监控软件与DCP设备通讯时需关注的典型问题

[摘 要]率先在城市轨道交通行业使用综合监控系统（ISCS）的深圳地铁，其车站混合变电所PSCADA子系统在直流设备通讯方面遇到了一些问题，主要涉及遥控误动、校时等，我们对这这些问题进行了汇总，将有代表性的提炼出来形成文本，以供参考和借鉴。

[关键词]PSCADA；直流设备；通讯

中图分类号：TP325.3 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2014）20-0026-01

一、 监控软件与DCP设备通讯组网

地铁车站混合变电所PSCADA系统网络中，主要包含三种各类型的通信节点：通讯控制器（主站）、供电系统智能保护装置（子站）、测控装置（子站），供电系统智能保护装置和测控装置通过RS485总线、网线或光纤与通讯控制器连接，测控装置依靠通讯硬线采集无法通过智能保护装置传递的信息，如图1所示。

直流1500V系统是地铁供电网络的重要组成部分，由Balfour Beatty公司生产的直流1500V智能保护装置DCP106/116由于采用Profibus DP通讯协议，需通过网关类设备进行协议转换后与通信控制器通讯，其通讯驱动及配置方式尤为重要。

二、 组建Profibus-DP网络

车站混合变电所直流1500V开关柜分为正极柜、负极柜、馈线柜及整流器边柜，保护装置类型分为DCP106及DCP116（GSD文件相同），标准站DCP数量为9台（6台DCP106，3台DCP116）。

ANYBUS协议转换设备输入及输出数据的数量配置最大均为512字节，组建Profibus-DP网络设备时不能超过此配置，不然将出现ANYBUS装置锁定现象，需返厂解锁。ANYBUS协议转换设备预留4个寄存器用于存放子设备状态字。根据GSD文件描述DCP106/116input word without consistence参数为32word+20word + 4word+3word，即59个寄存器。根据以上信息可以算出一台ANYBUS设备可以连接DCP设备的最大数量为4台，即59+59+59+59+4=240

三、 遥控问题

命令（即传输至DCP 106的信息）方向的传输数据，是以一个压缩信息块为基础。一个信息块含有几个数据对象，一个数据对象包含与之相关的一个特殊功能信息。（见表1）

SYS数据对象会附加检查DCP106与 Profibus-DP中主设备之间的数据传输。CMD、RTC和RES数据对象也由SYS数据对象管理。在SYS数据中进行设置确定DCP 106如何处理源方向的信息。设置值影响上一个控制级（开关设备/网络控制级）更新处理数据。

CMD数据对象含有重新设置和确认信号以及操作开关设备所需的各种命令。CMD数据对象中含有重新设置和确认各种信号以及操作开关设备所需的命令。执行命令时，除了启动所需要的命令外，还要使能CMD数据位。这个工作由SYS数据对象中的启动信号（Data-0.bit03）执行。如果启动信号（Data-0.bit03）未启动，则DCP 106将不执行CMD数据对象的命令。

RTC数据对象含有实时钟的信息，能将DCP 106的日期和时间设置成一个规定值。DCP 106的日期和时间可以由RTC数据发送至一个所需的数值。日期和时间值用十六进制格式规定。为了接收日期和时间的数值，必须启动RTC数据对象。这个工作由SYS数据对象中的启动信号（Data-0.bit04）执行。如果启动信号（Data-0.bit04）未启动，则DCP 106将不同步RTC数据的日期和时间数据值。

以下是现场截取的遥控报文：

遥控报文使用的功能码为06H，寄存器地址为14H，写入值为01H 00H。SYS数据对象中的启用信号为“0006000e0008”，对应启动信号（Data-0.bit03）。为了保证启动信号有效接收，本次测试驱动程序连续发送了3个脉冲信号。

四、 校时问题

变电所综合自动化系统需要使用统一的时钟来确定保护动作时间和先后关系，其中通讯核心设备通讯控制器担任母钟角色对下位各智能装置进行通讯报文校时，也称为软校时。

由于通讯控制器与DCP设备之间多了层网关设备，每个网关下连接了三个设备，故通讯控制器如采用一对一校时时需向ANYBUS发送三次校时报文。根据DCP用户手册中的说明，日期和时间值需用十六进制格式发送，同时必须启用RTC数据对象，即SYS数据对象中的启用信号（Data-0.bit04），如果启用信号（Data-0.bit04）未激活，DCP106将不评估RTC数据对象的日期和时间数值。

以下是现场截取的校时报文：

校时报文使用的功能码为10H，寄存器首地址为16H，寄存器数量为03H，数据长度为06H。“315617011404”为16进制日期和时间值，表示“14年4月17日01：31分56秒”。寄存器首地址为16H，属于第二台DCP遥控寄存器区域。

三台DCP装置SYS数据对象中的启用信号对应报文分别应为“010600000010”、“0106000E0010”、“0106001C0010”，对应启动信号（Data-0.bit04）。为了保证启动信号有效接收，本次测试驱动程序连续发送了3个脉冲信号。

五、 结语

Profibus-DP具有通讯速度快、站点数量多等优点，但由于需要另外购买通讯模板作为选件导致运营成本增加及维护不便。使用网关设备将Profibus-DP转换为以太网协议，不仅能保证数据的的安全和可靠，还实现了现场总线与网络管理的无缝连接，方便远程故障诊断和处理。

参考文献

[1] 魏晓东.城市轨道交通自动化系统与技术[M].电子工业出版社，2004-11-1.