二、遠動測控RTU裝置 D20概述
遠動RTU測控GE-harrisD20D200裝置 D20是由GE-Harris公司在加拿大的工廠開發(fā)、制造和測試的世界上技術、應用泛、運行數量最多的網絡分布型RTU產品。在世界各地電網已有超過一萬套的設備在運行，中國電網中也有超過700套的D20在運行。國內有一些其他加工廠商的型號，如GR-90、Indactic9033、8894等其核心均為D20產品，
在硬件設計方面，D20采用了高速、低功耗、低噪音、高可靠性、超大規(guī)模CMOS控制器件和可編程陣列技術；其結構和性能參數，按照歐洲的IEC和北美洲的IEEE關于在高電壓、強磁場環(huán)境中運行的電子設備抗過壓和強磁場沖擊干擾的標準進行設計和試驗，因此可廣泛應用于電力、鐵道、油氣輸送、供水等各類運行環(huán)境惡劣又要求高可靠性的監(jiān)控系統(tǒng)中。
D20采用網絡分布型體系結構，因而可針對各種應用場合按實際需要進行配置。D20系統(tǒng)的最小配置為16點DI、8點DO和8點AI，但可以非常靈活地擴展成一個有幾千點或幾萬點I/O處理能力的數據采集或控制系統(tǒng)。
D20主CPU模塊采用了標準的VME總線和開放式軟件平臺，使得D20能夠在標準的數據采集和控制功能的基礎上，實現廣泛的控制應用功能，如變電站的無功電壓控制（VQC）、水輪發(fā)電機組的調節(jié)控制、配電網絡的故障檢測、隔離和恢復供電控制。目前，D20可以提供超過二十種以上的標準控制應用，而其功能強大的可編程控制（PLC）和閉環(huán)控制調節(jié)（PID）工具軟件，使得用戶可以自己編程，實現各種不同的控制應用功能。
D20的主CPU模塊有七個獨立的通信接口和超過140種以上的通信規(guī)約庫，因此，D20能夠方便地與各種計算機主站系統(tǒng)、繼電保護設備、自動控制裝置、計量及測量表計等進行通信，并利用開放的軟件平臺和體系結構，構成一套變電站綜合自動化系統(tǒng)、水輪發(fā)電機組調節(jié)控制系統(tǒng)、電度量采集和處理系統(tǒng)等。
D20不僅能滿足您現在對高可靠性、高技術水準、低維護成本的投資要求，也能滿足您將來更為復雜的系統(tǒng)應用要求。
2.1 D20的基本結構及特點
基于一種開放的分布式處理配置，D20由以下主要部件組成：
l D20M 主CPU模塊，完成通信及控制處理功能；
l D20A
32個模擬量(10DC/20mA)輸入模塊，完成直流模擬輸入處理功能；
l D20S
64個數字量(125DC/6mA)輸入模塊，完成數字輸入量處理功能；
l D20K
32個常開驅動控制輸出模塊，完成控制量輸出處理功能；
l D20C
組合型輸入/輸出模塊，
完成8路輸入/8路輸出模擬量(10DC/20mA)、
16路輸入/8路輸出數字量(125DC/6mA)輸入/輸出處理功能；
l D20AC
9CT(1或5A)/6PT(110V50Hz )交流模擬量輸入模塊，完成交流模擬量輸入處理功能；
l D20KI 控制輸出中間繼電器模塊；
l D20Link D20通信網絡；
l D20電源 D20的工作電源和信號電源；(D20 SPS-1031 P/N580-0297)
(D20 SP_SPS電源 AC220v/AC +5v@5A+12v@1A-12V@0.5A 48VISO@1.5A)
D20Modem D20與其他計算機主站、衛(wèi)星RTU或IED通信的調制解調器。
作為一個網關（Getway），實現各計算機主站、IED設備及RTU之間的信息交換處理。l 多達7個通信接口與計算機主站、IED、RTU進行通信。
D20 的主要特點
l 超過140 種的計算機主站和IED的通信規(guī)約庫。
l 多數據庫管理實現多主站的通信處理。
l 作為一個數據集中器實現與IED和衛(wèi)星RTU的通信。
l 集成化的可編程控制邏輯（Prologic）實現各種自動控制功能。
l 提供Windows環(huán)境下的組態(tài)工具軟件，使得D20的數據庫定義和參數設置非常方便。
l 可方便地增加SCADA或自動控制功能，如PID控制、負荷頻率控制、SOE記錄儀等
l 可構成雙CPU，實現高可靠性的應用。
l 支持從最少的24個I/O點到幾千甚至上萬個I/O點的結構。
D20可以適應不同的應用場合，比如：
l 新建的變電站、發(fā)電廠。
l 原有RTU設備更新，可直接安裝在原來的機柜中，不需要重新架設電源。
l 安裝空間有限或電纜長度有限的老站改造。
l 戶外安裝。
三、 D200概述
D200是在D20基礎上發(fā)展起來的基于VME總線的多處理器的控制平臺。D200 采用高速、低功耗、低噪音、高可靠性、超大規(guī)模CMOS控制器件和可編程陣列技術，具有更高的靈活性，并減少了邏輯線路。
D200采用標準的VME總線和開放式嵌入型的PSOS實時操作系統(tǒng)、多任務并行處理的CCU軟件平臺，使用多CPU的并行處理配置，多個串行通信口通信，可配置以太網接口，并通過網絡同D25等IED設備之間或與其它計算機系統(tǒng)互換信息。
D200采用網絡分布型體系結構，使得不同的應用可以根據實際的需要進行配置。若需要擴充、增加功能時，只需簡單地擴充模件，增加應用軟件，而不需要替換已有設備，因而可以降低運行成本，而且更易于安裝和維護。
D200可支持多達四十二個獨立的通信接口和超過140種以上的通信規(guī)約。因此，D200能夠使之與各種計算機主站系統(tǒng)、繼電保護設備、自動控制裝置、計量及測量表計等進行方便靈活的通信，并可利用開放的軟件平臺和體系結構，構成一套變電站綜合自動化系統(tǒng)、水輪發(fā)電機組調節(jié)控制系統(tǒng)、電度量采集和處理系統(tǒng)等。
D200不僅能滿足您現在對高可靠性、高技術水準、低維護成本的投資要求，也能滿足您將來更為復雜的系統(tǒng)應用要求。
D200主要特點：
l 標準的VME總線技術，可擴展不同功能的VME總線模塊。
l 多處理器環(huán)境（多至6個D20M/D20ME）。
l 多達240個I/O模塊。
---15000個I/O點。
l 多至42個通信接口，140種以上不同通信規(guī)約實現同時與下列各種設備和系統(tǒng)通信
---IEDs智能電子設備。
---SCADA/EMS/DMS系統(tǒng)、HMI系統(tǒng)、MIS系統(tǒng)。
---RTUs, Sub RTUs。
---PLCs。
---其它。
l 支持以太網TCP/IP/DNP，IEC 60870-5-104,UCA的通信協(xié)議實現與上述系統(tǒng)和設備的通信。
l 雙機冗余配置和局域網結構。
3.1 D200主處理器
具有前面所述的D20M++和D20ME的全部功能（見2.2節(jié)）。
3.2 D200單機多處理器
D200單機多CPU由以下模塊組成：
l D20M++/D20ME VME Bus 處理器模塊。
l VME Bus 8MB 共享存儲模塊。
l +5VDC電源。
l ±12VDC電源。
l VME Bus 以太網接口模塊。
l VME設備機架。
D200系統(tǒng)的全部軟件作為固件駐留在EPROM中，D200軟件的核心為CCU，CCU可以使多個D20M++/D20ME CPU模塊在一個系統(tǒng)中并行運行,每個模塊可以用于完成各自特定的應用任務,通過系統(tǒng)中共享內存的數據交換，實現多任務并行處理的功能。
D20與D200對照表如圖3-1所示。
3.3 D200 VME Bus 接口
D200 VME總線接口使D20M++/D20ME模塊可以使用、控制和仲載VME總線。該功能由系統(tǒng)控制電路、總線控制電路和緩存所組成。可選用的系統(tǒng)控制由一個PLD去實現。該電路執(zhí)行VME Bus的單級總線仲載、啟動系統(tǒng)時鐘和總線的超時監(jiān)視。
D200的總線控制是由總線控制器實現的。該控制器為D20M++/D20ME提供了對VME BUS連接所需的全部接口信號?？偩€控制器是一個高速的總線請求器和定時發(fā)生器。該請求器是全異步并且控制了采集和使用總線所需的全部順序。當過程完畢時，控制器就釋放總線。
3.4 D200 VME BUS存儲器
D200 VME BUS 為每個D200 控制單元（CCU）提供多個D20M++/D20ME處理器共享的存儲器模塊。該VMEBUS存儲器模塊將作為CCU駐留的存儲器，也作為公用的CCU數據庫。它采用CMOS芯片來配備后備電池，并把容量為8MB的存儲器，連接在此32位VME總線上。
3.5 D200 VME 以太網接口
D200的VME 以太網模塊由VME總線以太網接口模塊和以太網適配器組成,每塊VME總口
接口模塊上可以支持兩個獨立的以太網適配器，以太網適配器可以是雙絞線插口型的10BaseT RJ45接口，也可以是10Base FL光纖接口，須在訂貨時確定。
3.6 雙機配置的D200系統(tǒng)
雙機系統(tǒng)的基本結構如圖3-2所示，雙機配置的D200系統(tǒng)可以工作在熱備用狀態(tài)或并行工作狀態(tài)。
l 雙機主備運行方式
所有的I/O模塊通過雙端口的D.20Link分別連接到兩臺D200上，與外部通信的串行接口通過RS232的切換模塊與外部設備聯(lián)接，兩臺D200間有一個用于識別運行狀態(tài)的串行口相聯(lián)，兩臺D200工作在主備狀態(tài)時，由主D200負責運行，當主D200發(fā)生故障時，故障自動切換軟件將整個系統(tǒng)的運行切換到另一臺D200,實現D200雙機系統(tǒng)主備運行方式的切換。 l 雙機并行運行方式
兩臺D200的I/O模塊，以太網聯(lián)接方式與雙D200備用方式相同，串行通信的接口可以
通過RS232切換模塊接入兩臺D200，也可以直接分別接入兩臺D200，D200間的狀態(tài)識別通信口不再需要。此時兩臺D200處在并行運行模式，其控制和數據處理由外部計算機和設備進行選擇，任何一臺都可以作主處理機運行，當其中的一臺故障時，設備能夠自動切換到另一臺D200系統(tǒng)上運行。
3.7 標準及保護
SWC Fast Transient ANSI/IEEE C37/90.1~1989（5KV）。
Impulse Protection（5KV）IEC255-4。
IEEE 255-5 Insulation/Isolation：2500VRMS（3500VDC）：>10Mohm@500VDC。
3.8 運行環(huán)境
運行環(huán)境溫度： -20℃ - 70℃
附錄1D20/D200 RTU無人值班變電站典型配置
廣州— 110KV—變電站 遙測64 遙信256 遙控48 脈沖64
1. 主CPU模塊*1 組*
(各模塊均包括RTU標準固件：實時操作系統(tǒng)、外設處理、數據庫管理、后臺診斷、終端支持等及下述硬件模塊)
WESXDAC D20M+KIT (Large Memory Configuration)
-1 Wesdac D20M+
512k RAM,128K NVRAM,512K EPROM
-1 Single Slot Bin
-1 D20 Power supply
2. Modem 及通信模塊*1組*
WESDAC 202/V.23 RACK MODEM KIT
-1 Wesdac 202/.23 rackmount Modem
-1 RS232 Cable Assembly
3. 模擬量輸入(AI)*2組
WESDAC D20A KIT STANDARD TERMINATION
-1 Wesdac D20A
-1 Westerm D20A
-1 Duct Panel
-32 Input Scaling Adaptors
-1 D20 Cable Assembly
4. 數字量或脈沖量輸入(DI/PI)*5組*
WESDAC D20A KIT STANDARD TERMINATION
-1 Wesdac D20S
-1 Westerm D20S
-1 Duct Panel
-1 D20 Cable Assembly
5. 控制量輸出(CO)*2組*
WESDAC D20KR KIT D-TYPE TERMINATION
-1 Wesdac D20K
-1 Westerm D20KR
-1 Duct Panel
-1 D20 Cable Assembly
6. WESDAC D20KI1 KIT STANDARD TERMINATION*6組*
-1 Wesdac D20KI1
-16 KUEP Relays(Single Form X)
-1 Termination Cable Assembly
-1 Duct Panel
7. RTU 機柜(Inclode the Phoenix terminal)*2組*
8. D20 遙信、遙控輔助電源(僅當I/O >５時)+DPI*1組*
9. DNP3.0規(guī)約*1組*
0. Modem(used for remote maintenance)
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