通讯管理机产品研制项目详细设计说明书.docx

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1、通讯管理机产品研制项目详细设计说明书1 引言11.1 编写目的1L 2背景11.3 定义11.4 参考资料12系统设计总体说明32. 1系统结构33. 2 开工具和件仃干口 34. 2. 1运行环境35. 2.2开发机器和工具43.1规约模块53.2内核模块53. 3II53. 4初始化模块54 功能模块详细说明74. 1. 1功能描述74.1.2类设计说明74. 1. 3 接口函数说明 84. 1.4程序流程84. 1.5质量要求104. 2 A 111. 2. 1功能描述 112. 2.2类设计说明114 2. 31-1* 134. 2.4程序流程13144.2.5质量要求4 3II 15

2、4. 3. 1功能描述154. 3.2类设计说明154 3. 31-1 164 . 3.4程序流程175 .3.5质量要求 184. 4 U女口 184. 4. 1功能描述185. 4.2配置文件说明184 4 4 195硬件平台206. 1概述205. 2 卜) S、J- 205. 3主要技术参数216代码设计原则221. 1贝U 226. 2涉及范围227. 3代码方案227 车日V 238. 1概述237.2远程调试信息23附录一：WXF配置软件详细设计说明书错误!未定义书签。1引言1.1 编写目的本文档是根据TVXF通讯管理机的开发需求进行详细分析和讨论后得出的详细设计说明书，旨在明确

3、WXF 通讯管理机的功能实现。通过本详细设计说明书，可以了解到WXF通讯管理机的总体设计、功能边界、各 个功能的模块设计等。借助该文档，可以规范和指导WXF通讯管理机的开发人员开始产品的研发工作。本文档面向的读者是：WXF通讯管理机的开发人员、测试人员、产品经理，WXF通讯管理机详细设计 说明书的评审人员。1.2 背景设备名称：WXF通讯管理机。传统的前置通讯管理机主要采用工控机加串M卡的模式，该种模式结构简单、扩展性强从而被普遍采 用。但是随着前置系统的日益发展，该种模式的弊端也日渐显现：（1）由于前置系统经常运行在环境恶劣的工业现场，工控机的风扇、硬盘等机械部件将成为制约 系统7X24长时

4、间稳定运行的瓶颈。（2）工控机体积庞大只能组屏安装，对于不具备组屏条件的现场将不能适用。（3）由于工控机加MOXA卡的模式与普通的PC系统没有差异，将会导致很多不必要的人为干预。（4） 现场各种类型的项目对系统的组网方式提出了更高的要求，作为综自系统中的通讯枢纽通讯 管理机，需要更高的可靠性和灵活性。基于以上几点，需要开发一种系统相对安全、更加稳定可靠、安装配置更加灵活的通讯转换装置充实 现在的单一的前置通讯管理机的解决方案。1.3 定义下表列出本报告中专门术语的定义、英文缩写词的原词组和意义、项目组内达成一致意见的专用词汇， 同时继承全部的先前过程中定义过的词汇。词汇名称词汇含义备注1.4

5、参考资料编号资料名称说明2WXF产品研制项目需求规格说明书VLOO2WXF产品研制项目概要设计说明书VLOO2系统设计总体说明1. 1系统结构通讯管理机软件通过设备侧协议与间隔层智能设备进行通讯，采集间隔层智能设备的遥测、遥信、遥 脉等数据，读取SOE、保护事件等事件信息，进行遥控、定值操作的远方操作。通讯管理机软件通过系统侧协议与后台监控系统进行通讯，向后台监控系统转发遥测、遥信、遥脉、 SOE.保护事件等数据和事件信息，同时接收后台的遥控、定值等操作命令并转发给相应的设备侧协议。工程调试人员通过配置工具软件根据工程现场的实际情况进行工程配置，并通过配置工具软件进行系 统文件和配置文件的下载

6、和读取，通过配置工具软件进行远程模拟操作，并通过报文监视功能实现系统调 试和故障诊断。2. 2开发工具和软件运行平台3. 2.1运行环境硬件运行环境类别要求备注CPU400MHz及以上内存128MB及以上程序存储器64MB及以上电源220VAC以太网口4个485 口10个及以上CAN总线接口2个硬件狗有设备状态指示LED灯软件运行环境类别要求备注操作系统嵌入式Linux2.6内核应用软件支持 GDB、FTP、TELNET、NFS需要在系统裁剪时添加2. 2. 2开发机器和工具开发用机器类别要求备注CPU1.8GHz 以上 CPU内存最少1024MB主机硬盘最少80GB网卡10100Mbs串口1

7、个软件环境类别要求备注操作系统Windows XPLINUX系统Red hat 9. 0编译器GCC、 G+库文件GLIBC应用软件VMWEAR虚拟机FTP工具3功能模块简介3.1规约模块规约模块是通讯管理机开发的一个重要模块。在通讯管理机开发完毕后，后续主要的工作量就是根据 实际工程中现场设备采用的通讯规约的不同进行开发规约。由于国内各个保护装置厂家采用的通讯协议各 异，有些厂家即使采用同样的通讯规约标准如IECl03,也会在根据需要在某些方面有所异化，所以后续通 讯规约的开发任务比较繁重，因此规约工作方式和管理模式的设计的好坏直接影响到后续工作的开展。规约分为两种类型：一种是对IED设备的

8、规约，负责与设备通讯，采集设备数据；另外一种是远传规 约，负责将通讯管理机下接入的设备按照需要转发给后台或其他上位系统。3. 2内核模块内核模块是通讯管理机中信息交互的枢纽，内核模块通过不同通道间消息转发，实现了数据传送、协 议转换和接口转换。内核模块封装了系统实时库，包括设备数据区、遥测数据区、遥信数据区、遥控数据 区、遥脉数据区和转发通道区，同时封装了对内存实时库的访问接口。考虑到系统的模块化设计，各个装 置协议将设计成.S。的动态链接库的内核模块将设计成独立的.S。动态链接库，便于各个规约模块与软总 线模块直接调用，而不需要再走通讯的方式。3.3通讯接口模块WXF通讯管理机应设有10路或

9、以上RS485 口、4路及以上以太网口和2路CAN通讯口，涉及的通讯方 式主要有串口、CAN网、以太网TCP和UDP这四种，本模块主要实现对对这四种通讯方式的驱动支持，对 这四种通讯方式做成以.SO的动态链接库的形式做封装，供主程序以及各个通讯规约调用。4. 4初始化模块初始化模块是实现定义了程序的初始化，实现工程配置文件的读取和解析，根据配置文件加载所需的 规约模块，并初始化通道和设备。初始化模块包含以下功能：（1） 配置文件的加载。工程配置文件由上位机远程配置软件编译生成，并通过FTP工具下载到通讯管理机终端设备中，在终 端启动后，通讯管理机应用软件通过流文件方式将工程配置文件读入内存中。

10、配置文件应该包括工程配置和设备模板两个部分。工程配置：包括各个通讯端口系统，端口配置，端 协议，设备数量，设备类型等信息；设备模板指本通讯管理机中接入设备的信息，包括设备名称、遥测、 遥信、遥脉、遥控、定制、压板、事件信息等。（2） 规约的加载。规约采用动态加载的模式，主程序启动时在指定系统指定目录（当前目录）加载规约模块文件（.so 动态链接库），并通过系统APl调用规约模块的导出接口函数，作为内核模块和规约模块的交互接口。（3） 各任务的初始化和关闭应用软件启动时，初始化模块通过规约模块的接口发送初始化命令初始化设备配置启动规约模块，系 统推出时关闭并释放各个设备规约。4功能模块详细说明4

11、.1 规约模块4.1.1 功能描述规约模块与间隔层智能设备以及上位机监控系统进行数据通信，主要实现通讯数据的解析和下发报文 的组包，规约分为两种类型：一种是对IED设备的规约，负责与设备通讯，采集设备数据；另外一种是远 传规约，负责将通讯管理机下接入的设备按照需要转发给后台或其他上位系统。规约模块同时支持多个端口，每个端口支持多个设备，每个规约提供一个接口作为与内核通讯的接口， 内核通过该接口向规约发送系统命令和操作指令。系统命令包括规约初始化、规约退出、端口初始化、设 备初始化、获取规约名称等；操作指令包括遥控命令、定值操作、定值区操作、对时命令、远方操作等。4.1.2 类设计说明规约类类

12、名class CProtocol主要属性说明串口链表 设备链表 消息链表 超时时间 定时器时I 重操作次? 通讯中断Jstd:list m_LiStComPort std:list m_LiStDevice std:list m_LiStMessage UINT m_UTimeOut可：UINT m_uTimer: UINT m_uTimes后轮询时间：UINT m uWait主要方法说明消息处理：int MessageCalK UINT msg, void* wParam, long IParam )通讯回调：void CommCal 1 ( UINT uMsg, HANDLE handle, void* wParam, long IParam )断帧处理：BOOL FrameCheckCall (BYTE* pData, int& nLength )初始化：int InitPremO规约退出：void ExitPremO由串 口句柄得到串 口对象指针：CComPort* GetComPort ( HANDLE handle )由串口端口号得到串口指针：CComPort* GetComPort