多串口卡在电力系统110KV变电站综合自动化系统中的应用实例

摘要：随着变电站综合自动化系统的普遍应用，异步串口通信技术得到了广泛的应用
关键词：变电站综合自动化，异步串口通信
0．引言
随着我国电力行业的发展，电力系统自动化程度也在不断提高，越来越多的变电站要求达到无人值班站的标准，这样，“常规保护+中央音响+中央信号”的传统模式已不在适应现在的要求，而二次设计简单、施工快捷、检修方便的变电站综合自动化系统的优势越发明显。随着数字化程度的提高，变电站内的其他辅助二次设备（如多功能智能电度表、交流屏、直流屏、小电流接地选线装置、防误系统、消防设备等）均可采用串口通信的方式接入综合自动化系统。由此看来，串口数据通信在综合自动化系统中发挥着越来越重要的作用。本文仅介绍多串口卡在本公司设计并生产的PWS-9200C变电站综合自动化系统中的应用。
1.系统结构
该系统为分层、分布式综合自动化系统，整个系统由保护监控装置、通信管理机、SCADA监控系统组成，如下图。


PWS-9200C变电站综合自动化系统结构图
由上图可以看出，通信管理机完成的功能主要有如下几点：以RS-485方式完成与SCADA系统、保护监控装置的通信；接入MODEM/光端机/扩频电台完成与县调、地调的数据通信；完成与站内其他智能设备的数据通信，如直流屏、多功能电度表、小电流接地选线装置、其他厂家保护装置等。并且由于电力行业对于稳定性、时实性、可靠性的要求，因此，传输速率高、传输状态稳定可靠串口通信成为关键，本公司在设计时考虑选用MOXA公司的多串口卡。
2.多串口卡的应用
2.1应用图解
根据110KV变电站的规模及站内运行设备的数量，该通信管理机在设计时按照实用性、稳定性及可扩性设计原则，选用MOXA公司Industio系列的ISA总线RS-485/422工业通信四串口卡（CI-134I）一块，该卡具有光电隔离保护功能，提供数据流向自动控制功能，RS-485数据控制模式可选择，应用起来十分方便；为与以RS-232方式通信的设备接口，选用Smartio系列的ISA总线RS-232通讯四串口卡（C104HS卡）一块，该卡传输速率可高达921.6Kbps，实现了与县调、地调的高速通信，彻底消除通讯瓶颈，使通信设备发挥其最大的作用，无开关、无跳线设计，只需通过软件就能轻松设置，安装方便，采用高速T1550C UART（通用异步接受器/发送器），芯片硬件流程控制，即使在高速传输时，数据也不会丢失，支持突波保护，防止由于闪电、短路、电源切换等原因造成的损失。以下即其实际应用方案图解


2.2串口编程
MOXA公司提供用于DOS操作系统下的API-232标准函数库，支持多种编程语言，并提供简洁的范例程序，使得串口操作变的简便。
2.3安装注意事项
由于本系统中使用的CI-134I、C104HS为内置式多串口卡，在安装过程中，应注意多串口卡的板地址、中断向量、IRQ的设置不得与工控机本身占用资源冲突，两卡的资源也不得冲突。
3.结语
在这套系统的研制过程中，由于采用了MOXA多串口卡，大大缩短了开发周期。几年间，这套系统已在300多座变电站中稳定运行，MOXA多串口卡所提供的高速稳定的串口通信使这些变电站真正达到无人值班站的要求。