DMP501Z通信管理機(jī).ppt

DMP501Z通信管理機(jī),功能介紹及暢想,.,2008年9月,前 言,管理機(jī)是什么？ 為什么需要管理機(jī)？ 管理機(jī)的地位,管理機(jī)是什么及作用： 在變電站綜合自動(dòng)化系統(tǒng)中,出于復(fù)雜性和重要性的考慮,保護(hù)單元節(jié)點(diǎn)不會(huì)設(shè)置太多的通信端口和通信功能.考慮到變電站智能設(shè)備的接入和遠(yuǎn)動(dòng)規(guī)約的實(shí)現(xiàn)以及多媒體多協(xié)議之間交換數(shù)據(jù)和信息的需要,一般會(huì)設(shè)置專門的通信單元節(jié)點(diǎn),該單元在系統(tǒng)通信網(wǎng)絡(luò)構(gòu)成方面起主導(dǎo)地位,稱之為通信管理機(jī)(網(wǎng)關(guān)).DMP501Z是完成上述功能的節(jié)點(diǎn)機(jī),在該單元上集中了使用不同介質(zhì)和不同協(xié)議的多個(gè)通信端口,實(shí)現(xiàn)了協(xié)議轉(zhuǎn)換和現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備的互連 。,電流環(huán)和CAN網(wǎng),20mA電流環(huán) 電流的通斷形成信號(hào) 抗干擾性能好，速率低 CAN2.0B 距離10km/5kbps,100個(gè)節(jié)點(diǎn),CRC校驗(yàn),具有較強(qiáng)的檢錯(cuò)能力. ISO的開(kāi)放系統(tǒng)互連模型 非破壞性的總線仲裁技術(shù) 點(diǎn)對(duì)點(diǎn)和點(diǎn)對(duì)多的通訊，無(wú)須調(diào)度 出錯(cuò)嚴(yán)重時(shí)可自動(dòng)退出,DMP501，好夢(mèng)開(kāi)始的地方,永不疲倦的芯-80296SA-50 TI得意之作TL16C754 ISA賦予DMP501新的生命 BIO-APP,金字塔軟件結(jié)構(gòu) OOP,一個(gè)嶄新的設(shè)計(jì)理念 向?qū)鳎乙材茏龉芾頇C(jī) 代碼生成器，輕松接入智能設(shè)備 讓服務(wù)延伸到每個(gè)角落,通信管理機(jī)結(jié)構(gòu),硬件組成 軟件結(jié)構(gòu),電 源,系統(tǒng)監(jiān)控(RTOS),基本輸入輸出(BIO),80296硬件平臺(tái),用戶程序協(xié)議棧,通 信,主 板,開(kāi) 關(guān) 量,DMP501性能與接口,跳動(dòng)的脈搏，50MHz主頻把握每一刻 10路RS-232口，2路RS-485接口，1路CAN網(wǎng)接口。 可提供雙網(wǎng)功能,并支持路由選擇鼓勵(lì)參與。 可具備網(wǎng)絡(luò)功能,提供10M/100M以太網(wǎng)接口和光纖接口 可具備本地打印功能,提供1路FSK信號(hào),一個(gè)Modem接口 具有對(duì)兩個(gè)主變檔位的遙測(cè)、遙調(diào)功能。,具有事故總信號(hào)、預(yù)告總信號(hào)出口。 多機(jī)熱備用功能 實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)就地顯示 面板直接發(fā)送報(bào)文功能 應(yīng)用程序本地下載和遠(yuǎn)程在線升級(jí)功能 通道診斷功能.產(chǎn)生偽隨機(jī)碼,測(cè)試數(shù)據(jù)流的時(shí)延和誤碼. 錯(cuò)誤捕獲機(jī)制能夠捕捉代碼錯(cuò)誤和誤操作,作出操作失敗記錄 通信端口參數(shù)現(xiàn)場(chǎng)設(shè)置功能。,硬件組成,DMP501型通訊管理機(jī)是基于Intel第四代單片微機(jī)80296SA、CPLD及高性能的 通信控制器設(shè)計(jì)而成，配合周邊接口模件實(shí)現(xiàn)了對(duì)DMP5xx系列保護(hù)/測(cè)控節(jié)點(diǎn)機(jī)的 組網(wǎng)和數(shù)據(jù)采集。它主要由下列模件組成：電源模件、CPU模件、開(kāi)入開(kāi)出模件、 背板模件、液晶顯示模件，可擴(kuò)展通信部件、通道測(cè)試模件。結(jié)構(gòu)上采用全封閉金 屬機(jī)箱，各模件之間有金屬屏蔽板，減少電磁干擾的影響。,圖3-1 DMP501Z硬件組成,電源模件,電 源 濾 波 器,整 流 濾 波 器,穩(wěn) 壓 輸 出 回 路,電 源 控 制 器,開(kāi) 關(guān) 變 壓 器,功 率 開(kāi) 關(guān) 管,過(guò) 壓 過(guò) 流 檢 測(cè),整 流 濾 波 器,AC220V/DC220V,+24V,+5V/-5V,+12V/-12V,開(kāi)關(guān)電源模塊結(jié)構(gòu)示意圖,下圖中，紅色的指示燈HL501和HL503分別表示CAN總線和485口0的發(fā)送指示 燈，而HL502和HL504則分別表示CAN總線和485口0的接收指示燈。跳線SA501則 用來(lái)選擇將485口0或485口1連接至調(diào)試232口。當(dāng)跳線位于0位時(shí)可監(jiān)視485口0，位 于1位時(shí)監(jiān)視485口1。,開(kāi)入開(kāi)出模件,DMP501Z通信管理機(jī)的開(kāi)入開(kāi)出模件提供事故總信號(hào)和預(yù)告總信號(hào)繼電器節(jié) 點(diǎn)各一對(duì),出口繼電器的節(jié)點(diǎn)容量為2.5A/250V。裝置還另提供六對(duì)繼電器節(jié)點(diǎn),這六 對(duì)節(jié)點(diǎn)通常用于調(diào)整變壓器分接頭位置。DMP501Z一共可以采集16路開(kāi)入量，其中 一個(gè)用于檢測(cè)信號(hào)復(fù)歸按紐的狀態(tài)。一般情況下，主變分接頭位置是通過(guò)DMP501Z 的開(kāi)入開(kāi)出板采集的。在開(kāi)入量不夠的情況下，DMP501Z通過(guò)開(kāi)關(guān)量編碼器將主變 檔位遙信位置編碼成BCD碼輸入。缺省情況下，DMP501Z把主變分接頭位置轉(zhuǎn)換成 遙測(cè)量上送，根據(jù)用戶需求可同時(shí)上送遙信位置。,液晶顯示模件,該模件為整個(gè)裝置的人機(jī)接口模件，裝有大屏幕液晶顯示器及鍵盤，完成人機(jī) 之間的對(duì)話。,CPU模件,該模件是整個(gè)裝置的核心部分，采用高速先進(jìn)的80C296SA處理器，處理頻率 最高可達(dá)50MHZ，可尋址6M字節(jié)空間，存儲(chǔ)空間和代碼執(zhí)行時(shí)間不再是約束程序 的瓶頸，為增加程序的可靠性而增加的代碼將不會(huì)影響速度和性能。功能強(qiáng)大的 通訊控制處理器件TL16C754，一次可連續(xù)寫入64個(gè)字節(jié)的數(shù)據(jù)，且具有強(qiáng)大的流 控制功能，提供了對(duì)打印機(jī)和調(diào)制解調(diào)器的有力支持。它的運(yùn)用，一方面使軟件的 開(kāi)銷大大減少，提高了編程的效率，另一方面也為與更加先進(jìn)的智能設(shè)備通訊提供 了硬件上的各種支持。,圖3-5 CPU組件原理示意圖,在CPU組件上有兩組共16個(gè)指示燈，他們用來(lái)指示通信端口的工作狀態(tài)，從指 示燈閃爍的狀況可以初步斷定通信鏈路的物理連接狀況。其中對(duì)發(fā)送組，若從左到 又順序，依次為端口0端口7的發(fā)送指示燈，而對(duì)接收來(lái)說(shuō)，從下到上依次是端口 0端口7的接收指示燈。當(dāng)某端口有數(shù)據(jù)發(fā)送或接收到數(shù)據(jù)時(shí)，相應(yīng)的指示燈的將 會(huì)閃爍。指示燈閃爍的時(shí)間和頻率與收發(fā)數(shù)據(jù)量和通信速率有關(guān)。,軟件結(jié)構(gòu),DMP501Z通信管理機(jī)的軟件采用了事件驅(qū)動(dòng)模型,各個(gè)應(yīng)用程序進(jìn)程之間通過(guò) 發(fā)送消息進(jìn)行通信和數(shù)據(jù)傳輸.,軟件層次結(jié)構(gòu),用戶程序(APP) 包括各種用戶進(jìn)程及服務(wù)程序,系統(tǒng)程序(SYS) 包含通信網(wǎng)絡(luò)管理，消息發(fā)送及事件處理,引導(dǎo)程序（BIO） 包含鍵盤、顯示、系統(tǒng)初始化及調(diào)試接口,DMP501Z通信管理機(jī)的軟件從結(jié)構(gòu)上看分為三層,即引導(dǎo)程序、系統(tǒng)程序和用 戶進(jìn)程，如下圖。,DMP501Z軟件層次結(jié)構(gòu),系統(tǒng)上電或復(fù)位時(shí)，首先運(yùn)行的是引導(dǎo)程序(BIO)，引導(dǎo)程序?qū)?duì)CPU及周邊 接口部件進(jìn)行初始化，執(zhí)行系統(tǒng)自診斷程序，判斷系統(tǒng)程序及用戶進(jìn)程是否有效。 系統(tǒng)引導(dǎo)成功后將控制權(quán)交給系統(tǒng)程序并開(kāi)始運(yùn)行用戶進(jìn)程。 在自診斷出致命的錯(cuò)誤（如ROM出錯(cuò)、RAM出錯(cuò)等）后，引導(dǎo)程序?qū)⒉辉龠\(yùn) 行系統(tǒng)程序和用戶進(jìn)程。,軟件結(jié)構(gòu),1.667ms執(zhí)行一次 端口驅(qū)動(dòng)程序、定時(shí)器、 數(shù)據(jù)采集、一級(jí)調(diào)度程序,40ms執(zhí)行一次 事件處理、消息響應(yīng)、二級(jí)調(diào)度程序,1s執(zhí)行一次 系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫(kù)維護(hù)程序、三級(jí)調(diào)度程序,金字塔結(jié)構(gòu)，上層優(yōu)先級(jí)最高。,多機(jī)備用的實(shí)現(xiàn),什么是多機(jī)備用？ 熱備用和冷備用的差異 競(jìng)爭(zhēng)的原則 DMP501之間的握手,多機(jī)備用的實(shí)現(xiàn),為了提高監(jiān)控系統(tǒng)的可靠性,可采用多管理機(jī)配置.系統(tǒng) 中通信管理機(jī)通過(guò)CAN網(wǎng)絡(luò)和另外的1-Wire(一線接口)進(jìn)行 聯(lián)絡(luò),多機(jī)互為熱備用.當(dāng)系統(tǒng)中工作機(jī)故障時(shí),備用機(jī)自動(dòng)投 入.備用機(jī)和工作機(jī)之間發(fā)生沖突時(shí),各自退出并在隨機(jī)延時(shí) 后重新投入.,典型組網(wǎng)模式,單管理機(jī)單網(wǎng)絡(luò)配置示意圖,DMP501Z 通訊管理機(jī),單管理機(jī)雙網(wǎng)絡(luò)配置示意圖,CAN網(wǎng),多管理機(jī)單網(wǎng)絡(luò)配置,多管理機(jī)雙網(wǎng)絡(luò)配置示意圖,DMP501Z 通信管理機(jī),DMP501Z 通信管理機(jī)N,使用說(shuō)明,DMP501Z型系統(tǒng)以漢字形式提供了一系列菜單，具有良好的人機(jī)界面。例如，保護(hù)的投退、系統(tǒng)設(shè)置的更改和通信端口設(shè)置及通信協(xié)議配置等均在漢字菜單下進(jìn)行，操作直觀、簡(jiǎn)單。,主菜單： 通信管理機(jī)正常運(yùn)行時(shí)顯示的畫面，用以顯示當(dāng)前DMP5xx節(jié)點(diǎn)機(jī)和 電度表的通信狀態(tài)及當(dāng)前日期時(shí)間。,保 護(hù) 單 元 00 正 確 電 度 單 元 00 正 確 時(shí) 鐘 2 0 0 80 51 5 1 5:03:53:200,通信出錯(cuò): 系統(tǒng)在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)檢測(cè)不到已經(jīng)投入的DMP5xx保護(hù)/測(cè)控節(jié)點(diǎn)機(jī)的應(yīng) 答,且在嘗試規(guī)定的次數(shù)后仍無(wú)法與其建立連接則判該節(jié)點(diǎn)通信出錯(cuò). 通信網(wǎng)絡(luò)出錯(cuò): 在CAN通信網(wǎng)絡(luò)中,CAN控制器接收不到節(jié)點(diǎn)的ACK信號(hào),通常網(wǎng)絡(luò) 中沒(méi)有其他節(jié)點(diǎn)機(jī)投入運(yùn)行時(shí)或網(wǎng)絡(luò)開(kāi)路和短路時(shí)會(huì)產(chǎn)生該故障.,鍵盤布局及按鍵功能：同保護(hù)單元,系統(tǒng)層次菜單,一級(jí)設(shè)置菜單 ：在顯示主界面或故障界面時(shí),按“確認(rèn)”鍵約秒后進(jìn)入 設(shè)置菜單，如下圖,保護(hù)柜編號(hào)： 過(guò)時(shí)的設(shè)置，設(shè)為00 CPU復(fù)位次數(shù)：記錄系統(tǒng)熱啟動(dòng)次數(shù)。 分站號(hào)： CDT規(guī)約中分站號(hào)，一般設(shè)為0，多機(jī)備用投入時(shí)該項(xiàng)必須為0 主站號(hào)： CDT規(guī)約中主站號(hào)，一般設(shè)為0，多機(jī)備用投入時(shí)該項(xiàng)必須為0 多機(jī)熱備用：多機(jī)熱備用功能投退，該設(shè)置值為ON時(shí)系統(tǒng)將檢測(cè)備用機(jī)狀態(tài)， 從而決定本機(jī)是否投入，對(duì)單管理機(jī)配置系統(tǒng)該項(xiàng)設(shè)為OFF. 本機(jī)標(biāo)識(shí)號(hào)：標(biāo)志本機(jī)是否投入的絕對(duì)遙信點(diǎn)號(hào)，在多機(jī)熱備用退出時(shí)，該項(xiàng) 無(wú)意義。 備機(jī)標(biāo)識(shí)號(hào)：標(biāo)志備用機(jī)是否投入的絕對(duì)遙信點(diǎn)號(hào)，在多機(jī)熱備用退出時(shí)，該 項(xiàng)無(wú)意義。,系統(tǒng)一級(jí)設(shè)置子菜單,保護(hù)單元投退：DMP5xx保護(hù)/測(cè)控節(jié)點(diǎn)機(jī)的通信功能投退，該項(xiàng)有子菜單，按 “確認(rèn)”鍵進(jìn)入單元投退子菜單。 CAN復(fù)位次數(shù)：CAN通信網(wǎng)絡(luò)復(fù)位次數(shù)，基本反映通信網(wǎng)絡(luò)狀況。 時(shí)鐘：當(dāng)前系統(tǒng)日期和時(shí)間，該項(xiàng)有子菜單，按“確認(rèn)”鍵進(jìn)入時(shí)鐘設(shè)置菜單。 開(kāi)關(guān)量：反映當(dāng)前開(kāi)關(guān)量狀態(tài)，該項(xiàng)有子菜單，按“確認(rèn)”鍵進(jìn)入開(kāi)關(guān)量查詢子菜單。 口令設(shè)置：設(shè)置系統(tǒng)口令，該項(xiàng)有子菜單，按“確認(rèn)”鍵進(jìn)入口令設(shè)置子菜單。 系統(tǒng)設(shè)置：系統(tǒng)基本參數(shù)設(shè)置，該項(xiàng)有子菜單，按“確認(rèn)”鍵進(jìn)入系統(tǒng)設(shè)置子菜單。 通信設(shè)置：通信端口屬性設(shè)置，該項(xiàng)有子菜單，按“確認(rèn)”鍵進(jìn)入端口屬性設(shè)置子菜單。 電度設(shè)置：電度單元投退子菜單，該項(xiàng)有子菜單，按“確認(rèn)”鍵進(jìn)入單元投退子菜單。 通信配置：通信端口的協(xié)議配置，該項(xiàng)有子菜單，按“確認(rèn)”鍵進(jìn)入?yún)f(xié)議配置子菜單。 通信試驗(yàn)：通信端口檢測(cè)、數(shù)據(jù)瀏覽和電表地址修改功能菜單，該項(xiàng)有子菜單，按 “確認(rèn)”鍵進(jìn)入通信功能試驗(yàn)子菜單。 遙控試驗(yàn)：本地遠(yuǎn)動(dòng)功能試驗(yàn)，該項(xiàng)有口令保護(hù)且有子菜單，按“確認(rèn)”鍵進(jìn)入遙 控功能試驗(yàn)子菜單。 屏保設(shè)置：該項(xiàng)為ON時(shí)，約5分鐘后關(guān)閉液晶顯示器，進(jìn)入屏保后按任意鍵即可 退出屏保。 事件記錄：記錄通信出錯(cuò)和網(wǎng)絡(luò)故障，該項(xiàng)有子菜單，按“確認(rèn)”鍵進(jìn)入事件子菜單。 信號(hào)復(fù)歸：故障信號(hào)復(fù)歸，當(dāng)系統(tǒng)允許產(chǎn)生事件遙信時(shí)，按信號(hào)復(fù)歸將復(fù)歸所有的故障遙信。 系統(tǒng)復(fù)歸：清除系統(tǒng)事件記錄。,二級(jí)設(shè)置子菜單,對(duì)有二級(jí)設(shè)置子菜單的菜單項(xiàng)，按“確認(rèn)”鍵即可進(jìn)入二級(jí)設(shè)置子菜單，進(jìn)入二 級(jí)菜單后按“取消”鍵可退回到一級(jí)子菜單，再按“取消”鍵可退回到主菜單。,保護(hù)單元投退,上圖中左面的數(shù)字為DMP5xx節(jié)點(diǎn)機(jī)的通信地址，右面為單元投退設(shè)置，ON表 示該單元通信投入，OFF表示退出，XXX表示設(shè)置無(wú)效。,實(shí)時(shí)時(shí)鐘：設(shè)置管理機(jī)時(shí)間,開(kāi)關(guān)量：查看外部開(kāi)入量狀態(tài)、主變檔位,口令設(shè)置：同保護(hù)單元,系統(tǒng)設(shè)置：同保護(hù)遠(yuǎn)動(dòng)設(shè)置,通信設(shè)置,端口號(hào)：通信端口代號(hào)，在不同的硬件配置和軟 件配置下，其范圍不一樣，0-8共9個(gè)通信端口是 任何配置都具備的。,校驗(yàn)位：校驗(yàn)位是指異步串行通信時(shí)字節(jié)的橫向校驗(yàn)。,None不校驗(yàn) Even偶校驗(yàn) Odd奇校驗(yàn),波特率：指通信速率，這是下拉式選擇菜單。,可供選擇的速率為：300，600，1200，2400，4800，9600，19200，38400,流控制：為了實(shí)現(xiàn)無(wú)差錯(cuò)的數(shù)據(jù)傳輸和提高數(shù)據(jù)傳輸效率。,可供選擇的流控制方式為：RTS-使用RTS硬件流控制 CTS-使用CTS硬件流控制 RTS/CTS-使用RTS/CTS硬件流控制 XonXoff-使用XonXoff軟件流控制 None-不使用流控制,電度設(shè)置 ：進(jìn)行電度單元投退,通信配置,DMP501Z采用協(xié)議浮置和OOP 技術(shù)，所以通信 協(xié)議與通信端口無(wú)關(guān)，且在同一個(gè)系統(tǒng)中，一個(gè)協(xié)議 可以有多個(gè)實(shí)例在運(yùn)行。它允許終端用戶根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)接 線配置通信協(xié)議。,端口：通信端口代號(hào). 類型：該端口所使用的協(xié)議類型，當(dāng)光標(biāo)停留在該菜單項(xiàng)上時(shí)按“+”“-”鍵，系統(tǒng) 將依次列出可供選擇的項(xiàng)目，可供選擇的協(xié)議類型有，力導(dǎo)調(diào)試、衛(wèi)星時(shí)鐘、直流 屏、電度表、遠(yuǎn)動(dòng)規(guī)約、保護(hù)規(guī)約等。具體情況視不同的軟件而不同。 協(xié)議：通信協(xié)議簡(jiǎn)稱。當(dāng)光標(biāo)停留在該菜單項(xiàng)上時(shí)按“+”“-”鍵，系統(tǒng)將依次列出 可供選擇的項(xiàng)目?？晒┻x擇的協(xié)議會(huì)隨著所選擇的協(xié)議類型不同而不同。 其中端口0協(xié)議必須配置為力導(dǎo)調(diào)試 （SIM V1.0），端口1必須配置為打印機(jī) （LDP V1.0），端口8必須選擇電度表協(xié)議類型。 重新配置端口的通信協(xié)議后必須復(fù)位系統(tǒng)才能保證程序正確運(yùn)行。,通信試驗(yàn):設(shè)置電度表地址、查看實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)、發(fā)送可編報(bào)文、通道測(cè)試,遙控試驗(yàn) :本地可進(jìn)行遙控功能試驗(yàn),事件記錄,信號(hào)復(fù)歸,系統(tǒng)復(fù)歸,新加設(shè)置,注意事項(xiàng),通訊指示等是否正常，液晶顯示是否正常 通訊有無(wú)顯示出錯(cuò)信號(hào) 嚴(yán)禁隨意更改有關(guān)口令設(shè)置 嚴(yán)禁隨意修改有關(guān)設(shè)置 嚴(yán)禁帶電插拔CPU板 技術(shù)人員一般在廠家指導(dǎo)下更換上備件,常見(jiàn)問(wèn)題及解決,故障現(xiàn)象1：某號(hào)通訊接口無(wú)報(bào)文。,步驟1：檢查面板上設(shè)置的該號(hào)端口的波特率、校驗(yàn)位、流控制等參數(shù)是否與 監(jiān)控系統(tǒng)相同。 步驟2：如步驟1無(wú)效，則可在背板上將該端口的收發(fā)線短接，利用通信試驗(yàn)中 的通道測(cè)試一項(xiàng)，將該端口自環(huán)，如檢測(cè)結(jié)果為正常，則可判定為外圍接線斷 路或監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)置有誤。 步驟3：如檢測(cè)結(jié)果為異常，則可根據(jù)CPU模塊原理圖將該端口收發(fā)信號(hào)在CPU 模件短接，重復(fù)通道測(cè)試，如這次檢測(cè)結(jié)果為正常，則可判定為背板上信號(hào)線 斷路。 步驟4：如檢測(cè)結(jié)果仍為異常，則可判定為CPU模塊異常。,故障現(xiàn)象2：液晶無(wú)顯示,步驟1：觀察電源模塊上紅色LED燈狀態(tài)是否正常（長(zhǎng)亮為正常），如LED燈閃 爍，可判定為裝置內(nèi)部短路。請(qǐng)聯(lián)系廠家技術(shù)人員。 步驟2：如LED燈狀態(tài)正常，可試按一下鍵盤，如顯示恢復(fù)正常，則可判斷為非 故障狀態(tài)，裝置屏幕保護(hù)程序正在運(yùn)行。 步驟3：如仍無(wú)顯示，可觀察CPU模塊上“ONCE”位置跳線有否跳線帽誤插在1，2 位置，如是，將跳線撥去。 步驟4：如非上述情況，可判定為CPU模塊異常。,步驟1：檢查CPU模塊與液晶模塊之間的線排是否接插牢靠 步驟2：如仍有錯(cuò)誤，可判斷為CPU模塊異常。,故障現(xiàn)象4：開(kāi)機(jī)時(shí)顯示“跳合閘控制出錯(cuò)”,步驟1：檢查開(kāi)入開(kāi)出組件板是否插緊 步驟2：排除不了，可判定為CPU模塊異常。,故障現(xiàn)象5：所有通訊口上均無(wú)報(bào)文,步驟1：檢查DMP501Z是否處于備用狀態(tài) 步驟2：檢查背板模塊上收發(fā)信號(hào)線、信號(hào)地線接線