基于以太网技术的煤矿变电所综合自动化系统的设计研究.pdfVIP

·148· 工矿自动化 基于以太网技术的煤矿变电所综合自动化系统的设计 邓先明 张海忠拾华杰袁启东 (中国矿业大学信电学院江苏徐州 221008) 【摘要】 本文详细分析了煤矿变龟所综合自动化系统的网络结构，利用基于R．$485总线的 论文对基ffvX：k．N的串口数据传输技术进行了详细讨论，并给出了串口通信程序的实现方法和实例。 【关键词】煤矿变电所综合自动化系统工业以太网 串口数据传输 1 引 言 将过去的以太网转变为强大的通讯系统。并受到 随着我国经济的快速发展，国家对煤炭的需 了工业用户和制造商的青睐。目前，很多科技人 求量日益增加。而煤炭的安全生产直接影响着国 员都在积极地从事工业以太网的应用层协议的 民经济的发展。在煤矿生产中，变电所的安全很 开发，主要的三种实现方法：EtherNet／IP、 重要，它相当于整个矿井的血脉。一旦变电所出 现问题，就会造成重大事故，甚至整个煤矿报废。 1)中的1—4层标准，即物理层、数据链路层、网 为了提高煤矿供电的质量、增强供电的安全性． 络层和传输层。 必须对变电所的运行进行可靠的监测、控制和保 7应用层 护。 6表示层 目前，煤矿变电所系统的监控设备基本上采 5会话层 用分散独立的传统继保装置。这些设备结构复 杂，维护量大，可靠性不高，监控的参数不全，故 4，f4j输层 障记录不准确。另外，缺乏故障自诊断能力和遥 3网络层 控手段，因此无法对生产设备的供电进行实时监 2数据链路层 控、调度和集中管理，不利于煤矿供电系统安全 1物理层 稳定运行13]。 本文采用基于现场总线的智能测控设备、 图1 ISO模型 AnyBus—X串口服务器、工业以太网和工业控制 但是它们的第七层工业应用协议都不同。主 计算机来设计煤矿变电所的综合自动化系统。该 要采用封装技术来传输数据。封装的概念是将报 系统可以对煤矿供电进行自动化控制和管理．实 文装入TCP或UDP容器。在该技术中。现场总 现无人值班。能够提高供电的安全性和可靠性． 线报文基本不变而在通过以太网发送之前作为 改善供电系统的管理水平，降低维护工作量。减 “用户数据”嵌入TCP／UDP帧。这种方法的优势 少维护人员和值班人员。 在于将以太网的强大功能和可扩展的通讯媒体 2工业以太网数据传输技术 与现场总线完美地结合起来。而无需对整个通讯 工业以太网技术是近年快速发展起来的工 结构和工程工具进行修改。另外，这种规范不需 业现场数据传输技术。以太网和TCP／IP协议已要进行很长时间的开发。它还便于实现对相应现 越来越多地被工业自动化技术所接受。其主要技 场总线协议的后向兼容。因此。以太网主要被当 术优势包括快速以太网、交换式和全双工通讯已 作一种新的传输技术。作为已有现场总线诸如 邓先明等：基于以太网技术的煤矿变电所综合自动化系统的设计 ·149· Foundation DeviceNet，ControlNet，Modbus， 主要由两台工控机、UPS电