DMP501Z通信管理机

DMP501Z通信管理机功能介绍及畅想.2008年9月前言管理机是什么？为什么需要管理机？管理机的地位管理机是什么及作用：在变电站综合自动化系统中,出于复杂性和重要性的考虑,保护单元节点不会设置太多的通信端口和通信功能.考虑到变电站智能设备的接入和远动规约的实现以及多媒体多协议之间交换数据和信息的需要,一般会设置专门的通信单元节点,该单元在系统通信网络构成方面起主导地位,称之为通信管理机(网关).DMP501Z是完成上述功能的节点机,在该单元上集中了使用不同介质和不同协议的多个通信端口,实现了协议转换和现场设备的互连。电流环和CAN网20mA电流环电流的通断形成信号抗干扰性能好，速率低CAN2.0B距离10km/5kbps,100个节点,CRC校验,具有较强的检错能力.ISO的开放系统互连模型非破坏性的总线仲裁技术点对点和点对多的通讯，无须调度出错严重时可自动退出DMP501，好梦开始的地方永不疲倦的芯-80296SA-50TI得意之作TL16C754ISA赋予DMP501新的生命BIO-APP,金字塔软件结构OOP,一个崭新的设计理念向导器，我也能做管理机代码生成器，轻松接入智能设备让服务延伸到每个角落通信管理机结构硬件组成软件结构电源系统监控(RTOS)基本输入输出(BIO)80296硬件平台用户程序协议栈通信主板开关量DMP501性能与接口•跳动的脉搏，50MHz主频把握每一刻•10路RS-232口，2路RS-485接口，1路CAN网接口。•可提供双网功能,并支持路由选择鼓励参与。•可具备网络功能,提供10M/100M以太网接口和光纤接口•可具备本地打印功能,提供1路FSK信号,一个Modem接口•具有对两个主变档位的遥测、遥调功能。•具有事故总信号、预告总信号出口。•多机热备用功能•实时数据就地显示•面板直接发送报文功能•应用程序本地下载和远程在线升级功能•通道诊断功能.产生伪随机码,测试数据流的时延和误码.•错误捕获机制能够捕捉代码错误和误操作,作出操作失败记录•通信端口参数现场设置功能。硬件组成DMP501型通讯管理机是基于Intel第四代单片微机80296SA、CPLD及高性能的通信控制器设计而成，配合周边接口模件实现了对DMP5xx系列保护/测控节点机的组网和数据采集。它主要由下列模件组成：电源模件、CPU模件、开入开出模件、背板模件、液晶显示模件，可扩展通信部件、通道测试模件。结构上采用全封闭金属机箱，各模件之间有金属屏蔽板，减少电磁干扰的影响。电源模件CPU模件开入开出模件扩展通信部件图3-1DMP501Z硬件组成电源模件电源滤波器整流滤波器稳压输出回路电源控制器开关变压器功率开关管过压过流检测整流滤波器AC220V~/DC220V+24V+5V/-5V+12V/-12V开关电源模块结构示意图下图中，红色的指示灯HL501和HL503分别表示CAN总线和485口0的发送指示灯，而HL502和HL504则分别表示CAN总线和485口0的接收指示灯。跳线SA501则用来选择将485口0或485口1连接至调试232口。当跳线位于0位时可监视485口0，位于1位时监视485口1。连接电缆光电隔离232接口TTL通信接口逻辑驱动器〇HL504〇HL503〇HL502〇HL5010101开入开出模件DMP501Z通信管理机的开入开出模件提供事故总信号和预告总信号继电器节点各一对,出口继电器的节点容量为2.5A/250V。装置还另提供六对继电器节点,这六对节点通常用于调整变压器分接头位置。DMP501Z一共可以采集16路开入量，其中一个用于检测信号复归按纽的状态。一般情况下，主变分接头位置是通过DMP501Z的开入开出板采集的。在开入量不够的情况下，DMP501Z通过开关量编码器将主变档位遥信位置编码成BCD码输入。缺省情况下，DMP501Z把主变分接头位置转换成遥测量上送，根据用户需求可同时上送遥信位置。液晶显示模件该模件为整个装置的人机接口模件，装有大屏幕液晶显示器及键盘，完成人机之间的对话。CPU模件该模件是整个装置的核心部分，采用高速先进的80C296SA处理器，处理频率最高可达50MHZ，可寻址6M字节空间，存储空间和代码执行时间不再是约束程序的瓶颈，为增加程序的可靠性而增加的代码将不会影响速度和性能。功能强大的通讯控制处理器件TL16C754，一次可连续写入64个字节的数据，且具有强大的流控制功能，提供了对打印机和调制解调器的有力支持。它的运用，一方面使软件的开销大大减少，提高了编程的效率，另一方面也为与更加先进的智能设备通讯提供了硬件上的各种支持。图3-5CPU组件原理示意图在CPU组件上有两组共16个指示灯，他们用来指示通信端口的工作状态，从指示灯闪烁的状况可以初步断定通信链路的物理连接状况。其中对发送组，若从左到又顺序，依次为端口0—端口7的发送指示灯，而对接收来说，从下到上依次是端口0—端口7的接收指示灯。当某端口有数据发送或接收到数据时，相应的指示灯的将会闪烁。指示灯闪烁的时间和频率与收发数据量和通信速率有关。MODEM模块CPU开出驱动开入光隔驱动通讯控制处理通讯收发处理开入开出模件背板模件数据分析程序下载监控计算机存储控制液晶显示通道测试模块数据远方分析数据远方下载打印输出软件结构DMP501Z通信管理机的软件采用了事件驱动模型,各个应用程序进程之间通过发送消息进行通信和数据传输.软件层次结构用户程序(APP)包括各种用户进程及服务程序系统程序(SYS)包含通信网络管理，消息发送及事件处理引导程序（BIO）包含键盘、显示、系统初始化及调试接口DMP501Z通信管理机的软件从结构上看分为三层,即引导程序、系统程序和用户进程，如下图。DMP501Z软件层次结构系统上电或复位时，首先运行的是引导程序(BIO)，引导程序将对CPU及周边接口部件进行初始化，执行系统自诊断程序，判断系统程序及用户进程是否有效。系统引导成功后将控制权交给系统程序并开始运行用户进程。在自诊断出致命的错误（如ROM出错、RAM出错等）后，引导程序将不再运行系统程序和用户进程。软件结构1.667ms执行一次端口驱动程序、定时器、数据采集、一级调度程序40ms执行一次事件处理、消息响应、二级调度程序1s执行一次系统数据库维护程序、三级调度程序金字塔结构，上层优先级最高。多机备用的实现•什么是多机备用？•热备用和冷备用的差异．．．•竞争的原则•DMP501之间的握手多机备用的实现为了提高监控系统的可靠性,可采用多管理机配置.系统中通信管理机通过CAN网络和另外的1-Wire(一线接口)进行联络,多机互为热备用.当系统中工作机故障时,备用机自动投入.备用机和工作机之间发生冲突时,各自退出并在随机延时后重新投入.典型组网模式单管理机单网络配置示意图DMP501Z通讯管理机调度CAN网MODEM其它数字化设备和通信接口线路保护测控单元线路保护测控单元电容器保护测控单元主变差动保护测控单元主变后备保护测控单元备自投单元至当地监控打印机单管理机双网络配置示意图Modem当地监控DMP501Z通信管理机保护/测控节点机1保护/测控节点机2保护/测控节点机3保护/测控节点机N打印机其他数字化设备和通信接口485/422/光纤远方调度CAN网多管理机单网络配置DMP501Z通信管理机２DMP501Z通信管理机N保护/测控节点机1保护/测控节点机1保护/测控节点机1保护/测控节点机NDMP501Z通信管理机１复接设备其他数字化设备和通信接口打印机当地监控远方调度ModemCAN网．．．．．．多管理机双网络配置示意图保护/测控节点机1保护/测控节点机2保护/测控节点机3保护/测控节点机NDMP501Z通信管理机１复接设备其他数字化设备和通信接口打印机当地监控远方调度ModemCAN网．．．．．．RS485/422/光纤DMP501Z通信管理机２DMP501Z通信管理机N使用说明DMP501Z型系统以汉字形式提供了一系列菜单，具有良好的人机界面。例如，保护的投退、系统设置的更改和通信端口设置及通信协议配置等均在汉字菜单下进行，操作直观、简单。主菜单：通信管理机正常运行时显示的画面，用以显示当前DMP5xx节点机和电度表的通信状态及当前日期时间。保护单元00正确电度单元00正确时钟2008－05－1515:03:53:200通信出错:系统在规定的时间内检测不到已经投入的DMP5xx保护/测控节点机的应答,且在尝试规定的次数后仍无法与其建立连接则判该节点通信出错.通信网络出错:在CAN通信网络中,CAN控制器接收不到节点的ACK信号,通常网络中没有其他节点机投入运行时或网络开路和短路时会产生该故障.键盘布局及按键功能：同保护单元系统层次菜单一级设置菜单：在显示主界面或故障界面时,按“确认”键约１秒后进入设置菜单，如下图保护柜编号：过时的设置，设为00CPU复位次数：记录系统热启动次数。分站号：CDT规约中分站号，一般设为0，多机备用投入时该项必须为0主站号：CDT规约中主站号，一般设为0，多机备用投入时该项必须为0多机热备用：多机热备用功能投退，该设置值为ON时系统将检测备用机状态，从而决定本机是否投入，对单管理机配置系统该项设为OFF.本机标识号：标志本机是否投入的绝对遥信点号，在多机热备用退出时，该项无意义。备机标识号：标志备用机是否投入的绝对遥信点号，在多机热备用退出时，该项无意义。保护柜编号00CPU复位次数01分站号00主站号00多机热备用OFF本机标识号000备机标识号001■保护单元投退CAN复位次数000▼时钟■开关量■口令设置▼系统设置■通信设置■电度设置■打印设置▼通信配置■通信试验■遥控试验P=000▼屏保设置OFF■打印操作■事件记录■信号复归■系统复归系统一级设置子菜单保护单元投退：DMP5xx保护/测控节点机的通信功能投退，该项有子菜单，按“确认”键进入单元投退子菜单。CAN复位次数：CAN通信网络复位次数，基本反映通信网络状况。时钟：当前系统日期和时间，该项有子菜单，按“确认”键进入时钟设置菜单。开关量：反映当前开关量状态，该项有子菜单，按“确认”键进入开关量查询子菜单。口令设置：设置系统口令，该项有子菜单，按“确认”键进入口令设置子菜单。系统设置：系统基本参数设置，该项有子菜单，按“确认”键进入系统设置子菜单。通信设置：通信端口属性设置，该项有子菜单，按“确认”键进入端口属性设置子菜单。电度设置：电度单元投退子菜单，该项有子菜单，按“确认”键进入单元投退子菜单。通信配置：通信端口的协议配置，该项有子菜单，按“确认”键进入协议配置子菜单。通信试验：通信端口检测、数据浏览和电表地址修改功能菜单，该项有子菜单，按“确认”键进入通信功能试验子菜单。遥控试验：本地远动功能试验，该项有口令保护且有子菜单，按“确认”键进入遥控功能试验子菜单。屏保设置：该项为ON时，约5分钟后关闭液晶显示器，进入屏保后按任意键即可退出屏保。事件记录：记录通信出错和网络故障，该项有子菜单，按“确认”键进入事件子菜单。信号复归：故障信号复归，当系统允许产生事件遥信时，按信号复归将复归所有的故障遥信。系统复归：清除系统事件记录。二级设置子菜单对有二级设置子菜单的菜单项，按“确认”键即可进入二级设置子菜单，进入二级菜单后按“取消”键可退回到一级子菜单，再按“取消”键可退回到主菜单。保护单元投退1ON5OFF2OFF6OFF3ON7XXX4OFF8XXX上图中左面的数字为DMP5xx节点机的通信地址，右面为单元投退设置，ON表示该单元通信投入，OFF表示退出，XXX表示设置无效。实时时钟：设置管理机时间开关量：查看外部开入量状态、主变档位口令设置：同保护单元系统设置：同保护远动设置通信设置端口号0校验位None波特率9600流控制None端口号：通信端口代号，在不同的硬件配置和软件配置下，其范围不一样，0-8共9个通信端口是任何配置都具备的。校验位：校