DSA301通信管理单元说明书.docx
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DSA301通信管理单元说明书
第八章DSA301
通信管理单元说明书
目录
1通信管理机概述8-1
1.1功能简介8-1
1.2技术特点8-1
1.3技术参数8-2
2操作说明8-2
2.1面板按键8-2
2.2菜单说明8-3
2.2.1菜单主画面8-3
2.2.2菜单中有关符号的说明8-3
2.2.3关于菜单操作的一般说明8-4
2.2.4关于某些菜单的特殊说明8-4
3软件设置说明8-5
3.1通信设置8-5
3.1.1通讯投退设置8-5
3.1.2端口参数设置8-5
3.1.3系统参数设置8-5
3.2系统复归8-5
3.3口令设置8-5
4硬件设置说明8-5
4.1背板端子接线说明8-6
4.1.1PWR端子8-6
4.1.2P1端子8-6
4.1.3P2端子8-6
4.1.4P3端子8-7
4.1.5P4端子8-9
4.2通信扩展板跳线设置说明8-9
4.3关于现场通信电缆的连接8-9
5调试与维修8-9
5.1调试步骤与调试方法8-10
5.1.1调试CAN端口8-10
5.1.2调试COM1端口8-11
5.1.3调试COM2端口8-11
5.1.4各通信口联调8-11
5.2维修说明8-11
6通信规约与信息类型定义8-12
附录
A.CAN波特率参数设置8-13
B.口令设置8-13
C.CAN网调试端口和通信维护端口的说明8-13
1.通信管理机概述
1.1功能简介
DSA301通信管理机作为变电站内RTU总控单元与DSA123保护测控装置交换信息的中间环节,一方面将各类信息由CANBUS转至标准串行口,另一方面对DSA123保护测控装置的主动上送信息及轮询数据具有缓冲作用,从而减轻了RTU总控单元的负担。
DSA301通信管理机与RTU的通信,除了向RTU传输保护事件,保护定值,保护信号复归,装置自诊断,录波记录,越限记录等保护信息,还可以传输全YC、全YX、全YM、计算电度,变化YX(COS)、变化YC、SOE以及遥控等监控信息。
DSA301通信管理机与DSA123保护测控装置采用CANBUS通信,与RTU总控单元采用RS-422/RS-232接口通信。
考虑到保护与监控的相对独立性和信息快速上送的要求,通信管理机与RTU总控单元交换信息,采用两个串行口。
COM1用来交换监控信息,COM2用来交换保护信息。
虽然该种方式占用硬件资源较多,通信管理机软件相对复杂,但其优点是:
保护信息与监控信息分别上送,在进程上相对独立,有利于信息快速上送;COM1与COM2波特率可分别设置;COM2口采用保护LSA-P1.0规约,可以与原LSA-P6型装置的RS-422口并联送至RTU,在采用LSA-P1.0规约的装置与采用DSA-1231.0规约的装置并存的情况下,兼容性好;在DSA123装置仅用其保护功能的场合,软件几乎不需更改;RTU软件改动少,方便维护。
1.2技术特点
DSA301在原保护管理机的基础上,实行了进一步的完善:
●对LSA-P61.0版规约进行了扩充,增加了有关监控信息的内容,以及保护的新增部分内容。
同时对LSA-P61.0版规约原有内容不作修改,以保证规约的兼容性。
●在硬件设计上,采用两个串行口与RTU总控单元交换信息,充分考虑到保护与监控的相对独立性和信息快速上送的要求。
●在软件设计上,按功能进行模块化设计,方便维护;对装置具有自检及自恢复功能,避免偶然性错误引起的装置失灵;汉显菜单中具有详细的装置信息,方便人员设置及监视;RAM数据动态显示,方便程序调试。
●汉字树形菜单,提示明显的文字和符号标注,不需要配合说明书,可直接在装置面板
上操作。
●详细的装置运行信息记录,掉电不丢失,易于事后分析。
●配备专用的调试CAN网的串行口,方便CAN网通信的调试。
●具有专用的通信维护端口。
利用此串行口,一方面,可以在不需RTU总控的参预下,对DSA测控装置的通信功能进行调试;另一方面,在实际运行中,可以利用它上传录波数据等信息。
1.3技术参数
COM1与COM2与RTU通信接口一般采用RS-422标准,接线为四线制,全双工方式。
数据格式为:
异步串行,无奇偶校验,起始位1bit,数据位8bit,停止位1bit。
通信波特率:
300—9600bit/s任选,建议采用
COM1—2400-9600bit/s
COM2—2400bit/s
通信方式:
主从问答式。
CAN网接口采用CAN2.0B协议,接线为二线制,所有DSA123装置通信口并接,连成总线。
通信波特率:
125kbit/s
通信方式:
自动检测碰撞,按照优先级抢占方式。
CAN总线最多连接装置个数:
≤64
2操作说明
DSA301装置在面板上提供了一个友好的人机界面:
大屏幕液晶显示;全汉字树型菜单;简单的操作按键;全面的信息记录。
用户可在面板上方便地进行操作。
2.1面板按键
DSA装置面板上共有8个按键,其使用说明如下:
RES保留键:
用于调试。
ESC返回键:
在进行菜单操作时,按此键可返回到上一层菜单或从菜单操作返回到主画面显示模式。
+-更改键:
在进行整定操作时,若是数字式整定内容,按这两个键进行数字的
增加或减少,若是ON(投入)OFF(退出)式整定内容,按这两个键则是在ON与OFF之间进行转换。
光标移动键:
在进行数字量整定过程中,按这两个键进行光标在各个数字位之间的移动。
△光标移动键:
按这两个键可以选择不同的菜单。
ENT确认键:
在主画面模式下,按此键则进入菜单操作模式;在某一菜单选项下,按此键则进入该菜单选项的内容操作程序;在改完某一内容时,必须按此键以确认存入芯片。
2.2菜单说明
2.2.1菜单主画面
在不进行面板操作的情况下,面板液晶显示主画面:
各单元通信状态;各通信端口当前通信报文。
如果有告警事件(如自检出错),则显示相应的告警信息。
在主画面显示模式下,按确认键,则进入菜单操作程序。
2.2.2菜单中有关符号的说明
菜单中采用了一些符号,其含义解释如下:
■功能菜单项
□子功能菜单项
↑表示本级菜单内容除了本页(屏)之外,还可向上翻页
↓表示本级菜单内容除了本页(屏)之外,还可向下翻页
↓↑表示本级菜单内容除了本页(屏)之外,还可向下翻页和向上翻页
φ钥匙标志,表示进入该项功能,在按“确认”键之前,须先按下一组密码键
2.2.3关于菜单操作的一般说明
由某功能菜单项进入下一级子功能菜单,按“确认”键;由某子功能菜单项返回上一级功能菜单,按“ESC”键;修改装置设置使用“+-”、“ENT”、“ESC”以及“移动箭头”键,注意最后须按“ENT”存入芯片或按“ESC”取消存入芯片;若某菜单项后带有钥匙标志,则表示进入该项功能之前,须先按下一组密码键,其目的是防止非维护人员对装置参数误操作。
2.2.4关于某些菜单的特殊说明
①RAM监视
用于程序调试时,监视RAM区。
按“上、下”键,RAM地址加减1000H;按“左、右”键,RAM地址加减100H;按“+、-”键,RAM地址加减10H。
②报文监视
动态显示各端口报文,报文显示缓冲区为8屏,按下“ENT”,可暂停报文动态刷新,此时可用上下键翻页显示报文缓冲区内容,再次按下“ENT”,可再次启动报文动态显示。
报文监视以显示端口发送或接收的字节数据(16进制)为主,“T”后所跟报文,为从本端口发送的数据;“R”后所跟报文,为从本端口接收的数据。
同时,此处还显示一些端口当前工况信息,如“!
T”表示CAN端口发送失败,“!
X”表示COMx端口发送失败;“i+(-)xx”表示初始化CAN端口,“ixxx”表示初始化COMx端口;“Ixxxx”表示进入CAN中断后CAN状态。
③系统复归
可系统复归的各项内容,若未被清除,显示“?
”,若已被清除,显示“OK”;想清除某项内容,将光标移至该处,按下“ENT”。
3软件设置说明
管理机软件设置主要通过菜单进行,与设置相关的菜单功能项有:
“通信设置”、“系统复归”、“口令设置”,现分别说明如下:
3.1通信设置
3.1.1通讯投退设置
设置DSA123设备通讯是否需要由管理机管理,在各DSA123设备上均设有单元地址号,在这里可根据相应地址号设备使用与否决定设为“投入(ON)”或“退出(OFF)”。
3.1.2端口参数设置
设置管理机各通信口的波特率,包括CAN及各串行口,一般情况下,该项菜单下各项内容正常运行时不允许改动。
3.1.3系统参数设置
设置管理机在与RTU通信时报文中涉及的“保护通信柜号”、“监控通信柜号”,以及调试中所需的“监视缓冲区号”、“测试COM口”等参数。
该项菜单下的内容在正常运行时一般也不允许改动。
3.2系统复归
在某些场合下(如系统投运之前),需要清除管理机内原先保存的信息,由于部分重要信息是保存在“掉电保持芯片”里的,所以必须在菜单中人工清除。
清除的方法是:
将光标移至需清除的菜单项,按下一组密码键,然后按下“ENT”。
3.3口令设置
对管理机参数的设置,一部分只允许维护人员进行(操作前要知道密码);而一些日常需改动的参数,如DSA装置由“使用”转“停用”(或者相反),需将相应单元地址的通信投退设为OFF或ON,则可由值班人员进行操作。
为防止其他人员的误操作,可以让值班人员设置一新口令,并且将口令投退设为ON,这样,每次修改管理机参数前,需输入一遍口令才能操作。
4硬件设置说明
管理机硬件主要由CPU板、通信扩展板、电源、液晶板等几部分组成。
其中CPU板、液晶板虽然型号与保护测控装置相同,但出厂前已作过改动,专用于管理机,注意不要与其它装置互换。
关于通信扩展板的说明:
通信扩展板主要由3部分组成:
通信控制芯片16C554;串行通信接口模块(RS-422/RS-232/RS485可选);信号继电器。
通信控制芯片16C554可控制4路异步串行通信。
各
串行通信接口模块完全一样,可互换。
信号继电器应用于特殊的工程要求,一般不用。
在设计中,考虑DSA301装置内最多可插2块通信扩展板,但注意第二块上的GAL芯片及控制信号继电器的跳线不同。
4.1背板端子接线说明
背板端子按背视图,自左至右分为:
PWR端子、P1、P2、P3、P4。
各端子定义如下:
4.1.1PWR端子
P2端子,工程现场应只接端子号22、24、26。
其它端子,包括开入量和串行口均不接,特殊工程中用到开入量或串行口,会作特别说明。
CAN通信电缆应采用带屏蔽的双绞线,屏蔽层单端接大地。
接地端子应接大地。
4.1.4P3端子
P3端子一般只接串口通信COM1-COM4,以及接地端子,开出节点一般不接。
遇特殊工程会有特别说明。
信号节点1为独立的节点输出,信号节点2、3为公用信号正电源的节点输出。
各串口通信可复用作RS-232/RS-422/RS-485(通过电路板上的跳线决定),端子上的接线必须与电路板上的跳线类型一致,改变通信对象接口标准时务必注意电路板上的
跳线类型。
4.1.5P4端子
P4端子的定义与P3端子的定义完全一致。
4.2通信扩展板跳线设置说明
通信扩展板上的跳线共分为5组:
4路串行口各一组,信号继电器出口控制一组。
各串行口基本一致,以COM1为例,COM1的跳线针为E1—E9。
若串行口选择为RS-232标准,跳线帽接E2、E3;E5、E6;E8、E9。
若串行口选择为RS-422标准,跳线帽接E1、E2;E4、E5;E7、E8。
其余串行口选择可参照电路板上的印字类推。
信号继电器出口控制跳线用于DSA301装置内有两块通信扩展板的情况。
通信扩展板插在P3位置,跳线帽接E46、E47;E37、E38;E40、E41;E43、E44。
通信扩展板插在P4位置,跳线帽接E47、E48;E38、E39;E41、E42;E44、E45。
4.3关于现场通信电缆的连接
在变电站里,管理机与其它设备的连接主要是通信电缆之间的连接,包括CANBUS总线、RS-232/RS-422/RS-485等。
CANBUS总线在变电站内宜采用带屏蔽的通信电缆,各装置CANH端与CANH端接,CANL端与CANL端接。
通信电缆屏蔽层单端接大地。
串行接口同样应采用带屏蔽的通信电缆,电缆屏蔽层单端接大地。
对RS-232口,本方TXD接对方RXD,本方RXD接对方TXD;对RS-422口,本方T-接对方R-,本方T+接对方R+,本方R-接对方T-,本方R+接对方T+。
★注意连接或拆断通信电缆时必须关闭通信双方的电源。
5调试与维修
管理机的调试与维修主要是指各通信端口的调试维修。
5.1调试步骤与调试方法
5.1.1调试CAN端口
(1)DSA301管理机断开所有与外部设备的连线,管理机应工作正常,此时设置CAN波特率参数为003、028,改动完毕复位CPU一次。
观察菜单中报文监视栏里CAN端口报文,应能看到DSA301发出的报文。
(2)装置关电以后,将DSA301管理机与一个保护测控单元连接,CANH与CANH连,CANL与CANL连。
带屏蔽层的通信电缆,其屏蔽层应单端接大地。
装置开电,根据保护测控单元设置的地址,在DSA301管理机里把相应通信投退置ON。
通过观察液晶主画面或CAN端口报文,判断通信是否正确,若正确,继续第(3)步调试。
否则通过接上或断开并在CANH、CANL上的电阻进行测试,若通信仍不正确,可以考虑更换CAN模块再试。
(3)再连接一个保护测控单元,继续
(2)过程,调试好第二个单元;重复
(2)过程,调试好其它单元。
(4)在调试过程中,特别是通信速率较快的场合下,应在CAN总线的两端并接120欧姆电阻。
尽管CPU板上有是否接此电阻的跳线,但在运行现场,建议所有CPU板上均不接此电阻,而将电阻接在处于端点位置的单元的端子上,以利于现场插件的更换。
5.1.2调试COM1端口
(1)将COM1口对应的RS-422/232跳线设为对应RTU连接的端口类型,注意3个跳线位置须同时改变。
一般用RS-422口。
(印制板跳线附近有文字标注)
(2)装置关电,将电缆与RTU连好。
对RS-232,管理机(MON)→RXD接RTU→TXD;MON→TXD接RTU→RXD;MON→GND接RTU→GND。
对RS-422,MON→T+接RTU→R+;MON→T-接RTU→R-;MON→R+接RTU→T+;MON→R-接RTU→T-;通信电缆屏蔽层单端接大地。
(3)将菜单中COM1波特率设为对应RTU的速率,一般为9600bit/s。
按照事先约定,设置监控柜号。
复位CPU一次。
(4)进入报文显示菜单,应能看到RTU的查询报文及管理机应答报文,注意由于管理机与RTU通信是主从应答方式,管理机不会主动发送报文。
若发现报文无显示,可更换通信模块或通信板。
5.1.3调试COM2端口
COM2口无论在硬件还是软件上,都与COM1口较为相似。
因此COM2口的调试可参照COM1口的调试步骤进行。
5.1.4各通信口联调
以上步骤完成之后,就可以进行各通信口联调。
联调中可参照液晶显示的报文和面板上的发光二极管的状态。
发光二极管按自上而下顺序分为3组:
#1,#2为CAN口通信状态;#3,#4为COM1口通信状态;#5,#6为COM2口通信状态。
3组发光二极管均以其亮、灭,表示相应端口的4种状态。
各端口定义基本相同,以CAN端口为例:
#1、#2均灭,表示CAN端口现处于空闲状态;#1灭,#2亮,表示CAN端口现正等待CAN网其它装置的应答;#1亮,#2灭,表示CAN端口现正等待RTU的某应答报文;#1、#2均亮,表示CAN端口现正向CAN网发送报文。
5.2维修说明
装置的维修应由熟悉装置的维护人员进行,维修之前应对通信端口类型跳线以及菜单中关于波特率、通信柜号的设置有所了解。
对装置的维修,以寻找到损坏的插件及插件上损坏的芯片(模块)为主。
根据装置的状况,维修分两步进行:
①若装置液晶无显示,首先检查电源,检查电源输入输出是否正确,不正确,更换电源。
否则检查各插件的接插是否可靠。
仍有问题,更换液晶面板、CPU板,直至找到损坏
的插件,再对插件进行维修。
②装置已能正常运行,但通信不正确。
首先检查通信扩展板上通信端口类型跳线以及菜单中关于波特率、通信柜号的设置是否正确,然后再考虑更换插件上通信接口模块或是插件本身。
通信扩展板上各通信接口模块是一样的。
由于管理机与RTU通信是主从方式,管理机不会主动向RTU发送信息,故需要有其它装置或PC机向管理机发送查询报文,在条件不具备的情况下,也可由管理机自身的DBUG口向COM1、COM2发送模拟报文,以诊断通信接口硬件问题。
6通信规约与信息类型定义
管理机与DSA装置通信,采用CAN2.0B物理、链路层协议及自定义CAN网应用层协议;管理机与RTU总控采用扩展的LSA-P1.0协议。
有关通信规约与信息类型定义的内容详见通信规约说明书。
附录
A.CAN波特率参数设置
修改CAN网波特率,需同时修改菜单中的BTR0、BTR1参数,设SJA1000芯片用16M晶振工作,请按下表进行设置:
★BTR0、BTR1参数为十进制。
B.口令设置
DSA301的缺省口令是:
8716。
C.CAN网调试端口和通信维护端口的说明
CAN网调试端口与通信维护端口分别采用P3端子的COM3、COM4,其硬件与COM1、COM2一致。
在一般的工程应用中,这两个端口并不需要。
因此不予引出。
①CAN网调试端口
CAN网调试端口的主要功能是将CAN网上的报文按帧为单位,原封不动地通过串行口送给PC机,PC机按管理机接收和发送的次序,将各帧报文依次显示出来。
CAN网调试端口采用P3端子的COM4,接口方式RS-232/RS-422可选。
②通信维护端口
通信维护端口在调试时,配合专用调试软件,可以在不需RTU总控的参预下,模拟RTU总控向DSA测控装置发送命令。
在需要调取录波数据的场合,也可通过此端口将录波数据送至录波数据分析装置(PC机或其它)。
这样就避免了使用其它通道来传输大量录波数据,占用其时间,影响监控实时性的问题。
通信维护端口采用P3端子的COM3,它的接口方式同样也是RS-232/RS-422可选。
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