ADAM模块的变电站环境量控制系统设计

朱春强

（西安电力高等专科学校 陕西西安 710032）

ADAM模块的变电站环境量控制系统设计

朱春强

（西安电力高等专科学校 陕西西安 710032）

介绍了ADAM4000模块在无人值守变电站环境量控制系统中的应用。首先通过对ADAM4000的原理、系统连接及和串口通讯的硬件连接和软件协议的分析，实现了设备运行状态的读取以及远程控制。接着建立了数据库管理系统，实现了一个完善的变电站环境量控制系统。重点介绍了ADAM4052数字量输入模块和ADAM4060继电器输出模块，以及相应的常用命令。最后给出了具体硬件连接图及其在无人值守变电站远程控制中的应用。

亚当模块；环境量控制；无人值守变电站；串口通信

引言

在电力系统远程无人值守变电站中，我们经常要在电力调度控制中心对远程环境量设备进行控制；另外，对于一些无人值守变电站远程设备异常报警，开关量数据无法保留，当系统报警以后，控制中心无法得到是哪路报警；同时，无人值守变电站远程环境量设备的运行状态电力调度控制中心无法远程监控。在此，我们通过对研华科技ADAM4060和ADAM4052分析和电路的设计解决此类问题。本文以ADAM4000系列在西安供电局户县供电分局无人值守变电站环境量控制（灯、空调、风机等）的成功应用及多路报警接收和设备运行状态采集为背景，介绍了其在无人值守变电站的应用。

1 ADAM模块

1.1 ADAM概述

ADAM系列是一套内含微处理器的传感器-计算机智能接口模块。它们可以由一系列简单的ASCII码格式的命令远程地控制，并且采用RS-485协议进行传输。它们提供信号的调制、隔离、范围限制、A/D或D/ A转换、数据比较以及数字量通信。有些模块可以提供数字量I/O线路给控制延迟以及TTL设备。

RS-485可以提供低噪声的传感器读取，因此模块可以离数据源更近。主机的一个COM口和ADAM模块通过RS-232/RS-485转换器连接到RS-485网络上。在RS-485网络中只需要2根线：DATA+和DATA-。

ADAM模块的应用主要有以下几个方面：远程数据获取、过程监控、工业过程控制、电源管理、管理控制、安全系统、实验自动控制、建造自动控制、产品检测、数字控制。

1.2 ADAM4000系列模块

ADAM4000系列是研华公司的数据采集模块，其采集信号种类多；具有RS-485串口通信能力可方便建立远程控制网络。本例中用到ADAM4052和ADAM4060两个模块。

2 ADAM4000工作原理图

2.1 ADAM4060对远程环境设备的控制

ADAM4060用来控制外部的继电器的开闭，通过继电器完成对外部设备的控制。ADAM4060输出4路继电器信号，可以控制4路继电器输出（如图1）。

图1 ADAM4060连接原理图

2.2 ADAM4052对报警信息和设备状态的保留

ADAM4052用来对外部报警输入接收，并能保留设备状态信号，以供巡检；即当调度控制中心报警发生时监控主机向ADAM4052发出巡检命令，得到此刻ADAM状态，通过对返回数据位的分析即可知道是哪路报警（如图2）。同时，系统通过巡检各个ADAM也可以知道当前设备的状态。

图2 ADAM4052连接原理图

2.3 ADAM4000系列模块与系统连接

多个ADAM连接通过RS485通讯总线将其并联连接（图3）。其地址可以通过软件配置为00，01，02h…等，通讯接口：9600，8，1，0；可以通过其配套软件更改。

图3 ADAM4000系列连接图

3 RS232与RS485通讯

系统要和ADAM通讯，通常使用的是计算机串口，实际的变电站远程设备控制中我们使用的是网络串口NPORT。使用计算机串口我们要通过RS232转RS485设备将其转换（图4），即可通过计算机的串口对ADAM控制。

图4 RS232与RS485通讯转换器原理和连接图

4 ADAM4000数字I/O和继电器输出控制协议

系统要和ADAM通讯，协议是至关重要的，以下介绍ADAM4060，ADAM4052的串口通讯协议：

（1）使用串口。设备：NPORT 串口：3。

（2）4060协议格式。#AABB（data）（cr）（协议是发“字符串”，并加“回车符”）。AA：ADAM地址；BB：继电器控制协议；data：发的数据；（cr）：回车符（0dh）。

（3）远端模块。设备：ADAM4060。可控制路数：4路。协议ADAM地址：01，02，03，04h，...。

设备：ADAM4052。信号输入路数：8路。协议ADAM地址：05h…

（4）4060继电器控制。继电器控制协议：多路同时控制：（BB为00h）；Data：0Fh（四路全开）；00h（四路全关）；Data按位（Bit）设置：0000，1010（表示2、4路打开；1、3路关闭）即0Ah。

单路控制：（第一个B为1，第二个B为Relay的地址）。Relay1地址：1h；Relay2地址：2h；Relay3地址：3h；Relay4地址：4h；Data：打开继电器（01）；关闭继电器（00）。

5 4060协议举例

Command：#140005（cr）

Response：>（cr）协议有效

意义：

将14h号ADAM控制的1，3路继电器打开，2，4路继电器关闭；

Command：#151201（cr）

Response：>（cr）协议有效

意义：

将15h号ADAM控制的第2路继电器打开；Command：#011300（cr）

Response：>（cr）协议有效

意义：

将01h号ADAM控制的第3路继电器关闭；

6 巡检协议举例

协议格式：$AA6（cr）AA：ADAM地址；cr：回车

返回值：！（data1）0000

举例：

命令：$AA6（cr）AA：ADAM地址；

返回：!070000 07（h）=0000，0111（b）；

对于4060表示此ADAM：0，1，2路继电器（长开继电器）闭合；反之，继电器打开；对于4052表示此ADAM：0，1，2路有报警，制热空调、制冷空调没运行，见图5。

图5 示意图

7 结束语

采用ADAM4000系列数据采集模块可方便快速地建立远程控制系统。该实例无人值守变电站实现了远程控制，数据采集，数据库信息系统的建立等方面的工作。改善了原系统的工作方式，实现了远程控制，并且能自动记录环境设备的状态信息与操作信息，简化了操作人员的日常操作，有利于事故分析。ADAM4060和ADAM4052数据模块，已在西安供电局户县供电分局和汉中供电局无人值守变电站成功应用，主要控制远程无人值守变电站的灯、空调、风机和监控设备总电源和瞬时记录报警、制热空调及制冷空调的状态等，控制稳定、准确。

[1]张延松，胡云苹，俞辉，等.分布式变电站的实时信息采集与监控系统设计[J].电气传动，2010（01）.

[2]毕国玲，陈涛，等.多功能嵌入式远程信息采集与监控系统[J].微电子学与计算机，2010（10）.

TP273

A

1004-7344（2016）03-0261-02

陕西省科学技术研究与发展计划工业攻关项目（2014K05-37）。

2016-1-6

朱春强（1974-），男，陕西汉中人，讲师，硕士，从事领域计算机控制领域的软件开发工作。