DeviceNet總線在智能配電網絡系統中的應用
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Fig.1 Layer Structure of DeviceNet Protocol
將DeviceNet現場總線技術應用于低壓配電系統，沿襲了CAN總線的短報文幀傳輸、無破壞性的總線仲裁技術、強大的故障診斷能力和抗干擾能力等優點，使系統達到良好配合，提高配電網絡系統的實時性、安全性和可靠性；而其統一的設備描述又能提高不同廠商設備之間的互操作性及互換性。
1 DeviceNet配電網絡系統
DeviceNet網絡的通訊速率較低，不太適合于大數據量的傳輸。但由于低壓配電網絡系統中的通訊數據量不大，有些信息的處理可以現場化。因此，可以充分利用DeviceNet短幀傳輸和無破壞性的總線優先權仲裁技術，對通訊數據進行良好的配置以達到實時性的要求。如將負荷開關的狀態變化和配電系統的故障信號等需要實時刷新的數據作為I/O數據，以保證優先、快速地傳輸故障狀態信息和快速地完成故障識別，并快速地實現故障隔離和恢復供電；將其它測量量（如電壓、功率等）、一般的報警信號或預警信號和一些涉及電力質量的測量量（如頻率、諧波量等）以及一些脈沖量和統計量等作為顯式信息來處理。
DeviceNet的智能化配電網絡系統結構如圖2所示，主要由三部分組成：DeviceNet總線、PC機（主站）和智能低壓配電柜（從站）。上位PC機主要負責對整個網絡系統的管理和調度；從站主要完成對現場設備的信號檢測、參數顯示和控制。
圖2 基于DeviceNet的智能化配電系統結構
Fig.2 Intelligent Power Distribution System Based on DeviceNet
由主站計算機通訊可獲得各從站點的電力質量信息及運行狀態參數，實現遙測、遙信、遙調、遙控。具體實現的功能如下：
（1）遙測：從站向主站報送①工作參數：A、B、C、N相電流值，Uab、Ubc、Uca的電壓值，功率因數，有功功率，無功功率及電網頻率；②故障參數：故障時的A、B、C、N相電流值，Uab、Ubc、Uca的電壓值，故障類型，故障動作時間。
（2）遙信：從站向主站報送各個保護參數：開關型號、開關狀態（合/分）、額定電流、長延時動作值、長延時時間、短延時動作值、短延時時間、瞬時動作值、接地動作值、接地時間。
（3）遙調：從站接收主站的命令來改變智能脫扣器的保護特性設定值。
（4）遙控：從站接收主站的控制信號來實現“分/合”的遙控功能，同時在屏幕上得到從站的反饋，確認執行。
2 智能配電控制器硬件設計
2.1 控制器系統框圖
基于DeviceNet的智能配電控制器硬件原理圖如圖3所示。主要由微控制器、檢測模塊、顯示模塊、鍵盤設置模塊、信息存儲模塊構成、RS232/RS485串口模塊、CAN通訊模塊。
圖3 智能配電控制器硬件原理圖
Fig.3 Hardware Principle of Intelligent Switchgear Controller
2.2 CAN通訊模塊
80C196KC+SJA1000智能節點硬件電路如圖4所示。主要由四部分構成：微控制器80C196KC、獨立CAN控制器SJA1000、CAN總線收發器82C250和高速光電耦合器6N137。實現數據的接收和發送等通訊任務。
圖4 SJA1000 CAN通訊接口電路
Fig.4 CAN Communication Interface Circuit Based on SJA1000
3 DeviceNet預定義主/從連接組
DeviceNet協議規范是描述DeviceNet設備之間實現連接和交換數據的一套協議。在DeviceNet規范中，詳細介紹了連接、信息協議和通訊相關的對象。對于應用極為普遍的Master/Slave網絡，DeviceNet協議制定了一套預定義好的數據幀的標識分配方案。
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