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CAN通讯说明书
德威特自动化系统软件系列
DVP-600系列
主机通讯控制卡系统
使用说明书
北京德威特电力系统自动化集团
北京中关村中国科学院电工研究所科技公寓
目录
第一部分硬件
一、概述
二、特点
1、专用的智能通讯卡无须主机再做通讯工作
2、通讯硬件可靠性高、抗干扰能力强
3、通讯软件可靠性高、响应快、通用性强
三、功能
四、技术参数
CAN网:
RS—485网:
五、硬件原理及结构
1.通讯卡原理
2.通讯卡结构组成
2.0通讯卡平面布置图(图1-5-2)
2.1主要元件
2.2接口管角定义
六、通讯板号整定
七、双口RAM在PC机I/O空间的地址整定及使用
八、通讯卡PC机中断号整定
第二部分通讯协议
一、协议概述
二、双口RAM地址分配表
1、通讯协议地址表
1.1分类表
1.2双口RAM详细地址分配表
2、双口RAM地址分配表
2.0装置报警信息地址分配表
2.1装置登记次数地址分配表
2.2装置登记信息数据状态地址分配表
2.3装置(实时+定值)数据地址分配表
三、通讯协议使用说明
1.通讯工作原理
1.1通讯卡
1.1.1通讯卡本身任务
1.1.2主机下发任务
1.2主机
2.装置登记管理及数据结构
2.1登记记录
2.2登记次数
3.命令与应答数据结构及使用原理
3.1命令帧数据结构
3.2应答帧数据结构
3.3命令分类及应答
3.4命令与应答的使用
3.5命令分析
3.5.1保护出口
3.5.2修改定值
3.5.3遥控操作
3.5.4信号复归
3.5.5广播对时
4.主机从机数据传送接收原理及数据结构
5.网络报警原理及数据结构
5.1报警帧结构
5.2报警帧类型及数据分析
5.2.1报警类型
5.2.2报警数据
5.3报警数据区
5.4报警数据读取方法
6·通讯卡对时管理
7.通讯卡中断管理
7.1中断内容
7.2报警中断与报警数据区关系
8.装置数据区数据结构及使用
8.1装置数据区数据结构
8.2装置数据区的使用
第三部分通讯数据定义及转换
一、监控数据定义及转换
a、普通电流
b、零序电流
c、电压
d、时间
e、频率
二、保护数据定义及转换
a、普通电流
b.1、零序电流(仅指电容器保护中I0d和cI0)
b.2、零序电流(一般I0d)
c、电压
d、时间
e、频率
f、系数(指变压器保护中,比率系数cdb和谐波系数cdp)
g、突变量(指变压器保护中,突变量启动值dII)
h、滑差
i、检同期
j、保护投退
第四部分使用维护
一、通讯网络连接调试
1·1网络互连
1.1.1系统组成
1.1.2注意事项
1·2地址整定
1.2.1通讯卡板号整定
1.2.2通讯卡I/O地址整定
1.2.3通讯卡中断号整定
1.2.4保护监控装置通讯编号整定
1·3现场调试(包括对通讯硬件和软件的调试)
二、故障处理
1、网络构造完成后不能通讯
2、可以通讯,但通讯不稳定可靠
3、大部分站通讯正常,但个别站通讯不正常
三、注意事项
第五部分资料附录
一、DVP600系列保护监控装置双口RAM分配表
二、DVP600系列保护监控装置航空插头端子图
附录《DVP600系列保护监控装置CAN总线航空插头端子图》
附录特例《DVP601保护监控装置CAN总线航空插头端子图》
第一部分硬件
一、概述
本通讯卡是与微机保护监控系统配套使用;硬件高可靠性,连接方便,通讯速率高;通讯协议简单可靠且智能化,数据容量大;并可多卡同时上网,自动以单主机多从机方式运行,安全可靠。
此卡可自动识别网上的保护监控装置,实现各保护监控装置与上位主机的网络连接;它能自动实时完成对各保护装置数据采集、监测,显示各保护装置工作状态和网络工作状态与参数;并可完成主机对网上保护监控装置各种保护监控参数定值的修改、五遥功能、运行方式更改、保护测试与试验、远方信号复归,从而构成变电站综合自动化系统。
二、特点
1、专用的智能通讯卡无须主机再做通讯工作
本通讯卡采用智能方式即插即用(插入
机扩展槽即可使用),通讯管理全部由板上高速CPU完成,并采用大容量双口
与主机交换数据,主机在接收数据或发送命令时,仅仅象存取内存一样读写双口
即可,而不需做复杂的通讯工作。
这样不仅大大节约了主机的时间,而且提高了响应速度。
2、通讯硬件可靠性高、抗干扰能力强
双路通讯网分别采用CAN总线网络芯片[及
网络通讯芯片,备用],容错能力强、高抗干扰,通讯速率短距离[40M]可达
以上,采用光电隔离并加特殊驱动芯片,从而充分保证了网上所有设备的安全。
同时针对现场恶劣环境,采用带屏蔽层的双绞线通讯,可进一步提高通讯的可靠性。
3、通讯软件可靠性高、响应快、通用性强
通讯软件参考了现有大量通讯网络的成功经验设计而成,具有数据传输吞吐能力大、速率高、响应快,并且采用多种误码校验措施,对数据的正确性进行多重确认,提高了数据传输的正确性和可靠性。
对误码能实现实时检测和自动补救及重发等措施,大大提高了通讯的可靠性。
同时,软件设计采用统一性原则,能满足用户的各种不同要求。
三、功能
1、自动采集各保护监控装置的监控及保护的电流、电压、功率、电度、频率、开关状态、装置内部器件工作状态等实时数据
2、自动读取网上保护监控装置的保护定值
3、执行主机下发的各种命令,跳合闸、定值修改、保护出口试验、远方信号复归等
4、将各种遥信变位、保护动作、装置故障等报警及预告信息及时通知主机
5、记录网上保护监控装置的登记次数
6、反映网络的工作状态,如正常、错误、停止、复位。
四、技术参数
CAN网:
通讯速率:
1Mbd[max]/40M
1Kbd[min]/1.0KM
60Kbd[normal]/400M
通讯介质:
屏蔽双绞线(光电隔离)
(如何选择见附录《通讯屏蔽双绞线的选择》)
介质耐压:
≤400V~
通讯距离:
≤1KM/1Kbd
通讯方式:
无主从广播方式
通讯误码率:
<10E-12
网络接口:
CAN
通讯协议:
DVP600_CAN.9710
装置节点数:
≤50点(保护监控装置)
主机节点数:
≤6点
RS—485网:
通讯速率:
100K[max]/40M
1Kbd[min]/1.0KM
通讯介质:
屏蔽双绞线(光电隔离)
(如何选择见附录《通讯屏蔽双绞线的选择》)
介质耐压:
≤2000V~
通讯距离:
≤1.2KM/9600bd
通讯方式:
广播方式,点对点方式
通讯误码率:
≤10E-12
网络接口:
RS_485
通讯协议:
DVP600_485.9710
网络节点数:
≤12点(包括主机和装置节点)
五、硬件原理及结构
1.通讯卡原理
本通讯卡在原理上大致可分为四个部分CPU、RAM、ROM等程序运行控制部分;CAN控制器及驱动部分;485控制器及驱动部分;双口RAM数据交换部分;CPU通过CAN(485)控制器与CAN(485)总线上的装置进行数据交换,它与主机交换信息的方法是通过双口RAM,这样两边互不影响,信息传输量大,速度快。
(图1-5-1)
通讯卡原理图
2.通讯卡结构组成
2.0通讯卡平面布置图(图1-5-2)
2.1主要元件
表(1-5-1)
编号
定义
附注
J1
CAN总线接口
9芯,接口定义见2.2
J2
485总线接口
(保留未用)
RES
通讯卡复位键
按此键可复位通讯卡
U3
CAN网络控制器
U5
主CPU
U7
程序存储器
U11
双口RAM
SW1
板卡号拨位开关
板卡号的范围是0-15,见表(1-4-2)
SW2
厂家内部使用
使用时GND,EA短接
SW3
中断选择开关
7位只能选一位短接,具体见第七节
SW4
PC机IO口地址选择拨位开关
关于地址定义及使用见第六节
SW5
CAN总线终端匹配电阻
只有当通讯卡为CAN总线终端时
1、2拨到ON,否则1、2拨到OFF
SW6
485总线终端匹配电阻
(保留未用)
2.2接口管角定义
CANNET(J1):
RS_485NET(J2):
(表1-5-2)
网\管角
1
2
3
4
5
6
7
8
9
CAN网J1
can-
can-
can+
can+
485网J2
六、通讯板号整定
注:
板卡号整定只限于同一主机内;定义SW1拨位ON为1,OFF为0;
表(1-6-1)
编号\SW1位
4
3
2
1
通讯卡号
0
0
0
0
0
0
1
0
0
0
1
1
2
0
0
1
0
2
3
0
0
1
1
3
4
0
1
0
0
4
5
0
1
0
1
5
6
0
1
1
0
6
7
0
1
1
1
7
8
1
0
0
0
8
9
1
0
0
1
9
10
1
0
1
0
10
11
1
0
1
1
11
12
1
1
0
0
12
13
1
1
0
1
13
14
1
1
1
0
14
15
1
1
1
1
15
七、双口RAM在PC机I/O空间的地址整定及使用
1)通讯卡的PC机侧的IO地址线为12位,地址理论上为000H至0FFFH;高八位地址线用来选择通讯卡,最后两位地址线用来确定此通讯卡上的四种功能。
2)高八位地址用通讯卡上一个八位拨动开关SW4选择,用它确定八位电平S8-S1(ON为0、OFF为1)同PC机IO地址总线A2-A9比较。
当S8-S1确定的电平组合等于A2-A9时,该地址被选通亦即此通讯卡被选中。
3)一块通讯卡的双口RAM共占用PC机I/O空间4个地址,用A1、A0两位地址线决定;对四个地址的访问,可以完成对双口RAM的四种不同操作,(A1A0=00B)读写双口RAM状态、(A1A0=01B)写双口RAM低八位地址寄存器、(A1A0=10B)写双口RAM高八位地址寄存器、(A1A0=11B)读写双口RAM数据。
4)双口RAM地址整定及功能对照表
(表1-7-1含例子)
SW4
S1
S2
S3
S4
S5
S6
S7
S8
-
-
-
例
ON
OFF
ON
ON
ON
ON
ON
ON
-
-
-
例
0
1
0
0
0
0
0
0
-
-
-
IO口
A9
A8
A7
A6
A5
A4
A3
A2
A1
A0
功能
100H
0
1
0
0
0
0
0
0
0
0
读写双口RAM状态
101H
0
1
0
0
0
0
0
0
0
1
写双口RAM低八位地址寄存器
102H
0
1
0
0
0
0
0
0
1
0
写双口RAM高八位地址寄存器
103H
0
1
0
0
0
0
0
0
1
1
读写双口RAM数据
5)对双口RAM数据进行一次读/写访问后,双口RAM地址寄存器中地址将自动增1,指向双口RAM的下一个字节地址,即无需重复的地址操作即可读/写连续的双口RAM地址空间。
6)例:
读双口RAM1000H,1001H两字节的数据,通讯卡IO口地址100H-103H。
a.双口RAM起始高位地址为10H,地位地址为00H。
b.写高位地址10H到IO口102H,写低位地址00H到IO口101H。
c.从IO口103H读双口RAM地址1000H数据,双口RAM地址寄存器自动
加一指向1001H地址。
d.再从103HIO口读双口RAM数据,即为1001H地址中数据。
八、通讯卡PC机中断号整定
当通讯卡内有紧急数据需同主机交换时,可通过中断方式申请响应;卡内有一个八位开关SW3,用来选择中断优先级,该开关同时只能有一位处于短接位置.
中断号对应表:
表1-8-1
SW3
S7
S6
S5
S4
S3
S2
S1
中断号
IRQ
14
IRQ
15
IRQ
12
IRQ
11
IRQ
10
IRQ
3
IRQ
4
第二部分通讯协议
一、协议概述
本通讯卡由于采用了双口RAM技术使得通讯协议简化,主要通讯工作全部由通讯卡CPU完成,主机通过I/O口以类似读内存方式对双口RAM读写数据,使主机对数据的访问简单快捷,提高了工作效率。
二、双口RAM地址分配表
1、通讯协议地址表
1.1分类表
表2-2-1
类型
范围
命令区
0000H-034FH
数据区
0350H-7FFDH
中断区
7FFEH-7FFFH
1.2双口RAM详细地址分配表
表2-2-2*表示厂家内部测试用
相对地址
名称
注
意义
数据方向
0000H
CPUMON
[1]*
CPU监控单元
读
0001H
TXMONL
[2]*
通讯监控单元低位
读
0002H
TXMONH
*
通讯监控单元高位
读
0003H
C_T2SL
[3]*
程序2秒循环单元低
读
0004H
C_T2SH
*
程序2秒循环单元高
读
0005H
BUSERR
[4.1]*
通讯错误的次数
读
0006H
BUSOFF
[4.2]*
通讯关闭的次数
读
0007H
TMREQ
[5]
对时申请
读/写
0008H-000DH
-
-
-
-
000EH
ZHU_CONG
[6.1]*
主从标识单元(主AA/从BB)
读
000FH
TLOOP
[6.2]
通讯循环周期
读/写
0010H
-
-
-
-
0011H
D_R_RSEG_F
[7.1]
主从信息接收标志
读
0012H-0019H
D_R_RSEG
[7.2]
主从信息交换,数据接收区.
读
001AH
TEST
内部测试双口RAM
读/写
001BH-001DH
-
-
-
-
001EH
RES_REQ
[8.1]
通讯卡复位请求,55H有效
/写
001FH
CANRES_NUM
[8.2]
通讯卡热启动计数
读
0020H
CMD
[9]
命令字单元
读/写
0021H-002AH
CMD_SEG
[9.1]
命令数据区
写
002BH-002EH
ACK_SEG
[9.2]
命令回答信号接收区
读
002FH
HAND_ACK
命令区读写握手信号
读/写
0030H-0031H
WK_STAT
CAN芯片工作状态
读
0032H-007FH
-
-
-
-
0080H-00FFH
TX_STAT
通讯状态,
读
0100H
NET_NO
[10]
网卡号
读
0101H
ALR_FLAG
报警标志
读/写
0102H
ALR_NUM
报警计数
读/写
0103H
ALR_P
报警指针
读/写
0104H-0243H
ALR_SEG
报警数据区(可接收40个报警)
读
0244H-024FH
-
-
-
-
0250H-0349H
STAT_SEG
[11]
装置状态数据区
读
034AH-034FH
-
-
-
-
0350H-1C4FH
DATA_SEG
[12]
数据区50个单元
读/写
1C50H-4139H
XB_SEG
[13]
谐波数据区
读/写
413AH-413FH
-
-
-
-
4140H-4216H
LB_SEG
[14]
录波数据区
读
4217H-7FFDH
-
-
-
-
7FFEH
DUAL_INTR
[15]
申请中断
写
7FFFH
DUAL_INTC
[16]
清除中断
读
注[1]*CPUMON通讯CPU对此单元每2秒加一
注[2]*TXMON通讯CPU每完成一次查询对此单元加一
注[3]*C_T2S程序每2秒循环一周,每周对此单元加一
注[4.1]*BUSERR通讯每错误一次此单元加一
注[4.2]*BUSOFF总线每关闭一次加一
注[5]TMREQ对时申请,当有装置复位或登记后通讯CPU置此单
元22H,申请主机对时
注[6.1]ZHU_CONG通讯卡的工作模式,主机为AAH,从机为BBH。
此
模式只与底层通讯有关,与上层主机软件的主从
概念无关。
注[6.2]TLOOP通讯循环周期.修改此字节可调整通讯卡查询网上
装置循环一周的时间.以秒为单位,成以10,取整后
填入此字节.例:
4.5秒:
对应填入45.
注[7.1]D_R_RSEG_F主从信息接收标志,AAH收到信息,55H空
注[7.2]D_R_RSEG主从信息交换,数据接收区.
注[8.1]RES_REQ通讯卡复位请求,55H有效
注[8.2]CANRES_NUM通讯卡热启动计数
注[9]命令数据区结构
注[10]ALR_SEG报警数据区结构
注[11]装置实时状态区
注[12]装置数据区
注[13]XB_SEG谐波数据区(保留)
注[14]LB_SEG录波数据区(保留)
注[15]DUAL_INTR通讯对时单元
注[16]DUAL_INTC清除通讯卡I/O中断单元
2、双口RAM地址分配表
2.0装置报警信息地址分配表
表2-2-3
编号
首地址
编号
首地址
编号
首地址
编号
首地址
1
104H
11
154H
21
1A4H
31
1F4H
2
10CH
12
15CH
22
1ACH
32
1FCH
3
114H
13
164H
23
1B4H
33
204H
4
11CH
14
16CH
24
1BCH
34
20CH
5
124H
15
174H
25
1C4H
35
214H
6
12CH
16
17CH
26
1CCH
36
21CH
7
134H
17
184H
27
1D4H
37
224H
8
13CH
18
18CH
28
1DCH
38
22CH
9
144H
19
194H
29
1E4H
39
234H
10
14CH
20
19CH
30
1ECH
40
23CH
2.1装置登记次数地址分配表
表2-2-4
站号
首地址
站号
首地址
站号
首地址
站号
首地址
站号
首地址
1
80H
11
8AH
21
94H
31
9EH
41
A8H
2
81H
12
8BH
22
95H
32
9FH
42
A9H
3
82H
13
8CH
23
96H
33
A0H
43
AAH
4
83H
14
8DH
24
97H
34
A1H
44
ABH
5
84H
15
8EH
25
98H
35
A2H
45
ACH
6
85H
16
8FH
26
99H
36
A3H
46
ADH
7
86H
17
90H
27
9AH
37
A4H
47
AEH
8
87H
18
91H
28
9BH
38
A5H
48
AFH
9
88H
19
92H
29
9CH
39
A6H
49
B0H
10
89H
20
93H
30
9DH
40
A7H
50
B1H
2.2装置登记信息数据状态地址分配表
表2-2-5
站号
首地址
站号
首地址
站号
首地址
站号
首地址
站号
首地址
1
250H
11
282H
21
2B4H
31
2E6H
41
318H
2
255H
12
287H
22
2B9H
32
2EBH
42
31DH
3
25AH
13
28CH
23
2BEH
33
2F0H
43
322H
4
25FH
14
291H
24
2C3H
34
2F5H
44
327H
5
264H
15
296H
25
2C8H
35
2FAH
45
32CH
6
269H
16
29BH
26
2CDH
36
2FFH
46
331H
7
26EH
17
2A0H
27
2D2H
37
304H
47
336H
8
273H
18
2A5H
28
2D7H
38
309H
48
33BH
9
278H
19
2AAH
29
2DCH
39
30EH
49
340H
10
27DH
20
2AFH
30
2E1H
40
313H
50
345H
2.3装置(实时+定值)数据地址分配表
表2-2-6
站号
首地址
站号
首地址
站号
首地址
站号
首地址
站号
首地址
1
0350H
11
0850H
21
0D50H
31
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