DF3610通信处理装置技术说明书.docx

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DF3610通信处理装置技术说明书

DF3610

通信处理装置

技

术

说

明

书

烟台东方电子信息产业股份有限公司

2004年8月

目录

1概述1

1.1适用范围1

1.2功能特点1

1.2.1装置功能1

1.2.2装置特点1

1.3环境条件2

2技术参数3

2.1额定参数3

2.2技术指标3

2.2.1绝缘性能3

2.2.2抗电磁干扰性能3

2.2.3功率消耗3

2.2.4重量3

3工作原理4

3.1主要功能4

3.2硬件配置及性能指标4

3.2.1功能板件4

3.2.2本地维护口COM6

3.2.3以太网接口ETH-1、ETH-2、ETH-36

3.2.4双机切换及IRIG-B格式接口SWITCHIRIG-B6

3.2.5现场总线网络接口FDK-BUS8

3.2.6现场总线网络接口CANBUS8

3.2.7串行口8

3.2.7.1V1系列装置串行口8

3.2.7.2V2系列装置串行口9

3.2.8远程维护口COM232-WEB10

3.2.10电源端子10

3.2.11DF3600系统中小电流接地选线功能10

4使用说明11

4.1装置的应用场合11

4.2装置内各种板件的跳线说明11

4.2.1CPU-104板、CPU-1009B板跳线说明11

4.2.2FDK-TP板、FDK-TPA板跳线说明11

4.2.3FDK-EXP板跳线说明12

4.2.4FIBERNET板跳线说明12

4.2.5RS232-485板跳线说明12

4.2.6ISO232-485板跳线说明12

4.2.7ISO232485-D板跳线说明13

4.3人机对话（指示灯定义、按键操作及液晶使用说明）13

4.3.1前面板指示灯定义13

4.3.2前面板薄膜按键说明14

4.3.3液晶界面说明14

4.3.4维护方法19

4.4调试说明20

4.4.1通电前检查20

4.4.2装置通电检查20

4.5运行维护20

4.5.1装置的投运20

4.5.2装置的运行20

4.5.3其它注意事项20

5订货须知21

5.1V1系列装置型号、名称、规格、技术要求21

5.2V2系列装置型号、名称、规格、技术要求22

5.3订货数量22

5.4收货单位及收货人22

01/05封面

02/05DF3610通信处理装置正视后视图（DF3610/FDV1系列）

03/05DF3610通信处理装置正视后视图（DF3610/FLV1系列）

04/05DF3610通信处理装置正视后视图（DF3610V2系列）

05/05DF3610通信处理装置安装开孔和外形尺寸图

1概述

1.1适用范围

DF3610通信处理装置适用于变电站内通信信息汇总、处理及传送。

网络方式可采用FDK-BUS和CAN-BUS双现场网络结构，亦可采用FDK-BUS光纤双环网或以太网。

还可以实现小电流接地选线功能。

装置可提供灵活的安装方式，既可集中安装于DF3X00机柜之中，也可以分散就近安装在变电站各处。

1.2功能特点

本装置是在结合国内外实际情况，总结国内外先进的高压、超高压变电站计算机监控系统优点的基础上设计的。

1.2.1装置功能

1．多种方式实现变电站内通信信息汇总、处理及传送，规约丰富；

2．支持双以太网网络结构（双绞线或多模光纤），最多可提供3个10BASE-T以太网接口；

3．FDK-BUS和CAN-BUS双网结构高速数据通信接口；

4．FDK-BUS光纤冗余双环网通信；

5．双机热备功能（含串口切换、对钟源切换）；

6．提供10个串行接口（RS232、422、484），其中2个为可编程的同步/异步RS232接口，可用于通过同步/异步方式与其他设备通信；8个为异步RS232/RS485接口，可用于与其它智能设备通信；

7．能够接收IRIG-B格式对钟信号并可以对全站提供精度达0.1ms的IRIG-B格式对钟；

8．基于网络的小电流接地选线功能；

9．1个异步RS232维护口，用于当地维护调试；可选配一个异步RS232维护口接MODEM用于远程维护，可通过电话拨号或WEB方式进行系统维护。

1.2.2装置特点

1．用先进的工业级芯片，电气隔离和电磁屏蔽设计符合国际标准，装置的硬件系统具有极高的抗干扰能力和工作可靠性

2．用复杂可编程逻辑器件EPLD及FLEX技术，简化电路板的设计，提高稳定性

3．主要芯片采用贴装技术，电路板采用四层板设计，提高了稳定性

4．CPU采用国际标准PC/104模板，扩充和升级的潜力大，增强了系统的处理能力

5．能够实现双机热备份自动切换功能，极大增强了系统的可靠性

6．采用IRIG-B硬件对钟方式，确保系统内各装置之间的时钟同步精度达到0.1毫秒

7．与DF3611配合可实现系统时钟对钟源自动切换，始终保持系统时钟的高精度和可靠性

8．FDK-BUS和CAN-BUS双网结构高速数据通讯接口，保证通讯的准确性和实时性；变压器隔离的FDK-BUS接口用于连接多达64个（超过32个需加FDK-BUS中继器）保护、测控装置或插件的高速通信

9．FDK-BUS光纤双环网通信，每个DF3610最多可接127个保护、测控装置，用于实现整个系统的全光纤通信，极大地提高了系统通信的可靠性

10．可配置为双以太网结构，与具有以太网通信能力的保护、测控装置通信，使网络通讯可靠、安全、容量大

11．基于网络的小电流接地选线功能减少二次接线，节约投资，而且选线指标不降低。

12．采用高分辨率液晶屏幕显示，清晰度高，显示内容全面直观；薄膜按键美观耐用，使现场实时观察、维护、操作方便可行

1.3环境条件

1．环境温度：

-25～+55℃，24小时内平均温度不超过+35℃

2．贮存温度：

-25～+70℃，在极限值下不施加激励量，装置不出现不可逆变化，温度恢复后，装置应能正常工作

3．相对湿度：

最湿月的月平均最大相对湿度为90%，同时该月的月平均最低温度为25℃且表面无凝露；

4．气压力：

80～110kPa

5．工作位置：

偏离基准位置不超过5°

6．使用地点不允许有爆炸危险的介质，周围介质中不应含有腐蚀金属和破坏绝缘的气体及导电介质，不允许充满水蒸汽及有较严重的霉菌存在

7．使用地点应具有防御雨、雪、风、沙、灰的设施

2技术参数

2.1额定参数

工作电源：

交流：

AC85~264V频率50/60Hz

直流：

DC110V~370V

2.2技术指标

2.2.1绝缘性能

1．绝缘电阻

电源输入与机壳之间、隔离回路与机壳之间，绝缘电阻不低于10MΩ（500V兆欧表）

2．介质强度

电源输入与机壳之间不低于2500VAC

2.2.2抗电磁干扰性能

1．静电放电测试

IEC61000-4-2标准4级

2.快速瞬变脉冲群抗扰性

IEC61000-4-4标准4级

3.冲击抗扰性

IEC61000-4-5标准3级

4.工频磁场抗扰性

IEC61000-4-8标准4级

5.高频抗扰性

IEC61000-4-11标准4级

2.2.3功率消耗

装置正常工作小于15W。

2.2.4重量

装置的总重量不大于5kg。

3工作原理

3.1主要功能

DF3610通信处理装置是DF3X00系列变电站自动化系统的中央通信处理装置，以PC/104模块为核心设计，PC/104CPU板通过16位ISA总线与其它扩充的电路功能单元连接。

PC/104CPU采用工业级SUPERDX-IICPU模块，主频100MHz、内存8M、电子盘8M。

具有极高的运算速度和通讯速度，极强的数据处理能力。

采用高分辨率大屏幕液晶显示，具有320×240点阵的清晰度，可准确、实时、全面的显示所有连接上的测控或保护装置的运行状态和数据信息。

所有软件的装载和参数设置均可通过串行口在当地或远程进行，或通过大屏幕液晶和薄膜按键在现场当地进行。

本系统完善的网络通信能力使得可以实现基于网络的接地选线功能。

DF3610通信处理装置支持双机热备份功能；双以太网网络结构；单个串行口的自动识别故障与自动切换；装置整机自动识别故障与自动切换。

通过以上功能可实现双机切换过程中通信不间断、实时对钟不间断、数据不丢失、现场运行不停止。

目前DF3610通信处理装置分V1、V2两个大系列，2004年9月之前产品为V1系列，之后请选用V2系列。

V1系列仅提供1路FDKBUS接口，以太网仅支持10BASE-T（五类八芯双绞线）标准；V2系列在V1系列长时间可靠运行的基础上进一步满足了现场具体需求，可以提供两路FDKBUS接口，而且以太网可以选配多模光纤介质，通讯组网方式更加灵活，实时性更强，应用软件得到升级，调试维护更加方便。

关于V1、V2系列的选型详细信息请参考“5订货须知”。

3.2硬件配置及性能指标

装置采用2U高、19”宽标准工业机箱，依靠四个M5的螺钉固定，外型尺寸为482.6×88.1×220mm。

装置结构图、端口及部件定义参见附图。

装置前面板含以下端口及部件：

维护口、状态指示灯、液晶显示器、薄膜按键。

装置后面板含以下端口及部件：

1.两个或三个以太网接口：

ETH-1、ETH-2、ETH-3

2.双机切换控制及IRIG-B输入输出接口：

SWITCHIRIG-B

3.现场总线网络接口：

FDK-BUS、CAN-BUS

4.10个串行接口：

COM1-COM10

5.一个远程维护口：

COM232-WEB（V1系列）

6.电源及电源开关。

3.2.1功能板件

V1系列装置内主要有以下几种板件：

CPU-104板：

核心电路板，包括国际标准工业级PC/104模块、时钟管理单元电路、各种通信控制器（含FDKBUS控制器、CANBUS控制器、以太网控制器、同步/异步串行通信控制器等）电路、NVRAM、备用可充电供电回路及其它电路。

ETH-TP板：

可以实现2路10BASE-T以太网通信中装置内外信号电气隔离作用，提高装置的抗干扰能力。

两只LED可以指示以太网的物理连接情况。

在装置后面板对应接口为“ETH-1ETH-2”。

ETH-TP-4板：

可用于扩展最多2路10BASE-T以太网口，满足特殊要求用户的需要。

在装置后面板对应接口为“ETH-3ETH-4”。

该板在DF3610/FL-S2、DF3610/FD-S2中使用，用于实现1路10BASE-T以太网口（ETH-3）。

SWITCH-104板：

用于双机热备机制主备机状态信号的输入输出、B格式对钟信号的输入输出。

在装置后面板对应接口为“SWITCHIRIG-B”。

FDK-TP板：

用于实现FDK-BUS、CANBUS现场总线5类8芯双绞线方式的驱动、电气信号隔离，抗干扰能力强。

在装置后面板对应接口为“FDK-BUSCAN”或对应最上端的接口。

FIBERNET板：

用于实现FDK-BUS现场总线光纤冗余双环方式通信、对钟的驱动、逻辑判断。

在装置后面板对应接口为“FDK-BUSCAN”。

RS232-485板：

用于实现TTL电平与RS232、RS422、RS485的电平转换，通过跳线可以设定为RS232、RS422、RS485的任何一种通信方式。

支持热插拔功能。

抗干扰能力强。

在装置后面板对应接口为“COM*”，其中“*“代表串行口号，在不同配置中略有不同。

ISO232-485板：

用于实现TTL电平与RS232/422/485的电平转换，通过跳线可以设定为RS232/422/485的任何一种通信方式。

支持热插拔功能，带光电隔离，尤其适合于RS485方式接到室外或其他恶劣环境。

抗干扰能力强。

该板在DF3610/FL-S1、DF3610/FD-S1中使用，在装置后面板对应接口为“COM7”~“COM10”，用于实现共4路RS485通信（也可在现场更改设置为其它两种方式。

RS232-WEB板：

用于实现装置远程维护功能的通信接口板，抗干扰能力强。

在装置后面板对应接口为“COM232-WEB”。

LCDKEY-104板：

是内部CPU和前面板键盘操作、LED状态指示、LCD显示间的检测、控制接口板，实现装置与用户间良好的人机联系。

V2系列装置内主要有以下几种板件：

CPU-1009B板：

核心电路板，包括国际标准工业级PC/104模块、时钟管理单元电路、各种通信控制器（含双FDKBUS控制器、CANBUS控制器、以太网控制器、同步/异步串行通信控制器等）电路、NVRAM、备用可充电供电回路及其它电路。

ETH-TPA板：

可以实现2路10BASE-T以太网通信中装置内外信号电气隔离作用，提高装置的抗干扰能力。

两只LED可以指示以太网的物理连接情况。

在装置后面板对应接口为“ETH-1ETH-2”。

ETH-TP2板：

可以实现1路10BASE-T以太网通信中装置内外信号电气隔离作用，提高装置的抗干扰能力，LED可以指示以太网的物理连接情况；并可用于扩展1路10BASE-T以太网口，满足特殊要求用户的需要。

在装置后面板对应接口为“ETH-1ETH-2”。

该板主要在需要提供一路光纤以太网的情况下与ETX-GX-TOP板配套使用。

ETH-TP-4板：

同V1系列。

SWITCH-104板：

同V1系列。

FDK-TP板：

同V1系列。

FIBERNET板：

同V1系列。

FDK-TPA板：

用于实现第一路FDK-BUS现场总线5类8芯双绞线方式的驱动、电气信号隔离，抗干扰能力强。

单路双绞线的装置中该板对应装置后面板“FDK-BUSCAN”接口，双路FDKBUS配置的装置对应最上端的接口。

FDK-EXP板：

用于实现第2路FDK-BUS现场总线5类8芯双绞线方式的编解码、驱动、电气信号隔离，抗干扰能力强。

在双路FDKBUS装置后面板对应接口为“FDK-BUSCAN”。

RS232-202D板：

用于实现TTL电平与RS232、RS422、RS485的电平转换。

抗干扰能力强。

在装置后面板对应接口为“COM*”，其中“*“代表串行口号。

ISO232-D板：

用于实现TTL电平与RS232的电平转换，带光电隔离，抗干扰能力强。

ISO232485-D板：

用于实现TTL电平与RS232/RS485的电平转换，通过跳线可以设定为RS232或RS485通信方式。

支持热插拔功能，带光电隔离，尤其适合于RS485方式接到室外或其他恶劣环境。

抗干扰能力强。

LCDKEY-10A板：

是内部CPU和前面板键盘操作、LED状态指示、LCD显示间的检测、控制接口板，实现装置与用户间良好的人机联系。

各种板件在各自印制板上显著位置都有清楚的标识。

3.2.2本地维护口COM

本地维护口位于前面板左下方，是一个标准的异步RS232口,采用DB9/F孔式插座。

适用于本地用笔记本维护。

系统内参数的设置、本装置程序的版本升级均可通过该口实现，大大减轻了系统维护的工作量。

本地维护口严禁带电插拔。

引脚定义:

2-收,3-发,5-地

通信速率:

110～115200bps

默认通信速率：

38400bps（建议固定不变）

3.2.3以太网接口ETH-1、ETH-2、ETH-3

根据具体配置的不同，以太网的通信介质、接口数量会有所不同，会出现两路10BASE-T（双绞线）、两路多模光纤、三路双绞线、一路双绞线一路多模光纤等多种组合方式。

1、10BASE-T双绞线接口

接口型式：

RJ45-8插座；

引脚定义：

1、TPRX+2、TPRX-3、TPTX+6、TPTX-其余：

空；

通信速率:

全双工10Mbps。

2、多模光纤接口

接口型式：

ST标准多模光纤接收器、发送器，深灰色为发送器，浅灰色为接收器；

通信速率:

全双工10Mbps。

3.2.4双机切换及IRIG-B格式接口SWITCHIRIG-B

该接口可以实现双机热备份整机自动切换功能。

如果与DF3611配合还可以实现：

GPS正常时，自动切换到由GPS向整个系统对钟（包扩对DF3610主、备机）；

没有GPS或GPS故障时，自动切换到由当时的DF3610主机向系统（包括DF3610备机）对钟；

没有GPS或环境不能满足要求的情况下，当DF3610主、备机发生切换时，能够实现对钟源自动切换到新的主机。

1．相关性能指标为：

双机切换时间：

<0.5S

IRIG-B对钟精度：

<0.1mS

IRIG-B输入信号电平：

4V～24V

IRIG-B输出信号电平：

5V

2．接口型式：

DB9/F孔式插座；

3．引脚定义：

1：

继电器驱动输出；

2：

备机状态输入；

3：

本机状态输出—；

4：

本机状态输出＋；

5：

本机逻辑地；

6：

5V电源；

7：

IRIG-B输出；

8：

IRIG-B输入＋；

9：

IRIG-B输入—。

4．双机切换及B格式电缆连接关系：

DF3610A机

DF3610B机

DF3611

备注

SWITCH口

SWITCH口

DRIVER-1时钟驱动插件输入口

2

4

3

5

7

4

2

5

3

6

7

1

8

3

9

8

7

2

8

4

9

8

5单机加DF3611电缆连接关系：

DF3610

DF3611

备注

SWITCH口

DRIVER-1时钟驱动插件输入口

5

6

7

1

8

3

9

8

3.2.5现场总线网络接口FDK-BUS

本装置提供1到2路FDKBUS接口，可采用光纤或双绞线两种介质。

当仅提供FDKBUSA时，该现场总线接口位于“FDKBUSCAN”对应接口，如果提供两路FDKBUS，则FDKBUSA位于该列的最上端，FDKBUSB位于该列“FDKBUSCAN”对应接口。

1．双绞线介质接口

接口物理层:

隔离平衡传送，采用DB9/F孔式插座，内部可通过跳线配置匹配电阻。

FDKBUSA网接口引脚定义：

1:

FDK-BUS+2:

FDK-BUS-3:

CAN+（具备CAN网配置时，否则为空）4:

CAN-（具备CAN网配置时，否则为空）5:

CAN_GND（具备CAN网配置时，否则为空）6-9:

空

FDKBUSB网接口引脚定义：

1:

FDK-BUS+2:

FDK-BUS-3-9:

空

2．光纤介质接口

采用光纤双环网时，光纤接口板上共有4个光纤收发器件，分为两组组成光线双环网，每组发送（灰色）、接收（黑色）光器件各一个。

3．FDK-BUS接口相关指标

通讯速率:

187.5kbps；

通讯距离:

双绞线：

1200米,超过1200米需加中继器

塑料光纤：

两接点间不超过100米。

4．通信介质

电缆：

5类8芯屏蔽双绞线；

光纤：

1毫米塑料光纤（POF）。

3.2.6现场总线网络接口CANBUS

本装置可选择提供1路CANBUS接口，通信介质可采用5类8芯屏蔽双绞线。

接口采用DB9/F孔式插座，内部已配置匹配电阻。

该接口同FDKBUSA在同一个DB9口上，占用第3、4、5脚。

具体管脚定义见3.2.5。

通讯速率:

50kbps；

通讯距离:

最大1300m，超过1300米需加中继器

通信介质：

5类8芯屏蔽双绞线；

3.2.7串行口

3.2.7.1V1系列装置串行口

1、COM1~COM2

COM1~COM2为同步或异步RS232/RS422/RS485串行接口，接口板为RS232-485板，采用DB9/F孔式插座。

引脚定义如下：

RS232引脚定义:

1：

DCD2：

RXD3：

TXD4：

DTR5：

GND

6：

DSR7：

RTS8：

CTS

RS422引脚定义:

2：

RX-3：

TX+5：

GND7：

TX-8：

RX+

RS485引脚定义:

2：

RX-3：

TX+5：

GND7：

TX-8：

RX+

（采用两线制，在通信电缆插头中将RX+与TX+短接，RX-与TX-短接）

通信速率:

110~19200bps；

RS232/RS422/RS485通信方式选择及RS422/RS485匹配电阻设置选择：

内置跳线选择

出厂设定方式：

RS-232；

默认通信速率：

9600bps。

2、COM3~COM10

COM3~COM10为异步RS232/RS422/RS485串行接口,采用DB9/F孔式插座。

DF3610/FL、DF3610/FD、DF3610/FL-S2、DF3610/FD-S2型号的全部8个口以及DF3610/FL-S1和DF3610/FD-S1型号的COM3-COM6的接口板都是RS232-485板，引脚定义同.3.2.7。

DF3610/FL-S1和DF3610/FD-S1型号COM7-COM10的接口板是ISO232-485板，引脚定义如下：

RS232引脚定义:

1：

空2：

RXD3：

TXD4：

DTR5：

GND

6：

空7：

RTS8、9：

空；

RS422引脚定义:

2：

RX+3：

TX-5：

GND7：

TX+8：

RX-；

RS485引脚定义:

3：

B5：

GND7：

A；

通信速率:

110~115200bps；

RS232/RS422/RS485通信方式选择及RS422/485匹配电阻设置选择：

内置跳线选择

出厂设定方式：

COM3-COM6：

RS232；

COM7-COM10：

RS485，匹配电阻已配置；

默认通信速率：

9600bps。

在使用RS485接口时，推荐采用3线制，即：

A、B、GND三根线都接，其中GND为RS485的信号地，并非机壳地。

3.2.7.2V2系列装置串行口

1、COM1~COM2

COM1~COM2为RS232串行接口，可通过维护软件设置为同步或异步接口,采用DB9/F孔式插座。

RS232引脚定义:

1：

空2：

RXD3：

TXD4：

DTR5：

GND

6：

DSR7、8、9：

空

通信速率:

110~19200bps；

默认通信速率：

9600bps；

默认通信规约：

维护规约。

2、COM3~COM6

COM3~COM6为异步RS232串行接口,采用DB9/F孔式插座。

引脚定义：

同COM1-2；

通信速率:

110~115200bps；

默认通信速率：

9600bps；

默认通信规约：

维护规约。

3、COM7-COM10：

COM7~COM10为异步RS232/RS485可跳线选择的串行接口,采用DB9/F孔式插座。

RS232引脚定义:

同COM1-2；

RS485引脚定义:

3：

B5：

GND7：

A；

通信速率:

110~115200bps；

RS232/RS485通信方式选择及RS485匹配电阻设置选择：

内置跳线选择

出厂设定方式：

RS485，匹配电阻已配置；

默认通信速率：

9600bps；

默认通信规约：

维护规约。

在使用RS485接口时，推荐采用3线制，即：

A、B、GND三根线都接，其中GND为RS485的信号地，并非机壳地。

3.2.8远程维护口