模拟屏与后台通讯解决方案

模拟屏与后台通讯解决方案北京京电国瑞电子技术有限公司动态模拟屏是电力监控管理系统的重要组成部分。通过动态模拟屏可以实时地、直观地监视整个供电系统的运行状况。在机场航站楼这样的大型电力监控管理系统中，使用动态模拟屏可以提高监管的实时性和自动化程度，方便运行值班人员的日常监控和事故情况下的正确判断、即时处理，从而进一步提高了供配电系统的可靠性。概述机场航站楼的供电系统规模很大，由一个10kV开闭站、6个柴油发电机房和22个变电室组成。这些开闭站、变电室和发电机房的地理位置分散，相距较远。电力监控管理系统在每个变电室安装有监控计算机前端机。前端机通过现场控制总线连接PLC、RTU等各种终端监控设备，实时采集每个回路的断路器等变配电设备的运行/故障状态、电压电流等运行参数。在的电工总值班室，设有电力监控管理系统的工程师主站。该主站配备有9m×3m的大型动态模拟显示屏。模拟屏以配电系统主接线形式动态、实时显示该工程师主站所辖各个开闭站、变电室、发电机房的主要变、配电设备的运行/故障状态和主要运行参数。由于模拟屏需要实时显示的信息量相当大，因此设一台专用的模拟屏监控计算机对其进行控制。计算机内插有多串口卡进行串口扩展。模拟屏监控计算机一方面从前端机获取实时信息，同时又通过这些RS-485串行通讯口和工业现场控制总线去控制模拟屏上的指示灯和LED数显表，从而保证模拟屏上所显示的状态和参数既与实际状况一致，又和工程师主站的电力监控管理服务器上所显示的状态和参数完全相同并同步刷新。

系统设计与分析

2.1系统结构及模拟屏的控制原理航站楼电力监控管理系统是建立在航站楼地面运行网这个统一的IP通讯平台上的一个虚拟子网。工程师主站的电力监控管理服务器、前端机和模拟屏监控计算机都通过地面运行网进行通讯和数据交换。模拟屏监控计算机从开闭站、变电室的前端机以及监控柴油发电机组运行的服务器获取各种主要配电设备的实时状态信息和运行参数。这些数据经过处理后通过串口和现场控制总线发送到模拟屏的控制器，实现模拟屏显示状况的实时同步刷新。系统结构如图1所示。

图1系统结构图模拟屏的控制器采用工业智能遥信控制器JDGR-YX和工业智能遥测控制器JDGR-YC，控制器以MCS-51单片机为核心，具有较强的数学逻辑运算能力，及非线性校正等功能。其中，JDGR-YX结合DAP-LED双色指示灯使用，可以显示红色、绿色、黄色三种状态，分别表示设备的合闸、分闸、故障状态；JDGR-YC结合LED数显表使用，可以显示工业现场的电压、电流、频率、有功功率、无功功率、功率因素等各种工业参数。控制器与模拟屏监控计算机之间通过RS-485接口进行通讯，采用N81码，即1个起始位，8个数据位，1个停止位，无校验，通信波特率为19.2Kbps。采用Modbus-RTU通信规约，支持06/10功能码，信息帧结构为：地址码功能码数据区CRC码8位8位N×8位16位每个JDGR-YX可驱动12个共阳型DAP-LED双色指示灯(字母编号LEDA－LEDL)；每个JDGR-YC支持5位数据显示，显示范围–9999～+99999。控制器的寄存器有2个字的地址空间，分别对应的不同的内容。JDGR-YX控制器的0000H用于控制显示故障位状态(断路器故障信号)，0001H用于控制显示工作位状态(断路器分合信号)。寄存器地址与内容对照表为：0000H

Bit00LEDA故障位…0000H

Bit11LEDL故障位0001H

Bit00LEDA工作位…0001H

Bit11LEDL工作位JDGR-YC控制器寄存器地址与内容对照表为：0000H

遥测数据高16位0001H

遥测数据低16位

根据上述对照表和信息帧的格式，当我们要实现控制任务：控制器地址为01，LEDA－LEDD为红色，LEDE－LEDL为绿色时，主机应发送的数据为：01100000000F800D拟屏控制器寄存器的地址对照表，将这些DO变量地址分别与模拟屏上对应各个LED双色灯的地址保持一致。值得注意的是，由于MODBUS通讯规约在高低字节上是取反的，所以在设置DO变量地址位号时需要将高低字节也取反。以对应LEDA工作位的DO变量为例，需要设置单元号为1，位号为.8，而不是.0。使用相似的方法定义遥测量，AI为输入量，AO为输出量发送到模拟屏，AO量用取反高低字节的处理方式。最后，用变量传送功能将要显示的DI/AI变量对应传送给相应的DO/AO变量，这样就实现了对模拟屏的动态显示的控制。

3结束语用模拟屏监控计算机通过组态软件控制模拟屏的实时动态显示，解决了将不同前端机采集的设备状态数据集中显示到一个模拟屏上的通讯问题，节省了二次开发通讯控制程序的成本。同时，实现了模拟屏上显示的状