嵌入式以太网通信软件的若干关键问题,提出了一种多任务分时、分层的以太网通信软件结构;对内存采用实时性较好的空间表进行管理,对报文采用动态的组织和管理方式;对间隔层设备的路由和地址解析问题,间隔层设备只实现地址解析功能,变电站的外出网关设定地址解析协议(ARP)代理功能,从而大大降低了系统的复杂性.另外,还针对以太网实现中的其他问题进行了讨论.     

工业以太网技术在变电站自动化系统中的应用

针对当前变电站自动化系统中通信网络的特点,依托于实际的大型变电站自动化系统开发项目,着眼于以太网上不同协议和传输机制对教据传输的实时性,可靠性会产生不同的效果.首先分析了工业以太网在当前新兴的两层式变电站体统应用的缺陷,提出了组播技术、UDP扩展协议在工业以太网中的应用策略,以及实现中的关键技术.     

工业以太网技术在变电站自动化系统中的应用

针对当前变电站自动化系统中通信网络的特点,依托于实际的大型变电站自动化系统开发项目,着眼于以太网上不同协议和传输机制对数据传输的实时性、可靠性会产生不同的效果。首先分析了工业以太网在当前新兴的两层式变电站体统应用的缺陷,提出了组播技术、UDP扩展协议在工业以太网中的应用策略,以及实现中的关键技术。     

UDP协议在变电站自动化通信系统中的实现

提出了一种基于以太网通信的变电站自动化系统的建构模式，基于这一模式，就如何在以太网上实现高效可靠的数据传输进行了研究。通过综合分析，选择TCP／IP模型及UDP(User Datagram Protocol)协议用于完成以太网通信任务，并详细阐述了UDP协议在通信控制层、变电站层的实现方法。根据变电站自动化系统中数据通信的特点，提出了可同时对通信速度和通信可靠性进行有效便捷评估的“1s未更新概率”的数学计算方法：并借助此概率的计算对提出的以太网通信方案进行评估。     

基于PIC18F66J60的LonWorks以太网网关设计

设计实现了一个基于PIC18F66J60的LonWorks以太网网关。网关利用电力线智能收发器PL3120和带有以太网接口功能的单片机PIC18F66J60分别实现与LonWorks网络和以太网的接口功能。在硬件SPI接口的基础上,增加了三条握手信号并设计了相应的驱动程序,实现了两个芯片间的双向通信。以太网协议主要通过移植公开的经过实用验证过的Microchip TCP/IP协议栈实现,减小了编程工作量。该设计方案具有电路简单,成本低和可靠性高等特点。     

基于边缘计算的电力智能网关模型开发框架

网关作为智能电气装备的核心部件,承担着电力信息和数据的互联、调度和控制.结合配电智能网关联动 控制、策略控制和数据处理等需求,设计了基于边缘计算的电力智能网关模型(简称网关模型).网关模型的数据处 理部分灵活性强,只需调用或修改相应的协议接口和配置即可实现智能网关的自动化构建,满足不同协议构建需求. 网关模型架构、功能设计和系统实现表明了基于该模型构建的新网关具有低难度、高效和低错误复现率的特点.     

多协议网关在PLC系统升级中的应用

为了实现S5 PLC与S7 PLC之间稳定可靠的点对点通讯连接,在新老设备之间采用直接连接没有达到生产要求的情况下,我们采用了第3方多协议网关通讯设备,在新老设备之间建立了间接的基于多协议网关的连接.实现了西门子S5 PLC与S7 PLC之间基于RKSl2协议的串行通讯,不仅达到了生产要求而且实现了生产管理系统的平滑升级.由此可见对于设备之间由于不明原因或者兼容性引起的通讯问题可以通过采用第3方设备来快速解决.     

嵌入式WMMP-T协议的物联网网关系统的设计

针对目前移动通信网络、互联网络和传感器网络之间的相互独立,没有很好的融合到一起,导致信息在不同网络中传输困扰。设计了一种新型的无线通信技术直连的物联网网关,该网关在以太网通信的基础上加入了新兴的无线GPRS通信,实现数据多种方式的远程传输,以满足个性化需求。给出了网关原型系统的实现,在硬件上以Intel Atom的N2600为核心处理器,通过扩展WMMP-T协议模组来实现数据远程传输。同时,利用协议模板文件,提出了通信协议模板的可扩展的协议转换方法,该方法具有可配置性。最后,系统验证实现物联网典型应用场景和电信运营商的应用需求,该物联网网关系统性能稳定、通用性和扩展性强、易于开发维护。     

智能通信服务器在变电站自动化系统中应用

介绍了基于嵌入式Linux系统和IntelXscale网络处理器的Moxa智能通信服务器在煤矿井下6kV变电站自动化系统接入煤矿自动化系统中的应用。通过Linux串口编程技术、多线程编程技术和网络编程技术对其进行二次开发,实现了智能通信服务器的多个串口同现场不同接口、通信协议种类繁多的测控装置和智能设备的通信,收集它们的实时采样数据,同时采用Modbus/TCP协议作为智能通信服务器和煤矿调度指挥中心的通信协议,将处理后的各种现场实时信息纳入煤矿调度指挥中心,实现了井下6kV中央变电站的无人值守。由于Modbus/TCP协议具有通用性,所以该装置可与多种上位机软件监控平台建立连接。