專利名稱：電動(dòng)機(jī)保護(hù)監(jiān)控裝置的設(shè)備網(wǎng)通信實(shí)現(xiàn)方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種實(shí)現(xiàn)電動(dòng)機(jī)保護(hù)監(jiān)控裝置設(shè)備網(wǎng)(DeviceNet)的通信方法。
背景技術(shù)：
電動(dòng)機(jī)保護(hù)監(jiān)控裝置不但可以對(duì)各種電動(dòng)機(jī)進(jìn)行有效的保護(hù)，而且可以對(duì)電力參數(shù)和電動(dòng)機(jī)的運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)視與控制。微機(jī)化、數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化是電動(dòng)機(jī)保護(hù)監(jiān)控裝置的現(xiàn)實(shí)需求。設(shè)備網(wǎng)(DeviceNet)現(xiàn)場(chǎng)總線具有高效、開放、低價(jià)、可靠等優(yōu)點(diǎn)，因此是電動(dòng)機(jī)保護(hù)監(jiān)控裝置網(wǎng)絡(luò)化的首選現(xiàn)場(chǎng)總線之一。但由于電動(dòng)機(jī)保護(hù)監(jiān)控裝置的特殊應(yīng)用要求，其控制器承擔(dān)著大量數(shù)據(jù)采集、分析、判斷、報(bào)警、保護(hù)和控制的功能，因此要求其在實(shí)現(xiàn)通信功能時(shí)既要盡可能占用較少的控制器時(shí)間，還要保證通信的實(shí)時(shí)性。現(xiàn)有的電動(dòng)機(jī)保護(hù)監(jiān)控裝置或者沒有DeviceNet通信功能，或者雖有此功能，但須占用較多的硬件、軟件資源，通信實(shí)時(shí)性也不夠理想。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種高效、可靠的電動(dòng)機(jī)保護(hù)監(jiān)控裝置的設(shè)備網(wǎng)通信實(shí)現(xiàn)方法，以克服已有技術(shù)占用硬件和軟件資源較多，而且通信實(shí)時(shí)性也不夠理想的缺陷。DeviceNet通信網(wǎng)絡(luò)由若干個(gè)電動(dòng)機(jī)保護(hù)監(jiān)控裝置1、通信主站2和其它節(jié)點(diǎn)3組成。運(yùn)行在電動(dòng)機(jī)保護(hù)監(jiān)控裝置1中的通信程序如下電動(dòng)機(jī)保護(hù)監(jiān)控裝置上電工作101；電動(dòng)機(jī)保護(hù)監(jiān)控裝置通信初始化102；判斷是否檢測(cè)到故障信息，其中故障信息包括電動(dòng)機(jī)保護(hù)監(jiān)控裝置報(bào)警或跳閘故障的類型及故障時(shí)間103；步驟103結(jié)果為是，則采用分段方式發(fā)送“狀態(tài)改變”的報(bào)文數(shù)據(jù)104，其后判斷是否檢測(cè)到“周期觸發(fā)”發(fā)送請(qǐng)求105；步驟103的結(jié)果為否，則判斷是否檢測(cè)到“周期觸發(fā)”發(fā)送請(qǐng)求105；步驟105的結(jié)果為是，則采用分段方式發(fā)送周期報(bào)文數(shù)據(jù)106，其后判斷是否接收到主站通信請(qǐng)求107；步驟105的結(jié)果為否，則判斷是否接收到主站通信請(qǐng)求107；步驟107的結(jié)果為是，則判斷主站通信請(qǐng)求的內(nèi)容是否是跳、合閘命令108；步驟107的結(jié)果為否，則直接返回步驟103的起始端；步驟108的結(jié)果為是，則電動(dòng)機(jī)保護(hù)監(jiān)控裝置執(zhí)行主站的跳、合閘命令109，其后回復(fù)0字節(jié)數(shù)據(jù)110，并返回步驟103的起始端；步驟108的結(jié)果為否，則回復(fù)0字節(jié)數(shù)據(jù)110，返回步驟103的起始端。本發(fā)明的電動(dòng)機(jī)保護(hù)監(jiān)控裝置DeviceNet通信實(shí)現(xiàn)方法在確保裝置保護(hù)監(jiān)控功能充分實(shí)現(xiàn)的同時(shí)，不僅簡(jiǎn)化了裝置網(wǎng)絡(luò)通信軟件的設(shè)計(jì)、節(jié)約了裝置的控制器資源，而且提高了裝置在故障發(fā)生時(shí)的通信實(shí)時(shí)性，使裝置具有較大的推廣實(shí)用價(jià)值。電動(dòng)機(jī)保護(hù)監(jiān)控裝置通信初始化內(nèi)容包括在內(nèi)存數(shù)據(jù)區(qū)初始化一段數(shù)據(jù)空間作為DeviceNet通信內(nèi)容的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)區(qū)，確定DeviceNet通信內(nèi)容，確定通信字節(jié)數(shù)，將DeviceNet通信內(nèi)容按DeviceNet報(bào)文分段方式分段，初始化用于控制“周期觸發(fā)”發(fā)送請(qǐng)求的周期定時(shí)器。當(dāng)電動(dòng)機(jī)保護(hù)監(jiān)控裝置有數(shù)據(jù)傳送請(qǐng)求時(shí)，對(duì)通信數(shù)據(jù)存儲(chǔ)區(qū)的內(nèi)容進(jìn)行更新，然后進(jìn)行數(shù)據(jù)傳送。在正常工作中，控制器根據(jù)周期觸發(fā)方式按一定時(shí)間向DeviceNet主站主動(dòng)發(fā)送通信數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)傳送周期可根據(jù)需要進(jìn)行調(diào)整。通信數(shù)據(jù)存儲(chǔ)區(qū)的更新周期與數(shù)據(jù)傳送周期相同，節(jié)省了處理器對(duì)通信的處理時(shí)間。因此，減少了電動(dòng)機(jī)保護(hù)監(jiān)控裝置處理通信的工作量。在有故障發(fā)生時(shí)，控制器根據(jù)狀態(tài)改變觸發(fā)方式立即向通信主站2發(fā)送故障信息。因此，保證了當(dāng)有故障發(fā)生時(shí)，故障信息可以實(shí)時(shí)發(fā)送至通信主站2，使通信主站2可以根據(jù)系統(tǒng)要求在最短的時(shí)間內(nèi)進(jìn)行必要的處理工作，從而保證了整個(gè)系統(tǒng)的實(shí)時(shí)性及工作可靠性。


圖1是本發(fā)明的網(wǎng)絡(luò)示意圖，圖2是本發(fā)明方法的流程圖，圖3是實(shí)施方式一中報(bào)文數(shù)據(jù)的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施例方式具體實(shí)施方式
一下面結(jié)合圖1至圖3具體說明本實(shí)施方式。本實(shí)施方式中的DeviceNet通信網(wǎng)絡(luò)由若干個(gè)電動(dòng)機(jī)保護(hù)監(jiān)控裝置1、通信主站2和其它節(jié)點(diǎn)3組成。運(yùn)行在電動(dòng)機(jī)保護(hù)監(jiān)控裝置1中的通信程序如下電動(dòng)機(jī)保護(hù)監(jiān)控裝置上電工作101；電動(dòng)機(jī)保護(hù)監(jiān)控裝置通信初始化102，其中包括以下步驟(一)確定DeviceNet通信內(nèi)容。通信內(nèi)容包括①所監(jiān)視的電力參數(shù)電壓參數(shù)Ua、Ub、Uc、Uab、Ubc、Uca、3U0，小數(shù)點(diǎn)后保留兩位，數(shù)據(jù)類型浮點(diǎn)型(float)；電流參數(shù)Ia、Ib、Ic、Iap、Ibp、Icp、3I0，小數(shù)點(diǎn)后保留兩位，數(shù)據(jù)類型float；頻率參數(shù)頻率F，小數(shù)點(diǎn)后保留兩位，數(shù)據(jù)類型float；功率因數(shù)參數(shù)功率因數(shù)cosΦ，小數(shù)點(diǎn)后保留三位，數(shù)據(jù)類型float；功率參數(shù)有功功率P和無功功率Q，小數(shù)點(diǎn)后保留一位，數(shù)據(jù)類型float。②所監(jiān)視的與電動(dòng)機(jī)有關(guān)的狀態(tài)信息。③電動(dòng)機(jī)故障信息報(bào)警與跳閘。報(bào)警頻繁啟動(dòng)報(bào)警，欠載報(bào)警，電流互感器斷線報(bào)警，電壓互感器斷線報(bào)警，控制回路斷線報(bào)警，熱過載報(bào)警，接地報(bào)警，欠載報(bào)警；數(shù)據(jù)類型無符號(hào)整型(unsigned int)，數(shù)據(jù)長度8位。跳閘速斷保護(hù)，兩段式負(fù)序電流保護(hù)，熱過載保護(hù)，啟動(dòng)時(shí)間過長保護(hù)，堵轉(zhuǎn)保護(hù)，接地保護(hù)，低電壓保護(hù)，過電壓保護(hù)；數(shù)據(jù)類型unsigned int，數(shù)據(jù)長度8位。(二)確定通信字節(jié)數(shù)。確定所有通信內(nèi)容的數(shù)據(jù)長度之和為37字節(jié)。(三)將DeviceNet通信內(nèi)容按DeviceNet報(bào)文分段方式進(jìn)行分段，如圖3所示。DeviceNet每一段報(bào)文數(shù)據(jù)區(qū)長度為8字節(jié)。數(shù)據(jù)區(qū)第一個(gè)字節(jié)用于表示所傳送的報(bào)文是第幾段報(bào)文，剩余7個(gè)字節(jié)用于傳送有效數(shù)據(jù)。根據(jù)需要及可擴(kuò)展性，本實(shí)施方式將通信內(nèi)容的數(shù)據(jù)分為6段傳送。這樣，可傳送的有效數(shù)據(jù)長度和為7×6＝42字節(jié)，現(xiàn)實(shí)際數(shù)據(jù)傳送需要37個(gè)字節(jié)，預(yù)留5個(gè)字節(jié)用于今后的功能擴(kuò)展。采用分段方式可以增加報(bào)文發(fā)送時(shí)數(shù)據(jù)長度的選擇范圍，非常適合有較多數(shù)據(jù)傳送的場(chǎng)合，同時(shí)預(yù)留的5個(gè)字節(jié)為可能的功能擴(kuò)展提供了條件。(四)初始化用于控制“周期觸發(fā)”發(fā)送請(qǐng)求的周期定時(shí)器。將周期定時(shí)器時(shí)基設(shè)定為1ms，根據(jù)周期傳送要求，如果周期設(shè)置為250ms，則定時(shí)器每循環(huán)250次時(shí)，電動(dòng)機(jī)保護(hù)監(jiān)控裝置啟動(dòng)一次數(shù)據(jù)發(fā)送。然后判斷是否檢測(cè)到故障信息，其中故障信息包括電動(dòng)機(jī)保護(hù)監(jiān)控裝置報(bào)警或跳閘故障的類型及故障時(shí)間103；步驟103結(jié)果為是，則采用分段方式發(fā)送“狀態(tài)改變”的報(bào)文數(shù)據(jù)104，其后判斷是否檢測(cè)到“周期觸發(fā)”發(fā)送請(qǐng)求105；步驟103的結(jié)果為否，則判斷是否檢測(cè)到“周期觸發(fā)”發(fā)送請(qǐng)求105；步驟105的結(jié)果為是，則采用分段方式發(fā)送周期報(bào)文數(shù)據(jù)106，其后判斷是否接收到主站通信請(qǐng)求107；步驟105的結(jié)果為否，則判斷是否接收到主站通信請(qǐng)求107；步驟107的結(jié)果為是，則判斷主站通信請(qǐng)求的內(nèi)容是否是跳、合閘命令108；步驟107的結(jié)果為否，則直接返回步驟103的起始端；步驟108的結(jié)果為是，則電動(dòng)機(jī)保護(hù)監(jiān)控裝置執(zhí)行主站的跳、合閘命令109，其后回復(fù)0字節(jié)數(shù)據(jù)110，并返回步驟103的起始端；步驟108的結(jié)果為否，則回復(fù)0字節(jié)數(shù)據(jù)110，返回步驟103的起始端。電動(dòng)機(jī)保護(hù)監(jiān)控裝置對(duì)于所監(jiān)視的電力參數(shù)及狀態(tài)信息采用周期方式進(jìn)行發(fā)送，對(duì)于故障信息(報(bào)警與跳閘信息)采用狀態(tài)改變方式進(jìn)行發(fā)送。本發(fā)明的電動(dòng)機(jī)保護(hù)監(jiān)控裝置DeviceNet通信實(shí)現(xiàn)方法在確保裝置保護(hù)監(jiān)控功能充分實(shí)現(xiàn)的同時(shí)，不僅簡(jiǎn)化了裝置網(wǎng)絡(luò)通信軟件的設(shè)計(jì)、節(jié)約了裝置的控制器資源，而且提高了裝置在故障發(fā)生時(shí)的通信實(shí)時(shí)性。
權(quán)利要求
1.電動(dòng)機(jī)保護(hù)監(jiān)控裝置的設(shè)備網(wǎng)通信實(shí)現(xiàn)方法，其特征在于它包括如下步驟電動(dòng)機(jī)保護(hù)監(jiān)控裝置上電工作(101)；電動(dòng)機(jī)保護(hù)監(jiān)控裝置通信初始化(102)；然后判斷是否檢測(cè)到故障信息，其中故障信息包括電動(dòng)機(jī)保護(hù)監(jiān)控裝置報(bào)警或跳閘故障的類型及故障時(shí)間(103)；步驟(103)結(jié)果為是，則采用分段方式發(fā)送“狀態(tài)改變”的報(bào)文數(shù)據(jù)(104)，其后判斷是否檢測(cè)到“周期觸發(fā)”發(fā)送請(qǐng)求(105)；步驟(103)的結(jié)果為否，則判斷是否檢測(cè)到“周期觸發(fā)”發(fā)送請(qǐng)求(105)；步驟(105)的結(jié)果為是，則采用分段方式發(fā)送周期報(bào)文數(shù)據(jù)(106)，其后判斷是否接收到主站通信請(qǐng)求(107)；步驟(105)的結(jié)果為否，則判斷是否接收到主站通信請(qǐng)求(107)；步驟(107)的結(jié)果為是，則判斷主站通信請(qǐng)求的內(nèi)容是否是跳、合閘命令(108)；步驟(107)的結(jié)果為否，則直接返回步驟(103)的起始端；步驟(108)的結(jié)果為是，則電動(dòng)機(jī)保護(hù)監(jiān)控裝置執(zhí)行主站的跳、合閘命令(109)，其后回復(fù)0字節(jié)數(shù)據(jù)(110)，并返回步驟(103)的起始端；步驟(108)的結(jié)果為否，則回復(fù)0字節(jié)數(shù)據(jù)(110)，返回步驟(103)的起始端。
2.根據(jù)要求1所述的電動(dòng)機(jī)保護(hù)監(jiān)控裝置的設(shè)備網(wǎng)通信實(shí)現(xiàn)方法，其特征在于步驟(102)中通信初始化具體包括如下步驟(一)確定DeviceNet通信內(nèi)容；(二)確定通信字節(jié)數(shù)；(三)將DeviceNet通信內(nèi)容按DeviceNet報(bào)文分段方式分段；(四)初始化用于控制“周期觸發(fā)”發(fā)送請(qǐng)求的周期定時(shí)器。
3.根據(jù)要求1所述的電動(dòng)機(jī)保護(hù)監(jiān)控裝置的設(shè)備網(wǎng)通信實(shí)現(xiàn)方法，其特征在于電動(dòng)機(jī)保護(hù)監(jiān)控裝置對(duì)于所監(jiān)視的電力參數(shù)及狀態(tài)信息采用周期方式進(jìn)行發(fā)送，對(duì)于報(bào)警與跳閘信息采用狀態(tài)改變方式進(jìn)行發(fā)送。
4.根據(jù)要求1所述的電動(dòng)機(jī)保護(hù)監(jiān)控裝置的設(shè)備網(wǎng)通信實(shí)現(xiàn)方法，其特征在于在設(shè)備網(wǎng)通信中報(bào)文發(fā)送采用如下分段方式每一段報(bào)文數(shù)據(jù)區(qū)長度為8字節(jié)，數(shù)據(jù)區(qū)第一個(gè)字節(jié)用于表示所傳送的報(bào)文是第幾段報(bào)文，剩余7個(gè)字節(jié)用于傳送有效數(shù)據(jù)。
全文摘要
本發(fā)明公開一種電動(dòng)機(jī)保護(hù)監(jiān)控裝置的通信實(shí)現(xiàn)方法，電動(dòng)機(jī)保護(hù)監(jiān)控裝置的設(shè)備網(wǎng)通信實(shí)現(xiàn)方法的步驟是電動(dòng)機(jī)保護(hù)監(jiān)控裝置上電工作；進(jìn)行通信初始化，包括確定通信內(nèi)容、通信字節(jié)數(shù)，進(jìn)行有預(yù)留通信字節(jié)的報(bào)文分段及周期定時(shí)器初始化；在電動(dòng)機(jī)正常運(yùn)行時(shí)，采用Device Net周期觸發(fā)方式進(jìn)行通信，當(dāng)電動(dòng)機(jī)發(fā)生故障時(shí)，采用狀態(tài)改變觸發(fā)方式實(shí)時(shí)向主站傳送包括故障在內(nèi)的信息，以使主站在最短的時(shí)間內(nèi)進(jìn)行必要的處理工作。本發(fā)明所給出的裝置通信的實(shí)現(xiàn)方法，既簡(jiǎn)化了裝置通信軟件的設(shè)計(jì)，又確保了裝置的保護(hù)、監(jiān)控功能的充分實(shí)現(xiàn)及電動(dòng)機(jī)故障發(fā)生時(shí)通信的實(shí)時(shí)性，使裝置具有較大的應(yīng)用前景和推廣使用價(jià)值。
文檔編號(hào)H02H7/08GK1674385SQ200510009849
公開日2005年9月28日 申請(qǐng)日期2005年3月24日 優(yōu)先權(quán)日2005年3月24日
發(fā)明者佟為明, 劉勇, 林景波, 李中偉, 孫凡金, 遲春來 申請(qǐng)人:哈爾濱工業(yè)大學(xué)