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-- 發(fā)布時(shí)間：2010-11-17 14:11:27
-- 基于VxWorks的配電子站
配電子站是大中型配電自動(dòng)化系統(tǒng)中的信息樞紐。該文對(duì)基于實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)VxWorks的嵌入式配電子站的硬件和軟件進(jìn)行了研究。嵌入式配電子站硬件平臺(tái)采用基于工業(yè)處理器ARM9（AT91RM9200）的硬件平臺(tái)，支持雙以太網(wǎng)技術(shù)，支持串行口通信和CAN總線通信等，采用的通信協(xié)議有TCP/IP協(xié)議，基于網(wǎng)絡(luò)的IEC60870-5-104規(guī)約通信，CAN2.0B規(guī)約等，可以方便地與各種設(shè)備進(jìn)行連接、通信、信息交換。現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)結(jié)果表明基于VxWorks的嵌入式配電子站可以大大提高配電自動(dòng)化系統(tǒng)的可靠性。
IEC60870-5-104規(guī)定控制站（即配電主站）作為客戶機(jī)，而被控站（即配電子站）作為服務(wù)器。
基于網(wǎng)絡(luò)的IEC60870-5-104規(guī)約通信報(bào)文格式：I格式-可計(jì)數(shù)的信息傳輸功能；S格式-可計(jì)數(shù)的確認(rèn)功能；U格式-啟動(dòng)，停止，測(cè)試功能。
通信流程圖如圖2所示。
圖2 IEC60870-5-104規(guī)約通信流程圖
3.4 BSP開發(fā)
BSP是針對(duì)具體的硬件平臺(tái)，用戶所編寫的啟動(dòng)代碼和部分設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序的集合。BSP所實(shí)現(xiàn)的功能包括初始化和驅(qū)動(dòng)部分設(shè)備。BSP需要支持處理器復(fù)位、初始化、驅(qū)動(dòng)串口和必要的時(shí)鐘處理等。
3.5 功能實(shí)現(xiàn)
從配電終端讀取數(shù)據(jù)：配電終端裝置通過(guò)CAN2.0B規(guī)約將YC、YX量等數(shù)據(jù)傳送至配電子站，并將數(shù)據(jù)填入已開辟的緩沖區(qū)。使用緩沖區(qū)操作使得系統(tǒng)對(duì)底層驅(qū)動(dòng)程序的調(diào)用機(jī)會(huì)大大減少，將大量的數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)的保存下來(lái)，以便于查詢和轉(zhuǎn)發(fā)。
轉(zhuǎn)發(fā)緩沖區(qū)數(shù)據(jù)：配電子站需要將從配電終端裝置獲取的數(shù)據(jù)有選擇地轉(zhuǎn)發(fā)到配電主站上去，或者接受配電主站有選擇的查詢。遙測(cè)改變，配電子站具有上送功能。
發(fā)送數(shù)據(jù)到配電主站：配電子站通過(guò)以太網(wǎng)將從配電終端讀取的數(shù)據(jù)傳送到配電主站，遵循基于網(wǎng)絡(luò)的IEC60870-5-104遠(yuǎn)動(dòng)傳輸規(guī)約。
4 系統(tǒng)測(cè)試和實(shí)驗(yàn)
4.1 系統(tǒng)測(cè)試平臺(tái)
系統(tǒng)硬件測(cè)試平臺(tái)主要用于測(cè)試配電子站與配電終端之間的CAN通信以及配電子站與配電主站之間的以太網(wǎng)通信。測(cè)試中配電終端裝置采用國(guó)電南瑞的DAT-1000系列產(chǎn)品，主要與DAT-1L和DAT-1LA裝置進(jìn)行通信。而主站則采用在PC機(jī)上通過(guò)與模擬主站進(jìn)行通信來(lái)測(cè)試以太網(wǎng)通信。
4.2 測(cè)試與實(shí)驗(yàn)結(jié)果
經(jīng)過(guò)嚴(yán)格的測(cè)試和苛刻的實(shí)驗(yàn)，基于嵌入式硬件平臺(tái)的配電子站能夠按照要求完成與配電主站和配電終端之間的通信。采用CAN總線通信方式與多個(gè)FTU進(jìn)行通信，通信抗干擾力強(qiáng)，通信速度快，不丟失遙測(cè)量及SOE等。采用以太網(wǎng)通過(guò)基于網(wǎng)絡(luò)的IEC60870-5-104遠(yuǎn)動(dòng)傳輸規(guī)約與配電主站進(jìn)行通信，系統(tǒng)可靠性高，通信速度快，完全符合配電自動(dòng)化系統(tǒng)通信要求。