水電站全數(shù)字式微機(jī)勵(lì)磁系統(tǒng)的通訊規(guī)約設(shè)計(jì)

徐金勇（浙江溫州珊溪經(jīng)濟(jì)發(fā)展責(zé)任有限公司 趙山渡水力發(fā)電廠，浙江 溫州 325300）

水電站全數(shù)字式微機(jī)勵(lì)磁系統(tǒng)的通訊規(guī)約設(shè)計(jì)

徐金勇
（浙江溫州珊溪經(jīng)濟(jì)發(fā)展責(zé)任有限公司 趙山渡水力發(fā)電廠，浙江 溫州 325300）

針對(duì)目前全數(shù)字式微機(jī)勵(lì)磁系統(tǒng)，主要通過通訊規(guī)約的設(shè)計(jì)，包括串行通訊口的設(shè)置、通訊協(xié)議的設(shè)置等，使得水電站全數(shù)字式微機(jī)勵(lì)磁系統(tǒng)能夠與計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)對(duì)接，達(dá)到比較好的效果。

通訊協(xié)議；勵(lì)磁系統(tǒng)；全數(shù)字式；水電站

1　引言

勵(lì)磁系統(tǒng)與監(jiān)控系統(tǒng)LCU的接口方式非常靈活，既可以是常規(guī)的繼電器接點(diǎn)方式，也可以是通訊方式，還可通過現(xiàn)場(chǎng)總線以組網(wǎng)方式接入監(jiān)控系統(tǒng)。而且，以上幾種接口方式還可混用。用戶可根據(jù)自身的需要選用其中一種或多種接口方式。

2　串行通訊口的設(shè)置

勵(lì)磁系統(tǒng)與監(jiān)控系統(tǒng)之間的串行通訊采用Modbus通訊規(guī)約。通訊協(xié)議支持RTU模式。出廠默認(rèn)設(shè)置如下：

電氣接口規(guī)范：RS485（隔離）

站號(hào)：1

通訊模式：RTU

波特率：19 200 bit/s

數(shù)據(jù)位：8位

停止位：1位

校驗(yàn)位：偶校驗(yàn)

站號(hào)、波特率（最大57 600 bit/s）、停止位、校驗(yàn)位可根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)要求更改。

3　通訊協(xié)議

3.1讀取勵(lì)磁系統(tǒng)狀態(tài)

監(jiān)控系統(tǒng)可通過下述方式讀取勵(lì)磁系統(tǒng)的基本信息。

（1）命令格式（表1）

表1　

（2）響應(yīng)格式（表2）

表2　

（3）讀數(shù)據(jù)表（表3）

表3　

繼電器狀態(tài)的定義參見“勵(lì)磁系統(tǒng)輸出狀態(tài)定義表”的說明。

16進(jìn)制模擬量數(shù)據(jù)傳送順序：Hi…Lo先發(fā)送高字節(jié)，再發(fā)送低字節(jié)。

3.2以當(dāng)前工況進(jìn)入恒無功調(diào)節(jié)

向00D5寄存器寫入1執(zhí)行命令，再延時(shí)100 ms以上寫入0復(fù)歸命令，可以使勵(lì)磁系統(tǒng)無條件進(jìn)入恒無功調(diào)節(jié)狀態(tài)，無功設(shè)定值為當(dāng)前的無功值。

（1）執(zhí)行命令（寫入1）格式（表4）

表4　

（2）執(zhí)行命令的響應(yīng)格式（表5）

表5　

（3）復(fù)歸命令（寫入0）格式（表6）

表6　

（4）復(fù)歸命令的響應(yīng)格式（表7）

表7　

3.3退出恒無功調(diào)節(jié)

向00D6寄存器寫入1執(zhí)行命令，再延時(shí)100 ms以上寫入0復(fù)歸命令，可以使勵(lì)磁系統(tǒng)退出恒無功調(diào)節(jié)。

（1）執(zhí)行命令（寫入1）格式（表8）

表8　

（2）執(zhí)行命令的響應(yīng)格式（表9）

表9　

（3）復(fù)歸命令（寫入0）格式（表10）

表10　

（4）復(fù)歸命令的響應(yīng)格式（表11）

表11　

3.4當(dāng)前工況進(jìn)入恒功率因數(shù)

向00D7寄存器寫入1執(zhí)行命令，再延時(shí)100ms以上寫入0復(fù)歸命令，可以使勵(lì)磁系統(tǒng)無條件進(jìn)入恒功率因數(shù)調(diào)節(jié)狀態(tài)，功率因數(shù)給定值為當(dāng)前的功率因數(shù)。

（1）執(zhí)行命令（寫入1）格式（表12）

表12　

（2）執(zhí)行命令的響應(yīng)格式（表13）

表13　

（3）復(fù)歸命令（寫入0）格式（表14）

表14　

（4）復(fù)歸命令的響應(yīng)格式（表15）

表15　

3.5退出恒功率因數(shù)

向00D8寄存器寫入1執(zhí)行命令，再延時(shí)100 ms以上寫入0復(fù)歸命令，可以使勵(lì)磁系統(tǒng)退出恒功率因數(shù)調(diào)節(jié)。

（1）執(zhí)行命令（寫入1）格式（表16）

表16　

（2）執(zhí)行命令的響應(yīng)格式（表17）

表17　

（3）復(fù)歸命令（寫入0）格式（表18）

表18　

（4）復(fù)歸命令的響應(yīng)格式（表19）

表19　

3.6系統(tǒng)電壓跟蹤投入

向00D9寄存器寫入1執(zhí)行命令，再延時(shí)100 ms以上寫入0復(fù)歸命令，可以使勵(lì)磁系統(tǒng)進(jìn)入系統(tǒng)電壓跟蹤調(diào)節(jié)。

（1）執(zhí)行命令（寫入1）格式（表20）

表20　

（2）執(zhí)行命令的響應(yīng)格式（表21）

表21　

（3）復(fù)歸命令（寫入0）格式（表22）

表22　

（4）復(fù)歸命令的響應(yīng)格式（表23）

表23　

3.7退出系統(tǒng)電壓跟蹤

向00DA寄存器寫入1執(zhí)行命令，再延時(shí)100 ms以上寫入0復(fù)歸命令，可以使勵(lì)磁系統(tǒng)退出系統(tǒng)電壓跟蹤調(diào)節(jié)。

（1）執(zhí)行命令（寫入1）格式（表24）

表24　

（2）執(zhí)行命令的響應(yīng)格式（表25）

表25　

（3）復(fù)歸命令（寫入0）格式（表26）

表26　

（4）復(fù)歸命令的響應(yīng)格式（表27）

表27　

3.8PSS投入

向00E1寄存器寫入1執(zhí)行命令，再延時(shí)100ms以上寫入0復(fù)歸命令，可以使勵(lì)磁系統(tǒng)投入PSS功能。

（1）執(zhí)行命令（寫入1）格式（表28）

表28　

（2）執(zhí)行命令的響應(yīng)格式（表29）

表29　

（3）復(fù)歸命令（寫入0）格式（表30）

表2830　

（4）復(fù)歸命令的響應(yīng)格式（表31）

表31　

3.9PSS退出

向00E2寄存器寫入1執(zhí)行命令，再延時(shí)100ms以上寫入0復(fù)歸命令，可以使勵(lì)磁系統(tǒng)退出PSS功能。

（1）執(zhí)行命令（寫入1）格式（表32）

表32　

（2）執(zhí)行命令的響應(yīng)格式（表33）

表33　

（3）復(fù)歸命令（寫入0）格式（表34）

表34　

（4）復(fù)歸命令的響應(yīng)格式（表35）

表35　

3.10命令列表

把上述命令匯總于表36。

表36　

4　勵(lì)磁系統(tǒng)輸出狀態(tài)定義表

向監(jiān)控系統(tǒng)提供的R0～R23定義，必須與項(xiàng)目電氣圖紙“智能IIU板原理圖”中各接點(diǎn)的實(shí)際定義位置一致。利用專用智能IO定義程序可以靈活修改R0～R23定義。

“智能IIU板原理圖”中接點(diǎn)定義位置與R0～R23的對(duì)應(yīng)關(guān)系見表37。

表37　勵(lì)磁系統(tǒng)輸出狀態(tài)定義表

5　結(jié)束語

近幾來，隨著微機(jī)勵(lì)磁調(diào)節(jié)器的全面進(jìn)步，和監(jiān)控系統(tǒng)LCU的連接已越來越多地采用了串行通訊的連接方式。水電站全數(shù)字式微機(jī)勵(lì)磁系統(tǒng)中專門配置了一塊智能IIU板，配置了專用的可編程芯片，用于處理與監(jiān)控系統(tǒng)的串行通訊。根據(jù)當(dāng)前電廠和監(jiān)控系統(tǒng)的實(shí)際需求，筆者開發(fā)了MODBUS通訊協(xié)議配套的專用程序，可以MODBUS通訊規(guī)約和監(jiān)控系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)串行通訊。通訊接口硬件方式為性能先進(jìn)、適用于遠(yuǎn)距離傳輸?shù)腞S485接口。

TV736

A

1672-5387（2016）05-0026-03

10.13599/j.cnki.11-5130.2016.05.009

2016-03-21

徐金勇（1971-），男，工程師，研究方向：水電站運(yùn)行與管理。