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2.1 CAN总线简介
CAN(Controller Area Network,控制器局域网)是一种先进的串行通信协议CONTROL ENGINEERING
China版权所有,属于现场总线范围。CAN总线具有较强的纠错能力,支持差分收发,因而适合高噪声环境,并具有较远的传输距离,特别适合中小型分布式测控系统。由于CAN具有实时性好、可靠性高、抗干扰能力强、传输距离远、通信速度快、采用短信息帧结构和多主通信方式以及可使用多种通信介质等许多优点,在航空、航海、汽车、建筑物环境控制、机床、医疗设备等领域以及各种工业自动化控制系统中得到了广泛的应用。
2.2 CAN总线分布式测控网络的组建方法
多个CAN节点通过传输介质按一定的形式互连,就可以组成CAN通信网络。与RS-485总线类似,CAN总线只支持总线型网络拓扑结构,不支持环形或星型网络。CAN总线通信只用到两根导线CAN_H、CAN_L,对通信介质的要求较低,双绞线、同轴电缆或光纤均可,通常采用廉价的双绞线即可。由集中器节点组成的CAN总线分布式测控网络结构如图2所示用极为普遍的公用电话网实现MODEM远程抄表是目前电力远程监测管理的主要方式之一。常见的MODEM抄表系统是管理中心通过电话网以发散的形式与分散于各台变区域的集中器连接,形成1对N的星型通信网络。由于利用电话线进行通信通常需要较长时间进行握手应答和线路续接,数据点较多时通信效率很低;另外,当集中器数目较多时,租用的电话线也较多,尤其在居民密集的城区CONTROL ENGINEERING China版权所有,集中器的密度很大,管理中心的电话租借费用将相当高。因此,上述缺点限制了传统的基于电话网的电力远程监测管理系统的推广使用。
在此,笔者开发了一种基于CAN总线的电力远程监测管理系统。该系统打破了传统的一个集中器一部电话的组建模式,而将位置相对集中的多个集中器用CAN总线组成局域网,一个局域网只需一部电话与管理中心通信。这种组建方式一方面大大减少了集中器电话租借数目,大大降低了通信成本;另一方面,利用CAN总线特有的广播通信方式,可有效提高系统的实时通信能力。
1 电力远程监测管理系统构成
基于CAN总线的电力远程监测管理系统是一个三级分布式检测系统,主要由管理中心、集中器、采集单元、通信信道、采集终端等5部分组成,系统结构如图1所示。
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