摘要： 針對我國變電站目前大多采用基于BITBUS總線和RS-485總線構建的監控網絡系統所存在的缺點，介紹了一種利用CAN總線的高壓開關柜在線檢測系統，能更好地完善變電站監控系統的功能，提出了其主要硬件和軟件的設計方案和實施并介紹了應用效果。

關鍵詞： 在線檢測系統 CAN 總線 現場總線

由于電子信息技術的進步，現場總線技術已經在高壓開關柜功能智能化系統中得到了廣泛應用，使高壓開關柜的在線檢測系統形成了一個分布式的監測系統，并使整個系統較傳統的集中監測系統性能增強，功能更為完善。 1CAN總線技術及其特點 在傳統的變電站監測系統中，一般采用BITBUS總線和RS-485總線，但在實際應用中都有以下缺陷： a.BITBUS總線和RS-485總線上只能有一個主節點，無法構成多主系統，一旦主節點出現故障，系統就不能正常運行，導致整個系統的可靠性較差。 b.BITBUS總線和RS-485總線的抗干擾能力較差，不適應在高電磁環境下運行，而且其錯誤處理能力也很差。 c. 數據通信方式是命令響應式，下端節點只有在收到主節點的命令以后，才能響應，從而造成數據不能及時上傳，導致整個系統實時性較差，不適用于開關柜在線檢測這種要求實時性很高的系統中。 本文采用了目前在工業測控系統中常用的控制器局域網絡CAN。CAN 總線采用差分驅動，可適用于高噪聲干擾的環境且具有較強的糾錯能力，目前已形成國際標準ISO11898規范［1］。其價格低廉，可靠性高，結構靈活，為最有前途的現場總線之一。 CAN采用了OSI/ISO模型全部7層中的2層，即物理層和數據鏈路層，用戶可以這2層為基礎，根據實際需要開發相應的應用層通信協議［1］。CAN 的主要特點如下： a.可以多主方式工作，網絡上任意節點均可以在任意時刻主動地向總線上其他節點發送信息，因而可以構成多主機系統。 b. 當CAN 節點嚴重錯誤時，具有自動關閉輸出的功能，切斷該節點與總線的聯系，使總線上的其他節點及通信不受影響，故具有較強的抗干擾能力。 c.采用非破壞性總線仲裁技術，當2個節點同時向總線上發送信息時，優先級低的節點主動停止數據發送，而優先級高的節點可不受影響地繼續傳輸數據，節省了總線沖突仲裁時間，避免了總線沖突。 d.總線上的節點信息可以分成不同的優先級，以滿足不同的實時要求。 e.可以用點對點、一點對多點及全局廣播等幾種方式發送和接收數據。 f.CAN 的直接通信距離最遠可達10km，此時傳輸速率只能達到5kbit/s；最高通信速率可達到1Mbit/s，此時最大傳輸距離為40m；CAN上的節點數實際可達110個。 g.CAN 采用短幀結構，每幀信息含有8個字節，并有CRC校驗等檢錯措施，傳輸時間短，保證了數據出錯率低。 h.通信介質采用雙絞線、同軸電纜或光纖，選擇靈活。 總之，采用CAN 總線實時性強、可靠性高，用戶接口簡單，非常適用于變電所中構成高壓開關柜故障在線檢測系統。 2系統總體設計方案 高壓開關柜在線檢測系統結構如圖1所示。

采用CAN總線技術組成的變電站高壓開關柜在線檢測系統已在中小型變電站中得到應用，經過實際運行，具有很好的可靠性和抗干擾性，能更好地掌握高壓開關柜的運行狀態，穩定顯示出各參數的波形，可以及時對設備進行檢修，避免事故發生。 5結束語 在變電站高壓開關柜在線檢測系統中應用了CAN總線技術，設計了主要硬、軟件，并得到實際應用。其硬件電路和軟件的設計方法同樣適合于其他基于CAN總線的分布式控制系統的節點設計。 ①SJA1000 stand-alone CAN controller， Philips data sheet. ②Philips semiconductor-a worldwide company application notes and development tools for 80C51 microcontrollers.

參考文獻： ［1］鄔寬明.CAN總線原理和應用系統設計［M］.北京：北京航空航天大學出版社，1996. ［2］何雄，劉滌塵，管保安.RS-232總線轉CAN總線裝置的設計與實現［1］.工業控制計算機，2002，15（1）：11-12，19.