使用说明书

深圳市华力特成套设备有限公司

2003年4月

批准：     审核：     编制：

01/04   封面

02/04   FM600 主控单元前视图

03/04   FM600 主控单元后视图

04/04   FM600 主控单元安装开孔和外形尺寸图

1 概述

1.1 适用范围

FM600主控单元适用于变配电系统内通信信息汇总、处理及传送。网络方式可采用Ethernet-BUS双以太网和CAN-BUS双现场总线网络结构。

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站内各处。 

1.2 功能特点

 本装置是在结合国内外实际情况，总结国内外先进的技术优点的基础上设计的。

1.2.1装置功能

1）以多种方式实现变电站内通信信息汇总、处理及传送，规约丰富；

2）支持双以太网网络结构；

3）CAN-BUS 双网结构高速数据通信接口；

4）8个可自由配置异步RS232/RS422/RS485接口，可用于其它智能设备间通信；

5）1个RS232接口，用于GPS装置通信；

6）1个RS232维护口，装置前后各一个接口；

7）可以接收GPS装置的PPS脉冲对钟。

1.2.2装置特点

1）采用先进的工业级芯片，电气隔离和电磁屏蔽设计符合国际标准，装置的硬件系统具有极高的抗干扰能力和工作可靠性；

2）装置功能模块化，简化电路板的设计，提高稳定性；

3）主要芯片采用贴装技术，电路板采用四层板设计，提高了稳定性；

4）CPU采用国际标准PC104模板，扩充和升级的潜力大，增强了系统的处理能力；

5）采用PPS硬件对钟方式，确保系统内各装置之间的时钟同步精度;

6）CAN-BUS 双网结构高速数据通讯接口，保证通讯的准确性和实时性；

7）可配置双以太网结构，与具有以太网通信能力的保护、测控装置、上位机通信，使网络通讯可靠、安全、容量大 ；

8）具有通信监视功能。

1.2.3 环境条件

1）环境温度： -25～+55℃

2）贮存温度： -40～+80℃

3）相对湿度： 5%—95% 无凝露

4）大气压力： 80～110kPa

5）工作位置： 偏离基准位置不超过5°

6）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

7）使用地点应具有防御雨、雪、风、沙、灰的设施

8）接地点接地电阻要求：< 4Ω

2 技术参数

2.1 额定参数

工作电源：交流：220VAC±20%  频率50Hz±10%  

直流：220DC±15%

可选110VAC/110VDC工作电源 

2.2 技术指标

2.2.1 绝缘性能

1) 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）

2) 介质强度

       电源输入与机壳之间不低于2000VAC

2.2.2 抗电磁干扰性能

1） 静电放电测试

GB/T17626.2和GB/T15153.1标准4级

2）快速瞬变脉冲群抗扰性

GB/T17626.4和和GB/T15153.1标准3级

3）浪涌干扰

GB/T17262.5和GB/T15153.1标准3级

4) 工频磁场抗扰性

GB/17626.10和GB/T15153.1标准3级

5） 高频抗扰性

GB/T17626.12和GB/T15153.1标准3级

2.2.3 功率消耗

装置正常工作小于20W。

2.2.4 重量

装置的总重量不大于5kg。

3 工作原理

3.1 主要工作原理

FM600主控单元是变配电自动化系统的通信处理装置，采用32位的80486做主处理CPU，具有极高的运算速度和通讯速度，极强的数据处理能力。所有软件的装载和参数设置均可通过串行口在当地进行。

FM600主控单元支持双以太网网络结构；双CAN总线网络；单个串行口的自动识别故障；装置整机自动识别故障。

3.2 硬件配置及性能指标

装置采用2U高 、19”宽标准工业机箱，依靠四个M5的螺钉固定，外型尺寸为482.6×88.1×220 mm。装置结构图、端口及部件定义参见附图。

装置前面板含以下端口及部件：维护口、状态指示灯。

装置后面板含以下端口及部件：

1）两个以太网接口：ETH1、ETH2

2）现场总线网络接口： CAN1，CAN2

3）8个串行接口：PORT1-PORT8

4）1个RS232接口

5）1个RS232维护口

6）PPS脉冲接口

7）电源

装置内主要有以下几种模块插件：

SEM-6233 板： PC104 CPU板，高性能嵌入式486处理器，时钟管理单元、通信控制器电路、NVRAM、备用可充电供电回路及其它电路。PC104总线，100MHZ，16M RAM,7个DMA，14个中断，3个计数器；PC/AT键盘接口；四个RS232/485接口，一个并口，一个网络口；两只LED可以指示以太网的物理连接情况，在装置后面板对应网络接口为“ETH1”；在装置前后面板有一个维护口，对应接口为“PORT9”；在装置后面板有一个RS485接口，用于接收GPS 的PPS信号，对应接口为“PORT10”。

SEM-ETH板：支持一个10M网口；与Novell NE2000网络卡兼容；符合IEEE802.3(Ethernet)标准 ；高速率(10-20Mbps)；8位/16位总线方式 ；直接与PC/104 CPU模块及扩展模块相栈接。两只LED可以指示以太网的物理连接情况。在装置后面板对应接口为“ ETH-2”。

SEM-MSP-8板：  8个串行接口，输出TTL电平；在底板上电气信号隔离，抗干扰能力强；通过拨码开关，可选择RS232/RS422/RS485通信方式。可变地址及中断选择；中断共享，具有状态寄存器；前面板LED可以指示串行接口的通信状态。在装置后面板对应接口为“PORT1-PORT8”。

SEM-CSM板：2个相互、符合CAN协议2.0B的CAN总线控制器；CAN以内存映射方式与主机通信，以I/O方式与主机通信；CAN控制器配有13×51个字节的报文收发缓冲器，串行通信口配有16个字节的数据收发缓冲器，有效地减少主机开销及报文/数据丢失的可能性；CAN总线收发速率可编程设定，速率范围为5 kb/s～1000 kb/s，分11级；CAN总线接口以光电耦合隔离，自带隔离电源；多个可灵活选择的中断请求线及端口读写基址(BA)；与PC/104 CPU及扩展板直接栈接；电气信号隔离，抗干扰能力强；前面板LED可以指示通信状态。在装置后面板对应接口为“CAN1 CAN2”。

3.2.1 核心功能

FM600通信处理装置以PC104模块为核心而设计，PC104 CPU板通过PC104总线与其它扩充的电路功能单元连接。PC104 CPU采用工业级80486DX CPU模块，主频100MHz、内存16M、电子盘32M。

3.2.2 本地维护口PORT9

本地维护口是一个标准的异步RS232口,采用DB9/F孔式插座。在装置的前后各有一个接口。适用于本地用笔记本维护。系统内参数的设置、本装置程序的版本升级均可通过该口实现，大大减轻了系统维护的工作量。

引脚定义:  2-收,3-发,5-地

通信速率:  110～115200 bps

默认通信速率：9600bps（建议固定不变）

3.2.3 以太网接口ETH-1、ETH-2

FM600有两个10BAST-T以太网接口（ETH-1、ETH-2），RJ45-8插座连接。

引脚定义：   1、TPTX+      2、TPTX-    3、TPRX+      6、TPRX-    其余：空

通信速率:  10M bps

3.2.4 RS232接口PORT10 及PPS脉冲接口

两个接口相互配合，实现装置的硬对时功能。

RS232接口PORT10实现与GPS装置的通信功能。脉冲接口可以接收GPS秒脉冲PPS信号。

3.2.4.1 RS232接口PORT10接口型式：DB9/F 孔式插座

3.2.4.2 RS232接口PORT10引脚定义：2：RXD   3：TXD   5：GND          

3.2.4.3 脉冲接口型式：凤凰端子

    脉冲接口引脚定义：1：PL+   2:PL-   3 GND(屏蔽地)

    装置提供24V电源，将GPS装置的PPS信号空节点接入即可。

3.2.4.4 对时精度

         对时精度: <0.1ms

3.2.5 现场总线网络接口 CAN1 、CAN2

本接口可采用双绞线介质。

双绞线介质接口采用凤凰端子，内部已配置匹配电阻。

引脚定义如下：

4:CAN1-H  5:CAN1-L   6:GND1     7:CAN2-H    8:CAN2-L  9:GND2

在进行远距离通信时，各CAN 节点的隔离地GND1，GND2必须用导线连通，将各节点间的共模电压在2V 以内，以保证通信正常。

3.2.5.1 CAN-BUS接口

通讯速率:  最大1M bps

通讯距离:  最大10km

3.2.5.2  通信介质

电缆：屏蔽双绞线

3.2.6 串行口 PORT1~PORT8                    

PORT1~PORT8为异步RS232/RS485/RS422串行接口,采用DB9/F孔式插座。 

引脚定义如下：

RS232引脚定义:  2：RXD   3：TXD   5：GND  

RS422引脚定义:  6：TX+  7：TX-   8：RX+   9：RX-

RS485引脚定义:  1：A  4：B

通信速率:  110~115200 bps

RS232/RS422/RS485通信方式选择及RS422/485匹配电阻设置选择：内置跳线选择

出厂设定方式：PORT1-PORT4：RS232

              PORT5-PORT8：RS485，匹配电阻已配置。

默认通信速率：9600 bps

3.2.7 电源端子

  12、正（L）  11、负（N） 10、屏蔽地。电源220V（110V可选），电源交直流两用。

4 使用说明

4.1装置的应用范围

FM600通信处理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，可胜任变配电系统中通信信息汇总、处理、远传的场合。

4.2 装置内各种板件的跳线说明

4.2.1  SEM-6233 CPU板跳线说明

对于作为一般PC/AT 兼容使用，不需要对SCM-6233 作特别的跳线设置。此模块连接到适当的外围设备或其它系统扩展模块上，马上就可以工作。下表列出了模块上的跳线器，下面将分别对各跳线器进行说明。

4.2.1.1 单字节插座设置W2

跳线器W2 设定单字节宽存贮器插座中使用何种芯片，1/2 为DiskOnChip2000, 2/3 为32PIN EPROM， 可选用27C010,27C020,27C040,27C080。出厂时，1/2短接，设置为DiskOnChip2000方式。

4.2.1.2 看门狗定时器输出选择W5

跳线器W5 用以选择系统怎样使用实时时钟的报警输出。看门狗可以用它的时尽信号触发一个非屏蔽中断(NMI)或系统复位信号。它用在系统引导期间以监视引导过程：在系统运行期间用来监视应用程序的执行情况。如果应用程序没有定期使看门狗定时器复位(由于故障)，看门狗定时器将产生一个不可屏障中断或使系统复位。

跳线器W5 用于选择触发NMI 还是系统复位，下表列出了跳线器的选择。

4.2.1.3 单字节宽存贮器插座

SCM-6233 上有一个单字节存贮器插座，标记为S0 。该插座可使用EPROM 等单字节宽存贮芯片。S0 插座是一个32 针的DIP 插座，在它上面可以插接各种32pin EPROM 及DiskOnChip2000 ，用于存放程序或用作固态盘(SSD)。

使用字节宽存贮器插座时请注意：

●字节宽存贮器插座必须在SETUP 中设为有效。

●如果该设备被设为无效，则其地址空间可作它用。

●如果要使用SSD 的支持软件，则要设定地址为K@D0000h

4.2.1.4

出厂时，短路器都已按正常工作方式设置好，模块上的跳线严禁改变。

4.2.2  SEM-ETH以太网板跳线说明

SEM/ETH 随模块带有应用软件用于设置Ethernet 的I/O 地址,，IRQ 号及Boot-ROM窗口地址。该程序名为SETUP.EXE。不需跳线设置。

4.2.3  SEM/MSP-8八串口板跳线说明

SEM/MSP-8 随模块带有应用软件用于设置I/O 地址,，IRQ 号。该程序名为SETUP.EXE。

串口1——4不隔离。串口1、2、3、4  可选RS232/RS485/RS422/TTL信号线。

串口5——8 隔离三线（TXD、RXD、RTS）输出。串口5、6、7、8  可选RS232/RS485/TTL。

出厂时，串口1——8都按RS232 设置成TTL方式，短路器都已按正常工作方式设置好，模块上的跳线严禁改变。

4.2.4  SEM-CSM CAN板跳线说明

4.2.4.1  CAN ( CAN1、 CAN2) 中断跳线设置

通过J9 的跳线设置，CAN 控制器可选择IRQ11、 IRQ5、 IRQ7、 IRQ15 之一向主机申请中断，J9 与CAN 控制器1 有关的跳线端是1/2 、7/8， 与CAN 控制器2 有关的跳线端是9/10 、15/16， CAN 控制器中断请求线选择与跳线设置方式的对应关系见下表：

CAN 控制器1 中断线选择

选定的

选定的

每条用到的中断请求线均应设置下拉电阻，J11 是CSM 的下拉电阻跳线设置端，若有两个以上的中断源共用同一中断请求线时，只能有一个中断源设置下拉电阻，各个中断请求线对应的下拉电阻跳线端见下表：

4.2.4.3  CAN总线的终端匹配电阻设置

CAN 总线通过双绞线传输差分信号，处于CAN 总线两端的节点应设置跨在两根双绞线间的100 欧终端匹配电阻。J60/J61 是CAN1/CAN2 的终端匹配电阻跳线设置端。见下表：

CAN 控制器通过双口RAM 与主机通信。双口RAM 2K 容量的存贮单元地址映射到主机内存，主机和CAN 控制器通过对双口RAM 对应单元的读写进行信息交换。为避免可能的内存冲突，内存映射单元的基址（BA）由W0、 W01 的跳线设置，W0 设置CAN 控制器1 双口RAM 的基址，W01 设置CAN 控制器2 双口RAM 的基址。双口RAM 的内存映射基址和W0、 W01 跳线设置的对应关系如下：

4.2.5  FARAD FM600-1 底板跳线说明

底板上有6个8位拨码开关，S1、S2、S3、S4、S5、S6，用于设置RS232/RS485/RS422串行口方式。

如果S1、S2拨码在“ON”位置，则设置成RS232方式，每2位对应一个串行口，这样，16位对应PORT1—PORT8口。

如果S3、S4拨码在“ON”位置，则设置成RS485方式，每2位对应一个串行口，这样，16位对应PORT1—PORT8口。

如果S5、S6拨码在“ON”位置，则设置成RS422方式，每2位对应一个串行口，这样，16位对应PORT1—PORT8口。

每一个口对应的拨码不能同时设置为“ON”。

4.3人机对话（指示灯定义）

4.3.1 前面板指示灯定义

FM600装置前面板有26个指示灯，从左到右依次标注为：“POWER”、“RUN”、“PORT”、“CAN”、“ETH”。各指示灯含义表示如下：

POWER：电源指示灯，红灯，指示装置电源情况。“电源”指示灯发平光表示装置内

工作电源正常，灯灭表示装置内工作电源异常；

RUN： 运行指示灯，绿灯，指示运行状态。 “运行”指示灯每1秒间隔闪烁，表

示工作正常，“运行”指示灯状态不变表示故障。在系统启动时运行灯状态

也不变，属正常现象。

PORT1--8：串行口指示灯，绿灯，指示装置内8个通信口运行状态。“RXD” 灯闪烁

表示接收数据，“TXD” 灯闪烁表示发送数据。

CAN 1--2：CAN指示灯，绿灯，指示装置内2个CAN通信运行状态。“RXD” 灯闪

烁表示接收数据，“TXD” 灯闪烁表示发送数据。

ETH 1--2： 以太网指示灯，绿灯，指示装置内2个以太网通信运行状态。“RTD” 灯

闪烁表示数据传送，“LNK”灯亮表示以太网连接正常，灯灭表示以太网连

接不正常。

4.3.2 维护方法

使用维护软件通过前、后面板本地维护口PORT9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”。

4.4 调试说明 

4.4.1 通电前检查

1)检查装置的型号及规格是否与订货一致；

2)检查装置接线是否正确可靠。

4.4.2 装置通电检查

1)接通交流或直流工作电源，检查装置是否正常工作

2)正常工作时，面板上“电源”指示灯发平光，“运行”指示灯闪烁，各通信指示灯应指示相应通信端口状态。

4.5 运行维护

4.5.1 装置的投运

投入工作电源，面板上“电源”指示灯发平光，“运行”指示灯闪烁，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。 

4.5.2 装置的运行

装置正常运行时，“电源”指示灯发平光，“运行”指示灯闪烁，各通信指示灯指示相应端口状态。

4.5.3其它注意事项

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FM600或PC机至少一方停电情况下才能插拔维护串口电缆，以免造成不必要的损失。

5 订货须知

订货时需说明：

5.1产品型号、名称、规格、技术要求

应注意：

a）系统网络通讯方式： 以太网,CAN网

b）CAN 通讯口数量：0//1/2

c）以太网通讯口数量：1/2

d）PORT1—8设置方式：RS232/RS485/RS422

e）电源要求：220V/110V

5.2订货数量

5.3收货单位及收货人下载本文