摘要:当前调度自动化主站、变电站远动设备间的通讯大量依靠各种串口设备来完成。如果设备串口由于某些原因造成损坏,则会直接造成该变电站的设备通讯中断或通道停止,该站的信号都会不再上传。由于变电站都是无人值守的变电站,设备的通讯中断或通道的停止将直接影响到调度、监控中心人员对电网运行情况的掌握和调度,这就要求我们根据实际情况进行分析、探讨一个可行的方式,尽量消除或者减少此类问题的发生。
关键词:自动化装置、标准串行口、设备通讯
一、问题分析
目前通讯设备中大量使用标准串行口。标准串行口也叫RS-232接口 ,RS-232接口标准是一种广泛的普及标准但此标准推出较早,在标准接口的使用中暴露出的问题:
(一):两串口设备间收发信号不隔离,经过较长电缆,且直接连一起,信号线上有直流电位差,使信号线易受外界干扰。当两个距离遥远的串口设备被直接连接在一起时,不稳定的地电位可能会对其产生重大的损害。两个串口间不稳定的地电位会形成所谓的“地电回路”,并在两个串口设备间引起巨大的电流, 事实上, 可能会造成设备无法修复的损害。
(二):传输距离短一般为15米,即使在理想的条件下,电缆长度也不会超过60米。又因为多用户卡往往要接若干个终端,且串口数据线通过多用户卡都彼此相连,形成一个极易吸收干扰信号的网状天线。
由于上述问题的存在,导致RS-232串口数据线对电压浪涌特别敏感。目前,非交流电源线路的浪涌所引起的损害占据全部浪涌损害的一大部分。仅仅几十伏的小幅度瞬变过程就可以通过串行端口毁坏计算机的主板、终端的RS-232的接口,其后果是:硬件损坏,数据丢失,通讯中断,以及由此引起停机所导致的损失。
另外,工作前危险点分析不够全面,安全措施交代不到位造成带电拔查串口也可能造成串口损坏。
二、解决方案分析
1)在串口上可加保护电路,减少带电插拔和电击造成的损坏。
2)在两个串口之间光电耦合器,使每个终端之间在电气线路上彼此隔离,独立,互不干扰。
第一种方案虽然可以起到一定的作用,但这些电路都治标不治本,只起到限压和减少冲击电流的作用,没有根本解决数据线隔离的问题,还经常烧毁串口。
第二种方案: 因为光电耦合器是采用电流环解决长距离传输问题,用光电耦合解决信号线隔离问题,从根本上做到两个设备不共地,使信号之间没有电接触,把浪涌和电位差。
降在隔离器上,从而起到保护串口、抑制浪涌的作用, 而且还可以带电拔插接头。
经过反复的论证,我们发现,在两串口出加装光电耦合器,同时中间辅以光缆连接,因为光缆具有衰耗少,传输速率高,传输距离远、抗电磁干扰能力非常强的特点,这样就可以更好地减少其他的干扰,延长了通讯的距离。
三、实际应用
我们对多个变电站的标准串口进行“光隔”改造,经过改造后的通讯设备,经过了雷电、操作等浪涌的干扰,没有出现串口损坏的现象,通信系统的可靠性与稳定性有明显的提高,进一步提高了电力系统自动化的水平,保证了变电站远动设备的正常运行。
作者简介:
魏晓东(1976.1),男,山东省寿光,大学,工程师,研究方向:自动化控制