发电厂电量采集器HTWord文件下载.docx
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✧电源、信号入出口均有保护措施,并与主控电路隔离。
✧各模板地线、电源布局合理;
电源去耦滤波。
✧具有看门狗及数据掉电保护功能。
✧产品的研制、生产、检验严格按照ISO9001质量体系标准进行。
1.2装置组成
HT-2000eRTU电能量远方终端由SCM-6456工业级CPU板、320x640彩色液晶显示器、薄膜键盘、状态指示板、多功能扩展基板以及电源系统等部分组成。
其中SCM-6456CPU板上2GCF卡和10BaseT网络接口等。
电源系统由交、直流两用开关电源同时互备供电,实现交直流零切换。
多功能扩展基板是专门为HT-2000eRTU设计的一块电路板,板上扩展了8路RS485串行接口和一路工业级拨号MODEM。
与此同时,键盘、液晶显示器等功能部件的辅助电路也集成在该板上。
HT-2000eRTU电能量远方终端组成如图1-2-1所示。
图1-2-1HT-2000eRTU电能量远方终端组成
HT-2000eRTU与上下位设备的通讯连接示意图如图1-2-2所示。
图1-2-2HT-2000eRTU与上下位设备通讯连接示意图
1.3功能
1.3.1数据采集
通过RS-485定时采集电能表的各项数据(如正反向有功、无功电能量、需量、电压、电流、事件记录、负荷曲线等)并存储。
标准配置支持128路电能表接入。
目前可接入的表计包括:
1)威胜表、恒通表、龙电表、EMH、ZB、ZC等
2)红相MK3、MK6(EDMI2000规约)
3)斯伦贝榭Q1000(DNP1规约)
1.3.2数据保存
装置具有2Gbytes存储容量(可扩展)。
能按多个存储周期存储数据,并具有分时段(即按尖、峰、谷、平不同时段)存储电能量数据信息的功能。
配置有锂电池,在断电情况下保证数据10年不丢失。
1.3.3数据通信
可通过拨号、专线、网络等三种通信方式同时与三个主站通信。
与主站通信规约可采用DL/T719-2000IEC-102和MODBUS规约,具有支持TCP/IP协议,只要提供规约,原则上均可接入。
1.3.4状态监视、事件记录与告警
能够检测自身运行状态并形成事项记录,如开机、关机时间、参数修改、电表参数设置等。
采集系统各种事项并形成事项记录,如过压、失压、欠压、与电表通信异常等。
既可在当地也可通过主站进行事项查询。
终端对产生的重要事项,具有声光的故障报警。
1.3.5校时
具有实时时钟和日历,时钟可由主站定期校准,也可在当地通过GPS或人工对时。
1.3.6自恢复
终端具有看门狗电路,可使系统从异常状态自动恢复。
1.3.7检测与维护
电能量远方终端的运行参数可现场通过键盘和中文液晶显示器来设置。
也可用专用维护软件在当地或通过主站在远方进行设置、修改。
程序版本升级可通过专用维护软件在当地或通过主站在远方完成。
专用维护软件可在当地/远方进行读数(实时数据、历史数据和事项)和校时等操作。
1.3.8安全功能
具有两级密码设置和权限管理,防止非法操作。
1.3.9显示信息
为便于现场维护,终端能够显示其存储数据、以及与主站和表计的通讯状态等。
1.4技术指标及技术条件
1.4.1总则
HT-2000eRTU电能量远方终端严格遵照DL/T743-2001(电能量远方终端),GB/T13729(远动终端通用技术条件),GB2423.22(电工电子产品基本试验规程)、GB23.5(电工电子产品基本试验规程:
冲击试验方法)等标准和规范设计。
1.4.2通信接口
✧通信规约
与监控系统通信规约:
Modbus。
与计费系统通信规约:
IEC102规约(DL/T719-2000)、
EDMI规约、DL/T645等
与电能表通信规约:
DL/T645、威胜、恒通、红相、IEC1107
ABB、SIMENS、DNP1.0、DGCOM等。
✧通信速率
与上位机通信速率:
300、600、1200、2400、4800、9600bps可选配。
与电能表通信速率:
✧串口数:
10个。
✧通信接口:
RS-232C/422/485。
✧通信介质:
电缆、光纤、拨号等。
✧通信方式:
异步、支持与多个上位系统通信。
✧传输方式:
全双工/半双工。
1.4.3处理能力及存储容量
✧CPU:
Intel586或以上,主频133MHz或以上。
✧CF卡容量:
≥2G字节。
✧每个通道接入电表数:
≤16台。
✧可连入智能电度表数:
≤128块。
✧负荷曲线:
Ø
信息点数:
≤16×
128个。
保存间隔:
1~60(分钟)可选。
保存时间:
10~600(天)。
✧事件记录:
16×
128条。
✧越限记录:
64条。
✧操作记录:
80条
1.4.4机械特性
✧机箱式:
3U,19英寸标准机箱。
1.4.5工作环境
✧运行温度:
-20℃~55℃;
✧储存温度:
-45℃~70℃;
✧湿度:
<90%无凝固;
✧大气压力:
86-108Kpa;
✧周围环境:
无爆炸,无腐蚀气体和导电尘埃,无霉菌存在,无剧烈振动冲击源。
✧海拨高度:
<5000m;
✧接地电阻:
<4Ω。
1.4.6绝缘电阻
正常大气条件下装置输入回路的绝缘电阻:
用500V兆欧表测量≥10MΩ。
湿热条件下(温度40±
2℃,相对湿度90%-95%)装置输入回路的绝缘电阻:
用500V兆欧表测量≥1MΩ。
1.4.7绝缘强度
在电源输入端与机壳之间加1500V电压,强电与弱电之间加1000V电压进行工频耐压试验1分钟无击穿或闪络现象。
1.4.8抗电磁干扰性能
本装置能承受频率为1MHz、高频干扰脉冲400次/秒、共模2500V、差模1000V的衰减振荡波20-30秒试验,设备无损坏,装置运行正常。
1.4.9系统时钟
✧系统守时精度:
±
1s/24h
✧GPS对时钟精度:
<1ms
✧计费系统对时精度:
<1s
1.4.10抗静电放电性能
正常工作条件下,对机箱施加8KV的静电放电电压,正负极性放电各10次,每次放电间隔至少为1秒,设备的各性能指标符合要求。
1.4.11抗工频磁场干扰性能
将装置置于30A连续正弦波工频磁场强度中,装置能正常工作。
1.4.12可靠性
MTBF:
≥30000h。
1.4.13安全性
装置的硬件和软件均经过严格的安全测试,确保不会影响变电站设备的安全运行和不会危及运行人员的人身安全。
1.5安装指南
1.5.1机械尺寸
HT-2000eRTU电能量远方终端采用标准19英寸、3U机箱设计。
机箱尺寸如图1-5-1所示。
建议的开孔尺寸为:
135mm×
450mm。
图1-5-1HT-2000电能量远方终端的机械尺寸
1.5.2正视图
公司商标、公司名称、显示器、键盘、状态指示灯、操作开关等安排在装置机箱的前面板。
前面板的布置如图1-5-2所示。
图1-5-2HT-2000电能量远方终端正视图
1.5.3后视图
接线端子、接插座等安排在装置机箱的后板上。
后板的布置如图1-5-3所示。
图1-5-3HT-2000电能量远方终端后视图
1.5.4接线说明
HT-2000eRTU的对外接口包括Ethernet、Phone、COM1、COM2、KBD和RS485接线端子(CHN1和CHN2)等。
其中Ethernet、Phone、COM1、COM2、KBD接口的定义遵循通用的国际标准。
COM1/2的定义如表1-5-4-1所示,电话线插座的定义如表1-5-4-2所示,键盘KBD插座的定义如表1-5-4-3所示,Ethernet插座的定义如表1-5-4-4所示,RS485接线端子(CHN1和CHN2)的定义如表1-5-4-5所示。
表1-5-4-1串行接口COM1/2信号定义
引脚
名称
说明
1
DCD
载波检测
6
DSR
数据设备准备好
2
RXD
接收数据线
7
RTS
请求发送
3
TXD
发送数据线
8
CTS
允许发送
4
DTR
数据终端准备好
9
RI
振铃信号
5
GND
信号地
表1-5-4-2键盘信号定义
KB_DATA
键盘数据
VCC
+5V电压
KB_CLOCK
键盘时钟
表1-5-4-3电话线信号定义
无定义
电话线1
电话线2
表1-5-4-4网络信号定义
发送+
发送-
接收+
接收-
表1-5-4-5RS485接线端子定义
CHN1
CHN2
1A+
第一路RS485通道
接线端子
5A+
第五路RS485通道
1B-
5B-
1GND
5GND
2A+
第二路RS485通道
6A+
第六路RS485通道
2B-
6B-
2GND
6GND
3A+
第三路RS485通道
7A+
第七路RS485通道
3B-
7B-
3GND
7GND
10
4A+
第四路RS485通道
8A+
第八路RS485通道
11
4B-
8B-
12
4GND
8GND
第二章硬件描述
2.0引言
HT2000eRTU的硬件本质上是一台以SCM-6456模板为核心,扩展一块多功能用户基板(MCT2001)构成的嵌入式工业计算机系统。
它和装置的软件一起用于实现电能量远方终端所需求的各项功能。
本部分主要对装置硬件进行详细的描述。
有关HT2000eRTU的结构、前面板和后面板的布置图请参阅本说明书第一部分的说明。
2.1组成
HT-2000eRTU电能量远方终端由SCM-6456工业级CPU板、320x240蓝屏液晶显示器、薄膜键盘、状态指示板、多功能扩展基板以及电源系统等部分组成。
HT-2000eRTU电能量远方终端组成如图2-1-1所示。
图2-1-1HT-2000eRTU电能量远方终端组成
2.2CPU板
HT2000eRTU的CPU采用了盛博科技出品的SCM-6456系统核心模板。
其中SCM-6456CPU板上有两路RS232异步串行口和1路;
10BaseT网络接口等。
需要特别说明的是,装置在出厂之前,CPU已配置正确,用户一般不要对CPU进行设置。
用户在连接键盘、显示器、串行口设备等外设时应核对信号定义,先关电,再连接,检查无误后再加电,以免损坏相关设备。
CPU板几种常用接口信号的定义请参阅第一部分5·
4的说明。
2.3多功能板
多功能用户基板(MCT2001)是以SCM-6456系统核心模板为基础设计的一块多功能扩展模块,其主要用于扩展串行通信、薄膜键盘、液晶显示器和拨号MODEM等功能。
MCT2001模板总共扩展了8个异步串行口(COM3-COM10),这些串行口对外确省的接口规范为RS485标准。
MCT2001模板的逻辑结构如图2-2-1所示。
图2-2-1多功能用户基板的逻辑结构
2.3.1跳线器的设置方法
MCT200板上共设计有3个跳线器JP1、JP2、JP3,分别用于选择UART占用CPU的中断资源、操作键盘和COM1的使用方式。
2.3.1.1跳线器(JP1)的设置方法
跳线器(JP1)用于选择扩展的UART占用CPU的中断资源。
需要说明的是,多功能模板上的跳线器在出厂前已设置正确,用户不要作任何改动。
JP1的设置方法如表2-3-1-1所示。
表2-3-1-1JP1的设置方法
设置方法
占用中断
-
15
注:
表中-表示跳线器与之间要跳接,无连接符表示不跳接,依此类推。
2.3.1.2跳线器(JP2)的设置方法
跳线器(JP2)用于选择操作键盘。
JP2的设置方法如表2-3-1-2所示。
表2-3-1-2JP2的设置方法
| |
跳线器和、和之间跳接表示选择标准键盘。
跳线器和、和之间跳接表示选择薄膜键盘。
2.3.1.3跳线器(JP3)的设置方法
跳线器(JP3)用于选择COM1口的使用方式。
JP3的设置方法如表2-3-1-3所示。
表2-3-1-3JP3的设置方法
跳线器和、和之间跳接表示COM1正常使用。
跳线器和、和之间跳接表示COM1用于接内部拨号MODEM。
2.3.2连接器
MCT2001板上连接器的用途如表2-3-2-0所示。
本节将给出各连接器引脚的信号及定义。
表2-3-2-0连接器的用途
连接器
功能
尺寸
备注
J003
电源
6针
本节说明
J1
PC104A/B
64针
请参阅SCM-6456说明书
J2
PC104C/D
40针
J3
状态指示
20针
J4
RS485接线端子(1-4)
12针
J5
RS485接线端子(5-8)
J101
转接SCM-6456键盘等信号
10针
J102
薄膜键盘
J103
复位信号
4针
J104
标准键盘
J201
LCD显示器信号
14针
J202
LCD显示器背光电源
J203
转接SCM-6456平板显示信号
J204
LCD显示器调控
(续前表)
J301
拨号MODEM座1
请参阅NI-EMR-2说明书
J302
COM1
DB9
请参阅第一部分5.4节
J303
COM2
J304
转接SCM-6456COM1信号
J305
转接SCM-6456COM2信号
J306
转接SCM-6456网络信号
J307
RJ45网络插座
8针
J308
拨号MODEM座
J309
电话线插座
2.3.2.1电源插座(J003)的信号定义
电源插座(JP003)信号的定义如表2-3-2-1所示。
表2-3-2-1电源插座的信号定义
+5V电源
2.3.2.2状态指示连接器(J3)的信号定义
为了方便用户直观地观察eRTU的工作状态,我们将多功能板扩展的8路UART收发信号、网络的工作状态信号引到机箱的前面板,采用发光二极管对其工作状态进行指示。
状态指示连接器的信号定义如表2-3-2-2所示。
表2-3-2-2状态指示连接器的信号定义
RXD1A
UART1接收数据线
TXD1A
UART1发送数据线
RXD1B
UART2接收数据线
TXD1B
UART2发送数据线
RXD1C
UART3接收数据线
TXD1C
UART3发送数据线
RXD1D
UART4接收数据线
TXD1D
UART4发送数据线
RXD2A
UART5接收数据线
TXD2A
UART5发送数据线
RXD2B
UART6接收数据线
TXD2B
UART6发送数据线
13
RXD2C
UART7接收数据线
14
TXD2C
UART7发送数据线
RXD2D
UART8接收数据线
16
TXD2D
UART8发送数据线
17
NETS
网络连接状态
19
NETD
网络通信状态
18
20
2.3.2.3薄膜键盘连接器信号定义(J102)
薄膜键盘到MCT2001板的信号连接采用12针连接器J102。
J102连接器的信号定义如表2-3-2-3所示。
表2-3-2-3薄膜键盘连接器的信号定义
R1
行线1
R7
行线7
R2
行线2
R8
行线8
R3
行线3
C1
列线9
R4
行线4
C2
列线2
R5
行线5
C3
列线3
R6
行线6
C4
列线4
2.3.2.4复位信号连接器信号定义(J103)
HT2000eRTU机箱面板上设计了一个复位按键,用于对eRTU进行复位。
复位按键上的信号采用四针连接器J103连接到MCT2001板。
J103连接器的信号定义如表2-3-2-4所示。
表2-3-2-4复位信号连接器的信号定义
RST
2.3.2.5LCD显示器连接器信号定义(J201)
LCD显示器到MCT2001板的信号连接采用14针连接器J201。
J201连接器的信号定义如表2-3-2-5所示。
表2-3-2-5LCD显示器连接器的信号定义
FLM
首线标识信号
VEE
LCD驱动电源
LP
数据锁存信号
D0
显示数据
CP
时钟信号
D1
NC
D2
Vadj
对比度调节
D3
电源+5V
Dctrl
H:
显示,L:
不显示
VSS
电源地
2.3.2.6LCD背光电源连接器信号定义(J202)
LCD背光电源在MCT2001多功能用户基板上逆变生成,由四针连接器J202引出与LCD显示器连接。
J202连接器的信号定义如表2-3-2-6所示。
表2-3-2-6LCD背光电源连接器的信号定义
说明
CFL_HOT
背光电源高
CFL_GND
背光电源低
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- 关 键 词:
- 发电厂 电量 采集 HT