通讯管理机产品研制项目 需求规格说明书.docx

WXF通讯管理机产品研制项目需求规格说明书变更日志编号版本修改内容修改人修改日期1.1 编写目的11.2 背景11 3 At 11.4 参考资料12 任务概述22 1 目 *22.2 假定和约束23 硬件需求33 1I-J 33. 1. 1 串口 33. 1.2 以太网33 1 3I-J 33.2 人机接口33. 2. 1 LED状态指示灯33 2 2 *1 I-J 33.3 结构需求33. 3. 1 箱体结构34. 3. 2工t 35. 3.3紧固方式43.4 其他功能41. 4. 130 42. 4.2蜂鸣器43. 4.3实时时钟43. 5 J 43. 5. 1开入开出扩展 44. 5.2按键输入45. 5.3 LCD液晶面板4彳牛'需i54. 1系统软件54.2规约转换51. 2. 1«贝 52. 2.2遥信53. 2.3遥脉54. 2. 4 55. 2. 5SOE 54. 2.6事件信息54» 2. 7 目 64.3 通讯接口64.3. 1 串口 64 3 2IX 可 64.4 模块化设计64.5 双网功能64.6 6 口 J 不多 IjIi .64.7 配置工具75 技术参数及性能85. 1 .85. 1. 1 工作电源86. 1.2 以太网85. 1.3彳 J - 彳 口 lJ 85.2 性能指标85.3 环境条件85 4月匕 85. 4. 1 绝缘电阻86. 4.2介质强度97. 4. 3 I 1 HL J; 95. 4.4耐湿热性能95 5自匕*95. 5. 1振动95. 5.2冲击95. 5. 3 95.6抗电磁干扰性能95. 6. 1辐射电磁场干扰 95. 6. 2速瞬变 F, t105. 6.3 静电放电干扰 IO1引言1.1 编写目的本文档是针对WXF通讯管理机开发需求进行详细分析和讨论后得出的需求规格说明书，旨在明确WXF 规约转换器的功能需求。通过本需求规格说明书，可以了解到WXF通讯管理机的开发背景、建设要求、功 能需求等。本文档面向的读者是：WXF通讯管理机装置的开发人员，WXF通讯管理机需求规格说明书的评审人员。1.2 背景设备名称：WXFC V2. OOo本装置的开发需求由软件部提出，硬件部分由外协厂家提供，装置软件由软件部通讯组实现开发，由 软件部通讯组和测试组共同完成测试任务。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 参考资料编号资料名称说明1WXFNTS8000通讯管理软件概要设计说明书2WXFNTS8000通讯管理软件详细设计说明书3WXF以太网103协议双网通讯规约2任务概述2.1 目标传统的前置通讯管理机主要采用研华工控机加MOXA串口卡的模式，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) 随着公司业务的拓展，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。根据公司的开发计划，将分别开发一款NTS-151规约转换器和 WXF通讯管理机。这两款设备由外协厂家提供硬件设备和环境，两款设备主要区别在于硬件资源的多少。 其中NTST51规约转换器通讯接口资源相对较少，主要应用于对于转换需求较少的系统中，在地理分布较 分散的项目中用于分布式控制，或者在以太网为主网通信方式的系统中将现场总线通讯方式转换成以太网 通信方式；WXF通讯管理机接口和硬件资源都相对丰富，主要用于取代现有的前置机，实现较多设备较多 中通信类型的设备的集中通讯采集与控制，作为这个工程的前置通信管理机。本文档即为WXF通讯管理机 装置的开发需求规格说明书。2. 2假定和约束根据研发部年度工作计划，本平台软件开发需要在2022年10月31日前完成代码编写和测试。3硬件需求3.1通讯接口3.1.1 串口(1) 串口数目：10个或以上RS485串口，或RS232 RS485全功能串口；(2) 通信速率：50bps921. 6Kbps 可调；(3)串口保护：15KV全信号突波保护，2. 5KV以上光电隔离保护。3.1.2 以太网(1) 网口数目：2个或更多；(2) 通信速率：IOMbit/s或IOoMbit/s自适应；(3) 网口保护：1.5KV电磁隔离保护。3.1.3 CAN通讯接口(1) 提供2路CAN总线接口；3.2人机接口3. 2.1 LED状态指示灯每个通讯接口和电源输入都必须有LED状态指示灯，其中以太网的通讯状态指示灯在以太网的RJ45 接口上，其他通讯接口和电源的状态指示等在装置前面板顺序排列，前面板所有状态指示灯需有定义印字。3. 2.2调试口应提供1路RS232串口作为调试口。3. 3结构需求3. 3.1箱体结构箱体采用标准19U机箱，IU或2U高度，支持机架式安装方式，方便通讯组屏传统的工控机，其风扇、硬盘等机械构造的硬件是其可靠性的瓶颈，而其含有金手指的部件如传统的 内存等在有机械振动或现场灰尘较大的场合也经常会成为故障点，所以在WXF设备选型时应采用无风扇无 硬盘没有金手指连接部件的硬件设备。3. 3. 2端子方式以太网通讯接口采用标准RJ45接口；串口和CAN通讯接口可选DB9公头接口或5芯欧式端子。若采 用欧式端子，需采用正面紧螺丝，正面出线方式。3. 3. 3紧固方式所有和调试安装相关的紧固螺丝螺母，必须采用带磁性、不生锈、刚材质。3. 4其他功能1.4.1 硬件狗为了提高系统的可靠性，提供一种在系统异常宕机的情况下自复位的功能，故硬件平台应该具备硬件 狗功能，并且可通过编程设置。1.4.2 蜂鸣器硬件平台应具有可编辑蜂鸣器，协助系统装置指示。1.4.3 3实时时钟硬件平台应具有硬件实时时钟，通过电池供电，保证系统时间掉电不丢失。3. 5可选模块3.5.1开入开出扩展(1) 4路开入，4路开出可选；(2) 控制信号箱、硬节点对时。3.5.2按键输入(1) 至少5键键盘可选；(2) 做人机接口。3.5.3 LCD液晶面板(1) LCD液晶面板可选；(2) 做人机界面4软件需求2.1 系统软件系统软件采用经过裁剪优化的嵌入式操作系统，通过系统的优化能够提供操作系统的运行效率，减少 启动时间，降低资源消耗。4. 2规约转换能实现不同协议各种类型数据的转换，数据类型包括以下几个方面：4. 2.1遥测实现遥测数据的转发，应能支持遥测数据循环转发和遥测数据以遥测越限格式主动上送这两种方式。 传统的循环转发方式，在数据量较大的项目中会影响全站遥测数据的轮询周期，造成后台数据刷新慢的现 象，且该现象会随着数据量的增长，而愈加严重。采用遥测越限的方式，对每个遥测数据设定额定值和越 限阀值，当遥测数据变化范围超过阀值时，将该数据以越限遥测的形式上送，同时更新记录值，阀值可调。 采用这种方式可以有效降低网络的负载，而且可调的阀值能够满足不同工程项目对遥测变化敏感度的不同 要求。4. 2. 2遥信实现遥信数据的转发，应支持全遥信和遥信变位两种方式，间隔一段时间以全