基于CAN总线的变电站监控系统

二、软件设计
软件设计的关键是CAN通信软件的程序设计。CAN通信软件设计的一层结构模型为:网络物理层、数据链路层和应用层。网络物理层和数据链路层的功能由CAN接口器件完成，包括硬件电路和通信协议两部分。CAN通信协议规定了四种不同用处的网络通信帧，即数据帧、远程帧、错误指示帧和超载帧。CAN通信协议的实现，包括各种通信帧的组织和发送，均是由集成在SJAl000通信控制器中的电路实现的。因此，系统软件开发的重点在应用层软件的设计上，主要包括初始化、发送、接收三大部分程序。
2.1 初始化程序
初始化程序主要是通过对CAN控制器SJAl000控制段中的寄存器写入控制字，进行初始化，从而确定SJAl000的工作方式。其流程图如图4所示。


2.2 发送程序
发送程序是把需要发送的信息帧送至SJA1000的发送缓冲区，并且启动发送命令。信息从SJAl000的发送缓冲区到CAN总线的过程则由SJA1000自动完成。程序流程如图5所示。


2.3 接收程序
接收程序是从SJA1000的接收缓冲区读取要接收的信息，释放接收缓冲区，并对接收的信息进行处理。信息从CAN总线到SJA1000接收缓冲区也是SJA1000控制器自动完成的。程序流程如图6所示。


三、结语
采用基于CAN总线的变电监测监控系统，既可避免使用大量电缆将TV，TA二次侧电参数传送至中控室；又可减少线损造成的误差，提高测量精度；还可取代中控室，使之节约占地面积与基建投资。该系统与传统的变电站监测监控系统相比，具有如下特点：
a.前端智能单元可安装于TA或TV端子箱内，对所采集的数据就地处理，数字化传送；
b.网络由两根双绞线组网，故障率低，通信波特率高；
c.解决了传统监测系统中TV，TA到中控室间的压降问题，测量精度高；
d.抗干扰能力强，能在户外恶劣条件下运行；
e.结构简单，体积小，安装、维修方便。