工业光数据环设备用户手册设备简介.doc

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iFDR
( industrial Fiber Data Ring)
用户手册

SHENZHEN MQ TECHNOLOGIES INDUSTRIAL CO., LTD
设备简介

iFDR( industrial Fiber Data Ring) 高度集成了通讯领域的最新技术-RPR( 弹性分组环) 、 以太网无阻塞交换技术、 虚拟串口技术; 并在32位CPU上移植了嵌入式Linux操作系统, 构建了人性化的智能网管平台; 同时整合了开关量和模拟量进行数字化和分组化处理技术。iFDR实现了数据的自动采集、 实时处理、 可靠传输以及智能管理等功能, 适用于电力领域, 作为配电网自动化系统的监控和传输设备。iFDR完成数据采集、 远方控制、 状态监测等功能, 提高电网系统管理的自动化、 智能化水平和效率, 节约人力物力, 降低工作强度, 提高生产力和经济效益。iFDR设备亦可应用于远程集中抄表系统。iFDR能够按需要进行环形、 链形等多种组网方式, 组网简单灵活。iFDR采用光纤传输, 避免了因不同节点地电位差别和外界恶劣环境, 如工业环境下的强电场和强磁场引起的干扰, 完成高可靠的数据传输使监控调度中心与各个控制节点, 如TTU、 FTU、 RTU等的通信畅通无阻、 安全可靠。iFDR具备快速可靠的<10ms自愈环保护功能, 网管能够实时监测整个系统工作状态, 及时定位通信故障位置, 使整个网络系统的安全可靠性得到保证, 网络维护也非常方便。
iFDR主要功能特点如下:
1. 简单灵活的组网方式, 可采用双环网拓扑结构和链形拓扑结构; 构建双环网拓扑时, iFDR拥有先进的拓扑结构发现功能, 可任意删除和增加一个节点; 智能环保护功能-IPS, 可实现光网络<10ms自愈功能。
2. iFDR是公平共享环, 环上所有节点公平共享环上的带宽空间; 由于采用统计复用技术, 节点具有天然的动态带宽分配功能;
3. 虚拟串口技术, 串口数据经过分组化后, 可实现在不同节点的任意两串口数据的透明传输, 也能够经过网络上传到控制中心的计算机上与虚拟超级终端进行通讯。RS-232/RS-485串行通信端口, 是实现iFDR与电力设备的双向通信, 采集、 接收电力设备的各种工作参数, 并将远程控制中心的各种指令和其它数据传送给电力设备;
4. 经过电流和电压测量端口, 外接电流互感器、 电压互感器,采集电网电流和电压的有效值( RMS) 等参数;
5. 开关信号采集端口检测有关电力设备的开关状态, 调整拨码开关即可改开关信号为输出方式;
6. 智能网络管理功能, 可经过TELNET/WEB/SNMP进行远程网管, 或者经过CONSOLE串行通信端口用命令行对设备进行本地配置;

iFDR硬件接口说明

一、 前面板功能说明

图1、 前面板示图
工作状态指示灯
PWR: 绿灯亮, 表示设备工作电压正常; 绿灯灭, 表示设备未上电或电源坏;
SYS: 绿灯亮, 表示CPU工作正常, 绿灯灭, 表示CPU未启动;
本地网络接口( LAN1, LAN2) :
用于连接本地的网络设备, 如以太网交换机、 路由器、 计算机或者其它网络终端。速率为10/100Base T自适应, 全双工或半双工; 可用标准UTP交叉线或直连线来连接。
串口: 控制台( console) 和COM5采用RS232, 其连接头如图2所示:

图2 、 RS232串口连接头
COM1到COM4采用RS232/ RS485, 其连接头如图3所示。当设置为RS232, 使用TX( 第2脚) 、 RX( 第3脚) ; 当设置为RS485, 使用P＋( 第6脚) 、 N－( 第7脚) 。RS232/ RS485的选择方法请参考”串口设置拨码开关”部分;
RS-232口( 5个DB-9F) 接口, 工作模式为全双工模式。
可设定300/600/1200/2400/4800/9600/19200/38400/57600/115200/230400 bps多种传输速率。
RS-485口( 4个DB-9F) 接口, 工作模式为半双工模式。
可设定300/600/1200/2400/4800/9600/19200/38400/57600/115200/230400 bps多种传输速率。4个RS-485与4个RS-232分别合用一个DB-9F接口, 同时只能选择使用其中的一种方式。可经过拨码开关进行设置。

图3、 RS232/RS485串口连接头
东向光口、 西向光口: 用于连接东向( WEST) 和西向( EAST) 的光环路, 如图4所示。其中, TX向外发送光信号, RX向内接收光信号。东西双向光接口, 用于组建环形、 链状网络。

图4、 光口
环路状态指示灯:
EAST_LINK: 指示东向光环路状态;
WEST_LINK: 指示东向光环路状态;
绿灯闪烁, 表示链路工作正常, 绿灯灭, 表示链路断( 详细状况用网管查看) ;
串口设置拨码开关:
用于设置设备的串口类型。拨码开关有四个拨码, 如图5所示, 其从左到右依次分别与COM1到COM4一一对应。

图5、 拨码开关
当拨码为ON时, 对应的串口为RS485; 当拨码为OFF时, 对应的串口为RS232, 如下表所示。

拨码开关
ON
OFF
#1
RS485
RS232
#2
RS485
RS232
#3
RS485
RS232
#4
RS485
RS232

注: 拨码开关, 向上为ON, 向下为OFF。

二、 后面板功能说明

图6、 背面示图
电源插口: 外接110V～275V的交流电。
电源开关: ON—开, OFF—关。
开关量连接座: 如图7所示, 用于采集或驱动开关信号。出厂默认配置为采集方式, 如需配置为驱动方式, 则应该由厂方的现场技术支持工程师打开设备, 调整内部开关。

图7、 开关量连接座
其中, 各引脚含义如下表所示。
引脚名
含义
IO0到IO9
输入/出开关信号
EXT.PWR
当IO0到IO9输入时, 悬空
当IO0到IO9输出时, 为外部高电压
IN.COM1
当IO0到IO9输入时, 为外部高电压
当IO0到IO9输出时, 为外部地

模拟量连接座: 如图8所示, 用于采集电流电压。

图8、 模拟量连接座
其中, 各引脚含义如下表所示。
引脚名
含义
IN1
A相电流
IN2
B相电流
IN3
C相电流
IN4
A相电压
IN5
B相电压
IN6
C相电压
IN7

IN8

IN9

IN.COM2
外部地

iFDR 网管操作手册

一、 iFDR网管系统简介:
iFDR网管系统采用模块式设计, 由若干不同功能的模块组成, 经过图形界面管理方式( Web) 对iFDR设备进行管理, 实现对设备性能管理。
系统需求:
硬件平台:
1. iFDR网管系统的硬件平台为工作站;
2. 系统内存要求为128M以上, 推荐256M;
3. CPU使用Intel PIV1.8G以上, 推荐Intel PIV2.4G;
4. 建议选用17’以上的显示器;
5. 需要一块以太网卡。
软件环境:
iFDR网管系统要求的操作系统为Windows NT4.0 pack 6或者Windows , IE6.0以上。

二、 命令行操作:
a) 查询和设置iFDR设备的IP地址:
i. 用串口线连接于设备的串口和网管员的PC的串口, 打开电源开关启动设备。然后在Windows界面, 打开 开始-〉附件-〉通讯—〉超级终端 , 设置串口为COM1口, 串口波特率为19200比特每秒, 数据位为8, 校验位设为无, 停止位为1, 数据流控制设为无。
ii. 查询IP: 在/〉后输入命令ifconfig回车; 能够看到IP地址和MAC地址。
iii. 设置IP: 在/>输入命令
ifconfig eth0 192.168.0.123 netmask 255.255.255.0 up 回车, 这样设置IP,其中192.168.0.123是你自己需要的IP地址。
b) 更改用户名和密码
　　在/〉后输入changepswd 回车, 根据提示输入先前的用户名, 回车后屏幕提示输入密码, 再回车就保存成功了。

三、 Web网管操作:
a) 用UTP双绞线( 也就是网线) 连接于设备的LAN1口和网管员的PC网卡上, 配置网管员的PC 的IP地址和iFDR设备同一网段上( 如192.168.0.1) , 打开浏览器( 如: Internet explorer) ,在地址栏输入, 回车就能够看到图9的页面。

图9、 登陆页面
在用户名这里你能够输入默认的用户名admin,和默认的密码12345,点击”确定”按钮, 进入图10的页面, 点击其中相应按钮查看或修改相应的选项, 如查看或修改用户名、 密码、 IP地址、 基本配置和光通道状态以及开关量和模拟量等。

图10、 选择页面
b) 根据需要可对用户名和密码进行修改, 点击”确定”按钮, 即修改完成, 设备会自动保存。网管员做好记录。修改用户名和密码的如图11和图12页面所示。

图11、 修改用户名页面

图12、 修改密码页面
c) 点击”修改IP”按钮, 进入修改IP页面, 如图13所示。点击”确定”按钮后, 新的IP地址将会替代原来的IP地址, 故而经过原来的IP地址不能访问页面。请等待几秒后, 重新在IE上输入修改后的IP地址访问设备。

图13、 修改IP页面
d) 点击”查看修改配置”, 进入基本配置页面, 如图14和图15所示。在此页面上, 可查看芯片版本号、 节点MAC地址、 源主机和目的主机的IP地址、 五个端口的端口号、 波特率和奇偶校验模式。其中, 芯片版本号和节点MAC地址不能修改, 源主机和目的主机的IP地址以及五个端口的波特率和奇偶校验模式都能够修改, 端口号可否读写由其上的单选按钮”仿真超级终端模式”和”透明模式”决定。当选中前者时, 端口号为只读; 选中后者时, 端口号可读写。

图14、 基本配置页面1

图15、 基本配置页面2
e) 配置好后, 点击”确定”按钮提交新的配置, 进入提交配置页面, 如图16所示。该页上显示修改后的源主机和目的主机的IP地址、 五个端口的波特率和奇偶校验模式。

图16、 提交配置页面
f) 点击”设置开关量和模拟量”, 进入设置开关量和模拟量页面如, 图17所示。在该页上能够查看或修改输入电压范围、 模式选择( 差分或单端) 和IO驱动。

图17、 设置开关量和模拟量页面
g) 点击”确定”按钮后, 进入提交修改页面。该页显示修改的内容。

图18、 提交修改页面
h) 点击”查看光通道状态”, 进入光通道状态页面, 如图17所示。还能够经过提交配置页面上的链接访问该页面。

图19、 光通道状态页面
i) 点击”查看开关量和模拟量”, 进入开关量和模拟量页面, 如图18所示。在此页面中可查看IO检测、 电流和电压。页面每隔10秒会刷新一次。

图20、 开关量和模拟量页面

应用示例

iFDR设备可适用在配电设备运行状态的数据采集和数据传输领域。iFDR设备主要完成数字量与模拟量的采集, 并经过iFDR光环路传输至监控中心, 应用iFDR设备能够组成环网( 如图19) 、 链状网( 如图20) 。

图21、 iFDR环网

图22、 iFDR树形网
构建逆向双环网拓扑时, iFDR拥有先进的拓扑结构发现功能, 可任意删除和增加一个节点; 构建逆向双环网拓扑时, iFDR的智能环保护功能IPS, 可实现光网络<10ms自愈功能。在可靠性要求极高的场合, 应该在逆向双环网的基础上, 采用双连接方式来提高系统的可靠性, 如图23。

图23、 iFDR光纤断裂时的环保护

图24、 iFDR节点失效时的环保护

图25、 双连接方式提高系统的可靠性

附加说明
1) 光口的使用方法:
上游的WEST接本地的EAST, 本地的WEST接下游的EAST;
2) 虚拟串口的两种使用方式:
透明工作方式: iFDR节点与节点之间的串口通讯; 两节点的源、 目的IP地址应该对应配置;
仿真超级终端: 远端iFDR节点的串口与控制中心的PC经过网络与PC上仿真超级终端软件通讯。PC与节点的源、 目的IP地址应该对应配置。
3) 关于IP地址设置
1．网管IP地址
它是经过WEB对设备进行管理的、 在IE浏览器的地址栏输入的地址; 能够经过CONSOLE口在超级终端里用ifconfig命令查询到此地址, 出产缺省配置是192.168.0.123; 此地址可在WEB管理界面里更改;
2．串口和IO分组化所需的IP地址
此地址可在WEB管理界面的基本配置页里发现: 源主机IP地址、 目的主机IP地址; 源主机IP地址是指本地节点的IP地址; 目的主机IP地址是指需要到达的节点的IP地址; 出产缺省配置是源主机IP地址: 192.168.1.3、 目的主机IP地址: 192.168.1.137; 此地址需要重新设置且不能够与网管IP地址重复;
4) 配置信息的保存
所有配置信息的在网管操作后会自动保存, 换句话说设备断电重启后, 将恢复上一次的配置。