#GWRM100国网晓程载波路由模块实施方案书V130125.docx
- 文档编号:30016048
- 上传时间:2023-08-04
- 格式:DOCX
- 页数:28
- 大小:32.41KB
#GWRM100国网晓程载波路由模块实施方案书V130125.docx
《#GWRM100国网晓程载波路由模块实施方案书V130125.docx》由会员分享,可在线阅读,更多相关《#GWRM100国网晓程载波路由模块实施方案书V130125.docx(28页珍藏版)》请在冰豆网上搜索。
#GWRM100国网晓程载波路由模块实施方案书V130125
GWRM-100国网晓程载波路由模块
方案
内部旧型号:
GWR-M001
内部新型号:
GWRM-100
型号说明:
国网晓程载波路由模块
批准:
审核:
编写:
张志忠
版本号:
1.32018年1月26日
V1.1新增内容:
1集中器零点不能复位路由模块;
2集中器加载路由模块参数后应该首先启动一轮抄表,路由模块获得可直抄表后再学习
3给出了基本的路由学习时间分配建议
V1.2新增内容:
1判断是否学习完成要依据总表数量是否已经抄到表数量是否相等
2V15程序的修改内容进行了描述,完善了学习算法
V1.3新增内容:
增加了七GWR国网晓程载波路由模块待改进问题说明
北京福星晓程电子科技股份有限公司
一GWR国网晓程载波路由模块基本情况
2009年国网讨论终端方案时,以GDW698.42为蓝本进行设计,晓程公司同时在重庆启用表号上报功能、进行现场测试,于2018-2月测试完成。
2018年国网发布定稿的GDW376.2规范,公司将晓程路由模块方案根据国网新技术要求进行调整,包括硬件结构上、规约上的调整。
二者主要差异描述如下:
差异项
GDW698.42
GDW376.2
1插针距离
强电、弱电插针间距离比GDW375的定义大2.54mm
只在河南中标的II型终端中使用过部分,未推广
在GDW375.2中附录A.6.2本地载波通信模块外形结构和尺寸示意图中定义
存档均以此为准
2协议数据长度L字节
L=1
L=2
3规约版本号:
AFN=03的F1
共9字节,见备注1
共8字节,见备注2
缺少了一个“月”字节
4PC测试软件
GDW698.42.exe
GDW376.2.exe
备注1:
GDW698.42中AFN=03的F1:
厂商代码和版本信息
数据单元格式见下表<出自标准协议\698.42规约载波modem程序设计方案V1.020090227.doc):
数据内容
数据格式
字节数
举例
厂商代码
ASCII
2
XC:
晓程公司
芯片代码【01=3201,06=3106】
ASCII
2
06:
3106
版本日期日
BCD
1
12:
版本日期月
BCD
1
03:
版本日期年
BCD
1
10:
版本
BCD
2
C1:
N12规约,L=1字节
12:
V12
备注2:
GDW376.2中AFN=03的F1:
厂商代码和版本信息
数据单元格式见下表<出自标准协议\Q/GDW376.2-2009《电力用户用电信息采集系统通信协议:
集中器本地通信模块接口协议》及编制说明.doc):
数据内容
数据格式
字节数
举例
厂商代码
ASCII
2
XC:
晓程公司
芯片代码【01=3201,06=3106】
ASCII
2
01:
3201
版本日期日
BCD
1
10:
版本日期年
BCD
1
10:
版本
BCD
2
C2:
N12规约,L=2字节
14:
V14
二GWR国网晓程载波路由模块硬件演变
2009年讨论GDW698.42方案时,晓程方案路由模块主要使用PL3106-64单芯片。
2018年国网发布定稿的GDW376.2规范后,晓程方案路由模块使用PL3201B-64单芯片,因为本芯片的外部RAM空间大256字节。
2.1前期硬件版本情况
前期硬件版本演变过程如下:
项目
硬件情况说明
使用状况
1重庆2009年早期测试<古城)
使用PL3106-64单芯片、双层板结构,无以太网要求
安阳优创配套新联集中器河南使用过,停产
2遇到RAM资源紧张问题<古城)
2009年底升级,使用PL3201B-64单芯片,双层板结构,无以太网要求
各家送检前测试的版本
为河南生产过,停产
3标准公布,为方便生产,使用飞羚壳,单板设计<古城)
2018-2月,命名为GWR-M001-FL-V1.0,
主芯片PL3201B-64
单块PCB板结构,增加了以太网口、网灯<版图日期2018-4-1的高有效)、但无网络变压器
各家电科院进行送检的版本
4增加网络变压器的升级设计,使用飞羚壳
2月底,版本为GWR-M001-FL-V1.1
主芯片PL3201B-64
单块PCB板结构,网口、网络变压器、网灯<低有效)
载波接收三级谐振都用表贴电感
前期公司生产的版本,停产
5使用正华外壳结构的设计
2月底,版本为GWR-M001-ZH-V1.1,
主芯片PL3201B-64
单块PCB板结构,无以太网部分,上下插针距离与公布标准的要求不同
载波接收三级谐振用表贴电感
专供杭州正华公司生产过,未批量,停产
6正华公司壳设计的升级版本:
一个电感升级为插脚
3月,版本为GWR-M001-ZH-V1.2,
主芯片PL3201B-64
单块PCB板结构,无以太网部分,上下插针距离不同
载波接收一个谐振电感更换为插脚
专供杭州正华公司生产过,未批量,停产
7谐振电感更换为插脚的的飞羚壳设计
3月底存档,版本为GWR-M001-FL-V1.2
主芯片PL3201B-64
单块PCB板结构,增加了以太网口、网络变压器、网灯<低有效)
载波接收一个谐振电感更换为插脚
前期公司生产的版本,停产,但公司有存货待消化
2.2当前使用硬件版本情况
当前使用硬件版本基本情况:
●主芯片PL3201B-64,单芯片载波接收,接收中有一个插脚电感
●单块PCB板结构
●都具备以太网功能
项目
硬件情况说明
使用状况
1为新联的特殊网络变压器设计
5月份,新联公司要求使用以太网口、网络变压器一体化的元册公司网口
版图版本为GWR-M001-XL-V1.2
集成网口,网灯高有效
专为新联公司生产的版本,存档版本
2终端宣贯资料中网口灯要求高有效,升级设计
8月份,针对网口灯高有效、低有效要求都存在的情况,升级为可以配置的版图
版本为GWR-M001-FL-V2.0
以太网口,网灯高有效、低有效可以配置
需要不同的料单、焊接图
存档版本,可以生产出网络灯低有效
生产用
3自组网项目存档,出现升级版本
8月份,去掉低有效的配置电阻
版本为GWR-M003-FL-V2.0
以太网口,网灯高有效
其它与GWR-M001-FL-V2.0一致
网灯高有效存档版本
生产用
2.3不同硬件版本的选择方法
目前批量生产时,首先选择主芯片型号为PL3201B-64;
第二:
选择网络灯的高电平有效、还是低电平有效;
第三:
选择用户要求的双塔插针是否有特殊高度要求,地引脚是否要比其它针长;
第四:
外壳结构定位孔是否有特殊要求<公司存档为飞羚壳)。
三GWR国网晓程载波路由模块软件程序演变
3.1程序设计原则
程序在KEIL4-C51的IDE环境下开发。
因为PL主芯片的RAM、ROM<16KB)资源比较紧张,同时为了保证对以上很多硬件分支、规约分支的维护方便,采用宏定义配置分支、编译得到不同功能程序的办法,来降低程序代码消耗,即每个HEX程序针对一种硬件、一种规约类型。
具体包含的硬件分支、规约分支如下:
分支项目
分支1
分支2
主芯片
#definePL31060
#definePL32011
寻找中继路由使用的DI分支
#defineVER19970
#defineVER20071
寻找中继用9010
寻找中继用00000100
电表或采集器应答可以否定帧:
判定为中继寻找成功,不提取数据
载波规约
#defineN120
#defineN61
支持DL/T645-1997、2007
仅支持DL/T645-1997
L字节长度
#defineGDW6980
#defineGDW3761
L=1字节
L=2字节
AFN=03,F1应答9字节
AFN=03,F1应答8字节
使用地区
#defineOtherArea0
#defineShangHai
其它地区为标准情况,对应答数据表号6字节,判断返回数据的地址是否与下发地址一致
上海地区表号5字节,表回传数据会滥改高字节,导致判断表号错误不回传,应用于上海是不判断返回数据的地址
载波有源、无源地址抄表:
针对现场不完善电表的补丁处理
未定义时为标准N12有源抄表
#defineNonSourceAddr
载波抄表时下发数据带BB*6的载波帧
共同公司电表故障,N12程序下发的载波帧内无6*BB
河南濮阳现场发现,共同从正华公司烧的程序
针对以上分支,通过进行不同宏定义选择的组合,可以得到不同功能的程序,如V14程序就包括多种可烧写文件<见后面的程序说明)。
3.2不同程序的选择方法
首先根据硬件的主芯片不同型号选择PL3201、还是PL3106芯片;
第二:
选择集中器主CPU与载波路由模块配套规约为GDW698.42还是GDW376.2;
第三:
DL/T645规约分支选择只影响路由模块学习中继使用的DI型,不影响集中器发起的透传命令,透传抄表时使用的DL/T645规约由集中器主CPU确定。
【1】集中器管理电表全部使用DL/T645-1997规约时,选择DL/T645-1997分支;
【2】管理电表全部使用DL/T645-2007规约时,选择DL/T645-2007分支;
【3】管理电表使用DL/T645-1997、2007规约混装时,选择DL/T645-1997分支;假定中继学习对DL/T645-2007规约的电表发送DL/T645-1997规约抄表命令时,电表否定应答。
第四:
地区选择除上海外,都选择OtherArea。
所以,生产对程序的提取时,必须对以上几点向客户进行确认无误,才可以选择到正确的程序。
3.3程序V1.2版本情况
3.3.1程序V1.2版本为2018-3-31在重庆永川进行测试,由李春光、朱晓光解决路由速度慢的问题后存档的版本,V12版本程序有:
GWR-M001-97-C2-V12.hex【PL3201,N12,L=2,V1.2,645-1997】
GWR-M001-C2-V12.hex【PL3201,N12,L=2,V1.2,645-2007】
GWR-M001-97-3106-C1-V12.hex【PL3106,N12,L=1,V1.2,645-1997】
GWR-M001-97-3106-C2-V12.hex【PL3201,N12,L=2,V1.2,645-1997】
GWR-M001-62-V12.hex【PL3201,N6,L=2,V1.2,645-1997】
程序升级过程:
过程
软件情况说明
备注
1重庆2009年底测试版本
测试版本为V1.0程序;
永川出现中继路由学习慢、上报时间长问题
重庆
22018-3月项目师现场跟踪
主动上报表号比较慢,中继学习过程需要优化
由V1.0升级为V1.2
李春光、朱晓光
3.3.2版本V1.2程序的主要升级内容:
问题说明
原来状况
软件升级内容
1主动上报表号慢
路由模块清除全部电表,全部表重新上报
主动上报表号:
路由模块不清除已经上报电表,启动上报后、只上报新增的表号部分
2中继学习过程优化
中继路由学习暂停后,再次启动路由学习时,从第一块表开始检查未抄到的电表,检查到抄表失败表后进行学习
导致顺序上排序靠前、但无法抄到的电表每次都进行中继学习,如果路由学习时间不连续,都没机会学习排序靠后、无法抄到的电表
中继路由学习暂停后,记录当前学习中继的序号N,“恢复学习”、“重启学习”后,直接进行第N+1块表的路由学习
效果:
不连续的路由学习时间,实现了所有未抄到表按顺序的连续学习,等效于连续的学习时间
即暂停不影响学习连续性
3.3.2版本V1.2程序的主要指标:
串口:
9600bps,偶校验,串口通讯收发BUF为80字节
载波:
500bps,BPSK,发送BUF为80字节、接收BUF为135字节:
串口通讯支持的数据项参考:
标准协议\集中器载波模块GDW-ZB11GDW376.2协议规范2018-3-19.doc。
集中器主CPU通过376.2调用载波模块的流程参考:
标准协议\集中器与模块交互流程.doc。
3.3.3路由学习的停止条件:
【1】AFN=12H的F2暂停命令;
【2】或AFN=13H的F1监控载波从节点命令<本命令将执行载波抄表,占用载波信道,路由模块自动停止路由学习,等效于AFN=12H-F2的暂停命令);
路由学习一旦停止,路由模块不会自动进行路由学习,除非集中器主CPU下发恢复路由学习命令:
AFN=12H的F1重启命令或AFN=12H的F3恢复命令。
即路由学习的过程是完全受集中器主CPU控制的。
此种受控学习设计方法的优点:
出现相邻台区串扰时,只要配置两个集中器的抄表时间段不同,由集中器主CPU根据时间段暂停路由模块的路由学习和抄表,即可实现集中器对载波信道的分时使用,避免串扰。
集中器主CPU可以发送“AFN=10H的F4命令”:
查询路由运行状态,路由学习完成的电表数量,主CPU据此判断载波模块的学习状态是否结束。
3.4程序V1.4版本情况
3.4.1原来V1.2版本程序使用和各厂家测试时,发现了部分问题,针对这些问题进行了程序修改升级,最终程序版本为V1.4。
名称
规格
备注
当前生产用程序版本
GWR-M001-YS-3201-07-C2-V14.hex<标准版)
有源/3201/07/GDW376
1、备选选项<对应M001、M002程序):
GWR-M001-YS-3201-07-C1-V14.hex
有源/3201/07/GDW698
有源/无源
GWR-M001-YS-3201-97-C2-V14.hex
有源/3201/97/GDW376
3201/3106
GWR-M001-YS-3201-97-C1-V14.hex
有源/3201/97/GDW698
07/97
GWR-M001-YS-3106-07-C2-V14.hex
有源/3106/07/GDW376
GDW376/GDW698<双字节长度/单字节长度)
GWR-M001-YS-3106-07-C1-V14.hex
有源/3106/07/GDW698
N6/N12
GWR-M001-YS-3106-97-C2-V14.hex
有源/3106/97/GDW376
GWR-M001-YS-3106-97-C1-V14.hex
有源/3106/97/GDW698
无特殊说明均为N12程序
载波使用无源地址发送的为维护用程序:
因为共同公司在河南濮阳的电表模块程序在有源N12规约下无法进行中继,非正常情况
GWR-M001-NS-3201-07-C2-V14.hex
无源/3201/07/GDW376
林洋共同优创现场使用
GWR-M001-NS-3201-07-C1-V14.hex
无源/3201/07/GDW698
ZF-N12-V2.7之前程序
GWR-M001-NS-3201-97-C2-V14.hex
无源/3201/97/GDW376
GWR-M001-NS-3201-97-C1-V14.hex
无源/3201/97/GDW698
GWR-M001-NS-3106-07-C2-V14.hex
无源/3106/07/GDW376
GWR-M001-NS-3106-07-C1-V14.hex
无源/3106/07/GDW698
GWR-M001-NS-3106-97-C2-V14.hex
无源/3106/97/GDW376
GWR-M001-NS-3106-97-C1-V14.hex
无源/3106/97/GDW698
3.4.2版本V1.4程序的主要升级内容参考文件标准协议\GWR_M001_V14程序修改.doc,摘要如下:
问题说明
原来状况
软件升级内容
1无源地址抄读、和无源地址路由学习功能
原来无此分支的程序
针对河南共同表,进行此项选择编译,解决;实现无源地址中继抄表及无源地址路由学习修改
2载波字节接收无超时判断
载波接收过程只有总超时判断,比较长;无字节接收超时
线路有串扰干扰时,会收到不完整、或地址不正确的非期望帧时,第一次抄表一定不成功
载波接收字节延时超时后,清除接收缓存;
载波发送完毕时接收缓存位置变量PLCRxPos清零
3修改路由学习过程中,找路由上限个数
路由学习的上限为FM24的最大容量,如1023
路由学习的上限调整为加载电表地址的实际数量
4载波冗余初始化设置
未进行载波配置冗余设置
抗干扰设计:
载波冗余初始化设置
5串口冗余初始化设置
未进行串口冗余初始化设置
抗干扰设计:
串口冗余初始化设置
6合理化BUF长度
天津局测试时接收缓冲区帧长度不够,主台无法点抄设置电表的费率时段<12个时段)
对BUF长度增加,合理串口、载波的BUF长度
3.4.3版本V1.4程序的主要指标:
串口:
9600bps,偶校验,串口通讯接收BUF为130字节,发送BUF为120字节;
载波:
500bps,BPSK,发送BUF为110字节、接收BUF为100字节:
串口通讯支持的数据项参考:
标准协议\集中器载波模块GDW-ZB11GDW376.2协议规范2018-3-19.doc。
集中器主CPU通过376.2调用载波模块的流程参考:
标准协议\集中器与模块交互流程.doc。
3.3.4路由学习的停止条件:
【1】AFN=12H的F2暂停命令;
【2】或AFN=13H的F1监控载波从节点命令<本命令将执行载波抄表,占用载波信道,路由模块自动停止路由学习,等效于AFN=12H-F2的暂停命令);
路由学习一旦停止,路由模块不会自动进行路由学习,除非集中器主CPU下发恢复路由学习命令:
AFN=12H的F1重启命令或AFN=12H的F3恢复命令。
即路由学习的过程是完全受集中器主CPU控制的。
此种受控学习设计方法的优点:
出现相邻台区串扰时,只要配置两个集中器的抄表时间段不同,由集中器主CPU根据时间段暂停路由模块的路由学习和抄表,即可实现集中器对载波信道的分时使用,避免串扰。
集中器主CPU可以发送“AFN=10H的F4命令”:
查询路由运行状态,路由学习完成的电表数量,主CPU据此判断载波模块的学习状态是否结束。
四GWR国网晓程载波路由模块使用常见问题
4.1程序版本的选择
新生产单芯片PL3201B-64路由模块,使用V1.4程序,可以得到最大、合理的BUF长度。
4.2加载到路由模块中的地址
标准确切的说法是集中器向路由模块中加载载波从节点MAC地址,包括两类:
●载波电表MAC地址:
实际与电表的RS485通讯地址、表号一致;
●采集器的MAC地址:
要求I型采集器、II型采集器都有MAC地址配置;
不需要加载采集器管理的RS485电表的通讯地址<或表号);
举例:
10个II型采集器MAC地址为01、02---10;只需要加载这10个MAC地址。
无论每个采集器管理RS485电表的数量、都不需要由集中器主CPU加载到路由模块内。
RS485电表的通讯地址只保存在集中器内,不需要加载到路由模块内。
4.3集中器主CPU对路由模块路由学习的判定
集中器主CPU通过AFN=10H的F4命令:
查询路由运行状态,路由学习完成的电表数量,从而决定是否需要进行未抄到电表的补抄。
集中器抄表机制一般为:
●主CPU按要求DI项进行抄表:
一个或多个DI项,重抄次数最多两次即可
●一轮抄表完成后,启动模块路由学习;
●全部学习成功后结束学习、或在抄表时段结束前,主CPU启动未抄到电表的补抄
特别注意:
【1】路由模块学习完成时会自动停止学习尝试;
【2】集中器在不使用载波信道<无点抄)时,必须发送路由恢复学习的命令,路由模块才会继续进行路由学习<学习状态受主CPU控制)。
【3】对路由模块的恢复路由学习是从N+1块表开始的继续学习,不用再考虑学习时间是否连续,但要保证每天的累计总学习时间足够。
4.4路由模块对载波表的抄读
集中器发送下行命令AFN=13-F1。
数据内容中包含DL/T645规约的点抄命令数据。
DL/T645规约支持2007、1997,路由模块不做判断。
376.2帧中:
地址域由源地址A1、中继地址A2、目的地址A3组成,见下表:
表6
地址域
数据格式
字节数
源地址A1
BCD
6
中继地址A2
BCD
6*中继级别
目的地址A3
BCD
6
晓程的方案中,使用路由方式抄表,中继地址A2不存在,目的地址A3填写载波电表的MAC地址<与载波表的RS485通讯地址一致)。
点抄使用“AFN=14H、F1监控载波从节点命令”,数据单元格式定义见下表:
表55
数据内容
数据格式
字节数
规约类型
BIN
1
报文长度L
BIN
1
报文内容
L
——规约类型:
00H为透明传输;01H为DL/T645—1997;02H为DL/T645—2007;03H-FFH保留。
——报文长度L:
规约的原始报文数据总长度。
——报文内容:
规约的原始报文数据。
其中报文内容:
包含了集中器主CPU需要抄表的DL/T645帧,抄读载波电表时,DL/T645报文中两个68H之间的电表通讯地址、与A3的MAC地址一致。
4.5路由模块对采集器下RS485表的抄读
首先集中器主CPU内需要注册有RS485电表地址、所属采集器的MAC地址<局限性:
如果集中器内未注册RS485电表所属的采集器MAC地址,无法抄表)。
集中器发送下行命令AFN=13-F1。
数据内容中包含DL/T645规约的点抄命令数据。
376.2帧中:
地址域由源地址A1、中继地址A2、目的地址A3组成,见下表:
表6
地址域
数据格式
字节数
源地址A1
BCD
6
中继地址A2
BCD
6*中继级别
目的地址A3
BCD
6
晓程的方案中,使用路由方式抄表,中继地址A2不存在,目的地址A3填写采集器的MAC地址<与管理的RS485电表通讯地址无关)。
点抄RS485表使用AFN=14H、F1监控载波从节点命令,数据单元格式定义见下表:
表55
数据内容
数据格式
字节数
规约类型
BIN
1
报文长度L
BIN
1
报文内容
L
——规约类型:
00H为透明传输;01H为DL/T645—1997;02H为DL/T645—2007;03H-FFH保留。
——报文长度L:
规约的原始报文数据总长度。
——报文内容:
规约的原始报文数据。
其中报文内容:
包含了集中器主CPU需要抄RS485电表的DL/T645帧。
抄读采集器下RS485电表时,DL/T645报文中两个68H之间填写为要抄读的RS485电表的通讯地址、而376.2帧中地址域的A3为该RS485电表所属的采集器MAC地址。
路由模块收到命令后,抄RS485表实现的过程如下:
【1】根据A3的采
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- GWRM100 国网晓程 载波 路由 模块 实施方案 V130125