朱春強

（西安電力高等專科學校 陜西西安 710032）

ADAM模塊的變電站環(huán)境量控制系統(tǒng)設計

朱春強

（西安電力高等專科學校 陜西西安 710032）

介紹了ADAM4000模塊在無人值守變電站環(huán)境量控制系統(tǒng)中的應用。首先通過對ADAM4000的原理、系統(tǒng)連接及和串口通訊的硬件連接和軟件協(xié)議的分析，實現(xiàn)了設備運行狀態(tài)的讀取以及遠程控制。接著建立了數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)，實現(xiàn)了一個完善的變電站環(huán)境量控制系統(tǒng)。重點介紹了ADAM4052數(shù)字量輸入模塊和ADAM4060繼電器輸出模塊，以及相應的常用命令。最后給出了具體硬件連接圖及其在無人值守變電站遠程控制中的應用。

亞當模塊；環(huán)境量控制；無人值守變電站；串口通信

引言

在電力系統(tǒng)遠程無人值守變電站中，我們經(jīng)常要在電力調(diào)度控制中心對遠程環(huán)境量設備進行控制；另外，對于一些無人值守變電站遠程設備異常報警，開關量數(shù)據(jù)無法保留，當系統(tǒng)報警以后，控制中心無法得到是哪路報警；同時，無人值守變電站遠程環(huán)境量設備的運行狀態(tài)電力調(diào)度控制中心無法遠程監(jiān)控。在此，我們通過對研華科技ADAM4060和ADAM4052分析和電路的設計解決此類問題。本文以ADAM4000系列在西安供電局戶縣供電分局無人值守變電站環(huán)境量控制（燈、空調(diào)、風機等）的成功應用及多路報警接收和設備運行狀態(tài)采集為背景，介紹了其在無人值守變電站的應用。

1 ADAM模塊

1.1 ADAM概述

ADAM系列是一套內(nèi)含微處理器的傳感器-計算機智能接口模塊。它們可以由一系列簡單的ASCII碼格式的命令遠程地控制，并且采用RS-485協(xié)議進行傳輸。它們提供信號的調(diào)制、隔離、范圍限制、A/D或D/ A轉(zhuǎn)換、數(shù)據(jù)比較以及數(shù)字量通信。有些模塊可以提供數(shù)字量I/O線路給控制延遲以及TTL設備。

RS-485可以提供低噪聲的傳感器讀取，因此模塊可以離數(shù)據(jù)源更近。主機的一個COM口和ADAM模塊通過RS-232/RS-485轉(zhuǎn)換器連接到RS-485網(wǎng)絡上。在RS-485網(wǎng)絡中只需要2根線：DATA+和DATA-。

ADAM模塊的應用主要有以下幾個方面：遠程數(shù)據(jù)獲取、過程監(jiān)控、工業(yè)過程控制、電源管理、管理控制、安全系統(tǒng)、實驗自動控制、建造自動控制、產(chǎn)品檢測、數(shù)字控制。

1.2 ADAM4000系列模塊

ADAM4000系列是研華公司的數(shù)據(jù)采集模塊，其采集信號種類多；具有RS-485串口通信能力可方便建立遠程控制網(wǎng)絡。本例中用到ADAM4052和ADAM4060兩個模塊。

2 ADAM4000工作原理圖

2.1 ADAM4060對遠程環(huán)境設備的控制

ADAM4060用來控制外部的繼電器的開閉，通過繼電器完成對外部設備的控制。ADAM4060輸出4路繼電器信號，可以控制4路繼電器輸出（如圖1）。

圖1 ADAM4060連接原理圖

2.2 ADAM4052對報警信息和設備狀態(tài)的保留

ADAM4052用來對外部報警輸入接收，并能保留設備狀態(tài)信號，以供巡檢；即當調(diào)度控制中心報警發(fā)生時監(jiān)控主機向ADAM4052發(fā)出巡檢命令，得到此刻ADAM狀態(tài)，通過對返回數(shù)據(jù)位的分析即可知道是哪路報警（如圖2）。同時，系統(tǒng)通過巡檢各個ADAM也可以知道當前設備的狀態(tài)。

圖2 ADAM4052連接原理圖

2.3 ADAM4000系列模塊與系統(tǒng)連接

多個ADAM連接通過RS485通訊總線將其并聯(lián)連接（圖3）。其地址可以通過軟件配置為00，01，02h…等，通訊接口：9600，8，1，0；可以通過其配套軟件更改。

圖3 ADAM4000系列連接圖

3 RS232與RS485通訊

系統(tǒng)要和ADAM通訊，通常使用的是計算機串口，實際的變電站遠程設備控制中我們使用的是網(wǎng)絡串口NPORT。使用計算機串口我們要通過RS232轉(zhuǎn)RS485設備將其轉(zhuǎn)換（圖4），即可通過計算機的串口對ADAM控制。

圖4 RS232與RS485通訊轉(zhuǎn)換器原理和連接圖

4 ADAM4000數(shù)字I/O和繼電器輸出控制協(xié)議

系統(tǒng)要和ADAM通訊，協(xié)議是至關重要的，以下介紹ADAM4060，ADAM4052的串口通訊協(xié)議：

（1）使用串口。設備：NPORT 串口：3。

（2）4060協(xié)議格式。#AABB（data）（cr）（協(xié)議是發(fā)“字符串”，并加“回車符”）。AA：ADAM地址；BB：繼電器控制協(xié)議；data：發(fā)的數(shù)據(jù)；（cr）：回車符（0dh）。

（3）遠端模塊。設備：ADAM4060?？煽刂坡窋?shù)：4路。協(xié)議ADAM地址：01，02，03，04h，...。

設備：ADAM4052。信號輸入路數(shù)：8路。協(xié)議ADAM地址：05h…

（4）4060繼電器控制。繼電器控制協(xié)議：多路同時控制：（BB為00h）；Data：0Fh（四路全開）；00h（四路全關）；Data按位（Bit）設置：0000，1010（表示2、4路打開；1、3路關閉）即0Ah。

單路控制：（第一個B為1，第二個B為Relay的地址）。Relay1地址：1h；Relay2地址：2h；Relay3地址：3h；Relay4地址：4h；Data：打開繼電器（01）；關閉繼電器（00）。

5 4060協(xié)議舉例

Command：#140005（cr）

Response：>（cr）協(xié)議有效

意義：

將14h號ADAM控制的1，3路繼電器打開，2，4路繼電器關閉；

Command：#151201（cr）

Response：>（cr）協(xié)議有效

意義：

將15h號ADAM控制的第2路繼電器打開；Command：#011300（cr）

Response：>（cr）協(xié)議有效

意義：

將01h號ADAM控制的第3路繼電器關閉；

6 巡檢協(xié)議舉例

協(xié)議格式：$AA6（cr）AA：ADAM地址；cr：回車

返回值：?。╠ata1）0000

舉例：

命令：$AA6（cr）AA：ADAM地址；

返回：!070000 07（h）=0000，0111（b）；

對于4060表示此ADAM：0，1，2路繼電器（長開繼電器）閉合；反之，繼電器打開；對于4052表示此ADAM：0，1，2路有報警，制熱空調(diào)、制冷空調(diào)沒運行，見圖5。

圖5 示意圖

7 結(jié)束語

采用ADAM4000系列數(shù)據(jù)采集模塊可方便快速地建立遠程控制系統(tǒng)。該實例無人值守變電站實現(xiàn)了遠程控制，數(shù)據(jù)采集，數(shù)據(jù)庫信息系統(tǒng)的建立等方面的工作。改善了原系統(tǒng)的工作方式，實現(xiàn)了遠程控制，并且能自動記錄環(huán)境設備的狀態(tài)信息與操作信息，簡化了操作人員的日常操作，有利于事故分析。ADAM4060和ADAM4052數(shù)據(jù)模塊，已在西安供電局戶縣供電分局和漢中供電局無人值守變電站成功應用，主要控制遠程無人值守變電站的燈、空調(diào)、風機和監(jiān)控設備總電源和瞬時記錄報警、制熱空調(diào)及制冷空調(diào)的狀態(tài)等，控制穩(wěn)定、準確。

[1]張延松，胡云蘋，俞輝，等.分布式變電站的實時信息采集與監(jiān)控系統(tǒng)設計[J].電氣傳動，2010（01）.

[2]畢國玲，陳濤，等.多功能嵌入式遠程信息采集與監(jiān)控系統(tǒng)[J].微電子學與計算機，2010（10）.

TP273

A

1004-7344（2016）03-0261-02

陜西省科學技術研究與發(fā)展計劃工業(yè)攻關項目（2014K05-37）。

2016-1-6

朱春強（1974-），男，陜西漢中人，講師，碩士，從事領域計算機控制領域的軟件開發(fā)工作。