通讯系统改造案例及相关知识课件

供电分公司跨专业培训通讯系统改造案例及相关知识李伟供电分公司跨专业培训主要内容：一、综自改造前状态及主要问题二、后台升级及通讯系统改造的主要工作三、改造中与原有计划变更处及原因四、改造中的主要难点及原因五、改造中的异常问题与解决思路、方法六、通讯相关知识分享七、结语主要内容：一、综自改造前状态及主要问题二、后台升级及通讯系统 古书院35kV站后台升级及通讯系统改造工作自2014年5月7日展开工作，至2014年7月11日完成，陆续进行共计历时66天。一、改造前状态及主要问题 古书院35kV站后台升级及通讯系统改造工作自2014改造前状态：1、采用南自机电PDS-7000厂站自动化系统通信网络2、主要通讯结构包括：间隔层通讯网络与智能接口设备通讯接口3、站内通讯控制装置采用2台PDS-751装置，分别独立完成与站内监控机和与远动调度之间的通讯，主备配置确保可靠性。4、通过微机通讯接口PDS-753装置接收其它智能设备的信息（如直流屏、智能电度等）。5、PDS7000厂站自动化系统当地监控和远方调度的通讯接口使用CAN-BUS现场总线和以太网两种网络方式。一、改造前状态及主要问题改造前状态：一、改造前状态及主要问题原通讯拓扑图35kV保护装置保护装置：以太网故：以太网故录录双双CAN网通讯网通讯6kV保护装置保护装置：专用通讯线故录专用通讯线故录双双CAN网通讯网通讯PDS-751F 主通讯管理装置主通讯管理装置双双CAN 网接受数据，以太网网接受数据，以太网-路由器路由器-光纤光纤 上传调度上传调度 以太以太网上传后台网上传后台com101PDS-753 智能转换接口装置智能转换接口装置232/485接受数据接受数据以太网通过以太网通过hub上传后台电脑上传后台电脑 虚拟虚拟com102 虚拟虚拟com103故障录波：故障录波：35kV以太网通过以太网通过hub上传上传6kV通过标准通过标准485总线（两芯屏蔽线）总线（两芯屏蔽线）-485-USB转换器转换器（需驱动）连接录波机（需驱动）连接录波机原通讯拓扑图35kV保护装置：以太网故录6kV保护装置：一、改造前状态及主要问题由于运行时限近10年，站内通讯装置由于装置元件老化，出现主要问题如下：1、PDS-751装置掉电后内部通讯参数全部或部分丢失 现象：主要是波特率丢失，偶尔出现装置地址丢失，由于CPU板异常，新增装置或增加遥信点时下装点表很难成功。一、改造前状态及主要问题由于运行时限近10年，站内通讯装置由一、改造前状态及主要问题2、PDS-753装置频繁死机造成站内电度表、消弧线圈、电容器等信息不能及时上传。现象：后台频繁报com102、com103通讯中断，无报文，对应外挂设备信息不上传临时措施：将PDS-753智能转换接口装置断电1分钟后重新给电可能恢复正常一、改造前状态及主要问题2、PDS-753装置频繁死机造成站一、改造前状态及主要问题3、随着西古线路改造，新投运的两台南瑞RCS-9613CS线路光差保护装置与南自PDS-751不能兼容，线路故障及遥测、遥信信息无法上传调度及站内后台。现象：进线保护跳闸无报文，光纤中断等异常无报文，进线断路器及刀闸位置信号不上传等等“四遥”功能无法实现原因：，为实现“西风井-古书院站”线路光差保护，必须将古书院站进线保护装置更换为南瑞保护装置RCS-9613CS（由于光差保护装置现技术原因必须电源侧及受电侧两侧均使用同一厂家，西风井站侧为南瑞保护装置）。根据国家规程、标准及现场专项处理预案规定保护装置必须实现“四遥”功能上传至后台信息，提供保护动作信息便于现场事故应急处理，故更换后南瑞保护装置RCS-9613CS必须上传至后台系统中，但由于南瑞继保RCS-9000系列装置通信规约与原南自机电后台系统PDS-7000规约（南自系统不是标准103规约）不一致，无法实现通信，造成更换后的南瑞保护装置无法实现“四遥”（遥测、遥信、遥控、遥调）功能，事故时无法给后台提供动作信息，致使事故后无法及时恢复送电，给矿井安全带来严重危险。其他解决方案如下：一、改造前状态及主要问题3、随着西古线路改造，新投运的两台南一、改造前状态及主要问题一、改造前状态及主要问题一、改造前状态及主要问题4、站内后台系统频繁出现报错及通讯中断，后台信息上传频繁中断，严重影响日常监盘工作。现象：1、运行中出现“远动退出”报文2、后台系统报“基础类应用程序出错”，随即退出3、PDS-7000南自后台自带画面制作软件无法启动4、后台画面无法关联数据5、公式编译器等关键附件无法启动6、与调度通讯的点表无法导出，调度通讯错误时无法判断是那边故障。7、后台机屏幕右下角120、121网络轮流接通、断开，后台开关遥信及遥测量异常。8、运行中或重启后台机后出现报警对话框，显示wdwrk程序出错，点击发送或“不发送”按钮后显示告警链路中断，无法连接，随即后台机全部通讯中断。9、后台机正常运行中全部通讯中断，遥测、遥信量不上传。改造前解决方法：定期备份重装PDS-7000后台及系统、SQl数据库，各站点后台关键文件拷贝复制一、改造前状态及主要问题4、站内后台系统频繁出现报错及通讯中二、后台升级及通讯系统改造完成主要工作1、在站内小电流选线屏增加1台国电南自PSX-643规约转换装置（6块com板），用于两台直流屏、消弧线圈、小电流选线的信息上传。二、后台升级及通讯系统改造完成主要工作1、在站内小电流选线屏二、后台升级及通讯系统改造完成主要工作2、在站内辅助屏增加2台国电南自PSX-600U通信服务器（每台5块COM板）及2台宝讯科技BX5024工业交换机，与原有2台PDS-751装置共同用于建立站内新通讯网络，解决了新增南瑞RCS-9613线路光纤保护测控装置“四遥”功能上传问题二、后台升级及通讯系统改造完成主要工作2、在站内辅助屏增加2二、后台升级及通讯系统改造完成主要工作3、将原有通讯管理机器CPU板功能进行变更，具体内容为：原每台PDS-751装置两块CPU板通过以太网1块为上传调度服务器信息，1块为上传本地后台电脑信息实现“四遥”功能，更改为每台PDS-751装置两块CPU板共通过4路串口转发PSX-600U装置COM板，PSX-600U装置通过以太网上传本地后台电脑实现“四遥”功能。二、后台升级及通讯系统改造完成主要工作3、将原有通讯管理机器二、后台升级及通讯系统改造完成主要工作4、主通讯管理机PDS-751原有CAN子网板不动，副通讯管理机CAN 子网板拆除，增加一块CPU板与站内录波后台机连接，在录波后台机自行建立数据库及制作PDS-7000后台实现站内CAN网连接保护装置的通讯状态上传及定值召唤。二、后台升级及通讯系统改造完成主要工作4、主通讯管理机PDS二、后台升级及通讯系统改造完成主要工作5、在站内两台后台机安装eyewin 2.0后台系统替换原有PDS-7000后台软件，制作数据库及各类画面，南自厂家人员编写规约转换程序并进行调试，与调度服务器上传各类遥测、遥信信号，实现主要功能。6、进行各类网线制作、布置、整理工作，增加端子排及空气开关，实现应有功能。二、后台升级及通讯系统改造完成主要工作5、在站内两台后台机安1、原计划：PDS-751装置使用1块CPU板与PSX-600U装置1块COM板间通过以太网104规约联接实现信息转发变更后：通过两块PDS-751装置CPU板4路串口使用CDT规约将数据上送至4块PSX-600U装置插件COM板变更原因：厂家对站内遥信信息量估计不足，现场PDS-751装置CPU板需将近1500个遥信信号转发给PSX-600U装置插件COM板，由于设备硬件限制，每块COM板只能接收512个遥信信号，且每块PDS-751装置CPU板及PSX-600U装置插件COM板各仅有1个以太网口，为实现遥信信号的全部上传，最终方案确定为将本地遥信点表划分为4份，每份少于500个遥信点，通过两块PDS-751装置CPU板4路串口使用CDT规约上送至4块PSX-600U装置插件COM板，顺利实现并运行稳定。三、改造中与原有计划主要变更处及原因1、原计划：PDS-751装置使用1块CPU板与PSX-62、原计划：使用2台后台机实现站内全部信息的上传变更后：除两台后台机外，使用录波电脑制作原PDS-7000后台系统实现部分关键信息的上传变更原因：站内原PDS-7000系列装置采用CAN-BUS双线实现“四遥”功能，部分遥信信号为内部编码传送，不能通过PDS-751装置转发，因此新更换eye 2.0后台系统对于部分关键信号如装置通讯状态信息、定值信息等无法接受显示，直接后果为如运行中保护装置失电或死机造成无保护时，后台系统无任何异常报文。为解决此问题，技术人员通过在PDS-751装置增加一块CPU 板，通过以太网直接连接至后台录波电脑，并在该录波电脑上建立SQL数据库与简化的后台系统，同时实现录波召唤、定值召唤与装置通信信息查看功能，现已顺利实现并投运正常。三、改造中与原有计划主要变更处及原因2、原计划：使用2台后台机实现站内全部信息的上传三、改造中与3、原计划：新通讯网络增加两台PSX-700U装置实现变更后：除两台PSX-700U装置外，额外增加一台PSX-643规约转换装置变更原因：由于厂家对站内遥信信息量估计不足，原计划采用2块COM板实现本地“四遥”功能，实际采用了8块COM 板，因此用于直流屏等外挂的设备的6块COM板需增加一台PSX-643规约转换装置供电，并安装于小电流选线屏4、原计划：2台后台机每台均为双网配置变更后：主后台机为A网，副后台机为B网，分别独立，无法自动切换。变更原因：单台后台机连接双网后由于数据不同步出现报文混乱情况，据厂家说明无法实现双网同时连接。现所有网线已布置到位，一旦网络中断可手动插入进行切换。三、改造中与原有计划主要变更处及原因3、原计划：新通讯网络增加两台PSX-700U装置实现三、改1、原有计划与现场实际相差较大，三个不同厂家装置，站内CAN-BUS双网、以太网、串口通讯网络、故障录波专用网络整合造成网络架构过于复杂，厂家原有方案对改造难度估计不足，多次变更方案以实现功能造成工作时间延长；2、改造中，南瑞RCS-9613CS装置与国电南自新安装PSX-600U装置间通讯用规约程序由厂家人员数十次重写仍不能正常使用，最终于7月11日重新编写调试成功，是造成改造时间延长的主要原因。3、PSX-600U装置与调度服务器间通讯规约程序数次重写及调试时间较长。四、改造中的主要难点与原因1、原有计划与现场实际相差较大，三个不同厂家装置，站内CAN发现问题原因及影响处理方法站内母线、站用变线电压原始值不正确原CAN-BUS网络转发数据与现有网络架构不兼容（已解决）先35kV线电压值采自RCS-9613CS线路保护装置线电压，6kV线电压值为公式计算得出新更换eye win2.0后台报文中无以下内容：此类信号无法通过遥信信息转发，无法上传新后台（已解决）现已将PDS-751副机增加一块本地CPU板，通过以太网连接至录波电脑，显示报文及通讯状态，通过网络切换时限录波及报警功能。为保障运行拆除副通讯管理机CAN子网板1、保护装置的突变量启动2、保护装置辅助启动3、主变差流突变量启动、比率差动启动此解决方法遗留问题：1、副通讯管理机带3块CPU板装置时间无法调节2、751装置面板不显示上述CPU板通讯状态3、主通讯管理机停电后CAN网不上传信息 不影响后台运行及报文时间 原因为装置老化或供电不足4、主变高低后备过流启动5、原有保护装置通讯状态五、改造中的异常问题及解决思路、方法发现问题原因及影响处理方法站内母线、站用变线电压原始值不正确南瑞RCS-9613线路光纤差动保护测控装置录波无法召唤站内无南瑞后台（本次后台改造无法处理）计划将录波数据通过调度传至其他站查看电容器无法上传后台无正确规约程序（本次后台改造无法处理）电容器控制器厂家无法联系电度表无法上传后台电度表直接连接电脑无报文（本次后台改造无法处理）据南自厂家说明 需更换电度表更换后台后现有模拟屏无法正常使用模拟屏厂家无法联系（烟台西方电子）（本次后台改造无法处理）使用录波机手动调整开关刀闸位置后台召唤后台召唤RCS-9613定值、定值区、软压板定值、定值区、软压板功能不能实现（原定值为功能不能实现（原定值为0时能召唤值为时能召唤值为0，输入定值后召唤结果为乱码），输入定值后召唤结果为乱码）南自后台软件限制，南瑞保护装置无转发数据，需两个厂家配合更改程序解决，较难实现（本次后台改造无法处理）询问厂家回答无法解决原计划两台后台机均为双网配置，实际发原计划两台后台机均为双网配置，实际发现单台后台机接入双网后报文混乱现单台后台机接入双网后报文混乱据南自厂家说明，站内后台机连接A、B 网数据不同步，此功能不能实现（已解决）现采用主机接入A网，副机接入B网方式运行，无法自动切换五、改造中的异常问题及解决思路、方法南瑞RCS-9613线路光纤差动保护测控装置录波无法召唤站内六、通讯相关知识分享1、规约转换器的两种接入方式：外挂设备通过规约转换器，串口或以太网接入PS6000后台后台监控监控 服务器服务器规约转换器规约转换器主以太网络主以太网络 上级调度上级调度 远动通信服务器远动通信服务器 PS6000保护测控装置保护测控装置子网子网各种各种IED设备（串口或设备（串口或以太网）以太网）IED(Intelligent Electronic Device)是采集底层和监控设备信息,并将信息与站控层计算机交互的嵌入式装置。这里一般指外挂设备六、通讯相关知识分享1、规约转换器的两种接入方式：外挂设备通六、通讯相关知识分享1、规约转换器的两种接入方式：串口或以太网转出规约转换器规约转换器主以太网络主以太网络 PS6000保护测控装置保护测控装置子网子网其他厂家主站其他厂家主站(串口或串口或以太网以太网)23六、通讯相关知识分享1、规约转换器的两种接入方式：串口或以太六、通讯相关知识分享PSX643 机箱左右的电源分管5块插件六、通讯相关知识分享PSX643 机箱左右的电源分管5块插件六、通讯相关知识分享六、通讯相关知识分享六、通讯相关知识分享PSX643 串口与其他厂家通讯接线方法串口与其他厂家通讯接线方法 232 485 42226六、通讯相关知识分享PSX643 串口与其他厂家通讯接线方法六、通讯相关知识分享u接至设备端时，应采用交叉线，接至HUB时，应采用直通线。u三个网口的默认地址为：LAN1:172.20.100.1 子网掩码:255.255.0.0 LAN2:172.21.100.1 子网掩码:255.255.0.0LAN3:172.22.100.1 子网掩码:255.255.0.0u固化规约之后要把网络地址改掉以免地址冲突。一般只改LAN1、LAN2即可。六、通讯相关知识分享接至设备端时，应采用交叉线，接至HUB六、通讯相关知识分享Telnet 的使用 与登陆后菜单说明user name:sac用户名：sacuser password:1234 密 码：1234MAIN MENU0:exit1:comm.setup.串口、网络设置2:device list所有的CPU列表3:desc.List事件、告警、定值、软压板等描述4:database.遥信、遥测、脉冲、软压板、SOE等5:operation.读写定值、压板、遥控、对时等6:network.7:update program.网络升级程序8:comm monitor看串口报文9:show debug msg看调试信息，在程序中用xprintf函数实现10:aboutplease select 0-10:1六、通讯相关知识分享Telnet 的使用 与登陆后菜单说明六、通讯相关知识分享DATABASE0:exit1:read di遥信2:read pulse脉冲3:read measure遥测4:read sfc软压板5:read urgentSOE（事件、告警、变化遥测、变化遥信、SOE等）please select 0-5:5in urgent-data check mode,press any key to quit.NAME DEVICE CODE VALUE TIMEplease select 0-5:1device ID:1CPUtotal di:64遥信个数00000321 00000001表示第1、6、9、11、33遥信是合位device ID:1遥测是12位有效，最大值0 xFFF，INF_MS_OVERFLOW 0 x8000;total measure:40 INF_MS_ERROR 0 x4000;INF_MS_RESERVED 0 x20000FFF 0123 0000 0000 INF_MS_NEGATIVE 0 x1000 负数.9:write clock对时please select 0-9:9UDP1032端口广播对时可以自动给规约板对时device ID(0:broadcast):0TCP1048端口也可以对时，发对时消息MSG_T_CLOCK current time(2001-01-01 00:01:32):到服务接口函数六、通讯相关知识分享DATABASE六、通讯相关知识分享串口、网络模拟通讯六、通讯相关知识分享串口、网络模拟通讯六、通讯相关知识分享小电流接地选线通讯报文分析巡查当前情况指令：EB 90 06 00 01 00 80 87EB 90 06 00 01 00 80 87帧头 帧长帧识别一般为00 装置地址 保护CPU地址 巡查校验和(1)无接地情况即正常工作时候回：EB 90 06 00 01 00 30 37 正常(2)若巡查时候正发生接地故障时候回：EB 90 10 00 01 00 61 01 08 09 17 0A 14 06 0B 00 10 D62，事件查询指令(查询过去的事件)：EB 90 06 00 01 00 61 68 指令回复和上述接地故障时候回的报文一样，它只回复第1个事件的时间和柜号:EB 90 10 00 01 00 61 01 08 09 17 0A 14 06 0B 00 10 D6EB 90 10 00 01 00 61 01帧头 帧长帧识别 装置地址 保护CPU地址 事件 事件代号08 09 17 0A 14 06 0B 00 10 D6年 月 日 时 分 秒 实际为00 0B(柜号2个字节)动作特征位 校验和表示意思为 08年9月23日 10点 20分 6秒 0011柜号发生接地事故特别说明：WLD-6选线发生接地故障以后，不会在接地故障期间主动上传故障。六、通讯相关知识分享小电流接地选线通讯报文分析七、结语七、结语古书院35kV变电站在仅改造通讯系统的前提下，对站内CAN-BUS双网、以太网、串口通讯网络、故障录波专用网络等进行有效整合，顺利实现了数据在不同网络规约之间的转化，实现了南自机电（原国电南自分厂）、国电南自、南京南瑞三个不同厂家的保护装置间数据的交换通讯，基本实现了设计方案内容。七、结语古书院35kV变电站在仅改造通讯系统的前提下，对站