继电保护系统是变电站自动化系统的重要组成部分,继电保护器与监控后台、远方调度的通信使变电站自动化获得了成功,降低了变电站保护和控制设备的成本。目前国内在这一应用领域主要通信方式为RS422/RS485,继电保护器的测量、控制和通信任务由单CPU完成,制约系统性能的提高。开发现场总线和RS232串口之间的通信转换器,对继电保护器通信方式进行转换,满足目前变电站管理新的功能要求,符合当前市场需求和国情发展。CAN总线由于在性能、可靠性等方面的技术优势与独特设计,已成为世界应用最广泛的现场总线之一。本文通过对继电保护系统通信和CAN总线的深入研究,研制开发了RS232/CAN总线通信转换器产品。 本文首先论述了现场总线控制技术、现场总线在继电保护系统中的应用、CAN总线国内外的研究现状,概括总结了CAN总线的技术特点,包括通信参考模型、传输介质、报文格式、帧结构、错误类型和位定时等。其二,给出了通信转换器的硬件电路的设计和实现方法,通信转换器采用PIC18F248为主控制器,实现通信接口从RS232到CAN的转换。其三,给出了通信转换器的软件设计及实现方法,包括通信转换器的软件总体工作流程、点对点CAN应用层协议、CAN报文滤波屏蔽、CAN通信接口软件、RS232通信接口软件和通信报文冲突的处理。其四,给出了在福建南靖金山变电站投运的通信转换器功能测试方法,根据测试结果对功能进行总结。 RS232/CAN总线通信转换器产品已开发完成,并投入现场应用。设备运行情况表明:研制开发的通信转换器已经达到了设计要求,实现了继电保护器和监控后台在CAN总线上的通信,同时对实现其它设备接入CAN总线也具有借鉴意义。