現場總線技術在變電站自動化系統中的典型應用
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●CANBUS上的節點數 ,理論值為2000個 ,實際值是 110個。直接通信距離為10km/5Kbps, 40 m/ 1MKbps。傳輸介質為雙絞線和光纖。
●CAN采用短幀結構 ,受干擾概率低 ,并采用冗余校驗 CRC及其他校錯措施 ,保證了極低的信息出錯率。而且具有自動關閉總線功能 ,在錯誤嚴重的情況下 ,可切斷它與總線的聯系 ,使總線上的其他操作不受影響。
c、LONWORKS
LONWORKS是局部操作網絡,LON是 LocalOperation Network的簡稱。1991年美國ECHERON公司推出該產品。其應用范圍幾乎包括了測控應用的所有范疇 ,特別是航空 /航天、樓宇自動化、能源管理、變電站測控設備的監控、工廠自動化、工業過程控制、計算機外圍設備、電子測量設備等。LONWORKS在我國電力系統中的應用也已相當廣泛，如四方公司的CSC2000變電站綜合自動化系統即采用LONWORKS總線。在長沙電業局范圍內有新開鋪、桂花、五一特、井灣子、安沙、鎮頭等6個110kV變電站應用了該系統。
● LONWORKS的通信協議LONTALK協議遵循 ISO/ OSI參考模型,提供了OSI所定義的全部7層服務。這是在現場總線中唯一提供全部服務的現場總線。
● LONWORKS的核心是Neuron(神經元 )芯片,內含3個8位的CPU:第一個CPU為介質訪問控制處理器,實現 L ONTALK協議的第一層和第二層; 第二個CPU為網絡處理器 ,實現LONTALK協議的第三層至第六層; 第三個CPU為應用處理器 ,實現 LONTALK協議的第七層 ,執行用戶編寫的代碼及用戶代碼所調用的操作系統服務。 LON-WORKS的神經元芯片已由 Motorola和東芝公司生產。
●提供一套開發工具平臺 LON Builder和Node Builder。有了這一套工具 ,用戶就可以利用神經元芯片、LONTALK通信協議和 LONWORKS收發器很方便也很靈活地開發出自己所需要的系統和產品。
● LONWORKS的直接通信距離為2700m/78Kbps、130 m/1.25Mbps;節點數32000個; 傳輸介質為雙絞線、同軸電纜、光纖、電纜線等。
d、PROFIBUS
PROFIBUS是Process Field Bus(過程現場總線 )的簡稱。 1987年德國聯邦科技部集中了13家公司和5個研究所按 ISO/ OSI參考模型制訂現場總線的德國標準。于1991年4月在DIN19245中發表 ,并正式成為德國現場總線標準 ,而后又列入了歐洲標準 EN50170。PROFIBUS得到了廣泛的支持 ,僅在德國1996年10月至1997年1月就安裝了47000個系統 ,已廣泛應用在加工工業、過程自動化、智能大樓、變電站自動化系統等領域。PROFIBUS在電力系統已獲得廣泛應用 ,如SIEMENS公司的SICAM、LSA變電站自動化系統即采用了PROFIBUS，長沙電業局范圍內東塘110kV變電站即應用了LSA綜合自動化系統。上海楊樹浦電廠及五強溪水電站大壩溢洪閘門集中控制也采用了PROFIBUS。
●PROFIBUS根據ISO/OSI參照模型省略了3至6層,增加了用戶層。第一層定義了物理的傳輸特性; 第二層定義了存取協議 ;第七層定義了應用功能。PROFIBUS在用戶層引入了功能模塊 (FB)、對象字典(OD)和設備描述語言(DDL),允許用戶對設備進行完全的內部操作 ,從而可以實現設備的互操作性。
5、結語
將現場總線技術應用于變電站自動化系統中，完全可滿足變電站現場快速、高效的數據通信要求，使系統更可靠、更開放，成本更低，大大地提高變電站自動化系統的整體水平。
參 考 文 獻
1．楊奇遜 《變電站綜合自動化系統發展趨勢》-- 《電力系統自動化》.1995.19.(10): 7~9
2．金 韜.唐 滔.闕連元.等《分散式變電站自動化系統分析與討論》--《電力系統自動化》.1997.21(10):69~72
3．陶曉農《分散式變電站監控系統的通信技術方案》--《電力系統自動化》.1998.22(4): 51~54
4．金午橋 《變電站自動化系統的發展策略》--《電力系統自動化》.1999.23（22）
5．陽憲惠 《現場總線技術及其應用》.北京: 清華大學出版社.1998
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