UNT-CM通讯管理机说明书

UNT-CMII-B通讯管理机使用说明书

一、概述

通信是变电站综合自动化系统非常重要的基础功能。借助于通信，各断路器间隔中测控保护单元、电厂电气自动化系统（ECS）、后台监控系统和DCS系统中得以相互交换信息和信息共享，提高了电厂和变电站运行的可靠性，实现当地和远方的实时数据监视和控制。通过通信，可提供常规的测控、保护、通信设备所不能提供的功能，减少测控保护设备的重复配置，简化设备之间的互连，从整体上提高电力自动化系统的安全性、可靠性和经济性，从而提高整个电网的自动化水平。

随着电厂、变电站自动化控制技术的不断发展，电气自动化系统纳入DCS系统，实现发电、输电、变电、配电的协调发展，是现代电厂、变电站自动化控制发展的必然趋势。

UNT-CMII-B 通讯管理机主要负责将电厂或变电站的电气自动化系统（ECS）中现场前置层的智能测控保护单元的各种遥测量、开入量以及保护信号等采集汇总，并通过相应的通信规约将这些数据发送到后台监控系统和DCS系统中，同时将后台监控系统和DCS系统中的各种控制、操作命令根据相应的通信规约发送给ECS系统的现场前置层智能测控保护单元。

二、技术特点

UNT-CMII-B通讯管理机的设计方案集多个厂家的多种串行、网络通信设备之精华于一身，具有如下特点：

1. 采用先进的软硬件技术构筑通用平台：UNT-CMII-B通讯管理机的嵌入式32位高速网络CPU芯片为基础，配置大容量的SDRAM和Flash构成核心通用嵌入式硬件模块。该嵌入式模块具有极强的抗电磁干扰性，运行速度快，可靠性强，代码紧凑，易于扩展；

2. 使用强大的实时多任务操作系统：UNT-CMII-B通讯管理机嵌入式软件使用基于实时多任务操作系统RTXkernel的软件平台，采用基于RTXkernel和嵌入式32位高速网络CPU芯片的C语言进行代码开发，保证产品的通用性、可移植性、易于维护、升级和派生。

3、拥有高性能的分布性：以网络为基础的高度分布式软件平台，完全面向对象分类的应用功能模块，保证了应用的可裁减性，同时具备高度的一致性和完整性，可以等效成一台超级计算机运行所有的应用功能；软硬件结构采用模块化设计，层次分明、结构简单、易于扩展和维护。

4、用于通讯管理机参数设置和数据显示的组态软件采用基于Windows的Visual C++6.0

语言开发而成，软件与通讯管理机的数据交互完全通过网络进行，网络即插即用，软件使用简单灵活，界面友好，易学易用。

5、具有灵活可靠的通信功能：UNT-CMII-B 通讯管理机拥有2个10M/100M自适应以太网网卡和8个485标准串行口。2个以太网网卡可与多达8路的监控端和任意数目的组态软件、智能保护设备通过UDP、TCP等网络协议进行通信；8个标准串行通信口均使用磁隔离进行保护，可实现所有同步、异步通信传输（采用同步方式时可支持HDLC/SDLC协议），通信波特率可达到300K以上，主要用于与各种智能测控保护单元通信，采集各种遥测、遥信数据，并进行各种控制操作。

6. 采用标准化机箱：UNT-CMII-B通讯管理机机箱采用高1U宽19英寸银白色标准机箱，外形美观，安装方便。

7、具有开放灵活的规约扩展功能：UNT-CMII-B通讯管理机能方便的接入各种第三方智能设备，具有开放灵活的规约处理功能。UNT-CMII-B通讯管理机现在可接入部颁IEC104、ModbusTCP/IP、ModbusRTU、UDP及全国各主要厂家的测控、保护协议。

8、高标准的抗干扰性：UNT-CMII-B通讯管理机在电磁兼容实验室的环境试验、电磁辐射瞬变干扰等9个项目严酷的试验中体现优异性能。

9、UNT-CMII-B通讯管理机双以太网的网络接入采用了完全的嵌入式单片机技术方案，其小巧灵活性、可靠性、抗干扰能力、抗病毒能力、抗恶劣环境能力，是基于PC机的方案所无法比拟的。

10、UNT-CMII-B通讯管理机的嵌入式硬件模块具有带后备电池的实时时钟，采用集成接口，超低电源模式，紧凑的指令集与高时钟速度惊人地提高了数学逻辑和运行I/O的速度，具有实时自检功能，自检到芯片级，包括程序存储器、数据存储器等，同时采用了容错技术，有软、硬件看门狗，电源监视电路，从根本上消除了死机现象。

三、主要功能及技术指标

UNT-CMII-B通讯管理机的主要功能：

1、与现场前置层智能测控保护单元通信：通讯管理机采集并处理来自前置层智能测控保护单元的各种遥测、遥信信息，存放于实时数据库中。

2、与上位机通信：通讯管理机把存放于实时数据库中的遥测、遥信等数据按照要求的通信规约发往监控后台计算机，并可接收后台监控系统计算机的各种操作命令对前置层智能测控保护单元完成指定的操作。

3、看门狗功能：通讯管理机通过硬件、软件和操作系统的看门狗绝对保证了通讯管理机在发生不可预知的异常问题时具有自恢复功能。

4、通讯管理机的每个串口都可使用参数组态软件通过网络单独设置通信方式及所连接的测控保护单元数量，易于操作，简单灵活。

5、通讯管理机的每个串口通过RS485方式最多可采集32台智能测控保护单元的遥测、遥信数据。

UNT-CMII-B通讯管理机的技术指标：

1、运行环境：

海拔高度 2000米 环境温度 -25℃ ~ +55℃

保证精度温度 -25℃ ~ +55℃ 最大日温差 25℃

相对湿度 ≤95% 最大绝对湿度 28g/m3

2、通讯口的数量：

注意：如果有其他特殊要求，可与我公司协商订货。

3、 电源：

额定交流电压： 220V（±20%），50Hz 额定直流电压： 220V（±20%） UPS电源额定电压： AC220V（±20%） 额定直流电压： 110V（±20%）

4、抗干扰指标：

静电放电和电源频率磁场 4级

辐射、无线电频率、电气快速瞬变和浪涌 4级

传导干扰和射频场磁场 3级

脉冲磁场和衰减振荡磁场 5级

振荡波 2级（信号端子）

5、数据更新时间：

全系统实时数据扫描周期

遥信变位传送时间

重要遥测传送时间 ≤2-3s ≤3s ≤2s

双机自动切换至功能恢复时间(网络切换)

双机自动切换至功能恢复时间(串口切换)

6、 可靠性指标：

双机系统可用率

控制操作正确率

遥信正确率

遥控正确率

遥调正确率

≤3s ≤25s ≥99.99% 100% ≥99.99% ≥99.99% ≥99.99% 100% 事件顺序正确记录率 设备平均无故障时间

7、实时数据容量： ≥50000小时

遥信量 4096

遥测量 2048

遥控量 1024

四、系统结构

UNT-CMII-B通讯管理机应用当今自动化领域、计算机领域和通信领域的最新技术，集嵌入式技术、工业现场总线技术、工业以太网技术于一体，形成了全新的可组态的开放式变电站通信监控系统。

UNT-CMII-B通讯管理机系统结构图如下图所示：

UNT-CMII-B通讯管理机使用8个串口、2个以太网口分别与监控系统、间隔层的各种测控保护单元进行通信，实现数据的采集与上传。

通讯管理机串口通过485方式采集间隔层测控保护单元的各种遥测、遥信等数据信息，并下发各种控制命令。每个串口最多可接32个装置。

通讯管理机通过以太网采用TCP方式与监控系统通信，上发采集到的各种遥测、遥信量，同时接收各种控制操作命令。每个以太网口最多可连接4个监控系统。

通讯管理机通过UDP组播方式与参数组态软件通信，用来设置通讯管理机的8个串口及以太网口通信参数，并读取监视串口采集到的所有遥测、遥信实时数据，同时还可模拟监控系统通过通讯管理机对间隔层的各个测控保护单元进行遥控等操作。

UNT-CMII-B通讯管理机机箱尺寸为标准19英寸1U机箱，机箱前面板上设有1个电源指示灯、两个运行指示灯、8个串口的发送、接收指示灯等。如下图所示（其中电源指示灯为红色、运行指示灯为绿色、发送指示灯为绿色、接收指示灯为红色：

前面板电源指示灯常亮时，电源接通，否则说明电源无法供电，装置无法运行；当运行1和运行2指示灯每隔1秒钟闪烁一次时，说明当装置内部两个CPU运行正常， 否则说明对应CPU运行错误。串口每发送一帧数据，对应发送灯闪烁一下，每接收到一帧数据，对应接收灯闪烁一下，数据帧越长，闪烁时间越长。当某个串口的发送和接收指示灯会交替闪烁时，说明该串口工作正常， 否则说明该串口工作不正常。

机箱后面板上设有电源插头和开关（面板最右侧）、两个程序下载口（程序下载1和程

序下载2）及指示灯、两个以太网RJ45接口（网络1和网络2）、8个串行（COM1至COM8）。如下图所示：

后面板上的两个程序下载口（程序下载1和程序下载2）用来下载程序。

使用标准网线将后面板上的两个RJ45以太网接口连接到网络交换机或其它网络设备上后，就可以采用TCP或UDP方式与连接在网络上的监控系统或参数组态软件进行通信，用来传送遥测、遥信等数据信息并进行通讯管理机各串口、网卡运行参数的设置。

后面板上的8个串口采用485方式与间隔层的各种测控保护单元通信，采集测控保护单元的各种遥测、遥信数据。串口接口引脚定义如下：

当串口以RS485方式与装置通信时，每个串口最多可接32台装置，串口的485A（+）和所有装置的485A（+）并在一起，串口的485B（-）和所有装置的485B（-）并在一起，GND与所有装置的GND直连。

五、使用与调试

1、设置在与参数组态软件通信时使用的通讯管理机地址。设置方法为：使用通讯管理机内部8位拨码开关设置, 每位拨码开关合上为0,否则为1。地址范围为：1-255。

注意：同一台通讯管理机两个地址值相同，同一个电厂或变电站内的通讯管理机地址不能相同。这个地址值在通讯管理机与参数组态软件通过网络进行UDP通信时使用。

2、连接通讯管理机的8个RS485串口与所连接的相应装置的通信线及2个以太网网口的网线。分别将通讯管理机8个串口的A（+）、B（-）、GND与要连接在该串口上的所有的装置的A（+）、B（-）、GND并在一起，并分别设置好每个装置的地址、波特率、校验位等通信参数。

注意：通讯管理机每个串口只能连接使用同一种通信规约的设备，并且波特率、奇偶校验相同，装置地址不能重复，装置最多不能超过32台。同时将两个网络口的RJ45网络接口通过标准网线插到网络交换机或其它网络设备上，接入网络。

3、连接电源，打开通讯管理机开关。电源接通后，通讯管理机电源指示灯常亮，2-3秒后两个CPU转入正常运行状态。通讯管理机运行正常时运行1和运行2指示灯每隔1秒钟闪烁一次。如果两个网络的LNK指示灯常亮(LNK灯在水晶座上为绿色)，说明已经正常接入网络，否则请检查网卡、网线、网络交换机等网络设备是否正常。

4、将通讯管理机参数组态软件（文件名为“UNT CM组态软件.exe”）复制到具有网卡的计算机、笔记本电脑上，并将计算机或笔记本电脑通过网线接入到网络上。

5、用鼠标双击“UNT CM组态软件.exe”，运行UNT-CMII-B参数组态软件。连接到网络上的计算机或笔记本的屏幕上显示参数组态软件的的主窗口。主窗口上面是菜单和工具栏，下面是本机计算机名、网卡IP、子网掩码、、组播地址及端口号等网络信息和网络报文发送、接收、显示等信息。如下图所示：

6、在文件菜单下选择“新建管理机参数”或点击工具栏上的“新建”图标，弹出新建管理机配置窗口。

7、输入要调试的通讯管理机名称，通讯管理机地址（通讯管理机内部跳线地址）以及修改日期、修改人等。同时也可设置通信组播IP、组播端口号和串口数目（组播IP、组播端口号和串口数目一般使用默认值即可，不要随便修改）。点击确认，自动生成通讯管理机配置树形目录，包括8个串口的串口配置以及监控端的监控配置等。同时下面可显示本机名称、IP地址等网络信息。如果网络连接成功，则显示“网络多播SOCKET创建完成！”信息。如果显示“网络多播SOCKET创建失败！”，则应检查网卡是否损坏或网卡是否正常接入网络。

8、在左边树形目录的根目录处点击右键，在右键菜单中选择“管理机整体配置”菜单项，可修改新建管理机时设置的管理机配置。

9、在串口1配置处单击右健，弹出一个浮动菜单。如下图所示：

10、选择“基本配置”菜单项，弹出串口参数设置窗口，设置串口参数。

11、在串口参数设置窗口内根据已设置好的连接在该串口上的装置的参数输入本串口的装置数目，并选择规约类型、波特率、奇偶校验等通信设置参数。

12、设置完毕后点击“确认”按钮退出串口参数设置窗口，参数组态软件将自动将修改后的串口参数刷新到树形目录中。可按照相同方法设置其余7个串口的通信参数（注：不用的串口装置个数设为０）。

13、展开串口１的装置参数树形目录，选定一个装置，点击右键，弹出一个浮动菜单。

14、选择“装置配置”菜单项，弹出装置参数配置窗口。在这个窗口内可将该串口上所有装置的装置名称、装置地址、装置类型以及装置遥测数目、遥信数目和遥控数目等装置参数设置完毕，供通讯管理机与装置通信时使用。设置完毕后点击“确认”退出窗口。

15、使用上面的这种方式每次只能设置一个装置的装置参数，还可在对应串口的浮动菜单中选择“装置参数”菜单项，利用窗口右侧的装置参数列表设置对应串口全部装置的装置参数。

16、在表格上设置每个装置的参数。设置参数时除了可以手动输入外，还可以使用鼠标选择一段区域，按“CTRL+C”进行复制，按“CTRL+V”进行粘贴等操作。如下图所示：

17、按照以上所述方法可设置所有串口的装置参数。在装置的树形目录上点击右键，弹出如下图所示浮动菜单。

18、选择“遥测参数”菜单项，在窗口右侧列表中显示本装置的遥测名称、遥测系数信息。遥测名称、遥测系数既可手动修改，也可进行复制、粘贴等操作。

19、同样选择“遥信参数”和“遥控参数”菜单项，可在窗口右侧列表中显示并修改本装置的遥信名称和遥控名称信息。其中遥信参数如下图所示：

20、当串口通信规约为“串口MODBUS”且装置类型为“PCK测控”、“MCC控保””、“PT监测”、“PCK测控II”、“MCC控保II”、“PT监测II”中的一种时，遥测、遥信、遥控参数可在修改串口通信规约或装置类型时自动生成。对于使用其它的通信规约、装置类型的装置需手动修改遥测、遥信、遥控参数，同时在修改时可进行复制、粘贴等操作。遥测、遥信、遥控参数的修改如下图所示：

21、在对应监控端树形目录上点击右键，弹出如下浮动菜单：

22、选择“监控端通信配置”菜单项，弹出监控端参数设置窗口。

23、在监控端参数设置窗口内可设置监控名称、主站站号、分站站号、规约类型及与监控端通信的遥测总数、遥信总数、遥控总数等参数。

24、在遥测发码表目录上点击右键，在弹出的浮动菜单上选择“发码表设置”菜单项，在窗口左侧弹出遥测数据选择窗口，窗口右侧则生成遥测发码表表格列表。

25、双击窗口左侧相应遥测数据，遥测数据会自动生成到发码表特定位置。同时也可通过手动输入或复制、粘贴等方式设置遥测发码表。如下图所示：

26、通过同样的方式可设置遥信发码表和遥控发码表。其中遥控发码表设置如下图所示：

27、在参数设置过程中要注意使用文件菜单中的保存管理机参数菜单项或工具栏中的 “保存”图标将参数存盘。

28、在树形目录的根目录出点击右键，弹出如下图所示浮动菜单：

29、选择浮动菜单中的“管理机网络配置”菜单项，弹出网卡参数设置窗口，可对两个网卡的ＩＰ地址等网卡参数、UDP组播通信参数以及远方多个TCP

监控通信参数进行设置。

30、参数的下载有两种方式：一种是全部下载，另一种是部分下载。在树形目录的根目录处点击右键，在浮动菜单中选择“更新全部配置”，弹出密码窗口，如下图所示：

31、输入密码“gaohua”，点击“确认”按钮，进行全部参数下载。下载过程中窗口右下端显示配置下发和通讯管理机返回的写配置确认等信息，也可通过点击工具栏上的“报文”按钮观看软件下发和返回的报文。参数下载完毕后通讯管理机会自动复位。

32、在树形目录的根目录处点击右键，在浮动菜单中选择“更新网络配置”，软件将把通讯管理机两个网卡的参数配置更新到通讯管理机中。

33、在串口1至串口8的树形目录处点击右键，在浮动菜单中选择“更新串口配置”，软件将把相应串口的通信配置和所连接装置的装置配置更新到通讯管理机中。

34、在相应监控端树形目录处点击右键，在弹出的浮动菜单中选择“更新监控端通信配置”菜单项，软件将向通讯管理机发送相应监控端通信配置；选择“更新监控端全部配置”，

软件将会把相应监控端的通信配置及遥测、遥信、遥控发码表等监控端全部参数更新到通讯管理机中。

35、在遥测、遥信或遥控发码表目录处单击右键，在浮动菜单中选择“更新该发码表配置”，软件将会把相应的发码表参数更新到通讯管理机中。

36、参数下载完毕后，通讯管理机进入正常运行状态。当某个串口的发送和接收指示灯会交替闪烁时，说明该串口工作正常；当该串口接收灯不闪烁或闪烁时有间断现象时，则说明该串口工作不正常，应检查该串口的通信参数与所连接装置是否一致或通信线是否接错。

37、在“实时数据显示”菜单中选择“遥测数据显示”菜单项或点击“YC”工具栏按钮，可在窗口右侧表格列表中显示实时遥测值。显示的遥测值包括通讯管理机发送过来的原码值和与对应遥测系数相乘后的二次值。

38、在“实时数据显示”菜单项中选择“遥信数据显示”菜单项或点击“YX”工具栏按钮，可在窗口右侧表格中显示通讯管理机的实时遥信状态。注：在显示遥测、遥信数据时，只能刷新5分钟，每隔5分钟后需点击“实时数据显示”菜单中的“召唤遥测数据”或“召唤遥信数据”菜单项，以保证数据的实时刷新；同时可以点击“报文”工具栏按钮，使用报文窗口监视组态软件与通讯管理机之间的UDP组播通讯报文的内容。遥信显示如下图所示：

39、点击“YK”工具栏按钮，在密码串口输入密码后弹出遥控测试窗口，可模拟监控系统对串口中连接的各个装置进行遥控测试。

40、参数组态软件在使用过程中可通过点击工具栏上的“报文”工具栏观看遥测、遥信、遥控、下发配置、写配置确认等下发、返回的各种网络报文。如下图所示：

41、通讯管理机与后台软件使用TCP方式进行通信。当后台监控软件不能正常与通讯管理机建立连接时，应检查后台监控计算机是否与通讯管理机连接到同一个局域网上或后台监控软件的TCP通信参数是否与通讯管理机网卡参数中的TCP通信参数相一致。在后台监控软件与通讯管理机正常通信后，可将后台监控软件上显示的遥测、遥信数据与装置上显示的相应数据进行核对，并可对相应的装置进行遥控。

六、应用说明

1、安装：实际应用中，UNT-CMII-B通讯管理机既可以直接安装到各种智能测控保护单元的开关柜上，也可单独组屏，通信电缆接入即可。

2、连接设备数量：通讯管理机系统数据实时性与串行口所连结的间隔层测控保护设备数量有关，所连接的间隔层设备数量越多，系统数据刷新速度越低。通讯管理机的每个串口最多可连接32台间隔层设备，工程应用时应根据实际设备数量选择通讯管理机数量，合理分配各串口连接间隔层设备数量，尽量减少每个串口所连接间隔层设备数量，提高系统的数据刷新速度。

3、通信介质的选用：正常情况下普通的屏蔽双绞线即可满足通信要求，当距离超过500米或电磁干扰非常强烈时建议使用光纤作为通信介质。

服务承诺

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