電力系統(tǒng)運行的安全與否與系統(tǒng)當時的運行狀態(tài)有密切的關系，對于電力調度部門來說，如果能實時地全面掌握電力系統(tǒng)各部分的運行狀態(tài)，進行遠程監(jiān)測，對保證系統(tǒng)的安全、穩(wěn)定、經濟運行無疑具有十分重要的意義。電力遠程監(jiān)測一般采用串行方式進行通信，保證數據的可靠傳輸是其最重要的技術指標之一。由于工業(yè)現(xiàn)場的惡劣環(huán)境以及配電系統(tǒng)的遠距離傳輸，干擾是產生偶然性錯誤和影響整個系統(tǒng)可靠運行的主要原因。提高系統(tǒng)的抗干擾能力是電力遠程監(jiān)控的一個重要的研究方向。

系統(tǒng)概述

本系統(tǒng)是一個上下位機形式的工業(yè)配電測控系統(tǒng)，根據功能需要，下位機選用了控制功能比較強大的研華ipc-610工業(yè)控制計算機(ipc： industrial personal computer)，其具有近二十個isa插槽和pci插槽的無源總線底板以及相應的cpu板、i/o板等，可以將系統(tǒng)的各個模塊如a/d轉換、視頻采集、通信、i/o口輸入輸出等以插卡的形式像搭積木一樣組合起來，方便地擴展成一個復雜的控制系統(tǒng)。選用了兩塊pc-6313多功能模擬輸入/模擬輸出板卡，配接相應的傳感器和執(zhí)行機構來完成所承擔的工作。各下位機能夠根據需要對多路模擬量、開關量進行檢測和控制。本系統(tǒng)根據需要對64路模擬量(電壓、電流、功率因素、有功功率、無功功率等)和16路開關量(各出線開關分合閘狀態(tài)、補償電容器的狀態(tài)等)進行檢測，可以對16路開關量進行輸出控制(開關、電磁閥、繼電器)。其結構框圖如圖1所示。

圖1 下位機系統(tǒng)框圖

上位機可選普通pc，也可根據系統(tǒng)使用環(huán)境，選擇和下位機一樣的ipc。上位機可以發(fā)出指令和任何一臺與之相連的下位機進行通信，收集各下位機傳送來的模擬量和開關量信息，進行相關的分析、匯總、報表生成等處理，并對各下位機子系統(tǒng)進行監(jiān)控和宏觀調度。

配電測控系統(tǒng)中，上下位機距離較遠，為提高系統(tǒng)的抗干擾能力，采用了rs-485串行通信總線標準。rs-485總線采用差分傳送，具有傳輸距離遠、接點多、連線少的特點，已成為分布式監(jiān)控系統(tǒng)中數據傳輸的首選標準。ipc沒有rs-485接口，為此需配備rs-232/rs-485接口，本系統(tǒng)采用了泓格公司的7250/7521轉換器。其中，7521為具有嵌入式cpu的智能通信控制器，可減少系統(tǒng)編程量，提高系統(tǒng)的可靠性和實時性，本系統(tǒng)實際使用的是7521d模塊，7521d模塊上有5個七段數碼管，可以用程序控制它的亮滅，以監(jiān)視系統(tǒng)的運行。除此之外，7521d和7521功能一樣。后面介紹一律不再區(qū)分7521和7521d。

本系統(tǒng)通信模塊的連線示意圖如圖2所示，設計為1臺上位機控制8臺下位機，也可根據配電系統(tǒng)的實際需要進行擴充。

圖2 具有智能通信模塊的網絡連線示意圖

7521智能通信控制器簡介

7521功能簡介

7521是泓格公司的752n智能通信控制器中的一種，可支持一個rs-232設備。模塊內嵌amd公司的am188tmes控制器，裝有minios7嵌入式操作系統(tǒng)。可以為rs-485網絡的任何一個rs-232設備，分配一個唯一的地址。模塊內含雙看門狗電路：一個硬件模塊看門狗和一個軟件主機看門狗，保護主機和7521模塊。同時其rs-485端具有3000v高壓隔離，可有效防止工業(yè)噪聲干擾。

7520模塊是一個普通的rs-232/rs-485電平轉換器，不具有智能通信功能。但其rs-485端同樣具有3000v高壓隔離。在此不再贅述。

7521工作模式

7521有兩種工作模式，一種是開發(fā)工作模式，一種是正常工作模式。

在開發(fā)模式時，把7521的com1口(rs-232)接到pc的串口并通過設置好通信格式后，7521將把pc的鍵盤作為其標準的輸入，pc的顯示器作為其標準的輸出。在此方式下，可進行系統(tǒng)參數的配置和用戶程序的下載。

在正常工作模式時，7521將執(zhí)行由autoexec.exe文件中指向的程序。作為智能通信控制器使用時，7521在其flash rom中已經預裝了兩個文件：autoexec.exe和7521.exe，開機后可由autoexec.exe文件自動加載7521.exe，從而完成智能通信的初始化配置。用戶也可下載自己的應用程序到7521中以改變7521的功能。

7521模塊功能命令簡述

7521的命令分為主控計算機發(fā)送給模塊的命令和模塊收到命令后的響應兩部分。

發(fā)送部分的命令格式：(前導字符)(地址)(chk)(cr)，各項分別解釋如下。

①(前導字符）：1個字節(jié)，表明命令的類型。模塊的控制命令通常被分成幾個不同的類型，通過前導字符使用一些特殊字符，如$、#、～等進行分類。
②(地址)：兩個字節(jié)，表示命令將送至的模塊。地