变电站综合自动化技术-通信总线.ppt

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1、第六章变电站综合自动化系统的数据通信变电站综合自动化通信系统（一）变电站自动化系统的现场级通信主要是自动化系统内部各子系统与上位机（站极监控机）和各子系统之间的数据通信和信息交换问题，其范围是变电站内部。（二）变电站自动化系统与上级调度（控制）完成变电站与远方调度（控制）中心的信息交换。6.1变电站内的信息传输在具有变电站层――间隔层（单元层）――过程层（设备层）的分层分布式自动化系统中，需传输的信息有以下几部分:6.1.1过程层与间隔层的信息交换过程层提供的信息主要有两种：★模拟量★状态信息，主要为断路器或间隔刀闸的

2、辅助触点。6.1.2间隔层内设备间的通信间隔层设备间内部通信，主要解决两个问题：★数据共享★互相闭锁6.1变电站内的信息传输6.1.3间隔层与变电站层的通信间隔层和变电站层的通信内容很丰富，概括起来有以下4类：★测量信息★状态信息★操作信息★参数信息6.1.4变电站层的内部通信变电站层不同设备间的通信，根据各设备任务和功能的特点，传输所需的测量信息、状态信息和操作信息等。通信系统的组成信息源和信息接收者发送设备传输介质接收设备信息源编码调制传输介质译码解调接收者发送设备接收设备噪声干扰信号的传输方式基带传输（不进行调制

3、，适合短距离通信）载波传输宽带网（2M）异步传输模式ATM（AsynchronousTransferMode）通信方式单工通信半双工通信全双工通信通信工作方式通信系统的工作方式按照消息传送的方向和时间，可分为单工通信，半双工通信和全双工通信等三种方式。单工通信是指消息只能按一个方向传送的工作方式。半双工通信是指消息可以双向传输，但两个方向的传输不能同时进行，只能交替进行。全双工通信是指通信双方可同时进行双向传送消息的工作方式。串行通信的传输方式单工通信半双工通信全双工通信数据流数据流半双工数据流全双工A发送器B接收器A

4、发送器接收器B发送器接收器A发送器接收器B发送器接收器通信方式串行通信与并行通信的对比通信——智能设备之间的信息交换。通信方式——并行通信、串行通信并行通信：数据的各位同时发送或同时接收优点:传送速度快缺点:不便长距离传送串行通信：按照一定的格式一位一位地顺序传送数据。信息在一根信号线上传输。优点:便于长距离传送缺点:传送速度较慢并行通信：数据有多少位，就需要多少根传输线，传送速度快。数据位数多、传输距离远时传输成本高。计算机“主机”部件之间，如CPU与存储器、CPU与接口电路，多采用并行方式传输数据。并行通信通常是以

5、“字节”为单位进行信息传输的。计算机计算机或外设●●●D0Dn状态控制并行通信方式并行通信方式连接串行通信方式连接串行通信：数据在一根信号线上传输。远距离通信时，可以利用现有的电话线作为传输介质，降低传输线路的成本。串行数据传输主要出现在接口与外部设备、计算机与计算机之间。PC系列机上有两个串行异步通信接口、键盘、鼠标器与主机间采用串行数据传送。需要进行数据格式转换。计算机计算机或外设状态控制串行通信方式在变电站综合自动化系统内部，各种自动装置间或继电保护装置与监控系统间，为了减少连接电缆，简化配线，降低成本，常采用串

6、行通信。异步通信和同步通信异步通信依靠起始位、停止位保持通信同步。数据传送按帧传输，一帧数据包含起始位、数据位、校验位和停止位。特点：异步通信对硬件要求较低，实现起来比较简单、灵活，适用于数据的随机发送/接收，但因每个字节都要建立一次同步，即每个字符都要额外附加位，所以工作速度较低，在单片机中主要采用异步通信方式。同步通信依靠同步字符保持通信同步。由1～2个同步字符和多字节数据位组成，同步字符作为起始位以触发同步时钟开始发送或接收数据；多字节数据之间不允许有空隙，每位占用的时间相等；空闲位需发送同步字符。同步通信传输速

7、度较快，但要求有准确的时钟来实现收发双方的严格同步，对硬件要求较高，适用于成批数据传送。串行通信的一些名词术语发送时钟和接收时钟（1）发送时钟：并行的数据被送入移位寄存器后，通过移位寄存器由发送时钟进行移位（变成串行数据）输出，数据位的时间间隔可由发送时钟周期来划分。（2）接收时钟：将串行数据序列逐位移入移位寄存器而装配为并行数据序列的过程。比特率、波特率及时钟频率与波特率的关系（1）数据传输速率也称比特率（BitRate）每秒传输的二进制数码的位数bps字符中每个二进制位持续的时间长度都一样，为数据传输速率的倒数（2

8、）波特率（BaudRate）每秒传输数据信息的个数当进行二进制数码传输，且每位时间长度相等时，比特率还等于波特率。过去，串行异步通信的数据传输速率限制在50bps到9600bps之间。现在，可以达到115200bps或更高。比特率、波特率及时钟频率与波特率的关系（3）波特率因子接收时钟/发送时钟频率是波特率的倍数。例：波特率=96