PowerSA-Cx通信管理机用户手册(端子式).doc

NCM-16E2通信管理机用户使用手册 目录1 概述21.1主要特点21.2 主要功能22. 技术指标42.1容量指标42.2性能指标42.3抗干扰性指标42.4 电源52.5 环境53. 装置说明631装置的前后面板64装置设置74.1 装置的组态环境74.2 装置的镜像文件下载75. 装置的软件组态165.1 TBE软件配置准备1652装置的配置176. 装置操作207. 常见故障处理218. 装置安装228.1 装置尺寸229. 装置接口及端子定义239.1 电源及接地端子定义239.2 通信接口端子定义239.3 I/O信号端子定义249.4 通讯管理机施工时注意事项24附录 水晶头（RJ45）接线方法25RJ45水晶头的正确接线方法261 概述NCM-16E2通信管理机具有强大通信管理功能的通信装置，可以为不同的后台SCADA系统、电力保护装置、各种智能设备、不同的管理系统等提供包含以太网、标准RS232、RS485、RS422、光纤接口等不同通信接口的综合数据通信处理功能；其主要功能是处理上行、下行的信息；完成不同规约协议、保护信息的处理，实现通信管理、数据网关、数据转发、规约转换、前置处理等各种角色；可以按需组合成分布网络、分层级联、双以太网、双机冗余的灵活通信处理方案。该设备广泛应用于电力系统的变电站、火电发电厂、集控站、水电厂、石油化工、冶炼、轨道交通等领域。1.1主要特点l 采用军用、航天领域的嵌入式实时操作系统VxWorks 为平台，一流的实时性、稳定性；l 采用高性能高可靠性嵌入式低功耗硬件平台，使产品的稳定性和宽温运行得到可靠保证；l 32位高速嵌入式CPU双核芯片,一个CPU核是装置的核心处理元件；CPM通信专用的CPU，数据处理+通信处理双核心，解决网络数据瓶颈；l 高品质的工业级元件，高水准的电气设计，高密度集成的电路结构，使装置拥有优异的电气隔离和电磁屏蔽表现，极大提高了装置的抗干扰性能与可靠性保障；l 与智能采集装置、继电保护具有相同等级的EMC；l 内置丰富规约库IEC 870-5-101、102、103、104，DNP3.0 CDT、MODBUS SPABUS SC1801 COURIER DL645 及国内外各主要电力厂家各设备通讯规约，根据现场需求进行特殊规约的开发；l 提供双机冗余，双以太网等多种级联工作方式。为系统的扩展组合提供了极大的方便性和灵活性；l 具有以太网、串行口、光纤接口等多种高速可靠的通信接口用于系统扩展，使得装置的扩展性和配置灵活性大大增强；l 装置的工作电源输入电压为交直流85264V，可广泛适用于各种供电环境;l 宽温运行，运行温度-2570l 标准的1U高度19 英寸机架式外型安装方式，造型美观，组屏方便；1.2 主要功能1) NCM-16E2通信处理机的可满足不同的应用功能；可以为不同的后台SCADA系统、电力保护装置、各种智能设备、不同的管理系统等提供包含以太网、标准RS232、标准RS485、光纤接口等不同通信接口的综合数据通信处理功能。2) 实现通信管理、数据网关、数据转发、规约转换、前置处理等各种角色；可以按需组合成分布网络、分层级联、双以太网、双机冗余的灵活通信处理方案。3) 主站通信功能：装置内部集成了多个主站规约（可选择）；能够实现与16个主站通信功能。4) 智能装置通信功能：装置可通过不同的规约实现与不同的各种保护装置、智能设备进行通信。5) 实时数据库功能：装置内部自用的模拟量输入、数字量输入、累加量输入、控制输出、设点输出、通用数据块输入、通用数据块输出。6) 内置丰富规约库：装置内部IEC 60870-5-101/102/103/104、DNP3.0 CDT、MODBUS SPABUS SC1801 COURIER 等，可根据现场需求进行特殊规约的开发；7) 内部通信功能：装置可实现与NCM-C系列测控系统及其他NCM-C系列通信管理机之间实现通信功能；采用NCM-C系列分布平台提供的消息机制交互通信。8) 透明传输功能：装置可实现与不同的装置之间实现其应用软件的透明传输功能。9) 计算功能：实现模拟量和数字量的各种算术、逻辑、条件和函数运算，可实现各种闭锁逻辑，特别适用于控制和设点输出的闭锁。10) 多种通信接口功能：装置提供串口、10/100M 网口、光纤接口等与各级调度、集控中心数据网通信。11) 具有灵活的在线、离线调试手段，可靠的程序升级、下载参数及数据查询、报文监视、原始值、工程值等功能；12) 具备强大的自我诊断与自恢复功能，在受到外界干扰或其它原因导致程序运行出错时，系统能在极短的时间内自行恢复；13) 模拟量仿真：仿真物理AI 输入和物理AO 输出，模拟测试和调试数据。14) 数字量仿真：仿真物理DI 输入和物理DO 输出，模拟测试和调试数据。15) 外部输入IRIG-B 对时时钟，对装置进行精确对时。2. 技术指标2.1容量指标l 以太网接口：2个10/100M以太网口；l 串行通信接口数： 16个RS232/RS485/RS422；l 通信主站规约数： =16个/每台；l 每一路均可为独立的全双工串行通道；l 数据传输速率，300bps - 38.4kbps，软件可编程、可配置；l 数据传输方式，全双工或半双工；2.2性能指标l 串口可接智能设备数： 小于3s时96台以内 取决于规约，最大可挂160台；l 以太网口接智能设备数：80台l 数据处理相应时间0.3秒l IRIG-B对时,B码 TTL 精度：1msl 双机切换时间5s ，保证报警信号、数据不丢失l 数据容量(单台)： 模拟量： = 6000； 数字量： = 12000； 控制量： = 1000； 设点量： = 500； 累加量： = 300 计算量： = 300；注：保护定值单独处理不包括在数据库里l MTBF大于50，000小时2.3抗干扰性指标l 静电放电 GB/T17626-4-2 4级l 快速瞬变 GB/T17626-4-4 4级l 冲击涌流 GB/T17626-4-5 3级l 串口光电隔离 2500V光电隔离绝缘l 绝缘 电源输入对机壳 2500 VAC 通信信号对机壳 500 V2.4 电源l 工作电源：AC80-264V或DC110-220V，工作频率：45-55HZl 功耗 15瓦2.5 环境l 工作温度：-25- +70，相对湿度5-95%，无凝结3. 装置说明NCM-16E2嵌入式装置是一种紧凑结构的通用通信装置,具有2个以太网接口、16个RS232/485/422串口，具有高抗干扰性能；外观设计美观。31装置的前后面板装置前面板RS232配置口各串口指示灯电源指示灯液晶LOGO型号复位按钮网络指示灯翻页键装置背面板串口配置标签接地桩电源端子串口1n网口1、24装置设置4.1 装置的组态环境 要进行NCM-16E2通信管理机配置，需要一定的软硬条件。首先需要的能够运行配置软件的计算机，NCM-16E2通信管理机配置软件是TBE 。TBE在如下操作系统环境安装： a) WINDOWS XP;b) WINDOWS 2003;c) WINDOWS 2000;硬件要求：l 任何能够运行上述操作系统的PC；4.2 装置的镜像文件下载NCM-16E2通信管理机使用的镜像文件 “vxworks”是装置运行的必备软件。由我公司开发人员根据每个厂家网络功能及规约的不同需求而生成，它是NCM-16E2通信管理机核心软件。在配置工程前将“vxworks” 软件镜像写入装置中，装置才能正常运行。将修改装置的IP地址及“vxworks”镜像文件的写入做以下详细介绍，使用维护笔记本或者台式机通过网线及串口线进行维护调试。421镜像文件下载工具 1) 笔记本或者台式机电脑;2) Tbe维护软件 专用维护程序wftpd32.exe 源程序烧写时的配套软件（通过FTP方式把VXWORKS镜像文件下载到装置中）超级终端 PC机自带的串行口应用程序vxworks 源程序映像文件 3) 9DIN RS232 串口线(维护线) 维护线制作串口线：“超级终端”与装置维护口通信时使用。 4) 以太网连接线(RJ45维护线)网络线：tbe维护工具与装置通信时使用A） 直通线：通过HUB连接装置时使用。 B）交叉线：与装置直连时使用。5) 100M网络口长距离传输信息时的接线方式:1、2脚一对线，3、6脚一对线。100M网络口网络线压线方式不标准将引起网络联通问题，按下标准方式压线，才能保证网络联通通畅，并且在干扰环境中尽量采用带屏蔽层的网线。422 “超级终端”的设置我们用Windows系统的“超级终端”通过串行口对装置进行一些基本设定和软件下载操作。1) “超级终端”与装置的连接 “超级终端”串口设置; l 将PC机的串口用串口“维护线”连接到装置前面板上的RS232维护口，l 运行“超级终端”并建立连接。l 运行装置（若已运行则按复位键）。当“超级终端”出现Press key to stop auto-boot.时会有3秒钟到计时，在3秒内按下键，进入 VxWorks Boot状态。2) “超级终端”VxWorks Boot状态下可用的命令（命令小写）： “p”命令： 显示引导参数，确认参数正确 “c”命令： 逐行修改“p”命令显示的参数 “b”命令： 设置装置节点号，IP地址及对时状态 “d”命令： 查看设置，0x3800000 “x”命令： 清除配置参数 “l”命令： 把软件镜像文件下载到装置内存中 “w”命令： 把软件镜像烧到Flashrom中4.2.3 镜像文件“vxworks”的烧写过程： 1）确认硬件连接 确认以下硬件已正确连接。1、PC机串口与装置的维护口已用串口维护线连接。2、PC机网络口与装置网络口已用网络维护线连接A） PC机直接与装置连接时用交叉线。B） PC机通过HUB与装置连接时用直通线。C） 若您使用的是NCM-C系列装置，您需要将网络线连接到第一个网口上。2）运行应用软件 确认以下软件已正确运行。1、 软件镜像“vxworks”已放入“WFTPD32”默认的路径下。我公司提供给用户的“vxworks” 镜像程序一般是没有后缀的名为“vxworks”的文件。若你收到的文件名不是“vxworks”，请在拷入默认路径下后将文件名改为“vxworks”。2、 运行“WFTPD32.EXE”，选中Security / Users/rights菜单项，弹出窗口的“User Name”项选择“vxworks”，点击“Done”。3、 运行“超级终端”，建立连接，进入VxWorks Boot状态。3）下载“vxworks”操作软件镜像“vxworks”下载的所有操作都在超级终端VxWorks Boot状态下进行。l “p”命令，显示引导参数，确认参数正确。执行“p”命令后窗口中显示下载引导参数，其中部分解析如下：file name: vxWorks 软件镜像文件名inet on ethernet (e): 00 装置IP地址（为虚拟地址，为FTP下载用）host inet (h) : 24 计算机 IP地址user (u) : vxworks FTP用户名ftp password (pw) : vxworks FTP 密码注意： a、“inet on ethernet (e)”项是装置IP地址，为虚拟地址，只是为了下载镜像软件使用，用户可自己修改。b、“host inet (h)”项是计算机 IP地址，是与装置相连的PC机的IP地址，与装置IP地址必须是同一网段的地址，用户可自己修改。c、一般用户只需要修改以上两项，其它项请不要轻易改动。尤其初次使用时不要轻易更改系统默认值。l “c”命令修改IP地址 修改虚拟IP地址如下：1、 用“c”命令修改装置中IP地址选项，与PC机网段的IP在同一个网段内。2、 输入c后，用“回车”键将光标移动到要修改的选项后，直接输入新值，多次回车后回到VxWorks Boot状态，用“p”命令查看是否修改正确。在原值后输入“.”可将此项值清为空。l “l”命令（小写的L），把软件镜像文件下载到装置内存中 l “w”命令，把软件镜像烧到Flashrom中 “b”命令，设置装置节点号，IP地址。输入格式： b 节点号，对时标志，装置IP1 装置IP21）节点号：可自行定义数字代码（十进制）用于标识通信管理机（一般为IP地址的第四个字节的对应十进制数）。2）对时标志：1-本装置为对时源，向下对时；0-本装置不向下对时。3）Cx有2个以太网口，故下图中有2个IP地址。（可自行定义不同的IP地址，采用十六进制格式） “d”命令，查看装置的节点号、IP地址输入格式 d 0x3800000此命令可查看装置的节点号、IP地址。显示为16进制。 l 设置完成，输入g 0x10000重启装置，当”VXWORKS”烧写成功后, 重启装置后会在液晶显示屏中显示-装置节点号. 至此，镜像文件下载完成。5. 装置的软件组态TBE是NCM系列产品的专业配置维护工具，是一个功能强大的组态软件，以工程项目为单位，管理项目内的多个装置和装置的各种应用模块，为用户及工程技术人员提供了高效且简单易学的项目工程化手段。 TBE软件在NCM-16E2通信管理机工程配置使用如下：TBE软件的详细使用说明请阅读tBE组态软件使用说明书5.1 TBE软件配置准备 511)首先，要安装TBE配置工具软件，（本手册使用的配置软件是TBE V2） 512)其次，在“tbauto.ini”文件中根据网络结构配置路由表中的节点：tbe”是通过网络与装置进行通讯，“Tbauto.ini”文件中定义了“tbe”与装置通讯的一些基本参数，在运行“tbe”前首先要修改“Tbauto.ini”文件的相关定义使他与本地计算机和装置的定义相同。 “Tbauto.ini”文件存放在安装后的“tbe”目录下（默认为C：TBE）。用Windows的“记事本”打开“Tbauto.ini”文件，修改以下几项。1).本地计算机配置LoCxlNode 本地节点配置组NodeID=121 节点号NodeType=Little-endian 节点类型NodeIP=162.168.008.121 节点IP 各项定义如下：A）、“LoCxlNode”：本地节点组。标记此组为本地节点的配置。不可修改。B）、“NodeID”：节点号。计算机的节点号，一般取IP地址最后一个字节的十进制数。C）、“NodeType”：节点类型。计算机为“Little-endian”D）、“NodeIP”：节点IP。计算机IP地址。 修改B、D两项使其与本地计算机的设定相同。2).装置配置 只有配置表中配置了的装置，才能与“tbe”通信。RemoteNode1 远程节点配置组号NodeID=68 节点号NodeType= Big -endian 节点类型NodeIP=162.168.008.68 节点IP 各项定义如下：A）、“RemoteNode1”：远程节点组号。标记此组为远程节点1（即装置）的配置。不可修改。B）、“NodeID”：节点号。装置的节点号，一般取IP地址最后一个字节的十进制数。C）、“NodeType”：节点类型。计算机为“Little-endian”，装置为“Big-endian”。除NCM-C104T是小端。其他型号的通讯机均为大端。D）、“NodeIP”：节点IP。装置IP地址 修改B、D两项使其与通讯机的设定相同（第一部分中“b”命令写入装置中的参数）。52装置的配置5.2.1 TBE V2软件的工作界面a) 工程树视图-以树型结构分层组织装置逻辑结构，按照“工程项目-节点（装置）-应用（数据库，主站协议，内部应用，数据源）”组态；b) 通讯状态监视-用于在线监视通信管理机通信状态；c) 编辑区域-编辑应用的工作区域;d) 操作提示状态-对操作过程进行记录e) 菜单栏-允许你使用鼠标或键盘进行命令和工具操作；f).工具栏-提供常用的操作工具5.2.2 TBE工具软件工程配置在运行TBE后，按“项目工程添加装置添加应用模块配置各个应用模块”就可实现装置应用功能的参数组态。a) 创建新建工程在工具栏点击“新建”，弹出“打开”窗口确定工程文件的存放地址；b) 在“视图窗口”的工程文件的路径下，点击右键选择“添加装置”弹出如下窗口：装置名称：用于标识通信机的功能明，一般写通信机的功能用途；装置节点号：对应镜像文件下载中在超级终端里使用“b”命令已设置； IP地址：NCM-16E2通信管理机的以太网口的IP地址，在镜像文件下载中在超级终端里使用“b”命令已设置； 数据类型：NCM-16E2通信管理机的数据类型是“大端”； 装置类型：NCM-16E2通信管理机的装置类型是“通讯装置”。c) 在添加的装置上，点击右键，选择“添加应用” 弹出如下窗口： DB（数据库）-用于规范化实时的数据库管理；它包括AIDB（模拟量输入数据库）,DIDB(开关量输入数据库)，DODB（开关量输出数据库），AODB（模拟量输出数据库）； DPA（主站规约）-用于管理主站规约（例如：IEC104规约），通过配置可以通过以太网口或串口可同时上传到16个主站。 DCX（数据源）-用于管理数据源（例如：MODBUS规约）； DTA（内部应用）-用于配置仿真源（AIO，EDIO和GPS-B码理；（AIO，EDIO）； SSOFT（支持软件）-可用于配置装置的路由功能（AGENT）和报文监视工具SIO；d) 添加应用,在“应用类型”中选择，工程中的各种应用（详细说明见TBE使用手册e) 使用TBE组态完成后，在视图窗口右键点击添加的装置，选择“功能操作”-“离线下载。装置重新启动正常后标志配置完成。注意：要熟悉TBE的使用请见tBE组态软件使用说明书6. 装置操作NCM-16E2通信管理机在镜像下载完成后，重新启动装置在液屏幕上会出现装置的节点号,按翻页键可进入：Nodeld51 Nodeld ：节点号；按翻页键可进入下一个界面，IP1：162.168.008.051IP1：162.168.009.051IP1：指通讯机的第一个网口的IP的地址。IP2：指通讯机的第二个网口的IP的地址。按下翻页键后：2001-01-0105：42：18时间和日期的显示按下翻页键后：Chan:01Invalid ChannelCHAN:01 通道01无配置按下翻页键后：Chan:01 Bps: 9600R:01968 S:01968CHAN：01 通道01有配置，BPS波特率 9600，R:S:为收发的帧数。7. 常见故障处理71）超级终端连接不通处理方法：l 检查串口连接线是不是直通线；l 检查超级终端的串口和串口参数是否正确；l 检查PC的串口是否无损坏；l 尝试加上光隔再重新连接。 72）PC和通信管理机以太网连接不通出路方法：l 网络的连接线使用是否正确；l PC和通信管理机的IP地址是否在同一网段；l PC的网卡的网口是否无损坏； 73）镜像文件下载出错的处理方法：l 使用WFTPD32指定的VXWORKS文件的路径是否正确；l 网络的连接线是否正确； 74）装置无法正常工作处理方法：l 如果用户通过tBE软件下载配置过程中通讯突然中断或装置断电了，很可能造成NCM-16E2的配置不完整或乱了，有可能引起装置无法正常启动。这时候需要启动VxWorks的超级终端，用“x”命令清除Flash所有的配置；然后用“c”命令，恢复引导参数，用“b”命令设置基本参数；再按照tBE组态软件使用说明书从新开始配置装置。8. 装置安装8.1 装置尺寸侧视图前视图开孔图安装尺寸型 号外形尺寸开孔尺寸NCM-16E2481.5mm328mm45mm438mm45mm9. 装置接口及端子定义9.1 电源及接地端子定义 1电源端子定义接地桩L(+)接正端，N(-)接负端，G接地；装置的工作电源输入电压为: 交/直流85264V9.2 通信接口端子定义9.2.1 以太网口端子定义以太网通过集线器连接PC机和通信机直联线PC机和通信机直接连接交叉线9.2.2 串口端子定义 NCM-16E2的串口提供了3种类型：RJ45；DB9，6位接线端子式。此外还有光纤接口。根据设备选择相应的接线方式。串口RJ45485为A+；为B；其他无定义232合并线为TX；合并线为RX；为GND；其他无定义422为Z；为Y；为A；为B；其他无定义CAN合并线为CANL, 合并线为CANHDB9232为TX；为RX；为GND；其他无定义6位端子485为A1, 为B1; 为A2, 为B2CAN为CANL1, 为CANH1,为屏蔽地；为CANL2, 为CANH2，为屏蔽地注意：1.当串口是RJ45时：将水晶头有金属片的一面对着自己，从左到右依次为。 2.当串口为6位接线端子时：从左到右为；9.3 I/O信号端子定义 I/O端子B码对时+接GPS；接GND9.4 通讯管理机施工时注意事项1、装置机壳安装后必须良好接地（通过外壳上的接地螺丝）。2、在工程安装时，各串口引脚必须与外部串行通信信号线连接正确，不能错误的连接到其他高电压等级线上，这样很可能引起串口不必要的损坏，所以应先仔细检察连接正确后，才可给外部设备通电。3、在工程和维护时应尽量避免在本设备和外部设备都通电的情况下插拔串口，可能会造成串口损坏。4、每个RS422/485串口建议最多带最大不超过10台设备，如果超出10台设备，由于轮寻周期变长，会引起后台数据刷新变慢。5、通信线与强电线分开走，不要捆扎在一起，在长距离、强干扰环境中RS485/RS422等要用带屏蔽层的通信线，屏蔽层接端子上机壳地，如果屏蔽层已接对方机壳地，我方可不接。屏蔽层只用一方接机壳地。6、网口线也应用带屏蔽层的网线，屏蔽层接水晶头铁质外壳上。 附录 水晶头（RJ45）接线方法水晶头的方向应是出线口朝向自己，卡子朝向地面，金色接点面向上。这时候从左到右的排列就是 18的顺序。然后按照需要的接法，放入压好就行了！接线顺序：标准568A：绿白-1，绿-2，橙白-3，蓝-4，蓝白-5，橙-6，褐白-7，褐-8； 标准568B：橙白-1，橙-2，绿白-3，蓝-4，蓝白-5，绿-6，褐白-7，褐-8。 RJ45水晶头的正确接线方法工具:驳线钳(用于接驳水晶头)（必备）水晶头接法:关于双绞线的色标和排列方法是有统一的国际标准严格规定的，现在常用的是TIA/EIA568B。在打线时应使用如下的顺序：(TIA/EIA568B)1-橙白2-橙3-绿白4-蓝5-蓝白6-绿7-棕白8-棕而且，使用电缆两头一对一的连接方式， 会使一组信号（负电压信号）通过不绞合在一起的两根芯线传输，造成极大的近端串扰（NEXT- Near-end-crosstalk）所以应按照国际标准打线！局域网就是将单独的微机或终端，利用通信线路相互连接起来，遵循一定的协议，进行信息交换，实现资源共享。其中，通信线路，即传输介质常用的有：双绞线、同轴电缆、光纤等。从性价比和可维护性出发，大多数局域网使用非屏蔽双绞线(UTPUnshielded Twisted Pair)作为布线的传输介质来组网。网线由一定距离长的双绞线与RJ45头组成。双绞线由8根不同颜色的线分成4对绞合在一起，成队扭绞的作用是尽可能减少电磁辐射与外部电磁干扰的影响，双绞线可按其是否外加金属网丝套的屏蔽层而区分为屏蔽双绞线（STP）和非屏蔽双绞线（UTP）。在EIA/TIA-568A标准中，将双绞线按电气特性区分有：三类、四类、五类线。网络中最常用的是三类线和五类线，目前已有六类以上线。第三类双绞线在LAN中常用作为10Mbps以太网的数据传输，符合IEEE802.3 10Base-T的标准。第五类双绞线目前占有最大的LAN市场，最高速率可达100Mbps，符合IEEE802.3 100Base-T的标准。做好的网线要将RJ45水晶头接入网卡或HUB等网络设备的RJ45插座内。相应地RJ45插头座也区分为三类或五类电气特性。RJ45水晶头由金属片和塑料构成,特别需要注意的是引脚序号,当金属片面对我们的时候从左至右引脚序号是1-8, 这序号做网络联线时非常重要,不能搞错。双绞线的最大传输距离为100米。EIA/TIA的布线标准中规定了两种双绞线的线序568A与568B。标准568B：橙白-1，橙-2，绿白-3，蓝-4，蓝白-5，绿-6，棕白-7，棕-8；标准568A：绿白-1，绿-2，橙白-