牵引供电系统的遥信数据采集系统讲解

存档资料成绩：

华东交通大学理工学院

课程设计报告书

所属课程名称《远动技术》课程设计

题目牵引供电系统的遥信数据采集系统

分院电信分院

专业班级 09 级电力1 班

学号20090210470139 学生姓名袁幸平

指导教师赵巍

2013 年 1 月 3 日

华东交通大学理工学院

课程设计（论文）任务书

专业电气工程及其自动化班级电力1班姓名袁幸平

一、课程设计（论文）题目牵引供电系统的遥信数据采集系统

二、课程设计（论文）工作：自 2012 年12 月 24 日起至2013 年 1 月 3 日止。

三、课程设计（论文）的内容要求：

远动系统的核心是SCADA系统，即数据采集与监视控制系统。在电力系统中，远动系统应用最为广泛，技术发展也最为成熟。针对开闭所主接线电路图，进行远动系统模块的设计，设计出牵引供电系统的遥信数据采集系统。要求：(1) 计算机绘制开闭所通用系统结构框图；(2) 设计一个具体的MCS－51单片机数据采集最小系统，开关量输入数据，路数为16路，开关量输入数据类型为各断路器、隔离开关的状态信息；(3) 选用问答式传输规约，以16路开关量为例，编写上传调度中心的遥信数据

报文的帧结构；(4) 计算机绘制相应的遥信数据采集程序流程图

学生签名：

2013 年 1月 3 日

课程设计（论文）评阅意见

评阅人 赵 巍 职称 讲 师

2013年1 月 3 日

序号 项 目

等 级

优秀

良好

中等

及格

不及格

1 课程设计态度评价

2 出勤情况评价

3 任务难度评价

4 工作量饱满评价

5 设计中创新性评价

6 论文书写规范化评价 7

综合应用能力评价

综合评定等级

目录

第1章课程设计内容及要求 (5)

第2章程序设计目的 (6)

第3章程序实现思路 (12)

第4章程序清单（或正文） (17)

第5章课程设计心得 (18)

第6章参考文 (19)

第1章课程设计内容及要求

远动系统的核心是SCADA系统，即数据采集与监视控制系统。在电力系统中，远动系统应用最为广泛，技术发展也最为成熟。针对开闭所主接线电路图，进行远动系统模块的设计，设计出牵引供电系统的遥信数据采集系统。

要求：

(1) 计算机绘制开闭所通用系统结构框图；

(2) 设计一个具体的MCS－51单片机数据采集最小系统，开关量输入数据，路数为16路，开关量输入数据类型为各断路器、隔离开关的状态信息；

(3) 选用问答式传输规约，以16路开关量为例，编写上传调度中心的遥信数据报文的帧结构；

(4) 计算机绘制相应的遥信数据采集程序流程图。

第2章程序设计目的

在一个现代化的电力系统中，为了能正确和及时地掌握每时每刻都在变化着的电力系统运行情况，控制和协调电力系统的运行方式，处理影响整个电力系统正常运行的事故和异常情况，保证电力系统的安全和经济运行，必须具备一个完善的电力系统信息收集和执行系统，将分散在几十公里、几百公里以至上千公里以外的各发电厂和变电所的大量表征电力系统运行状态的信息，迅速、正确、可靠地送到调度控制中心，同时将控制中心的控制和调节命令传送到各发电厂和变电所，实现对电力系统的自动监视和控制。

第3章程序实现思路

3.1 各开关原件及数据采集点编号

3.1.1 各开关元件编号

如图3.1所示，对纽结型开闭所主接线电路中的开关元件进行编号，其中QS1—QS10为隔离开关编号，QF1—QF6为断路器编号。

图3.1 各开关元件编号图

3.1.2 数据采集点定义

根据图3.1中各开关元件的编号，对需要进行数据采集的开关元件进行十六制定义，数据定义如表3.1所示。

表3.1 数据采集点定义

编号00H 01H 02H 03H 04H 05H 06H 07H

开关QS1QS2QS3QS4QS5QS6QS7QS8

编号08H 09H 0AH 0BH 0CH 0DH 0EH 0FH

开关QS9QS10QF1QF2QF3QF4QF5QF6

3.2 被控站通用系统

开闭所自动化终端装置由系统电源、功能插件、接口插件或接口端子板、蓄电池等组成。此外，还可以根据用户实际需要配置各种通信单元等扩展设备，开闭所自动化终端概要图见图3.2，功能插件包括主控插件、交流采样插件、遥信采集插件、遥控插件。接口插件包括交流采样接口插件、端子板、遥控输出接口插件、遥信采集接口插件。开闭所自动化终端装置各功能插件中，主控插件、系统电源模块属于基本插件，其余功能插件遥信采集插件、遥控输出插件、交流采样插件和通信插件为选配插件，可以根据用户需要灵活配置，接口插件应根据功能插件的配置进行相应选择。

图3.2 开闭所自动化终端结构图

3.2.1 数据采集通道

如图3.3所示，数据采集通道设计成十六路模拟量的输入，遥信信息通常由电力设备的辅助接点提供，辅助接点的开合直接反应出该设备的工作状态。提供给远动装置的辅助接点大多为无源接点，即空接点，这种节点无论是在“开”状态还是“合”状态下，接点两端均无电位差。断路器和隔离开关提供的就是这一类辅助接点。另一种辅助接点则是有源节点，有源节点在“开”状态时两端有一个直流电压，是由系统蓄电池提供的110V 或220V 直流电压。一些保护提供此类接点。各开关量对应的引脚如表3.2所示。

P0.0

P0.7P2.0

P2.7

8051Vcc

1

2345678910111213141516

图3.3 数据采集通道图