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接触网开关监控IED装置设计

作　者: 陈益渊
导　师: 陈小川
学　校: 西南交通大学
专　业: 电气工程
关键词: 接触网开关监控 IEC60870-5-103规约 IEC60870-5-104规约
分类号: TM922.5
类　型: 硕士论文
年　份: 2012年
下　载: 37次
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内容摘要

接触网开关是电气化铁道牵引供电系统的重要设备之一,主要用于接触网的故障隔离、分段检修和作业以及改变供电方式等。在枢纽站场,接触网开关数量众多且分布广泛,实现对它们的远程监控十分必要。本文实现的接触网开关监控功能由接触网开关的IED监控装置和测控装置共同完成,其中IED作为一个间隔层设备接入牵引变电所综合自动化系统。本文对接触网开关监控IED装置进行软硬件设计,使其具备上下行监控信息的转发以及对接触网开关的所内监控功能。本文首先阐述了接触网开关监控IED装置的硬件设计,介绍装置的网络化电路的构成以及各功能板设计。其次,本文对装置的软件设计进行了模块化设计,采用C语言完成编程,条理清晰,通用性好,便于系统的改进和扩充。软件功能中对装置以太网通信模块、CAN总线通信模块、串口通信功能模块和对开入开出功能模块进行设计。本文装置在与监控主机的通信中采用IEC60870-5-104通信规约,在与测控装置的通信中采用IEC60870-5-103通信规约。在研究了IEC60870-5-104通信协议和IEC60870-5-103通信协议的基础上,本文在装置的软件中实现了这两种通信协议的通信处理模块。最后本文对装置的规约通信功能进行了测试,结果表明装置能够与监控主机及测控装置进行通信,实现了IEC60870-5-104规约和IEC60870-5-103规约的通信信息传输以及两规约之间的转换,完成了站内监控装置设计功能。

全文目录

摘要  6-7
Abstract  7-10
第一章绪论  10-15
  1.1 引言  10
  1.2 国内外研究现状  10-14
    1.2.1 变电站综合自动化技术  10-11
    1.2.2 接触网开关监控系统  11-14
  1.3 论文的主要工作  14-15
第二章整体设计方案  15-26
  2.1 整体监控方案  15-17
  2.2 监控IED设计  17-22
    2.2.1 装置内部各板卡间的通信  18-19
    2.2.2 CAN总线简介  19-22
  2.3 通信CPU板和I/O板设计  22-25
    2.3.1. 通信CPU板的设计  22-23
    2.3.2 I/O板的设计  23-25
  2.4 本章小结  25-26
第三章软件功能设计  26-38
  3.1 软件总体功能  26-28
  3.2 通信CPU软件功能模块实现  28-36
    3.2.1 以太网接口模块设计  28-30
    3.2.2 CAN总线通信接口模块设计  30-33
    3.2.3 数据交换处理模块实现  33-36
  3.3 I/O板软件功能模块实现  36-37
    3.3.1 串口通信接口模块设计  36
    3.3.2 开入开出模块实现  36-37
  3.4 本章小结  37-38
第四章装置通信功能的实现  38-53
  4.1 通信规约  38-45
    4.1.1 104规约简介  38-41
    4.1.2 103规约简介  41-43
    4.1.3 信息映射  43-45
  4.2 通信规约的实现  45-52
    4.2.1 104规约处理模块  45-48
    4.2.2 103规约报文的处理流程  48-50
    4.2.3 103规约主站模式处理流程  50-52
  4.3 本章小节  52-53
第五章通信功能验证  53-60
  5.1 功能验证平台  53
  5.2 监视信息的采集  53-57
    5.2.1 遥信量的采集  53-55
    5.2.2 开入开出量的采集  55-57
  5.3 遥控过程及遥信变位  57-59
  5.4 本章小结  59-60
结论  60-61
致谢  61-62
参考文献  62-65

接触网开关监控IED装置设计

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