基于TCP／IP的远程雷达配电系统
2 硬件设计
系统的雷达设备端采用以太网数字IO(EIO)控制模块作为服务器。EIO控制模块是同时集成I／O控制和RS 232／RS 485串口服务器的以太网设备，具备开关量输出、开关量采集、串口服务器等功能，可同时替代I／O卡和串口服务器，客户端监控计算机按照Socket标准，通过TCP／IP连接与EIO控制模块进行通信。电力监控仪以及温湿度传感器等设备和EIO控制模块通过串口连接。
2．1 EIO控制模块
现代数据采集领域中，越来越多的现场采集设备需要扩展网络功能以实现远程控制和数据传输。以太网以其低成本，易于集成，传输距离远的优势使其得到了广泛应用。
EIO控制模块选用芯片W5100作为网络控制芯片，该芯片集成了高度成熟的TCP／IP协议栈、以太网MAC层、PHY层等，支持TCP，UDP，IPV 4，ICMP，ARP和IGMP等协议，这些协议已经在很多领域经过了多年的验证。同时它支持4个独立的Socket通信，内部1 6 KB的发送／接收缓冲区可快速进行数据交换，最大有效通信速率可达25 Mb／s。使用W5100不需要考虑以太网的控制，只需要进行简单的端口Socket编程，像访问外部存储器一样简单。它提供两种并行总线接口(直接总线与间接总线)以及串行SPI接口。W5100大大减少了硬件接口设计和网络编程的工作量，并且可以实现可靠稳定运行的远程数据通信系统。
EIO控制模块包括以下资源：
(1)输入：提供32路开关量输入(光电隔离)；
(2)输出：提供16路继电器开关量输出；
(3)控制通信：以太网TCP／IP或RS 485，RS 232；
(4)UART转TCP／IP：1路RS 485转TOP／IP等功能。
EIO控制模块结构系统框图如图2所示。通过单片CPU的串口协议转换后，EIO控制模块可以实现串口服务器功能，串口服务器是将来自TCP／IP协议的数据包，解析为串口数据流；反之，也可以将串口数据流打包成TCP／IP协议的数据包，从而实现数据的网络传输。本文引用地址：http://www.eepw.com.cn/article/153986.htm
EIO控制模块上电之初需要对内部器件进行初始化操作，当然需要对网络芯片进行初始化，包括设置本机IP地址、子网掩码，发送缓冲区和接收缓冲区的大小设置等，然后设置Socket工作模式，具体如下：
(1)初始化芯片，在W5100内部寄存器中设置MAC地址、IP地址、子网掩码和网关等；
(2)建立Socket连接，可以设置为Server方式或者Client方式；
(3)建立1个TCP连接，或者UDP连接；
(4)通过TCP Socket接收和发送数据；
(5)关闭Socket。
2．2 配电开关与传感器
选择可以通过开关量进行控制，同时可以提供状态指示的开关作为被控设备配电开关。
主进线开关选用施耐德Compact NS100塑壳断路器，该开关为模块化设计，提供可靠的触头指示，具有隔离功能，符合IEC60947-1，2标准。配有电动操作机构，可自动化进行开合闸控制。它具有过载保护、短路保护、接地保护等保护功能。装有辅助触头模块，可提供以OF(指示断路器的触头位置)、SD(脱扣指示)、SDE(故障显示)等。
各支路开关选用施耐德Multi9系列C65N型小型断路器，它具有短路保护及过载保护功能。装配有OF状态指示接点和SD报警接点，可为系统提供开关状态指示及报警指示。配有远动控制附件Tm，Tm远动控制附件通过控制指令可实现对负载的通断控制。
采用维博公司生产的WB51GR01智能电量传感器对供电系统电力参数进行监测，以及选用WB43RS智能温适度传感器对环境温度和湿度进行监测，电力监控仪和温湿度传感器都采用工业标准的RS 485通信接口和MODBUS通信协议。
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