分布式电力监察中现场总线的运用范文

现场总线是计算机、通信、控制三种技术的集成，是应用于工控领域的数字通信网络.现场总线技术应用于电力监测方面，可构成高性能分布式电力监测系统，相对于传统的4一20mA模拟信号传送方式或主从式串行通信方式，在性能和成本方面，有着明显的优势.

1分布式电力监测系统对通信网络的要求

对于分布式电力监测系统，联系各个智能装置的通信网络是整个系统的关键，通信网络的选择将直接影响系统的安全性、实时性、可靠性.(1)可靠性和安全性由于电力供应的连续性和重要性，通信网络的可靠性和安全性应是第一位的.(2)良好的实时性由于电力系统中故障保护、开关变位、遥控返校等信息要快速传递，所以网络应具有良好的实时性。(3)良好的环境适应性能适应变电站的强电磁干扰和电磁污染.

2现场总线CANBUS的特点

CAN总线是英文ControlAre。Net的缩写，该网络最初是为汽车电子系统开发的，专为强干扰环境下实时监控系统使用，具有许多其他网络无可比拟的优点，得到了广泛的应用.现INTEL、PHILIPS、MOTOROLA等公司都有支持CAN网络的产品投放市场.

2.1多主工作方式

CANBUS可以多主方式工作，网上任意一个节点均可以在任意时刻主动地向网络上的其他节点发送信息，而不分主从，通信方式灵活.利用这一特点可方便地构成多机备份系统.

2.2冲突避免(CA)技术

CANBUS采用冲突避免技术，既一旦发现冲撞，优先级低的节点主动停止发送，优先级高的节点可不受影响地继续传输数据，大大节省了总线冲突裁决时间.这一点对保证重要数据的实时性有重大意义.例如:变电站中开关变位、事故跳闸、遥控返校等信息需要立即发送，可以占有较高优先级.CANBUS网络节点具有128个优先级.

2.3强有力的错误控制及错误盆发功能

采用CRC校验方式，每帧数据不可检查的错误小于10一”，具有很高的可靠性.CAN节点在错误严重的情况下，具有自动关闭总线的功能，切断它与总线的联系，以使总线上的其他操作不受影响。

2.4通信距离

通信距离长，CANBUS的最大通信距离为10km.

2.5通信速率通信速率高，CANBUS的最大通信速率为IMb/s.

3分布式电力监测系统的结构及应用

分布式电力监测系统由CANBUS网络、现场智能仪表、上位监控软件构成，以下结合广州港新沙机械化粮库电力监测系统的实例进行分析。广州港新沙机械化粮库电力监测系统结构如图1所示。

3.1新沙粮库电力监测系统概况

广州港新沙机械化粮库是国家“九五”重点建设项目，粮库工作塔安装的斗提取料机生产能力为5。。t/h，它的配套低压电机容量为132kw，这在低压电机中属大容量电机.同时应用场合为粮食提升，有空载、重载、负载变化等工况，甚至有重载启动等特殊工况.在这些工况下，为保证电机的正常工作，需要实时监测电机的工作状态，因此我们设计安装了基于CAN现场总线的电力监测系统.本电力监测系统的设备分布于综合楼八层的中央控制室和楼房仓二层低压电气室，两地电缆距离220m，其中监控计算机安装于中央控制室，电力监测智能仪表安装于低压室低压电器柜附近的电力监测柜，两部分通过屏蔽双纹线通信。监控计算机上配t组态监控软件，可直观的显示各被监测电机的工作情况，并作详细记录.

3.2CANBUS网络

CANBUS网络由分布于现场、控制室的各个节点和网络通信介质组成。3.么1网络拓扑结构系统采用的CAN-BUS网络为二线总线制串行网络，上位监控计算机采用双机冗余热备方式，当主机出现故障时，自动切换至从机，实现不间断监控.各现场节点按需要设置于变电所或机侧，通过网络通信线串行连接，可任意增加或删除节点.网络通信距离可延伸至10km，网络上的节点可达到110个，当需要监测更多的节点时，可通过加设网络控制器增加网段数来实现.3.2.2节点现场的节点具体为智能电力监测仪表内的智能CAN通信接口卡，控制室的节点具体为插入监控计算机的智能CAN通信接口卡。智能CAN通信接口卡由CPU、双口RAM、CAN总线控制器、CAN总线收发器组成，可独立地完成通信工作.智能CAN通信接口卡实现的功能为和主CPU交换数据，实现CAN协议规范，完成物理电平转换.

3.2.3网络介质

网络介质为屏蔽双绞线，网络两端安装终端匹配电阻，每个节点配置TVP瞬变电压抑制二极管，可有效地抑制串入网络线的浪涌脉冲，防止瞬变电压损坏CAN接口器件，使网络稳定运行于电磁干扰强的变电站环境或露天长距离传输环境.

3.3现场电力监测智能仪表

电力监测智能仪表的型号为Aucutech一100，具有CANBUS通信接口，安装在变电所开关柜、MCC柜内，监测一回输电线路，完成PT、CT信号的采集，并进行电量的运算和显示，通过挂接开关量输入/输出模块和模拟量输入模块，可实现遥测和遥控功能.

3.4上位监控软件

监控计算机硬件为奔腾级PC机，内插智能CAN通信接口卡，采用wIN95操作系统.监控软件由通信监控软件和电力监控组态软件组成。

3.4.1通信监控软件

通信监控软件的功能为完成网络通信的收发和监控，软件设计为开放式结构，可通过DDE服务程序和流行的人机界面软件(如INTOUCH、FIX)动态双向交换数据.

3.4.2电力监控组态软件

电力监控组态软件为运行于中文wINI力WSgs环境下的实时监控软件，选用C语言编程，采用图形界面，显示系统状态，保存实时和历史数据，提供报表打印功能。4结束语在电力监测领域中，应用CAN现场总线组成分布式实时监测系统，可实现电力数据的集中管理，故障报警的实时处理，生产能耗的统计记录.为变电所的安全运行提供了必要的保证，缩短了故障处理时间，为科学管理生产能耗提供了依据。同时还可以减轻维护人员的劳动强度，减少变电所值班人员，提高全员的技术和管理水平.