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1、DMP501ZDMP501Z通信管理机通信管理机通信管理机通信管理机功能介绍及畅想功能介绍及畅想 . 2008年9月前 言管理机是什么？为什么需要管理机？管理机的地位管理机是什么及作用：在变电站综合自动化系统中,出于复杂性和重要性的考虑,保护单元节点不会设置太多的通信端口和通信功能.考虑到变电站智能设备的接入和远动规约的实现以及多媒体多协议之间交换数据和信息的需要,一般会设置专门的通信单元节点,该单元在系统通信网络构成方面起主导地位,称之为通信管理机(网关).DMP501Z是完成上述功能的节点机,在该单元上集中了使用不同介质和不同协议的多个通信端口,实现了协议转换和现场设备的互连 。电流环和C
2、AN网20mA电流环电流的通断形成信号抗干扰性能好，速率低CAN2.0B距离10km/5kbps,100个节点,CRC校验,具有较强的检错能力. ISO的开放系统互连模型 非破坏性的总线仲裁技术 点对点和点对多的通讯，无须调度 出错严重时可自动退出 DMP501，好梦开始的地方永不疲倦的芯-80296SA-50TI得意之作TL16C754ISA赋予DMP501新的生命BIO-APP,金字塔软件结构OOP,一个崭新的设计理念向导器，我也能做管理机代码生成器，轻松接入智能设备让服务延伸到每个角落通信管理机结构硬件组成软件结构电电源源系统监控系统监控(RTOS)基本输入输出基本输入输出(BIO)80
3、296硬件平台硬件平台用户程序协议栈用户程序协议栈通通信信主主板板开开开开关关关关量量量量DMP501性能与接口性能与接口跳动的脉搏，跳动的脉搏，50MHz50MHz主频把握每一刻主频把握每一刻1010路路RS-232RS-232口，口，2 2路路RS-485RS-485接口，接口，1 1路路CANCAN网接口。网接口。 可提供双网功能可提供双网功能, ,并支持路由选择鼓励参与。并支持路由选择鼓励参与。可具备网络功能可具备网络功能, ,提供提供10M/100M10M/100M以太网接口和以太网接口和光纤接口光纤接口 可具备本地打印功能可具备本地打印功能, ,提供提供1 1路路FSKFSK信号信
4、号, ,一个一个ModemModem接口接口 具有对两个主变档位的遥测、遥调功能。具有对两个主变档位的遥测、遥调功能。具有事故总信号、预告总信号出口。多机热备用功能 实时数据就地显示 面板直接发送报文功能 应用程序本地下载和远程在线升级功能 通道诊断功能.产生伪随机码,测试数据流的时延和误码. 错误捕获机制能够捕捉代码错误和误操作,作出操作失败记录 通信端口参数现场设置功能。 硬件组成硬件组成 DMP501型通讯管理机是基于Intel第四代单片微机80296SA、CPLD及高性能的通信控制器设计而成，配合周边接口模件实现了对DMP5xx系列保护/测控节点机的组网和数据采集。它主要由下列模件组成
5、：电源模件、CPU模件、开入开出模件、背板模件、液晶显示模件，可扩展通信部件、通道测试模件。结构上采用全封闭金属机箱，各模件之间有金属屏蔽板，减少电磁干扰的影响。 电电源源模模件件CPU模模件件开开入入开开出出模模件件扩扩展展通通信信部部件件图3-1 DMP501Z硬件组成电源模件电源模件电源模件电源模件 电源滤波器整流滤波器稳压输出回 路 电 源 控 制 器开关变压器功率开关管过压过流检测整流滤波器 AC220V/DC220V +24V +5V/-5V+12V/-12V开关电源模块结构示意图 下图中，红色的指示灯HL501和HL503分别表示CAN总线和485口0的发送指示灯，而HL502和
6、HL504则分别表示CAN总线和485口0的接收指示灯。跳线SA501则用来选择将485口0或485口1连接至调试232口。当跳线位于0位时可监视485口0，位于1位时监视485口1。 连接电缆光 电 隔 离 232接口 TTL通信接口逻辑驱动器 HL504 HL503 HL502 HL501 0 1 0 1开入开出模件开入开出模件 DMP501Z通信管理机的开入开出模件提供事故总信号和预告总信号继电器节点各一对,出口继电器的节点容量为2.5A/250V。装置还另提供六对继电器节点,这六对节点通常用于调整变压器分接头位置。DMP501Z一共可以采集16路开入量，其中一个用于检测信号复归按纽的状
7、态。一般情况下，主变分接头位置是通过DMP501Z的开入开出板采集的。在开入量不够的情况下，DMP501Z通过开关量编码器将主变档位遥信位置编码成BCD码输入。缺省情况下，DMP501Z把主变分接头位置转换成遥测量上送，根据用户需求可同时上送遥信位置。 液晶显示模件液晶显示模件 该模件为整个装置的人机接口模件，装有大屏幕液晶显示器及键盘，完成人机之间的对话。 CPU模件模件 该模件是整个装置的核心部分，采用高速先进的80C296SA处理器，处理频率最高可达50MHZ，可寻址6M字节空间，存储空间和代码执行时间不再是约束程序的瓶颈，为增加程序的可靠性而增加的代码将不会影响速度和性能。功能强大的通
8、讯控制处理器件TL16C754，一次可连续写入64个字节的数据，且具有强大的流控制功能，提供了对打印机和调制解调器的有力支持。它的运用，一方面使软件的开销大大减少，提高了编程的效率，另一方面也为与更加先进的智能设备通讯提供了硬件上的各种支持。 图3-5 CPU组件原理示意图 在CPU组件上有两组共16个指示灯，他们用来指示通信端口的工作状态，从指示灯闪烁的状况可以初步断定通信链路的物理连接状况。其中对发送组，若从左到又顺序，依次为端口0端口7的发送指示灯，而对接收来说，从下到上依次是端口0端口7的接收指示灯。当某端口有数据发送或接收到数据时，相应的指示灯的将会闪烁。指示灯闪烁的时间和频率与收发
9、数据量和通信速率有关。 MODEM模模块块 CPU开出驱动开出驱动开入光隔开入光隔驱动驱动通讯控制通讯控制 处理处理通讯收发通讯收发处理处理开入开入开出开出模件模件背板背板模件模件数据分析数据分析程序下载程序下载 监控监控计算机计算机存储控制存储控制液晶显示液晶显示通道通道测试测试模块模块数据数据远方远方分析分析数据数据远方远方下载下载打印输出打印输出软件结构软件结构 DMP501Z通信管理机的软件采用了事件驱动模型,各个应用程序进程之间通过发送消息进行通信和数据传输. 软件层次结构软件层次结构 用户程序(APP) 包括各种用户进程及服务程序 系统程序(SYS) 包含通信网络管理，消息发送及事
10、件处理 引导程序（BIO） 包含键盘、显示、系统初始化及调试接口 DMP501Z通信管理机的软件从结构上看分为三层,即引导程序、系统程序和用户进程，如下图。DMP501Z软件层次结构v系统上电或复位时，首先运行的是引导程序(BIO)，引导程序将对CPU及周边接口部件进行初始化，执行系统自诊断程序，判断系统程序及用户进程是否有效。系统引导成功后将控制权交给系统程序并开始运行用户进程。v在自诊断出致命的错误（如ROM出错、RAM出错等）后，引导程序将不再运行系统程序和用户进程。 软件结构软件结构 1.667ms执行一次端口驱动程序、定时器、数据采集、一级调度程序40ms执行一次事件处理、消息响应、
11、二级调度程序1s执行一次系统数据库维护程序、三级调度程序金字塔结构，上层优先级最高。多机备用的实现多机备用的实现什么是多机备用？热备用和冷备用的差异竞争的原则DMP501之间的握手多机备用的实现多机备用的实现 为了提高监控系统的可靠性,可采用多管理机配置.系统中通信管理机通过CAN网络和另外的1-Wire(一线接口)进行联络,多机互为热备用.当系统中工作机故障时,备用机自动投入.备用机和工作机之间发生冲突时,各自退出并在随机延时后重新投入.典型组网模式n n单管理机单网络配置示意图单管理机单网络配置示意图 DMP501Z通讯管理机调度调度CAN网MODEMMODEM其它数字化设备和通信接口线路
12、保护测控单元线路保护测控单元电容器保护测控单元主 变 差动 保护 测控单 元主 变 后备 保护 测控单 元备 自 投单元至当地监控至当地监控打印机打印机n n单管理机双网络配置示意图 Modem当地监控DMP501Z通信管理机保护/测控节点机1保护/测控节点机2保护/测控节点机3保护/测控节点机N打印机其他数字化设备和通信接口485/422/光纤远方调度CANCAN网网网网n n多管理机单网络配置 DMP501Z通信管理机DMP501Z通信管理机N保护/测控节点机1保护/测控节点机1保护/测控节点机1保护/测控节点机NDMP501Z通信管理机复接设备其他数字化设备和通信接口打印机当地监控远方调
13、度ModemCAN网n n多管理机双网络配置示意图 保护/测控 节点 机1保护/测控 节点 机2保护/测控 节点 机3保护/测控 节点 机NDMP501Z通信管理机复接设备其他数字化设备和通信接口打印机当地监控远方调度ModemCAN网RS485/422/光纤DMP501Z通信管理机DMP501Z通信管理机N使用说明使用说明 DMP501Z型系统以汉字形式提供了一系列菜单，具有良好的人机界面。例如，保护的投退、系统设置的更改和通信端口设置及通信协议配置等均在汉字菜单下进行，操作直观、简单。 主菜单：主菜单： 通信管理机正常运行时显示的画面，用以显示当前DMP5xx节点机和 电度表的通信状态及当
14、前日期时间。 保保 护护 单单 元元 00 正正 确确电电 度度 单单 元元 00 正正 确确 时时 钟钟 2 0 0 80 51 5 1 5:03:53:200通信出错: 系统在规定的时间内检测不到已经投入的DMP5xx保护/测控节点机的应 答,且在尝试规定的次数后仍无法与其建立连接则判该节点通信出错.通信网络出错: 在CAN通信网络中,CAN控制器接收不到节点的ACK信号,通常网络 中没有其他节点机投入运行时或网络开路和短路时会产生该故障. 键盘布局及按键功能键盘布局及按键功能：同保护单元同保护单元系统层次菜单系统层次菜单 一级设置菜单一级设置菜单 ：在显示主界面或故障界面时在显示主界面或
15、故障界面时在显示主界面或故障界面时在显示主界面或故障界面时, ,按按按按“ “确认确认确认确认” ”键约秒后进入键约秒后进入键约秒后进入键约秒后进入 设置菜单，如下图设置菜单，如下图设置菜单，如下图设置菜单，如下图 v保护柜编号： 过时的设置，设为00vCPU复位次数：记录系统热启动次数。v分站号： CDT规约中分站号，一般设为0，多机备用投入时该项必须为0v主站号： CDT规约中主站号，一般设为0，多机备用投入时该项必须为0v多机热备用：多机热备用功能投退，该设置值为ON时系统将检测备用机状态，从而决定本机是否投入，对单管理机配置系统该项设为OFF.v本机标识号：标志本机是否投入的绝对遥信点
16、号，在多机热备用退出时，该项无意义。v备机标识号：标志备用机是否投入的绝对遥信点号，在多机热备用退出时，该项无意义。 保护柜编号保护柜编号 00CPU复位次数复位次数 01分站号分站号 00主站号主站号 00多机热备用多机热备用 OFF 本机标识号本机标识号 000备机标识号备机标识号 001保护单元投退保护单元投退CAN复位次数复位次数 000时钟时钟开关量开关量口令设置口令设置系统设置系统设置通信设置通信设置电度设置电度设置打印设置打印设置通信配置通信配置通信试验通信试验遥控试验遥控试验 P=000屏保设置屏保设置 OFF打印操作打印操作事件记录事件记录信号复归信号复归系统复归系统复归系统
17、一级设置子菜单v保护单元投退：DMP5xx保护/测控节点机的通信功能投退，该项有子菜单，按“确认”键进入单元投退子菜单。vCAN复位次数：CAN通信网络复位次数，基本反映通信网络状况。v时钟：当前系统日期和时间，该项有子菜单，按“确认”键进入时钟设置菜单。v开关量：反映当前开关量状态，该项有子菜单，按“确认”键进入开关量查询子菜单。v口令设置：设置系统口令，该项有子菜单，按“确认”键进入口令设置子菜单。 v系统设置：系统基本参数设置，该项有子菜单，按“确认”键进入系统设置子菜单。v通信设置：通信端口属性设置，该项有子菜单，按“确认”键进入端口属性设置子菜单。v电度设置：电度单元投退子菜单，该项
18、有子菜单，按“确认”键进入单元投退子菜单。v通信配置：通信端口的协议配置，该项有子菜单，按“确认”键进入协议配置子菜单。v通信试验：通信端口检测、数据浏览和电表地址修改功能菜单，该项有子菜单，按“确认”键进入通信功能试验子菜单。v遥控试验：本地远动功能试验，该项有口令保护且有子菜单，按“确认”键进入遥控功能试验子菜单。v屏保设置：该项为ON时，约5分钟后关闭液晶显示器，进入屏保后按任意键即可退出屏保。v事件记录：记录通信出错和网络故障，该项有子菜单，按“确认”键进入事件子菜单。v信号复归：故障信号复归，当系统允许产生事件遥信时，按信号复归将复归所有的故障遥信。v系统复归：清除系统事件记录。 二
19、级设置子菜单二级设置子菜单 对有二级设置子菜单的菜单项，按“确认”键即可进入二级设置子菜单，进入二级菜单后按“取消”键可退回到一级子菜单，再按“取消”键可退回到主菜单。 保护单元投退保护单元投退 1 ON 5 OFF 2 OFF 6 OFF 3 ON 7 XXX 4 OFF 8 XXX 上图中左面的数字为DMP5xx节点机的通信地址，右面为单元投退设置，ON表示该单元通信投入，OFF表示退出，XXX表示设置无效。 实时时钟：实时时钟：设置管理机时间设置管理机时间 开关量：开关量：查看外部开入量状态、主变档位查看外部开入量状态、主变档位 口令设置：口令设置：同保护单元同保护单元 系统设置：系统设
20、置：同保护远动设置同保护远动设置 通信设置通信设置 端口号端口号 0校验位校验位 None波特率波特率 9600流控制流控制 None端口号：通信端口代号，在不同的硬件配置和软件配置下，其范围不一样，0-8共9个通信端口是任何配置都具备的。 校验位：校验位是指异步串行通信时字节的横向校验。 None不校验 Even偶校验 Odd奇校验 波特率：指通信速率，这是下拉式选择菜单。 可供选择的速率为：300，600，1200，2400，4800，9600，19200，38400 流控制：为了实现无差错的数据传输和提高数据传输效率。可供选择的流控制方式为：RTS-使用RTS硬件流控制 CTS-使用CT
21、S硬件流控制 RTS/CTS-使用RTS/CTS硬件流控制XonXoff-使用XonXoff软件流控制 None-不使用流控制电度设置电度设置 ：进行电度单元投退进行电度单元投退进行电度单元投退进行电度单元投退通信配置通信配置 DMP501Z采用协议浮置和OOP 技术，所以通信协议与通信端口无关，且在同一个系统中，一个协议可以有多个实例在运行。它允许终端用户根据现场接线配置通信协议。 端口端口 3类类型型 远远动动规规约约 协协议议 CDT v端口：通信端口代号.v类型：该端口所使用的协议类型，当光标停留在该菜单项上时按“+”“-”键，系统将依次列出可供选择的项目，可供选择的协议类型有，力导调
22、试、卫星时钟、直流屏、电度表、远动规约、保护规约等。具体情况视不同的软件而不同。v协议：通信协议简称。当光标停留在该菜单项上时按“+”“-”键，系统将依次列出可供选择的项目。可供选择的协议会随着所选择的协议类型不同而不同。v其中端口0协议必须配置为力导调试 （SIM V1.0），端口1必须配置为打印机（LDP V1.0），端口8必须选择电度表协议类型。v重新配置端口的通信协议后必须复位系统才能保证程序正确运行。 通信试验通信试验:设置电度表地址、查看实时数据、发送可编报文、通道测试设置电度表地址、查看实时数据、发送可编报文、通道测试 遥控试验遥控试验 : :本地可进行遥控功能试验本地可进行遥控
23、功能试验本地可进行遥控功能试验本地可进行遥控功能试验 事件记录事件记录 信号复归信号复归系统复归系统复归新加设置新加设置注意事项注意事项 v通讯指示等是否正常，液晶显示是否正常v通讯有无显示出错信号通讯有无显示出错信号v严禁随意更改有关口令设置v严禁随意修改有关设置严禁随意修改有关设置v严禁带电插拔严禁带电插拔CPU板v技术人员一般在厂家指导下更换上备件常见问题及解决常见问题及解决 故障现象1：某号通讯接口无报文。v步骤1：检查面板上设置的该号端口的波特率、校验位、流控制等参数是否与 监控系统相同。v步骤2：如步骤1无效，则可在背板上将该端口的收发线短接，利用通信试验中 的通道测试一项，将该端
24、口自环，如检测结果为正常，则可判定为外围接线断 路或监控系统设置有误。v步骤3：如检测结果为异常，则可根据CPU模块原理图将该端口收发信号在CPU 模件短接，重复通道测试，如这次检测结果为正常，则可判定为背板上信号线 断路。v步骤4：如检测结果仍为异常，则可判定为CPU模块异常。 故障现象2：液晶无显示v步骤1：观察电源模块上红色LED灯状态是否正常（长亮为正常），如LED灯闪烁，可判定为装置内部短路。请联系厂家技术人员。v步骤2：如LED灯状态正常，可试按一下键盘，如显示恢复正常，则可判断为非故障状态，装置屏幕保护程序正在运行。v步骤3：如仍无显示，可观察CPU模块上“ONCE”位置跳线有否
25、跳线帽误插在1，2位置，如是，将跳线拨去。v步骤4：如非上述情况，可判定为CPU模块异常。 故障现象3：液晶显示错误v步骤1：检查CPU模块与液晶模块之间的线排是否接插牢靠v步骤2：如仍有错误，可判断为CPU模块异常。故障现象4：开机时显示“跳合闸控制出错”v步骤1：检查开入开出组件板是否插紧v步骤2：排除不了，可判定为CPU模块异常。故障现象5：所有通讯口上均无报文v步骤1：检查DMP501Z是否处于备用状态v步骤2：检查背板模块上收发信号线、信号地线接线是否完全正确v步骤3：如上述操作无效，可判定为CPU模块异常。 故障现象6：通信网络出错v步骤1：是否所有保护/测控节点处于关闭状态或DM
26、P501Z未与任何节点相连。v步骤2：CAN总线有短路。 故障现象7：通信出错v步骤1：检查该节点的CAN驱动器电源是否丢失v步骤2：检查该节点的通信线是否短路或短路v步骤3：含有终端电阻的节点丢失，而该节点恰好位于这一子系统中v步骤4：通讯地址是否被修改故障现象8：CAN节点信息无法获取故障现象9：遥测、遥信及遥脉异常变化 v步骤1：检查DMP5xx保护/测控节点的系统设置参数，是否有重叠。v步骤2：DMP501Z用户程序的接入智能设备通信程序有错误 v步骤：检查该节点是否投入。故障现象10：遥控成功率低v步骤1：用户数据通道误码大，检查用户通信设备及通信连接线。v步骤2：用户数据环路延时较长。v步骤3：用户链路下行通道可能接触不良。故障现象11：RAM自检出错 v步骤： DMP501Z的RAM损坏，请立即联系制造商解决。 故障现象12：遥测值与实际值差异很大且相对稳定 v步骤1：检查通信原码，分析是否有无误码。v步骤2：检查遥测是否越限，可分析报文。 故障现象13：动作设备名称对不上（DISA、DMP） v步骤：检查通信地址是否被改掉。故障现象14：遥控点号对不上v步骤1：检查是否有误操作v步骤2：检查遥控表是否正确。故障现象15：ROM自检出错 v步骤1：将电源关掉再上电。v步骤2：DMP501Z的用户程序丢失，请立即联系制造商解决。END
