摘要：CAN总线是初为汽车和工自动控制领域而开发的一种控制局域网，由于其具有通讯速度高、时实性好、靠得住性高、毗连利便和性能价格比高等诸多特点推动其运用的迅速成长，尤其在电力系统变电站综合自动化方面获得普遍运用。随着变电站内自动化水平的不竭提高，对信息传输的要求也越来越高，常规的RS232、RS485等主从式总线已不能知足要求，而选择好的现场总线作为站内通讯网就显得很是重要，该文连系变电站综合自动化系统的现实运行情况，介绍CAN现场控制总线的特点及其运用。
在计较机数据传输领域，持久以来使用RS232和CCITTV2.4通讯尺度，这些都是低数据速度和点对点的数据传输尺度，在复杂或年夜规模场所（工控制自动化或生产自动化领域）中需要使用年夜的传感器、控制器、智能装备单元等，它们散布在较普遍的范围内，如采用传统的星型拓扑结构，则安装成本和介造价很是高，如采用LAN网总线型结构，电缆可削减，但LAN介和所需软件及硬件又使整体造价与传统的星型拓扑结构相差无几。所以必需开发出造价低、编程利便的通讯控制器，同时又能适合现场情况下使用，CAN现场控制总线就是在这类布景下发生的。
随着变电站自动化水平的提高，变电站内微机庇护装备都采用庇护和丈、控制一体化设计思想，经由过程现场总线互连，完成信息上送；同时站内微机庇护装备也采用散布式安装，就地安装于开关柜上，经由过程现场总线互连，这样省往了年夜二次电缆，削减了施工、安装、维护的工作，下降了整体造价。
下面连系DISA变电站综合自动化系统对CAN总线特点和使用中的问题作介绍。
1CAN现场总线的特点
控制器局域网(CAN：ControlAreaNetwork)属于现场总线，它是一种能有用支持散布式控制和实时控制的串行通讯网络，完知足电力系统实时和靠得住性要求。
CAN总线设计成为开放式系统，遵从OSI七层基准参考模子中物理层、数据链路层和运用层尺度，具有以下特点：
·多主站可以凭据先权进行总线会见；
·无破坏性的基于先权的仲裁；
·有接收滤波的多地址帧传送；
·设置装备摆设灵活；
·强有力的毛病处置能力；
·发送时代若丢失仲裁或由于犯错而遭破坏可自动收发；
·暂时毛病和故障节点的判别和故障节点的自动脱离；
·对于高先权报文确保期待时间；
·传输速度可编程；
·工作温度为-40～ 85℃。
CAN现场总线提供高性能的串行网络通讯所必需的所有硬件，它经由过程运用CAN协议局域网控制通讯流，知足自动化要求：
·短报文长度，时实性好；
·确保紧急报文的期待时间；
·总线会见先权取决于报文标志符，确保信息的先权；
·强有力的毛病处置能力，增强了信息传输的靠得住性；
·设置装备摆设灵活以答理局域进行扩大；
·编程和设计简单，便于推行；
·物理介简单，屏障双绞线即可；
·性能价格比高，今朝运用普遍，便于互联。
CAN系统内两个肆意节点之间的年夜传输距离和其位速度有关，如表1所示。
在组成站内自动化系统时要参考表1，斟酌各节点之间的距离和所设定的通讯速度之间的关系。
CAN数据帧由七个分歧位场组成，它们是：帧肇端(SOF-StartOfFrame)、仲裁场、控制场（两位保留 DLC场）、数据场、CRC场、ACK场和帧竣事场(EOF-EndOfFrame)。
DISA变电站综合自动化系统选用SJA-1000作为CAN控制器。
2CAN控制器接口
82C250是CAN总线控制器和物理总线的接口，它提供对总线的差动发送能力和对CAN控制器的差动接收能力。
82C250主要特征：
·高速，高达1Mbit/s；
·具有抗瞬间干扰能力和庇护总线能力；
·低功耗，热防护能力；
·某个节点失落电不会影响系统总线；
·可有110个节点毗连。
以微处置器CPU为焦点，用SJA-1000为CAN总线控制器，用82C250为CAN总线控制器接口，组成单片机系统。如图1所示。
图2是CAN控制器SJA-1000和CAN控制器接口82C250典型电路图，应斟酌现场情况干扰，图中6N137用于光电隔离，在总线的首结尾都要并联12W电阻，避免传输旌旗灯号的反馈。
3在自动化系统中的运用
DISA变电站综合自动化系统主要适用110kV变电站、35kV变电站及工矿企10kV配电所和厂用电系统。它完全取代常规变电站中的二次装备，集丈、控制、旌旗灯号、远动及运行治理等功能于一体，是一种真实的散布涣散式系统。采用CAN作为现场控制总线，同时配有远程通讯接口，可实现远测、远信、远脉、远调、远控等功能，可实现全新的由计较机运行治理的无人值守的变电站。
该系统是在吸收国内外同多年来在变电站自动化系统方面的诸多成功经验的根蒂根基上，借助于计较机运用技术的成长，加上对变电站自动化系统若何很好进行数据通讯和信息传输和工程化的思想，普遍听取了广年夜用户的建议而开发研制出来的全新涣散散布式系统。
DISA变电站综合自动化系统具有技术进步前辈，功能设置装备摆设合理，数据通讯好，信息传输靠得住性高，系统工程化设计简洁，各系统均具有涣散下放于就地开关柜的条件，简化了二次设计，下降了工程造价。另外，DISA系列产物运行维护较常规庇护加倍利便，庇护靠得住性更高，调试安装更轻易，从而可以节省每一年检修所需的年夜人力物力。DISA变电站综合自动化系统具有良的性能价格比，能充实知足电力系统用户的需要，是常规变电站改造及新建35kV、110kV、220kV变电站自动化系统的理想产物，在国内具有水平。
DISA系统设计遵循集中治理、散布控制相对自力的思想，采用模块化单元式设计，以CAN-BUS现场总线为主线，开发了基于不异的硬件平台和软件平台的系列产物。
系统经由过程总控装配毗连着分歧的智能装备（如直流柜、智能电能表等）和主控端，协调这些装备的数据、饬令交换，收集来自现场的分歧类型的实时数据，以分歧的规约经由过程分歧的通讯前言向控制站转发，同时也接收来自控制站的饬令，转送至响应的智能装备。所有这些信息转换成CAN总线协议，从而将整个变电站信息统一到CAN-BUS上。
系统站内采用总线型结构，可扩充110个CAN节点，其网络设置装备摆设示意图如图3所示。其中庇护或测控装配，可以集中组屏也能够就地安装于开关柜。
该系统已成功在现场运行几百套，获得了用户的好评。
4竣事语
在变电站综合自动化系统中采用CAN作为现场串行控制总线，现实运用中完知足综合自动化所要求的信息传输年夜、信息传输时实性好和高靠得住性，同时也使得装备安装和调试及编程带来很年夜利便，而且又削减了工程造价。这些都和CAN总线的特点分不开的，也正由于此CAN总线在电力系统自动控制领域获得了普遍运用。
参考文献：
[1]徐立子.变电站自动化系统的分析和实施[J].电网技术,2000,24(5):25-29.
[2]邬宽明.CAN总线原理和运用系统设计[M].北京:航空航天年夜学出书社,1996.