PSX643技术说明书

规约转换器PSX640（COM板）

软件使用说明

国电南京自动化股份有限公司

2001.08

一、硬件概述

本规约转换器分为PSX640和COM板两种类型。其中PSX640为独立设备，它具有一个以太网接口，一个RS232/422/485接口，一个6位指拨开关；COM板为插件式模块，借用PSR650或PSX600电源，它具有三个以太网接口，两个RS232/422/485接口，一个8位指拨开关。

1、以太网的使用

接至设备端时，应采用交叉线，接至HUB时，应采用直通线。COM板三个接口的网络号部分不能相同。目前子网掩码保留为255.255.0.0。

2、RS232/422/485的使用

?RS232管脚：2＝收，3＝发，5＝公共地；RS422/485管脚：1＝OUT-，2=OUT+，3=IN+，4=IN-。

?方式选择由指拨开关决定，1、2号开关用于串口1，其中，1、2在OFF位置为232方式；1在ON位置为422方式；2在ON位置为485方式。3、4号开关用于串口2（COM 板），方法类推。方式选择是一种软跳线，最终由软件决定，改变开关设置后，只有在设备再次上电后才会有效。

?COM板串口硬件接线分别由JP5－JP6（串口1）和JP7－JP8（串口2）设置，当工作在422/485方式时，需短接1－2；工作在232方式时, 需短接2－3。PSX640采用了电子切换方式，只需使用相应的插座，无需设置硬件接线。

3、参数设置

?将COM板指拨开关7/8（PSX640：5/6）置于ON位置，使用串口线连接PC机和COM 板串口1/2（需设置为232接线方式）或PSX640的RS232口，上电。

?启动Windows超级终端，设置PC串口波特率9600，数据位8，无校验，1位停止位, 【ASCII码发送】选项选中【以换行符作为发送行末尾】，【ASCII码接收】选项选中【将超过终端宽度的行自动换行】，按回车键，输入用户名（sac）和用户密码（1234），将显示选择菜单，可进行相应参数的设置。

?设置完成后，选择【保存修改】即可。

?正常运行时，最后两位指拨开关必须置于OFF位置。

4、终端调试

在正常运行时，可以通过TELNET或windows超级终端登录COM板（PSX640）相应IP地址的TELNET端口（23），对于超级终端除使用TCP/IP连接方式外，其他设置同上。该方式提供了基于PC终端的人机交互功能，用于对软件的调试/测试。主要功能有通讯参数设置、设备浏览、描述表浏览、数据库监视、设备操作及网络监视。仅限于规约开发人员使用！

二、软件概述

本软件用作规约转换器，实现接入或接出功能，适用于PSX640和COM板。所谓接入是指将其他厂商的IED设备接入PS6000自动化系统；接出是指将PS6000设备接入其他厂商的自动化系统。为实现软件的统一维护和管理，本软件与工程实施无关的部分将以函数库的形式提供给规约开发人员。系统绑定了PS6000设备侧和主站侧的103规约。

1、系统组态

2、系统启动模块（system.h）

?初始化硬件环境

?初始化软件环境

?执行设备侧初始化过程IED_Initialize()

该接口需要开发人员定义，用以创建IED设备。

?执行主站侧初始化过程MST_Initialize()

在实现接出功能时，该接口需要实现者定义，用以初始化主站侧协议。对于接入功能，该接口已由系统定义。

?创建虚拟设备用以报告设备的通讯状态

该虚拟设备按设备创建的顺序定时查询设备的通讯状态（设备的通讯状态由设备侧协议设置），生成遥信量，目前可以监视的设备数为64。该虚拟设备占用一个设备标识。

?提供软计时及看门狗服务

3、设备管理模块（dev_mng.h）

?提供统一的设备描述和数据描述

?提供设备创建及设备检索功能

?利用设备提交的协议接口为系统提供一组统一的设备操作接口

所谓协议接口是指系统的设备操作接口到具体设备的实现接口的映射。该协议接口必须由设备侧协议实现，否则该类设备将无法创建。

4、数据管理模块（inforec.h）

?记录及检索需存储转发的信息

?状态量：遥信量、遥测量、遥脉量、压板类

设备侧协议必须初始化相应设备所具有的状态量（包括值和数目）。设置遥信量或压板状态时，系统将比较库中原有状态，如有变化，将自动生成遥信变位或压板变位信息以便及时向主站反映当前状态。

?变化量：动作/告警事件、遥信SOE、遥信变位、遥测越限、压板变位信息对于遥信SOE和遥信变位信息，系统自动更新相应设备的遥信量；对于遥测越限信息，自动更新其遥测量；对于压板变位信息，自动更新其压板状态。

?支持多主站方式

主站侧协议可以通过申请来获得检索数据库变化量信息的访问指针，在需要检索时提交给数据管理模块。目前支持16个主站。

5、串口驱动模块（uart.h）

?提供对串口的打开/关闭及读/写操作

?报文的分割交给具体规约处理

?字符间隔超时为30ms

?报文最大长度为300

6、公共模块（generic.h）

?BCD码和二进制码的转换

?CRC-16计算

?浮点数的转换

7、限制和约定

?设备标识约定

0为无效设备，100为系统虚拟设备，0xFFFF为广播标识。

?最多可创建的设备数

目前可支持100个设备数（包括虚拟设备）。

?一个设备的信息容量

遥信量：64；遥测量、遥脉量：40；压板：32；定值：60；保护测量：20。参见system.h。?编号约定

具有编号属性的信息（如变化量、遥控点等），其起始编号为1，并按实际的配置表顺序递增。

8、软件支撑系统

?NUCLEUS实时多任务系统（nucleus.a）

维护着实时多任务环境，并为多任务之间的协同工作提供了大量的设施。它是系统高效运行的基础

?TCP/IP协议库（nukenet.a）

实现了TCP/IP协议簇绝大部分的协议，为系统在以太网上的广阔应用提供了有力的支持。其最主要的协议有可靠传输协议(TCP)、数据报协议(UDP)及网络互联协议(IP)。

9、103规约在PS6000系统中的实现

?如何建立连接（通讯协商）

主站定时向网络广播一条报文，表明其身份(IP地址)，该条报文也用于主站的广播对时。子站收到该条报文后，如报文中含有时间信息，立即设置本系统时间，同时判断同该主站的连接是否已经存在。如果不存在则向该主站申请建立连接，协商可靠性数据传输的一些控制参数值。连接建立之后，数据传输通道准备就绪。

?可以传输的信息

四遥信息：遥信量、遥测量、遥脉量、遥控命令

保护信息：定值类、采样值、压板类、动作/告警事件、录波数据、

其它信息：信号复归、时间设置、自解释描述信息

?信息的传输方式

采用平衡式传输方式，即问答式和循环/突发传送相结合的方式。循环上送的量有遥信量、遥测量及压板状态量。突发传送的量有动作/告警事件、遥信SOE、遥信变位、遥测越限及压板变位信息。

三、接口说明

1、系统启动模块

?数据描述

T_DATE、TSOFTINFO、T_SYS_CONFIG。

?全局变量

g_tSoftInfo：软件版本信息；g_sys_config：系统配置信息；g_dTCounter：系统1ms中断计数器。

?系统时间访问

SYS_Get_Clock、SYS_Set_Clock

在主站发出对时命令时，除需要调用设备对时命令外，也应该设置一下系统时间。

?软件监视器操作

SYS_Create_Watchdog、SYS_Start_Watchdog、SYS_Reset_Watchdog、SYS_Stop_Watchdog 类似于对秒表的操作，如果在指定的时间内没有调用复位/停止命令，系统将重新启动！

时间以毫秒为单位。一般情况下，无需使用！

2、设备管理模块

?数据描述

T_MESSAGE、T_IED、T_LIST、T_CHANNEL、T_SET_ITEM、T_SET、T_ANALOG_ENTRY、T_SET_ENTRY、T_EVENT_ENTRY、T_ALARM_ENTRY、T_SFC_ENTRY

?设备协议接口T_SERVICE

设备侧协议必须提供该接口，具体使用如下：

BOOL xxx_service(T_IED *p_ied, T_MESSAGE *p_msg)

{

映射服务消息到设备的内部操作接口

switch(p_msg->m_type)

{

case MSG_T_INIT:

初始化协议，必须返回TRUE，否则该类设备将无法创建。

case MSG_T_OPEN:

(T_IED *)(p_msg->m_data):当前要创建的IED的指针。

初始化设备，必须返回TRUE，否则该设备创建失败。

case MSG_T_LIST:

(T_LIST *)(p_msg->m_data):T_LIST指针，其中T_LIST::l_type指明所要的描

述表类型

if (p_msg->m_flag == MSG_F_READ)

{

设置T_LSIT::l_size和T_LIST::l_ptr域，返回操作结果。

}

break;

case MSG_T_ANALOG:

(T_CHANNEL *)(p_msg->m_data):T_CHANNEL指针

if (p_msg->m_flag == MSG_F_READ)

{

读取设备采样值，返回操作结果。

}

break;

case MSG_T_SET:

(T_SET *)(p_msg->m_data):T_SET指针，其中T_SET::set_no指明所要操作的定值区号。

if (p_msg->m_flag == MSG_F_READ)

{

读取设备定值，返回操作结果。

}

if (p_msg->m_flag == MSG_F_CHECK)

{

选择写设备定值，返回操作结果。

}

if (p_msg->m_flag == MSG_F_WRITE)

{

执行写设备定值，返回操作结果。

}

break;

case MSG_T_ZONE:

if (p_msg->m_flag == MSG_F_READ)

{

(WORD *)(p_msg->m_data):定值区号指针

读取定值区，返回操作结果。

}

if (p_msg->m_flag == MSG_F_CHECK)

{

p_msg->m_data:定值区号

选择写定值区，返回操作结果。

}

if (p_msg->m_flag == MSG_F_WRITE)

{

p_msg->m_data:定值区号

执行写定值区，返回操作结果。

}

break;

case MSG_T_SFC:

LOWORD(p_msg->m_data):压板编号

HIWORD(p_msg->m_data):压板状态,0退出，非0投入if (p_msg->m_flag == MSG_F_CHECK)

{

选择写压板状态，返回操作结果。

}

if (p_msg->m_flag == MSG_F_WRITE)

{

执行写压板状态，返回操作结果。

}

break;

case MSG_T_CTRL:

p_msg->m_data:遥控点号

if (p_msg->m_flag == MSG_F_CHECK)

{

选择遥控，返回操作结果。

}

if (p_msg->m_flag == MSG_F_WRITE)

{

执行遥控，返回操作结果。

}

break;

case MSG_T_SIGNAL:

if (p_msg->m_flag == MSG_F_WRITE)

{

执行信号复归，返回操作结果。

}

break;

case MSG_T_CLOCK:

(T_DATE *)(p_msg->m_data): 时间指针

if (p_msg->m_flag == MSG_F_READ)

{

读取设备时间，返回操作结果。

}

if (p_msg->m_flag == MSG_F_WRITE)

{

if (p_ied != 0)

单点对时，返回操作结果。

else

广播对时，返回操作结果。

}

break;

}

不支持的设备操作

return FALSE;

}

?设备创建及检索

DEV_Create_IED、DEV_Search_IED、DEV_First_IED、DEV_Next_IED

在IED_Initialize()中调用设备创建接口（支持集中创建和分批创建）。检索功能可在任何需要设备信息的地方使用。

?描述表服务

DEV_Get_List

对于接入应用，设备侧协议对于其支持的保护信息（即自解释信息）必须提供描述表查询服务。对于接出应用，系统虽然也支持描述表服务，但由于资源的限制，对于同一类描述表采用了单一存储方式，故主站侧规约在处理完某一类描述表之前，不可以再查询该类描述表，否则会覆盖原来的描述表。

?保护采样服务

DEV_Get_Channel

用以获得设备的一些实时测量信息。

?定值类服务

DEV_Get_Setting、DEV_Check_Setting、DEV_Set_Setting

DEV_Get_Zone、DEV_Check_Zone、DEV_Set_Zone

主要有定值读/写操作和定值区读/写操作。写操作分为选择和执行两个步骤，分别对应于主站的选择命令和执行命令。

?软压板类服务

DEV_Check_SFC、DEV_Set_SFC

提供对软压板的设置，目前一次只能设置一个软压板，0退出，非0投入。压板编号从1开始。

?遥控类服务

DEV_Check_Control、DEV_Remote_Control

遥控对象号从1开始。

?信号复归及时间服务

DEV_Reset_Signal

DEV_Get_Clock

DEV_Set_Clock：如要进行广播对时，需传递广播标识。

3、数据管理模块

?数据描述

T_EVENT、T_ALARM、T_SOE、T_DIC、T_OVERLINE、T_SFCC、T_DI、T_MEASURE、T_PULSE、T_SFC

?变化量访问指针申请及释放

INF_Open_Database：申请访问指针，并清除该访问指针的当前所有变化量信息。

INF_Close_Database：释放访问指针，一般情况下，无需使用。

?动作事件记录及检索

INF_Record_Event：记录一条动作事件

INF_Search_Event：判断某设备是否有动作事件记录

INF_Get_Event：取设备的动作事件记录，如果存在，取出该条记录，返回TRUE。

INF_Reset_Event：清除设备的所有动作事件记录，不影响其他访问指针。

?告警事件记录及检索

参见动作事件记录及检索。

?遥信SOE记录及检索

除记录时自动更新相应设备的遥信量外，其余参见动作事件记录及检索。

?遥信变位记录及检索

除记录时自动更新相应设备的遥信量外，其余参见动作事件记录及检索。

?遥测越限记录及检索

除记录时自动更新相应设备的遥测量外，其余参见动作事件记录及检索。

?压板变位记录及检索

除记录时自动更新相应设备的软压板外，其余参见动作事件记录及检索。

?遥信量访问接口

INF_Set_Di、INF_Get_D、INF_Preset_Di、INF_Check_Di

INF_Set_Di除更新遥信库外，还会通过比较自动生成遥信变位信息。

?遥测量访问接口

INF_Set_Measure、INF_Get_Measure

?遥脉量访问接口

INF_Set_Pulse、INF_Get_Pulse

?软压板访问接口

INF_Set_SFC、INF_Get_SFC、INF_Preset_SFC、INF_Check_SFC

INF_Set_SFC除更新压板库外，还会通过比较自动生成压板变位信息。

4、串口驱动模块

?数据描述

T_UART_CONFIG

?串口操作

UART_Open：打开串口

UART_Read：接收报文，如果没有报文则按指定的时间（ms）等待。规约负责校验所接收报文的正确性，如果报文长度大于系统所规定的最大报文长度，可分几次接收。

UART_Write：发送报文

UART_Close：关闭串口，一般情况下，无需使用。

?回调接口

回调接口由具体规约定义，用以判断数据帧的结束。不可以有其它耗时的操作（如CRC 计算等），否则，可能会导致接收出错。若回调接口置为0，则系统使用自动识别方式来判断数据帧的结束（即接收线空闲11位时间，数据帧结束），该方式适用于大多数响应速度较快的设备，若不能适用，必须定义回调接口。

5、公共模块

?BCD码和二进制码的转换

最大转换范围：0－9999

?CRC-16计算

生成多项式：G(x) =x^16 + x^15 + x^2 + 1

?浮点数的转换

Motorola浮点数和Intel浮点数的转换。

四、系统组成

1、公共部分

?系统库

nucleus.h, nucleus.a, nukenet.a

?链接说明

debugbdm.spc：BDM调试用链接说明文件

debugrom.spc：ROM固化用链接说明文件

?相关文件

typedef.h, generic.h, uart.h, system.h, inforec.h, dev_mng.h, mc68332.hs

start.s：由于软件调试的需要，不能绑定到库中。不允许作任何修改！

x103.h：提供103设备侧协议接口x103_service。

?PSX库

psx_imp.a：用于PSX640接入系统

psx_exp.a：用于PSX640接出系统

?COM库

com_imp.a：用于COM板接入系统

com_exp.a：用于COM板接出系统

2、设备侧协议

?以太网上的103规约（x103.h）

已绑定到接出库中，创建时在T_IED::dev_data[0-3]指定设备IP地址，T_IED::dev_data[4]指定设备公共地址。目前在物理连接上最多可接30个物理设备（与实际所要接出的物理设备数无关）。如果超出该数目，必须将设备分网段接出。考虑系统冗余需要，一个网段最好不要超过25个物理设备。

?94规约（x94.h, x94.c, x94_ini.c）

创建时在T_IED::dev_data[0]指定保护地址，T_IED::dev_data[1] 指定CPU号，使用串口1（m_94_port）。另外，需要定义不同类型设备的描述表【事件表、告警表、定值表】，具体定义方法参见x94_ini.c。

?MODBUS规约

创建时在T_IED::dev_data[0]指定设备地址。

?其他规约

华为直流屏：hw_dc.h, hw_dc.c

奥特迅直流屏：atx_dc.h, atx_dc.c

泰坦直流屏：tt_dc.h, tt_dc.c

浩宁达电度表：hnd.h, hnd.c

海尔空调器：hr_kt.h, hr_kt.c

星炬接地检测：xj_jd.h, xj_jd.c

3、主站侧协议

?以太网上的103规约

已绑定到接入库中，设备标识作为103公共地址域。目前最多可支持8个主站。

?94规约（94.h , 94.c, 94_ini.c）

目前假定保护地址（m_94_addr）为1，设备标识作为CPU号，使用串口（m_94_port）1。另外，需要定义不同类型设备的发码表【事件表、告警表、定值表、测量表】，具体定义方法参见94_ini.c。

4、其他

?SDS调试用配置文件：gateway.wsp

?PROG32下载用配置文件：gateway.32p

?SDS下载用配置文件：burn_down.wsp

五、工具软件的使用

1、SDS编译、调试软件

?环境设置

假定SDS安装在D:\SDS70目录下，应在autoexec.bat中加入如下设置：

PATH =%PATH%; D:\SDS70\CMD

SET INC =@ D:\SDS70\LIB68000\INCLUDE

SET LINKER=-y @D:\SDS70\LIB68000\LIBC.A

?标准C语言库创建

编辑D:\SDS70\LIB68000目录下的C语言库配置文件optas和optcc，打开-V 32和-O d 选项，保存修改。运行该目录下的makelib.bat生成C语言库libc.a和libf.a。

2、supprj项目管理软件

?项目创建

打开supprj，选择工作目录和备份目录，添加所要的组并将文件更新到工作目录，保存项目（假定为test.prj）。

?编译设置

SDS70路径设置为D:\SDS70

C编译设置设置为-Od –DPLUS

ROM容量设置为256K

选择【输出调试版本】和【输出可固化版本】

?选择【编译连接】或【全部重建】命令，将在工作目录生成调试版文件test.out和固化版文件test.dwn。

3、程序固化工具

?PROG32

该工具适用于Windows 98，在Windows 2000中可能无法正常运行。

将固化版文件test.dwn拷贝到PROG32目录下，并改名为test.s19。

连接BDM线，短接JP2跳线2-3，接上电源，运行PROG32。

执行【CHOOSE MODULE】，选择gateway.32p，【BASE ADDRESS】输入0。

执行【SPECIFY S RECORD】，选择test.s19。

执行【ERASE MODULE】，进行擦除操作。

执行【PROGRAM MODULE】，进行固化操作。

固化完成后，退掉电源，取下BDM口，JP2跳线恢复到1-2位置。

?SDS调试下载

将固化版文件test.dwn拷贝到BURN32目录下，运行make，生成dw.out。

连接BDM线，短接JP2跳线2-3，接上电源，运行SDS调试软件。

选择【Tools】【Load Workspace】命令，选择burn_dwon.wsp。

选择【File】【Debug】命令，选择dw.out，按【OK】开始下载。

按【GO】命令开始固化，固化过程约需10秒钟左右。

固化完成后，退掉电源，取下BDM口，JP2跳线恢复到1-2位置。

六、需要注意的问题

1、什么是任务？

?与系统其他部分交互的活动的实体

?能够完成相对独立的功能

?与其他任务存在功能协作或资源冲突的关系

?不能一直占用共享资源

?一个主循环

2、通讯资源冲突解决

?使用局部资源

?使用信号量机制

NU_Create_Semaphore：创建一把锁

NU_Obtain_Semaphore：上锁以防他人闯入

NU_Release_Semaphore：解锁把机会让给别人?使用一个独立的通讯处理任务

3、软件的细心设计及全面测试

?阅读并理解规约，结合系统进行恰当的信息分类?细心编码

?使用串口调试软件来模拟设备端或主站端

?开始调试程序时尽量使用单步跟踪方式

4、认真对待软件中出现的问题

?规约文本是否和实际的实现相一致

?是否有违规的操作

?数据转换是否正确

?基础软件是否正确

?认真分析，找到问题的根源

5、软件的文档化

?注明规约的使用场合和使用时应注意的事项

?注明规约的修改记录及修改原因

?注明遥信、遥测及遥脉的名称

?针对规约的重点问题作一个简单说明

?对代码进行适当的功能注释

?成熟规约的集中管理和共享