基于MOXA串口服务器的中小型水电站监控系统

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1、维普资讯http://www.cqvip.com20东北电力技术2006年第1期基于MOXA串口服务器的中小型水电站监控系统MonitoringandControlSystemforMediumandSmallHydraulicPowerStationBasedonMOXASerialDeviceServers杨东，李邦云(1．河海大学电气S-程学院，江苏南京210098；2．成都电业局，四川成都610000)摘要：在简要分析传统水电站监控系统模式的基础上介绍了一种基于MOXA串口服务器的监控系统，适用于中小型

2、水电站。在硬件结构上把LCU的信号采集处理功能由分散式的数据采集装置来实现，而其规约处理功能通过位于以太网上实现LCU监控功能的平板工控机来实现；分散式的数据采集装置以及负责控制和调节的PIE通过MOXA串口服务器组网接入以太网。采用该方式的监控系统结构简单，实时性能满足要求，经过实际运行证明系统稳定可靠。关键词：监控系统；MOXA；串口服务器；水电站[中图分类号]TV736[文献标识码]B[文章编号]1004—79l3(2006)O1—0020—03近lO年来，水电站监控系统的应用已经相当1硬件结构普及。早期

3、集中控制模式一般通过工控机的扩展I／O来完成对信号量的采集和处理，PLC通过工控如图1所示，该结构相对于以前很多模式来机接入以太网，由工控机与上位机通信，系统可靠说，主要区别是采用了MOXA串口服务器把各个性主要依赖于工控机。发展到后来，出现了分层控终端装置如温度巡检、PLC等组网直接接入以太制模式下的LCU，与终端装置的通信由嵌入式系统网。每个虚线框中的设备组成一个逻辑上的LCU，RTU来完成，工控机与RTU都接至PLC，再通过相当于传统模式的LCU，其中平板工控机完成规约PLC以太网接口与上位机通信。因此带

4、来专门的嵌处理。平板工控机运行相关画面以供操作。机组的入式开发成本，同时PLC的可靠性要求极高，成控制和调节由PLC来完成，只需上位机或平板工本也很高。控机对PLC下达相应的命令即可。对于一些紧急控制，完全由PLC自动完成。上位机为2台高性能终端装置的规约和接口方式没有统一的标准，通常会存在多种不同的方式，如何将其有效组网成PC，配置相同，互为热备用。MOXA串口服务器之间互为备用。为一个问题。随着串口转换设备的发展，出现了类似于以太网交换设备的串口服务器，可以把提供上位机1lI上位机2RS232／485／42

5、2接口的终端装置集中组网，然后通以太网过以太网接口与上位机组成以太网。MOXA串口服务器就是一种，由高性能ARM处理器和实时Linux操作系统构成，其本身的配置和管理都可以很方便地以Web方式完成。本文通过MOXA串口服务器的引入介绍了一种新的监控模式。在硬件结构上把LCU的信号采集处理功能由分散式的数据采集装置来实现；其规图1硬件结构约处理功能通过位于以太网上作为LCU一部分的平板工控机来实现；分散数据采集装置与负责控制MOXA串口服务器提供多个端口供终端装置接和调节的PLC通过MOXA串口服务器组网接入以入

6、，可以是RS485／422或232。对于CDT方式同时太网。网络结构简明，可以把问题集中在负责规约需要下达命令的必须采用双工方式的232或422。处理的平板工控机上。本文主要介绍相应的硬件结本系统中所有装置均提供485／232接口，因此组网构及软件的设计。方式灵活简便。可以每个装置接一个端口，也可以维普资讯http://www.cqvip.com2006年第1期东北电力技术21把485的装置组成485网接人MOXA串口服务器计算机本身的物理串口。(简称为MOXA)。本硬件方案设计的网络没有采用双网方案。这MOX

7、A对上位机或平板工控机可以提供TCP或是因为考虑到工业应用的以太网本身的发展和应用串口通信方式。本文采用其串口通信方式。串口通说明了其高可靠性，如果一定要考虑，可以采用双信功能是通过在上位机或平板工控机安装驱动，把网方式工作的MOXA组成双网。MOXA端口与各个各个物理端口映射成上位机或平板工控机本地的虚终端装置的连接采用屏蔽双绞线(或光纤)防止干拟串口，串口通信程序通过该虚拟串口与MOXA扰，MOXA一端提供RJ45标准接口。MOXA本身为通信，进而完成与接在MOXA各端口的终端装置32位的嵌入式系统，为工业

8、应用专门设计，运行有的通信。对上串口服务器主要完成对串口数据的接可靠稳定的实时嵌入式操作系统，实时性和可靠性收，封装成TCP报文送到以太网上供上位机或平都很高。总体硬件结构可靠性要比传统模式高。板工控机的前置模块处理。对下MOXA主要完成2软件设计TCP到串口的解包，并以串行方式把下达的命令送到各个终端装置。在这个过程中，MOXA提供了一电力系统中的通信规约可分为两类，循环主动条透明的