北京中科三代通讯管理机.doc

TPE3000 用户手册

TPE3000 用户手册
通用版 V1.1

变更记录
版本
变更内容
编制
日期
V1.0
发行

2010-8-10
V1.1
全文修订，修改了端子接口标识方式

2010-11-30

版权声明
欢迎您使用中科腾越的产品。为确保您安全、高效、正确的掌握操作方法，在使用无风扇嵌入式装置前请先仔细阅读本说明书，并按照说明书的规定调整、测试和操作。

版权所有：北京中科腾越科技发展有限公司
未经本公司授权不得对内容进行复制、转载和摘编。违反上述声明者，本公司将追究其相关法律责任。

目 录
第一部分 系统及通用接口 6
1.1 产品概述 6
1.2 前面板 7
1.3 后面板 9
1.4 主板定义 11
1.5 机箱尺寸 11
1.6 基本规格 12
2.2 电气绝缘性能 13
2.3 机械性能 14
2.4 电磁兼容性 14
2.5 安全性能 15
2.6 功率消耗 15
2.7 工作环境 15
第三部分 数据接口定义 16
3.1 电源接口 16
3.2 以太网口 17
3.3 COM1-2串口接口 18
3.6 COM3-10串口接口 19
3.7 COM11-18外扩串口 21
3.7 LPT 端口 24
第四部分 TPE3000装置软件平台 25

第一部分 系统及通用接口
1.1 产品概述

TPE3000电力专用无风扇嵌入式装置是一种新型的变电站自动化信息综合管理设备。其将多达8个LAN 端口和10~18个串口以及DIO,IRIG-B 以及等其他功能集中到一个坚固、紧凑的金属机箱中，整机符合电力 4 级认证，是电力通讯等应用的最佳选择。整机无风扇的设计为系统整体的可靠性、稳定免维护的特点提供了保障。2U 高度19英寸的结构和后出现端子的方式更适合机柜上架安装的要求。所有串口两两隔离。
1.2 前面板

指示灯集中于前面板，分别对应电源、硬盘指示、八组以太网、十个串口和扩展接口指示灯（扩展接口功能见各种扩展卡说明书），其中，以太网指示灯分别对应连接指示、数据收发指示；串口指示灯分别对应串口的数据接收指示和数据发送指示。

位置
标识
功能描述
1
PWR1/PWR2
/HDD/RST
电源1，电源2工作指示灯
硬盘指示灯，复位按键。
2
F1-F8
用户自定义指示灯
3
LAN
LAN, 网口1-8，
L指示网络连接，A指示网络活动
4
COM
COM, 串口1到10
RX指示接收，TX指示发送。
5
FUN1
PMC扩展板卡指示，具体定义
详见PMC扩展卡部分。
6
FUN2
PC104-1扩展接口指示灯
7
FUN3
PC104-2扩展接口指示灯
8
USB
前置USB2.0接口
1.3 后面板

后面板包含电源输入接口、电源开关、接地柱、8个RJ45接口的10/100/1000M以太网、2个USB2.0后置接口、标准VGA显示接口、标准PS2键盘和PS2鼠标接口、2个DB9接口形式的串口（COM1-2，均支持RS232/RS485/RS422三种模式，模式的选择可以通过内部跳线实现，出厂默认情况下，COM1-2设置为RS232接口） 、8个凤凰端子接口形式的串口（COM3-10，均支持RS232/RS485模式。串口模式的配置通过BIOS或软件写入EEPROM，串口打开时，驱动读取EEPROM的内容，并依据配置信息设置串口的工作模式。其RS232接口为3线制接口，不支持握手信号） 和2个扩展接口（FUNCTION），标准配置不含扩展卡，这2个扩展接口无实际用途。

位置
标识
功能描述
1
POWER1、POWER2
电源输入接口。支持110V直流输入或220V交直流输入。
2
ON/OFF
电源开关，1为ON,0为OFF。
3
接地柱
接地柱，现场或做EMC实验时，接大地。
4
LAN1-8
10/100/1000M网口，RJ45接口。
5
VGA
标准VGA接口，用于连接显示器。
6
KB MS
KB---PS2键盘、 MS---PS2鼠标
7
COM1,2
DB9接口形式串口，支持RS232/RS485/RS422模式选择，通过内部跳线选择模式，出厂默认为RS232。
8
USB
2个后置USB2.0接口。
9
COM3-10
凤凰端子接口形式串口，支持RS232/RS485接口，RS232为标准3线接口，不支持握手信号。
10
扩展接口
FUNCTION。扩展功能接口，端口定义决定于内部扩展卡。

1.4 主板定义
TPE3000主板集成了八路以太网、十个串口、PC104-PLUS、PMC 等丰富的扩展单元。所有通信口的对外接口布置在装置的后背板上，其中串口采用标准9针D型插头和凤凰端子，以太网采用标准RJ45接头。

TPE3000电力专用无风扇嵌入式设备，其无风扇的设计成功解决了噪音与散热问题；其低功耗工作、运行可靠、强大运算能力。在恶劣环境下，提供客户在嵌入式应用上完美的解决方案。

1.5 机箱尺寸
2U高度，19寸标准机架或桌面放置
W×D×H：425mm×280mm×88.1mm

1.6 基本规格
l CPU：Intel® Atom™ Processor N270, 1.6GHz Single Core with HT
l 芯片组：Intel® 945GSE + Intel® ICH7R
l 内存：1个DDR2-533MHz SO-DIMM槽，最大支持2G。
l 板载512M可选（需定制）。
l 显示：Intel 945GSE集成显卡，8 MB独立显存，最大
l 224MB共享内存，3种显示输出方式
l VGA，DVI，LVDS支持两个屏幕显示不同内容。
l SATA：支持2块2.5寸笔记本硬盘。3Gb/s
l IDE： 支持2块DOM电子盘(单IDE通道)。
l USB： 6个USB2.0接口（两路前置、两路后置、两路内置）。
l PS2： 2个标准PS2接口，支持PS2 键盘、鼠标 。
l VGA： DB15接口， VGA连接。
l 网口：RJ45接口，8个 Intel® 82574 10/100/1000M 自适应网口，支持IEEE1588对时功能。内置DC1500V隔离。
l 串口：DC2500V隔离，RS485/422接口具备防雷保护。
COM1-2 DB9接口，同时支持RS232(9线)/485/422模式。RS232接口支持9线串口MODEM连接。
COM310,凤凰端子接口，同时支持RS232(3线)/485接口。
l 大气压力：80kPa～110kPa
l 使用场所不得有火灾、爆炸、腐蚀等危及装置安全的危险和超出本说明书规定的振动、冲击和碰撞。
2.2 电气绝缘性能
编号
检验项目
1
绝缘电阻
符合GB/T 13729.3.6.1 规定要求：
弱电回路，用250V兆欧表测量绝缘电阻值不小于5MΩ。强电回路，用500V兆欧表测量绝缘电阻值不小于5MΩ。
2
介质强度
符合GB/T 13729.3.6.2 规定要求：
交流电压为2kV（强电回路）或500V（弱电回路）、频率为50Hz、历时1min的介质强度试验，而无击穿和闪络现象。
3
冲击电压
符合GB/T 13729.3.6.3 规定要求：
规定的峰值为5kV（强电回路）或1kV（弱电回路）的标准雷电波的冲击电压试验。
注意：实验过程中要确保机箱后面板接地柱良好接地。

2.3 机械性能
编号
检验项目
1
振动
GB/T 11287（idt IEC60255-21-1）规定的II级振动响应和振动耐受试验。
2
冲击和碰撞
GB/T 14537（idt IEC60255-21-2）规定的II级冲击响应和冲击耐受试验，以及I级碰撞试验。

2.4 电磁兼容性

编号
电磁兼容性检验项目
满足等级
1
振荡波抗扰度
GB/T 15153.1-1998
3~4级
2
电快速瞬变脉冲群抗扰度
GB/T 17626.4-2008
4级
3
静电放电抗扰度
GB/T 15152.1-1998 ±8KV接触放电
4级

4
工频磁场抗扰度
GB/T 17626.8-2006
5级
5
脉冲磁场抗扰度
GB/T 17626.9-1998
5级
6
阻尼振荡磁场抗扰度
GB/T 17626.10-1998
4 级
7
浪涌抗扰度
GB/T 15153.1-1998
4 级
8
电压暂降、短时中断抗扰度
GB/T 15153.1-1998
2级(500ms)
注意：实验过程中要确保机箱后面板接地柱良好接地。

2.5 安全性能
GB16836规定的外壳防护等级不低于IP40、安全类别为I类。

2.6 功率消耗
电源输入：交直流两用110V， 220V。（支持双电源冗余）
功 耗：30W。

2.7 工作环境
工作温度：-20- +65°C
工作湿度：5-95%RH
存储温度：-25- +85°C
第三部分 数据接口定义
TPE3000电力专用无风扇嵌入式装置提供丰富的网络串口，所有串口尽带2500VDC隔离和防雷保护。2U机箱配置装置采用功能模块化设计思想，不同的产品由相同的各功能组件按需要组合配置，实现了功能模块的标准化。

3.1 电源接口
交流电源时 L 为火线 ，N 为零线 G机壳地
直流电源时 L 为正输入 N 为负输入 G 机壳地
J1,J2 为失电告警 继电器常闭输出端子。接口如下图：

J1
J2
NC
L
N
G
电源插件接口示意图

3.2 以太网口

119821
8

共8个 10M/100/1000M 自适应网口
管脚号
10M
100M
1000M
1
TX+
TX+
DATA0+
2
TX-
TX-
DATA0-
3
RX+
RX+
DATA1-
4
NC
NC
DATA1+
5
NC
NC
DATA2+
6
RX-
RX-
DATA2-
7
NC
NC
DATA3+
8
NC
NC
DATA3-

3.3 COM1-2串口接口

DB9
RS232方式
RS422方式
RS485方式
1
DCD
TX-
485-B(D-)
2
RXD
TX+
485-A(D+)
3
TXD
RX+

4
DTR
RX-

5
GND
GND
GND
6
DSR

7
RTS

8
CTS

9
RI

COM1,COM2通过跳线，可以选择串口的RS232、RS485、RS422模式，串口1-2共地，跳线设置定义如下表所示：

RS232
RS485
RS422
5-6
1-2
3-4
7-9
9-11
9-11
8-10
10-12
10-12
13-15
15-17
15-17
14-16
16-18
16-18

3.6 COM3-10串口接口

标配板载串口COM3-10，支持RS232/RS485模式。串口的工作模式可以通过BIOS或软件工具设置，设置完毕并重新打开串口或重启系统后，模式选择生效。RS232接口只支持3线串口，不支持握手信号。COM3-4共地,COM5-6共地,COM7-8共地,COM9-10共地，串口后面板接口定义如下：
COM3-6 串口管脚定义
COM5
COM3
19
17
15
13
11
9
7
5
3
1
20
18
16
14
12
10
8
6
4
2
COM6
COM4

COM7-10 串口管脚定义
COM9
COM7
19
17
15
13
11
9
7
5
3
1
20
18
16
14
12
10
8
6
4
2
COM10
COM8

RS232/485定义
管脚
9
19
7
17
5
15
3
13
1
11
RS232模式
TXD
RXD

GND
RS485模式

D-
D+
GND
管脚
10
20
8
18
6
16
4
14
2
12

RS232信号TXD、RXD、GND
RS485信号D-、D+、GND

3.7 COM11-18外扩串口

通过添加PMC扩展卡，可以再扩展8个串口COM11-18，该串口支持RS232/RS422/RS485接口模式。串口的工作模式选择通过跳线并结合BIOS或软件工具设置实现，设置完毕并重新打开串口或重启系统后，模式选择生效。RS232接口只支持3线串口，不支持握手信号。COM11-12共地,COM13-14共地,COM15-16共地,COM17-18共地，COM11-18串口后面板接口定义如下：
Function1 COM11-14 串口管脚定义
COM13
COM11
19
17
15
13
11
9
7
5
3
1
20
18
16
14
12
10
8
6
4
2
COM14
COM12

Function2 COM15-18 串口管脚定义
COM17
COM15
19
17
15
13
11
9
7
5
3
1
20
18
16
14
12
10
8
6
4
2
COM18
COM16

RS232/485/422定义
管脚
9
19
7
17
5
15
3
13
1
11
RS232模式
TXD
RXD

GND
RS485模式

D-
D+
GND
RS422模式
RX-
RX+
TX-
TX+
GND
管脚
10
20
8
18
6
16
4
14
2
12

RS232信号TXD、RXD、GND
RS485信号D-、D+、GND
RS422信号RX-、RX+、TX-、TX+、GND

COM11-COM18串口模式设置，对应的拨码开关如下表：
COM
11
12
13
14
15
16
17
18
拨码
SW1
SW2
SW3
SW4
SW5
SW6
SW7
SW8
每个串口模式由硬件跳线设置和软件设置共同决定：

串口模式
RS232/485
RS422
硬件
跳线
设置
PIN1
OFF
ON
PIN2
ON
OFF
PIN3
OFF
ON
PIN4
ON
OFF
PIN5
ON
OFF
PIN6
OFF
ON
软件
设置
RS232
通过BIOS或软件设置成RS232模式
RS485
RS422
通过BIOS或软件设置成RS485模式

例如：COM11选择为RS232接口，则管脚1为TXD，2为RXD,3,4管脚无效，5为串口GND，拨码开关SW1的1-6位设置为OFF-ON-OFF-ON-ON-OFF。在BIOS中设置COM11为RS232模式；若COM11要用RS485接口，则管脚1，2无效，3为D-,4为D+,5为GND,拨码开关SW1设置同RS232模式，BIOS中设置COM11为RS485模式；若COM11要用RS422接口，则管脚1为RX-，2为RX+,3为TX-，4为TX+,5为GND,拨码开关SW1的1-6位设置为ON-OFF-ON-OFF-OFF-ON,BIOS对COM11的软件模式选择为RS485。

3.7 LPT 端口
通过连接并口转接线缆TPE3X可对外提供打印机并口的支持。
机箱并口接口定义如下图与表：

针脚
功 能
针脚
功 能
1
选通 (STROBE低电平)
10
确认 (ACKNLG低电平)
2
数据位0 (DATA0)
11
忙 (BUSY)
3
数据位1 (DATA1)
12
确认 PE)
4
数据位2 (DATA2)
13
选择 (SLCT)
5
数据位3 (DATA3)
14
自动换行 (AUTOFEED低电平)
6
数据位4 (DATA4)
15
错误 (ERROR低电平)
7
数据位5 (DATA5)
16
初始化 (INIT低电平)
8
数据位6 (DATA6)
17
选择输入 (SLCTIN低电平)
9
数据位7 (DATA7)
18-25
地线(GND)

第四部分 TPE3000装置软件平台

本公司提供多种软件平台的支持，包括 WINDOWS 平台的 XP、
Embedded XP、WIN2000等，还全面支持各种LINUX、QNX4.5 、
VXWORKS6.7、VXWORKS6.8 等多种嵌入式平台，包含全面设备
的驱动程序，和BSP 的提供。
25