通信模块下位机采用广州致远电子有限公司的M2020-FNU20工控模块为核心开发板。M2020-FNU20是基于LPC2220 (ARM7TDMI)工业级微控制器,内嵌μC/OS-II实时操作系统和对所有硬件的驱动支持库,可以通过API函数来操作硬件。本文下位机通信程序是在ADS1.2集成开发环境中开发的,采用C语言和开发板提供的API函数来编写。
下位机通信程序完成的主要功能有:a.调用API开启、关闭及设置串口;b.调用API接收和发送数据;c.按照约定的电力规约,将配电综合测控仪测量和计算得到的电网参数组织成数据帧并发送;d.接收上位机下达的命令帧,提取出控制信息,并传送给设备执行机构。
配电综合测控仪采集到的实时电网参数以文件形式存放在Flash存储器中。当调度中心轮询到本配电综合测控仪时,通信程序负责解释下达的数据请求命令,并将要上传的电网参数数据按约定的电力通信规约组织成一条或多条数据帧,以规定的交互方式发送给调度中心软件。程序流程如图2所示。
4调度中心软件的设计
调度中心上位机软件DSC(Data Service Center)主要用于接收DTU数据和向DTU发送数据。DSC和DTU之间的通讯需采用无线路由器开发包中动态库wcomm_dll.dll文件来完成,该文件内含和DTU通讯所需要的全部API函数,包括服务的启动、数据发送、数据接收、关闭服务等。DSC实际上是架构在wcomm_dll.dll所提供的功能之上的数据处理软件,其主要功能如下:
(1)调用API启动服务和停止服务;
(2)调用API接收数据和向DTU发送数据;
(3)按照约定的电力规约,从接到的数据帧中提取电网参数信息:
(4)电网参数信息的显示及存储;
(5)根据调度操作人员的输入,组织控制命令帧并下发。
根据配电综合测控仪上传的数据类型帧的不同,来调用相应的帧处理函数,并将遥测、遥信、电能脉冲量及事件顺序记录分别提取出来,以图表方式显示在DSC界面上供调度人员查看,同时将数据备份存人Access数据库。本方案中使用Delphi 7集成开发环境,采用ADOConnect组件租ADODataSet组件与Access数据库连接来实现对数据库的读写,而数据在界面上的图表方式显示则采用DataSource组件和DBGrid组件的配合来完成。其调度中心软件程序流程如图3所示。
5结束语
在当前能源紧缺的形势下,建设配电网调度自动化系统具有重要的节能意义。本文设计的基于CDMA 1X无线网络的配电综合测控仪通信模块,经实验验证,其通信速度快,可靠性高,且配置和扩展非常方便,可满足配电网调度自动化系统的数据传输要求,对推进配电网调度自动化系统的建设具有一定的参考价值。