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南瑞9788资料
RCS-9788通道切换装置(V4.1)
1.概述
1.1装置简介
RCS-9788通道切换装置(以下简称RCS-9788)是针对调度端或集控站系统前置部分的需要而开发的。
该装置用于通道的切换。
图中,远方N个RTU或变电站(图中未画出)的N个主通道和N个备用通道接入两组RCS-9787(A组和B组),经RCS-9787调制解调(或光电隔离)变换成两组N个串口,这两组N个串口接入RCS-9788。
RCS-9788的作用是对这两组N个串口进行切换,切换后的两组N个串口接入两组串口服务器(N-serialPortsSever)。
A组串口服务器与前置机A协同工作,B组串口服务器与前置机B协同工作,共同完成对远方N个RTU或变电站的信息采集和下行数据通信。
前置机A和前置机B两者都可以通过各自的RS-232串口控制RCS-9788对通道的切换。
当调度端/集控站所接远方厂站数量较多时(>16个),可以由多个RCS-9788共同完成通道切换功能。
各RCS-9788装置的切换控制串口可以级联。
1.2主要功能及特点
●通道切换功能:
(1)切换开关:
16组;
(2)切换通道:
32个通道,对应于16个远方RTU或变电站,每个RTU或变电站对调度端有2个通道;
(3)切换串口:
32个,对应2个前置机(1个主机或前置机A,1个辅机或前置机B),每个前置机有16个串口,对应16个远方RTU或变电站;
(4)RCS-9788的每组切换开关的切换功能将下行切换和上行切换分开,下行和上行可独立切换,实现“全模式”切换。
(5)RCS-9788有2个与2个前置机通信的RS-232串口,每个切换开关(SW1、SW2、…、SW16)都是智能的切换开关,可以接收2个前置机报文,根据报文内容,自动实现通道下行切换和上行切换功能
(6)手动切换是通过RCS-9788面板上对应的四个拨动开关(BS1、BS2、BS3、BS4),控制切换开关(SW1、SW2、…、SW16),实现下行切换和上行切换功能。
●级联功能:
RCS-9788具有级联功能,最多级联16个,对应256个远方RTU或变电站。
●双电源冗余供电功能:
RCS-9788采用双电源供电设计,保证装置有两路独立的电源供电,提高装置供电的可靠性。
图1RCS-9788通道切换装置简介
1.3技术参数
1.3.1电气接口参数
表1工作电源参数
参数类型
额定值
允许范围
备注
电压
DC220V或DC110V
或AC220V
+/-20%
交直流两用
表2通信接口板(COM)接口参数
参数类型
波特率
起始位
数据位
停止位
校验位
接口
串口1
1200
1
8
1
无
RS-232
串口2
1200
1
8
1
无
RS-232
1.3.2主要技术指标
表3工作环境
参数类型
额定值
允许范围
备注
正常工作温度
25℃(常温)
0~50℃
极限工作温度
-20~70℃
储存及运输
-25~85℃
表4电磁兼容试验
试验项目
满足标准类型
备注
快速瞬变干扰
国标GB/T14598.10
静电放电
国标GB/T14598.14
脉冲群干扰
国标GB/T14598.13
工频磁场抗扰度
国标GB/T17626.8
浪涌(冲击)抗扰度
国标GB/T17626.5
表5绝缘及耐压试验
试验项目
满足标准类型
备注
绝缘试验
国标GB/T14598.3
冲击电压试验
国标GB/T14598.3
2.装置构成
2.1机箱插件配置
RCS-9788通道切换装置采用4U标准插箱结构,背插式结构,采用110V/220V直流/交流电源供电。
装置由以下插件构成:
1.DC1、DC2,电源板,2块;
2.COM,切换控制通信接口板,1块;
3.SW1-SW16,通道切换板,16块;
表6机箱插件配置
插件序号
宽度(mm)
插件名称
备注
1
40
电源插件1(DC)
2
20
通信接口板(COM)
3-18
20
切换板1-16(SW1-16)
19
40
电源插件2(DC)
图2装置正面布置图
图3装置背面布置图
2.2安装及开孔尺寸
装置采用4U标准机箱,用嵌入式安装于屏上。
机箱安装和屏面开孔尺寸分别下图。
图4机箱安装尺寸图
图5屏面开孔尺寸图
2.3装置端子定义
下图是RCS-9788的端子定义图。
第一个和最后一个插件是电源插件(DC1、DC2),第二个插件是通信接口插件(COM),第三到第十八号插件是16块切换插件(SW1、SW2、…、SW16)。
图6装置端子定义图
上图中,MA、MB、CA、CB是四个RJ45插座。
MA和MB分别联A组串口服务器(对应于前置机A)和B组串口服务器(对应于前置机B),而CA和CB分别联A组通道设备(对应于主通道的调制解调器或光隔离板)和B组通道设备(对应于备通道的调制解调器或光隔离板)。
MA、MB插座信号定义见表6,CA、CB插座信号定义见表7。
表7MA、MB插座(RJ45)信号定义
引脚号
信号定义
接线
备注
1
与8脚短接
2
RTS
接到对应前置机A(B)的串口服务器对应串口的RTS
3
GND
GND
4
TXD
接到对应前置机A(B)的串口服务器对应串口的TXD
5
RXD
接到对应前置机A(B)的串口服务器对应串口的RXD
6
GND
GND
7
CTS
接到对应前置机A(B)的串口服务器对应串口的CTS
8
与1脚短接
表8CA、CB插座(RJ45)信号定义
引脚号
信号定义
接线
备注
1
RXD
接到通道A(B)对应串口的RXD
2
GND
GND
3
CTS
接到通道A(B)对应串口的CTS
4
GND
GND
5
TXD
接到通道A(B)对应串口的TXD
6
GND
GND
7
RTS
接到通道A(B)对应串口的RTS
8
RXC
接到通道A(B)对应串口的RXC
时钟信号
表9电源插件(DC)端子信号定义
引脚号
信号定义
接线
备注
101
电源正
接直流110V/220V正端,或AC220V-L
102
电源负
接直流110V/220V负端,或AC220V-N
103
不接
104
不接
105
不接
106
地
接大地
表10接口板(COM)端子信号定义1
引脚号
信号定义
接线
备注
201
RXD1
输入:
RS232接收数据
串口1
202
TXD1
输出:
RS232发送数据
203
GND
信号地
204
RXD2
输入:
RS232接收数据
串口2
205
TXD2
输出:
RS232发送数据
206
GND
信号地
207
装置告警
自检异常
208
209
装置闭锁
装置失电
210
211
JL.TX1
输出:
RS232发送数据
级联口1
212
JL.RX1
输入:
RS232接收数据
213
JL.GND
信号地
214
JL.TX2
输出:
RS232发送数据
级联口2
215
JL.RX2
输入:
RS232接收数据
216
JL.GND
信号地
3.装置原理
3.1装置构成
RCS-9788由电源、通信接口和切换开关三部分组成(图7)。
各个部分的功能详见后面的叙述。
图7RCS-9788通道切换装置构成
3.2可靠的双电源
RCS-9788配两块电源插件(DC1和DC2)。
电源插件的输入电压为直流110V/220V或交流220V。
电源插件的输出电压为直流24V,并联之后供给其他插件使用。
两块电源插件互为热备用,提高装置的供电可靠性。
在通信接口和全部的切换开关插件上,都有DC24V转5V的电压转换模块,每个插件的5V工作电源都是独立的、相互隔离的。
单块插件的损坏不影响其他插件的正常工作。
3.3智能通信接口板
RCS-9788配一块通信接口板(COM)。
通信接口板上对外有两个串口:
串口1(RXD1、TXD1)和串口2(RXD2、TXD2);两个级联接口:
级联口1(JL.TXD1、JL.RXD1)和级联口2(JL.TXD2、JL.RXD2);
通信接口板还有一个串口0,用于和各切换板通信(见图8)。
图8通信接口板框图
串口1和串口2分别连接到前置机A和前置机B。
前置机A通过RCS-9788的串口1给RCS-9788发通道切换命令,前置机B通过RCS-9788的串口2给RCS-9788发通道切换命令。
通信接口板上的单片机接收来自于前置机A和前置机B的命令,若地址匹配,则通过串口0转发命令至切换开关,由切换开关执行通道切换命令。
若地址不匹配,则不转发命令。
级联口1和级联口2分别连接至下一台RCS-9788的串口1和串口2,这样可以形成多台RCS-9788的级联。
级联总数不能超过16台(最多16台)。
RCS-9788切换插件依靠地址识别命令。
地址为8位长度。
高4位地址即每台RCS-9788的基地址,低4位地址由切换插件的位置决定。
每台RCS-9788有一个基地址,这个基地址可以通过位于通信接口板上的四个跳线器(W1、W2、W3、W4)设定。
W1为最低位,W4为最高位。
最多可设置16台装置。
每台RCS-9788有16个切换开关(SW1、SW2、…、SW16),切换开关的地址由切换插件所在的插槽位置和基地址共同确定,不必另外设定。
第一个切换开关(SW1)的地址为基地址加0,第二个切换开关(SW2)的地址为基地址加1,如此类推,第16个切换开关(SW16)的地址为基地址加15。
通过级联,可控制的切换开关数多达256个。
3.4下行切换
下行切换是指对前置机侧两组发送信号(MA.TXD、MA.RTS和MB.TXD、MB.RTS)与通道侧两组接收信号(CA.RXD、CA.CTS和CB.RXD、CB.CTS)之间的切换。
信号的传播方向是从调度端/集控站传向远端。
下行切换的切换方式有四种:
方式0(M0)、方式1(M1)、方式2(M2)、方式3(M3),见9。
B1B0是控制命令/拨动开关的状态。
图中所示,从左至右依次为方式0、方式1、方式2、方式3,MA和MB分别代表两个串口,这两个串口一个来自于A主机,另一个来自于B主机,CA和CB分别代表两个通道,这两个通道对应于一个主通道和一个备用通道
图9下行切换的四种方式
3.5上行切换
上行切换是指对前置机侧两组接收信号(MA.RXD、MA.CTS和MB.RXD、MB.CTS)与通道侧两组发送信号(CA.TXD、CA.RTS和CB.TXD、CB.RTS)之间的切换。
信号的传播方向是从远端传向本端。
上行切换的切换方式也有四种:
方式0(M0)、方式1(M1)、方式2(M2)、方式3(M3),见10。
B3B2是控制命令/拨动开关的状态。
图中所示,从左至右依次为方式0、方式1、方式2、方式3。
图10上行切换的四种方式
无论是下行切换的四种模式还是上行切换四种模式,都可以通过RCS-9788的手动切换和自动切换功能实现。
3.6手动切换
手动切换是通过RCS-9788面板上对应的四个拨动开关(BS1、BS2、BS3、BS4),控制切换开关,实现下行切换和上行切换功能。
每一个切换开关都设有一组这样的拨动开关。
BS1、BS2、BS3、BS4标识在面板上并没有印出,BS1对应于最上面的拨动开关(第一个拨动开关),BS2对应于第二个拨动开关,BS3对应于第三个拨动开关,BS4对应于第四个拨动开关(最下面的拨动开关)。
手动下行切换见下表。
表11手动下行切换
BS1(b1b0=xx,xx为二进制数)
左边(10)
中间(11)
右边(01)
BS2
(b3b2=xx)
左边
(10)
手动切换:
M1
半自动:
M1/M3
手动切换:
M3
中间
(11)
半自动:
M1/M0
自动切换:
M0/M1/M2/M3
半自动:
M3/M2
右边
(01)
手动切换:
M0
半自动:
M0/M2
手动切换:
M2
表中,BS1、BS2拨动开关各有三个状态位置:
左边、右边和中间,所以两个拨动开关共有九种组合。
其中,四种组合(M0、M1、M2、M3)实现完全手动切换。
自动切换不起作用。
一种组合(M0/M1/M2/M3)即BS1、BS2拨动开关处于中间位置,实现完全自动切换。
另外四种组合即BS1、BS2拨动开关一个处于中间位置,另外一个不在中间位置,实现半自动切换。
半自动切换组合最好不用,要么完全手动切换,要么完全自动切换,不要用半自动切换。
上行切换由BS3、BS4控制,其他同下行切换。
手动上行切换见下表。
表12手动上行切换
BS3(b5b4=xx,xx为二进制数)
左边(10)
中间(11)
右边(01)
BS4
(b7b6=xx)
左边
(10)
手动切换:
M1
半自动:
M1/M3
手动切换:
M3
中间
(11)
半自动:
M1/M0
自动切换:
M0/M1/M2/M3
半自动:
M3/M2
右边
(01)
手动切换:
M0
半自动:
M0/M2
手动切换:
M2
3.7自动切换
RCS-9788有2个与2个前置机通信的RS-232串口,每个切换开关(SW1、SW2、…、SW16)都是智能的切换开关,可以接收报文,根据报文内容,实现下行和上行自动切换功能。
自动切换时,每个切换开关有一个地址(ADDR)。
规定SW1的地址为基址加0,SW2的地址为基址加1,……,SW16的地址为基址加15(参见3.3小节)。
两个串口的参数设定见第一章的错误!
未找到引用源。
小节。
3.7.1切换报文
报文格式:
共10个字节(BYTE),其中:
前六个字节为报文头;
ADDR:
切换开关的地址,一个字节(BYTE)
ADDR=0-255,最多256个切换开关;
FUN:
功能码,一个字节(BYTE)
FUN=0x55,切换命令;
FUN=0xAA,查询切换状态;
FUN=其他,无效报文;
DATA:
命令码(FUN=0x55)或状态码(FUN=0xAA),一个字节(BYTE)
命令码格式:
(FUN=0x55)
B1B0=00,下行切换到――方式0(M0);
B1B0=01,下行切换到――方式1(M1);
B1B0=10,下行切换到――方式2(M2);
B1B0=11,下行切换到――方式3(M3);
B3B2=00,上行切换到――方式0(M0);
B3B2=01,上行切换到――方式1(M1);
B3B2=10,上行切换到――方式2(M2);
B3B2=11,上行切换到――方式3(M3);
状态码格式:
(FUN=0xAA)
B1B0=00,下行切换状态――方式0(M0);
B1B0=01,下行切换状态――方式1(M1);
B1B0=10,下行切换状态――方式2(M2);
B1B0=11,下行切换状态――方式3(M3);
B3B2=00,上行切换状态――方式0(M0);
B3B2=01,上行切换状态――方式1(M1);
B3B2=10,上行切换状态――方式2(M2);
B3B2=11,上行切换状态――方式3(M3);
S0=0,拨动开关状态――BS1处于手动状态;
S0=1,拨动开关状态――BS1处于自动状态;
S1=0,拨动开关状态――BS2处于手动状态;
S1=1,拨动开关状态――BS2处于自动状态;
S2=0,拨动开关状态――BS3处于手动状态;
S2=1,拨动开关状态――BS3处于自动状态;
S3=0,拨动开关状态――BS4处于手动状态;
S3=1,拨动开关状态――BS4处于自动状态;
CHK:
校验码,一个字节(BYTE)
CHK=报文前九个字节异或后取反;
3.7.2报文交换过程
切换开关接收到一个命令报文(FUN=0x55),执行一次切换操作。
切换操作完毕后,不回答报文。
切换开关接收到一个查询状态报文(FUN=0xAA),不执行切换操作,只回答一个状态报文。
RCS-9789通道切换装置(V4.1)
1.概述
1.1装置简介
RCS-9789通道切换装置(以下简称RCS-9789)是针对变电站综合自动化的需要而开发的。
该装置用于厂站端,完成两个远动工作站(简称主、备机)与三个调度端之间,上行双通道及下行双通道的切换。
切换控制可通过手动实现,也可以由远动工作站通过RS232接口实现自动切换(见下图)。
图1RCS-9789通道切换装置简介
1.2主要功能及特点
通道切换功能:
(7)切换开关数:
3组;
(8)切换通道数:
6个,对应3个调度,每个调度有2个通道;
(9)切换串口数:
6个,对应2个远动工作站(1个主机,1个备机),每个远动工作站有3个对调度通信的串口;
自动切换功能:
RCS-9789有2个RS-232串口分别与2个远动工作站通信,每个切换开关(SW1、SW2、SW3)都是智能的切换开关,可以接收2个远动工作站的控制命令,自动实现下行切换和上行切换功能
手动切换功能:
手动切换是通过RCS-9789面板上对应的四个拨动开关(BS1、BS2、BS3、BS4),控制切换开关(SW1、SW2、SW3),实现下行切换和上行切换功能。
双电源冗余供电功能:
RCS-9789采用双电源供电设计,保证装置有两路独立的电源供电,提高装置供电的可靠性。
热拔插功能:
热拔插功能保证RCS-9789可以带电更换插件,提高装置运行的可靠性。
1.3技术参数
1.3.1电气接口参数
表格1工作电源参数
参数类型
额定值
允许范围
备注
电压
DC220V或DC110V
+/-20%
表格2通信接口板(COM)接口参数
参数类型
波特率
起始位
数据位
停止位
校验位
接口
串口1
1200
1
8
1
无
RS-232
串口2
1200
1
8
1
无
RS-232
1.3.2主要技术指标
表格3工作环境
参数类型
额定值
允许范围
备注
正常工作温度
25℃(常温)
0~40℃
极限工作温度
-10~50℃
储存及运输
-25~70℃
表格4电磁兼容试验
试验项目
满足标准类型
备注
快速瞬变干扰
国标GB/T14598.10
静电放电
国标GB/T14598.14
脉冲群干扰
国标GB/T14598.13
工频磁场抗扰度
国标GB/T17626.8
浪涌(冲击)抗扰度
国标GB/T17626.5
表格5绝缘及耐压试验
试验项目
满足标准类型
备注
绝缘试验
国标GB/T14598.3
冲击电压试验
国标GB/T14598.3
2.装置结构
2.1装置面板布置
下图是装置的正面面板布置图。
图2装置正面布置图
下图是装置的背面面板布置图。
图3装置背面布置图
2.2安装及开孔尺寸
装置采用4U标准机箱,用嵌入式安装于屏上。
机箱安装和屏面开孔尺寸分别下图。
图4机箱安装尺寸图
图5屏面开孔尺寸图
2.3装置端子定义
图6是RCS-9789(全配置数字通道板)的端子定义图。
第一个和最后一个插件是电源插件(DC1、DC2),第二个插件是通信接口插件(COM),第三、第四、第五个插件是切换插件(SWI1、SWI2、SWI3),第六个插件是空插件,第七、第八、第九、第十、第十一、第十二个插件是通道板(模拟通道板或数字通道板),也就是说可以混合配置。
数字通道板即指光电隔离板,模拟通道板即指调制解调器板。
图6装置端子定义图(全配置数字通道板)
2.4机箱插件配置
RCS-9789通道切换装置采用4U标准插箱结构,背插式结构。
装置由以下插件构成:
●DC,电源板,2块;
●COM,切换控制通信接口板,1块;
●SWI,通道切换板,3块,各对应两个串口和两个通道;
●CHL,通道板(模拟通道板/数字通道板),6块,各对应一个通道。
表格6机箱插件
序号
宽度
RCS-9789
插件名称
1
40
电源插件1(DC)
2
30
通信接口板(COM)
3
30
切换板1(SWI1)
4
30
切换板2(SWI2)
5
30
切换板3(SWI3)
6
40
空插件
7
30
通道板(模拟通道板/数字通道板)1A(CHL1A)
8
30
通道板(模拟通道板/数字通道板)1B(CHL1B)
9
30
通道板(模拟通道板/数字通道板)2A(CHL2A)
10
30
通道板(模拟通道板/数字通道板)2B(CHL2B)
11
30
通道板(模拟通道板/数字通道板)3A(CHL3A)
12
30
通道板(模拟通道板/数字通道板)3B(CHL3B)
13
40
电源插件2(DC)
2.5混合配置通道板
2.5.1机箱插件配置的变化
在有的应用当中,要求RCS-9789直接接入载波通道。
所以,RCS-9789有混合配置,即将某个数字通道板(光电隔离板)更换为模拟通道板(调制解调器板)。
这时,机箱端子定义会有变化。
2.5.2机箱端子定义的变化
当数字通道板通道板更换为模拟通道板时,对应的插件端子定义变为调制解调器的,反之亦然。
其他插件的端子定义不变。
图7是RCS-9789(全配置模拟通道板)的端子定义图,那么RCS-9789的端子定义也有些变化,具体变化见下图。
图7装置端子定义图(全配置模拟通道板)
2.5.3调制解调器的设定
为保证调制解调器正常工作,必须正确设定好调制解调器板上的跳线器。
具体设定见以下各表。
ON:
跳线连通。
OFF:
跳线断开。
表格7输入电平选择
输入电平
Rlever0
Rlever1
较高(-20~0dB)