KF6510通信处理装置技术说明书.doc

KF6500数字式牵引变电站自动化系统

KF6510通信处理装置

技术说明书

天津凯发电气股份有限公司

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版本声明

本说明书适用于KF6510通信处理装置V1.00版本。

产品说明书版本修改记录表
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V1.00
初始版本创建
2011.3
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说明书版本
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传真：[phone]
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*天津凯发电气股份有限公司研发中心监制

目 录
第一章 概述 1
1.1 适用范围 1
1.2 装置主要功能 1
1.2.1 装置功能 1
1.2.2 装置特点 1
1.3 环境条件 2
1.4 装置主要技术参数 2
1.4.1 额定参数 2
1.4.2 绝缘性能 2
1.4.3 抗电磁干扰性能 2
1.4.4 功率消耗 3
1.4.5 重量 3
1.5 装置外形 3
第二章 工作原理 3
2.1 主要功能 3
2.2硬件配置及性能指标 4

2.2.1 前后面板 4
2.2.2 主板接口 5
2.2.3 以太网接口LAN1~LAN8 6
2.2.4 现场总线网络接口F-BUS（选配） 6
2.2.5 现场总线网络接口CAN BUS（选配） 7
2.2.6 串行口 7
2.2.7 电源端子 8
第三章 使用说明 8
3.1 装置的应用场合 8
3.3.4 维护方法 9
3.4 调试说明 9
3.4.1 通电前检查 9
3.4.2 装置通电检查 9
3.5 运行维护 9
3.5.1 装置的投运 9
3.5.2装置的运行 9
3.5.3 其他注意事项 9
第四章 装置运行维护与故障处理 10
4.1 系统正常运行状态 10
4.2 运行注意事项 10
第五章 订货须知 10

KF3510通信处理装置 技术说明书
第一章 概述
1.1 适用范围
KF6510通信处理装置(以下简称装置)适用于电气化铁路牵引自动化系统和城市轨道交通PSCADA系统，实现站内通信信息汇总、处理及传送等功能。网络方式可采用以太网、CAN-BUS、F-BUS等方式，通信介质支持电缆和光纤。同时支持IEC-61850基本功能。
装置可提供灵活的安装方式，既可集中安装于机柜之中，也可以分散就近安装在变电站各处。
1.2 装置主要功能
本装置是在公司原有同类产品技术积累基础上，结合国内外电气化铁路牵引自动化系统和城市轨道交通实际情况，同时依据IEC-61850技术及数字化变电站的发展趋势，设计而成。
1.2.1 装置功能
l 多种方式变电站内通信信息汇总、处理及传送，规约丰富。
l 8个10M/100M/1000M自适应以太网接口，支持双绞线和光纤方式，支持IEEE1588；
l 卡选配的F-BUS和CAN-BUS 双网结构高速数据通信接口。
l 支持双机并列运行，实现基于端口的数据备份。
l 提供10个（最多可以提供18个）串行接口，COM1~COM2支持RS232/RS485/RS422，采用DB9接口，COM3~COM10支持RS232/RS485，采用端子接口（5线）；如果需要，可以另外增加8个扩展RS232/RS485串口，采用端子接口。
l 能够接收IRIG-B格式对钟信号；
l 支持标准VGA显示和PS2鼠标及键盘接口。
l 装置内部提供丰富的扩展接口，包括：DOM（IDE）接口、PC104/PCI接口、PCI-Express接口等，可以根据需要进行方便的扩展。
l 支持串口打印功能。使用相关维护软件配置参数文件，将装置的RS232串口与串口打印机相连，可实时打印变位遥信、跳闸报告等信息。
1.2.2 装置特点
l 整机采用无风扇嵌入式设计，无风扇设计为系统整体可靠性、稳定性提供了保障。
l 选用Intel®工业级低功耗凌动系列CPU，主频1.6GHz，配备大容量RAM、DOM盘等外设存储设备，保证了系统运行的高效性和软件功能扩展空间。
l 丰富的串口、以太网等通信接口，并可以根据需要进行灵活扩充，能够满足各种现场使用需求。
l 装置内部提供了PC104、PCI、PCI-Express等扩展接口，可以方便的对系统进行功能扩展。
l 支持双机并列运行，实现基于端口的功能备用，提高了系统的可靠性。
l 采用IRIG-B硬件对钟方式，确保装置时钟同步精度达到0.1毫秒。
l 电源支持交直流两用110V、220V，并采用双电源冗余设计，保证了装置的可靠运行。
l 装置提供标准VGA、USB、PS2键盘鼠标接口，可以方便用户的使用。
l 装置面板提供丰富的指示灯，并可以根据用户需要进行灵活定义。
l 支持F-BUS和CAN-BUS数据通信，可以实现对原有产品的功能兼容。
1.3 环境条件
l 环境温度：-20℃～+65℃，24小时内平均温度不超过+35℃。
l 贮存温度： -25℃～+85℃，在极限值下不施加激励量，装置不出现不可逆变化，温度恢复后，装置应能正常工作。
l 相对湿度：最湿月的月平均最大相对湿度为90%，同时该月的月平均最低温度为25℃且表面无凝露。

l 大气压力： 80kPa～110kPa。
l 工作位置： 偏离基准位置不超过5°。
l 使用地点不允许有爆炸危险的介质，周围介质中不应含有腐蚀金属和破坏绝缘的气体及导电介质，不允许充满水蒸汽及有较严重的霉菌存在。
l 使用地点应具有防御雨、雪、风、沙、灰的设施。
1.4 装置主要技术参数
1.4.1 额定参数
工作电源：交流：AC85～264V 频率50/60Hz。
直流：DC110V～370V。
1.4.2 绝缘性能
l 绝缘电阻：电源输入与机壳之间、隔离回路与机壳之间，绝缘电阻不低于10MΩ（500V兆欧表）。
l 介质强度：电源输入与机壳之间不低于2500VAC
1.4.3 抗电磁干扰性能
l 静电放电测试：IEC61000-4-2标准4级。
l 快速瞬变脉冲群抗扰性：IEC61000-4-4标准4级。
l 冲击抗扰性：IEC61000-4-5标准3级。
l 工频磁场抗扰性：IEC61000-4-8标准4级。
l 高频抗扰性：IEC61000-4-11标准4级。
l 浪涌(冲击)抗扰度试验：能承受GB／T17626.5-2008标准Ⅳ级，试验电压共模4kV、差模2kV干扰试验。
1.4.4 功率消耗
装置正常工作小于40W。
1.4.5 重量
装置的总重量不大于7kg。
1.5 装置外形
装置采用2U高 、19″宽标准工业机箱，外型尺寸为W×D×H：425mm×280mm×88.1mm，如下图所示。

第二章 工作原理
2.1 主要功能
装置整机采用无风扇嵌入式设计，基于X86构架。CPU采用Intel®凌动N270低功耗处理器，主频1.6GHz。内存为最大2G的DDR2RAM，板载512M。存储设备支持2块2.5寸SATA硬盘、2块DOM盘，可以根据需求灵活选择。因此具有极高的运算速度和数据处理能力，可以满足各种使用要求。
装置提供8个10M/100M/1000M自适应以太网接口，并支持IEEE1588对时标准，为IEC-61850技术及数字化变电站的应用提供了强有力的保障。装置内部提供了PC104、PCI、PCI-Express等标准扩展接口，可以根据需要进行灵活的硬件功能扩展。
装置提供上百种电力及铁路领域的通信规约，并经过了多个现场的实际运行检验，满足了电气化铁路及城市轨道交通应用领域的使用要求。
装置可以实现基于双机并列运行方式的数据同步和备份，采用基于物理通信端口的功能备用和切换，以及网络方式的数据同步，保证了重要应用环境中各种采集数据的可靠性、连续性。
通过配套的维护软件，可以对装置进行方便的维护和管理，包括参数设置、数据查询、操作控制、程序及其它文件的上下载等功能，可以采用基于串口、以太网等方式的本地或远程维护。
2.2硬件配置及性能指标
2.2.1 前后面板
装置前面板包含有指示灯、复位按键、USB口等接口，指示灯分别对应电源、硬盘、串口、以太网、扩展接口等功能的指示。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。装置前面板如下图所示。
1
2
3
4
5
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7
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10

前面板示意图
1.USB接口 2.PC104-2扩展接口指示灯
3. PC104-1扩展接口指示灯 4.PCM扩展接口指示灯
5.串口指示灯 6.以太网指示灯
7.自定义指示灯 8.硬盘指示灯
9.电源指示灯 10.复位按键

装置后面板如下图所示：
1
2
4
6
7
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10
3
5

后面板示意图
1.电源开关（冗余） 2.电源端子（冗余）
3.以太网接口（LAN1~8） 4.键盘接口
5.鼠标接口 6.VGA显示接口
7.DB9串口（COM1~2） 8.USB接口
9.端子串口接口（COM3~10） 10.扩展接口
2.2.2 主板接口

装置主板提供了丰富接口，便于系统功能扩展。接口包括DOM（IDE）接口、PC104/PCI接口、PCI-Express接口、DVI接口、LVDS接口等。
2.2.3 以太网接口LAN1~LAN8
装置提供8个以太网接口，为10M/100M/1000M自适应接口。
l 10BASE-T双绞线接口
接口型式：RJ45-8插座；
引脚定义：
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-
l 光纤接口
接口型式：ST标准单模光纤；
通信速率: 全双工 100M bps。
2.2.4 现场总线网络接口F-BUS（选配）（开入4路，110v、220v选配；开出4路，B格式对钟）
本装置提供1到2路F-BUS 接口，采用双绞线介质。当仅提供F-BUS A时，该现场总线接口位于“FDK BUS CAN”对应接口，如果提供两路F-BUS，则F-BUS A位于该列的最上端， F-BUS B位于该列“FDK BUS CAN ”对应接口。
l 双绞线介质接口
管脚号
A
B
1
JP5跳1-2时 为 CANAH;3-4 为FDKA1+
FDKB1+
2
FDKA1-
FDKB1-
3
空
空
4
CANAL
空
5
GNDA
GNDA
6
IRIGB+
IRIGB+
7
IRIGB-
IRIGB-
8
空
CANBH
9
空
CANBL
接口物理层: 隔离平衡传送，采用DB9/F孔式插座，内部可通过跳线配置匹配电阻。
l F-BUS接口相关指标
通讯速率: 187.5kbps；
通讯距离: 双绞线： 1200米,超过1200米需加中继器

通信介质
电缆：5类8芯屏蔽双绞线；

2.2.5 现场总线网络接口CAN BUS（选配）
本装置可选择提供2路CAN BUS接口，通信介质可采用5类8芯屏蔽双绞线。
接口采用DB9/F孔式插座，内部已配置匹配电阻。CANA接口同FDK BUS A在同一个DB9口上，占用第1、4、5脚。CANB接口同FDK BUS B在同一个DB9口上，占用第5、8、9脚。具体管脚定义见FDK BUS 管脚描述。
通讯速率: 50kbps；
通讯距离: 最大1300m，超过1300米需加中继器；
通信介质： 5类8芯屏蔽双绞线。
2.2.6 IRIG-B格式对钟（选配）
本装置可选择提供2路IRIG-B格式对钟接受信号，通信介质可采用5类8芯屏蔽双绞线。
接口采用DB9/F孔式插座，可通过内部跳线选择接口使用485信号或者24V信号，接口定义在FDK BUS A的DB9口上，占用第6、7脚。具体管脚定义见FDK BUS 管脚描述。
IRIG-B输入信号电平：4V～24V电平 或 485 电平

2.2.7 串行口
l COM1~COM2
COM1~COM2为异步RS-232/RS-485/RS-422串行接口，采用DB9针式插座。
引脚定义:
管脚号
RS-232
RS-485
RS-422
1
DCD
DATA- (B)
TX-
2
RXD
DATA+ (A)
TX+
3
TXD
空
RX+
4
DTR
空
RX-
5
GND

GND
GND
6
DSR
空
空
7
RTS
空
空
8
CTS
空
空
9
RI
空
空
通信速率: 110~115200 bps；
跳线设置如下图所示：

l COM3-COM10：
COM3~COM10为异步RS-232 /RS-485串行接口，采用端子接口方式。
引脚定义:
端子
RS-232方式
RS-485方式
1
TXD
空
2
RXD
空
3
空
DATA-（B）
4
空
DATA+(A)
5
GND
GND
通信速率: 110~115200 bps；
l COM11-COM18（选配）
COM3~COM10为异步RS-232 /RS-485串行接口，采用端子接口方式。
引脚定义:
端子
RS-232方式
RS-485方式
1
TXD
空
2
RXD
空
3
空
DATA-（B）
4
空
DATA+(A)
5
GND
GND
通信速率: 110~115200 bps；
2.2.8 电源端子
交流电源时L为火线，N为零线，G为地线。
直流电源时L为正输入，N为负输入，G为机壳地。
S1、S2为失电告警继电器常闭输出端子。

第三章 使用说明
3.1 装置的应用场合
装置可完成所有测控及微机保护装置的通信管理和数据处理，并完成与多个调度主站、多种站内智能设备（如各种微机保护、智能电度表）的通信，通信规约丰富，可胜任变电站中通信信息汇总、处理、远传的场合。
3.3.4 维护方法
使用维护软件通过以太网或串口都可以进行系统维护、软件升级，具体使用方法见“维护软件使用方法”。
3.4 调试说明
3.4.1 通电前检查
l 检查装置的型号及规格是否与订货一致；
l 检查装置接线是否正确可靠。
3.4.2 装置通电检查
l 接通工作电源，检查装置是否正常工作
l 正常工作时，面板上“电源”指示灯发平光，各通信指示灯应指示相应通信端口状态。
3.5 运行维护
3.5.1 装置的投运
投入工作电源，面板上“电源”指示灯发平光，各通信指示灯在相应端口完成参数设置并运行其相应规约时，将会对应闪烁。
3.5.2装置的运行
装置正常运行时，“电源”指示灯发平光，各通信指示灯指示相应端口状态。
3.5.3 其他注意事项
运行中，禁止随意更改设置、随意执行控制操作。
运行中, 禁止带电插拔装置的连接电缆。
本地维护、调试时建议在或PC机至少一方停电情况下才能插拔维护串口电缆，PC机需通过高速RS232光隔离器与本装置串口连接，以免造成不必要的损失。
第四章 装置运行维护与故障处理
4.1 系统正常运行状态
装置“电源”指示灯发平光；其他灯的状态可根据对应端口的工作情况而变化。
4.2 运行注意事项
正常运行中，不允许进行如下操作：
l 在后台机管理机及保护测控装置上进行与工作无关的其他操作。
l 无故将后台监控系统退出运行，无故关掉装置电源或控制电源。
l 不按指示操作程序随意板动盘上的开关和按钮。
l 不允许按装置面板上的RST键，只有当装置死机或者发生故障才能使用此键。
正常运行中，应特别关注如下信息：
l 装置失电告警信息
l 装置面板故障灯信息
l 有无通道故障信号
l 后台是否刷新数据
l 直流异常信息
l 遥测越限信息
出现以上信息，请尽快查找原因。

第五章 订货须知
订货时需说明：装置型号、名称、规格、技术要求。
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