通信管理机和IED通信规约及通信管理机通信程序模块设计
IEC61850通信规约简介

同厂家的电子设备〔IED〕之间通过一种标准〔协议〕实现互操作和信息共享。
IEC61850技术将成为电力系统信息技术的根底,对电力自动化技术的开展产生巨大的影响。
目前IEC61850技术在变电站层和间隔层的技术已经成熟,已经到了批量推广的时机。
IEC61850变电站通信网络和系统系列标准对于建设现代数字化变电站统一信息平台的意义,符合电力专用的通信产品提供商的进展以及工业以太网交换机的行业专用化趋势。
构建符合IEC61850的现代数字化变电站众所周知,随着变电站自动化技术和现代网络通信技术的开展,IEC61850标准已成为近年来数字化变电站自动化研究的热点问题之一。
所谓数字化变电站,就是使变电站的所有信息采集、传输、处理、输出过程由过去的模拟信息全部转换为数字信息,并建立与之相适应的通信网络和系统。
传统以来,国内主流的变电站自动化系统中广泛采用的是国际电工委员会IEC于1997年公布的继电保护信息接口配套标准IEC60870-5-103规约。
由于该规约制定时间较早,受技术条件的限制,在以太网和智能数字化设备迅速开展的今天,其缺陷日益明显,如:〔1〕没有定义基于以太网的通信标准。
〔2〕没有标准的系统功能、二次智能设备的模型标准。
〔3〕缺乏权威的一致性测试。
〔4〕不支持元数据传送,没有统一的命名标准。
上述缺陷直接导致变电站自动化系统在建设过程中不同厂家设备之间互操作性较差,不同厂家设备之间互联需要规约转换设备,需要进行大量的信息对点工作,变电站自动化系统集成工作量增加,系统信息处理效率低下。
因此不难看到,随着变电站二次设备及系统的开展,设备一体化、信息一体化已成为必然的趋势,迫切需要一个统一的信息平台实现整个自动化系统。
为了统一变电站通信协议,统一数据模型,统一接口标准,实现数据交换的无缝连接,实现不同厂家产品的互操作,减少数据交换过程中不同协议间转换时的浪费,IECTC57工作组在IEEE协议UCA2.0根底上,组织制定了IEC61850——变电站通信网络和系统系列标准,并于2004年正式发布。
变电站通信网络和系统(IEC 61850)标准概述

变电站通信网络和系统(IEC 61850)标准概述由于现有的规约五花八门、缺乏统一性,数字化(智能化)变电站成为发展方向,性能和速度已不再是问题,因此产生了IEC 61850标准。
IEC 61850系列标准吸收国际先进新技术,并且大量引用了目前正在使用的多个领域内的其它国际标准作为61850系列标准的一部分。
所以它是一个十分庞大的标准体系,确切地说,它是一种新的变电站自动化的设计、工程、维护、运行方法准则。
IEC 61850系列标准的全称:变电站通信网络和系统(Communication Networks and Systems in Substations),它规范了变电站内智能电子设备(IED)之间的通信行为和相关的系列要求。
IEC 61850的关键技术:1)变电站三层接口2)采用模型思想进行对变电站统一建模3)抽象通信服务和特定通信服务4)统一的配置描述语言5)IEC 61850标准包括10个部分:6)IEC 61850-1基本原则,包括了适用范围和目的,定义了变电站内IED(电子式互感器Intelligent Electronic Device)之间的通信和相关系统要求,并论述了制定一个适合标准的途径和如何对待通信技术革新等问题。
7)IEC 61850-2术语,给出了IEC 61850文档中涉及的关于变电站自动化系统特定术语及其定义。
8)IEC 61850-3总体要求,详细说明系统通信网络的总体要求,重点是质量要求(可靠性、可用性、可维护性、安全性、数据完整性以及总的网络要求),还涉及了环境条件(温度、湿度、大气压力、机械振动、电磁干扰等)和供电要求的指导方针,并根据其他标准和规范对相关的特定要求提出了建议。
9)IEC 61850-4系统和项目管理,描述了对系统和项目管理过程的要求以及对工程和试验所用的专用调度要求。
主要包括:工程过程及其支持工具,,整个系统及其IED的生命周期,系统生命期内的质量保证供三个方面。
IEC61850规约讲解

IEC61850-9-1 特定通信服务映射(SCSM)通过串行单方向多点共线点对点链路传输采 样测量值
主要定义了DO的相关内容。
IEC61850-7-4 变电站和馈线设备的基本通信结构——兼容逻辑节点类和数据类
主要定义了LN的相关内容。
IEC61850规约的结构和内容
映射到实际的通信网络: IEC61850-8-1 特定通信服务映射(SCSM)映射到MMS(ISO/IEC9506第2部分)和 ISO/IEC8802-3
功能和设备模型的通信要求
功能通信要求和装置模型,详细阐述了功能、逻辑节点和通信信息片三个概念以及三者的相互关系,对不 同等级的变电站内的不同种类的通信报文的通信时间提出了要求,以及如何验证整个系统的通信性能要求。
IEC61850规约的结构和内容
配置: IEC61850-6 与变电站有关的IED的通信配置描述语言
我们从以下三个角度来看数字化变电站的构建情况: 1、从变电站层次结构上来看 2、从使用设备上来看 3、从使用服务上来看
如何利用IEC61850规约构建数字化变电站?
—结构上来看,数字化变电站由站控层,间隔层,过程层组成。 站控层设备:监控主机,工程师站等。 间隔层设备:保护装置,测控装置等。 过程层设备:光CT/PT,合并单元,智能开关等。
二、IEC61850规约的结构和内容
IEC61850规约的结构和内容
系统概貌: IEC61850-1 介绍和概述
介绍了整个61850系列标准的制定目的、历史沿革,对61850的其它标准的核心内容作了一个提炼并加以 介绍,对以后的标准中涉及的核心概念作了初步的阐述。
IEC61850-2 IEC61850-3 IEC61850-4
通信管理机和IED通信规约及通信管理机通信程序模块设计

通信管理机和I E D通信规约及通信管理机通信程序模块设计TYYGROUP system office room 【TYYUA16H-TYY-TYYYUA8Q8-《配电网自动化技术》课程设计任务书目录一、前言 (3)二、设计内容和设计思路 (4)三、通信规约设计 (6)四、程序流程图设计 (10)五、设计总结 (14)参考文献.................................................一、前言1、设计背景电力系统:是由大量的发电机、变压器、电力线路和负荷等设备有机的构成,由生产、传输、分配、消费电能的各种电气设备按照一定方式连接的整体。
也即:发电——变电——输电——配电——用户五个部分构成。
而本课程设计就是配电网系统里所研究的内容里的一个方面,即:站控通信规约和IED通信程序设计。
IED智能电子设备:由一个或多个微处理器组成,完成特定的功能,能向外部装置发送信息,并能接受外部指令的装置。
特征:微处理器和,具有通信接口,具有独立时钟。
现代自动化系统普遍采用现场分布式的结构,IED设备是最重要的设备之一。
实现现场信息的采集、命令执行、当地功能。
数据通信是各类智慧设备之间的通信,为了保证通信的正常进行,和其它通信方式一样,应该在通信系统中规定一个统一的通信标准,即通信的内容是什么、如何通信、何时通信,都必须在通信的实体之间达成大家都能接受的协议,这些协议就被称为通信协议,规约。
变电站综合自动化分为两层:变电站层和现场层。
低电压等级的变电站:智能电子设备保护和监控合二为一,而我们所要研究的就是通信网路之间的通信规约和IED的信息采集和控制命令的下达,对于一个网络来说有着重要的作用,一个网络若是通信规约出现了错误,将会混乱不堪。
本次课程设计的目的是通过对设计用于通信管理机和IED通信的规约来熟悉变电站自动化系统的信息的通信方式的原理。
通过对规约中队通信信息的流的帧结构和信息字(遥测信息字、遥信信息字、遥控信息字、SOE)的结构的设计、以及根据信息的传送重要性确定信息的传送原则、校验方式的选择和程序流程图的设计。
变电站自动化系统的通信网络及传输规约选择

数据通信网是构成变电站自动化系统的关键环节,内部通信网络的标准化是使变电站自动化迈向标准化的难点之一,受性能、价格、硬件、软件、用户策略等诸多因素的影响,目前在选择什么 “接口网络”上很难达成一致。
网络特性主要由拓扑结构、传输媒体、媒体存取方式来决定。网络的选择应符合国际国内的有关标准;应选择当前的主流产品,应得到实力雄厚的软硬件商的支持;产品应满足变电站运行要求;具有较高的性能价格比[2]。
(1)35kV变电站通信网络
在小规模的35kV变电站和110kV终端变电站,可考虑使用RS422和RS485组成的网络;当变电站规模较大时应考虑选择现场总线网络。RS422和RS485串口传输速率指标是不错的,在1000m内传输速率可达100kb (2)110kV变电站通信网络
中型枢纽110kV变电站节点数一般为40个左右,多主冗余要求和节点数量增加使RS422和 RS485难以胜任。现场总线却能得心应手,总线网将网上所有节点连接在一起,可以方便的增减节点;具有点对点、一点对多点和全网广播传送数据的功能;常用的有LonWorks网、CAN网。两个网络均为中速网络,500m时LonWorks网传输速率可达1Mb/s,CAN网在小于40m时达1Mb/s,CAN网在节点出错时可自动切除与总线的联系,LonWorks网在监测网络节点异常时可使该节点自动脱网,媒介访问方式CAN网为问答式,LonWorks网为载波监听多路访问/冲撞检测(CSMA/CD)方式,内部通信遵循Lon Talk协议。
6 结论
不同类型的变电站对自动化系统的通信网络有不同的要求,在35kV的变电站可以采用RS-485 或现场总线作为站内系统网络;在110kV变电站可以采用现场总线网络实现间隔层设备数据通信,当站控层设备较多时,变电站层可采用以太网连接;在220~500kV的超高压变电站,由于站内节点数目多,应考虑使用以太网或profibus网。目前变电站自动化系统中使用的传输规约种类较多,各个公司的产品使用的标准尚不统一,系统互联和互操作性差,在变电站和控制中心之间应使用 101规约,在变电站内部应使用103规约,电能量计量计费系统应使用102规约。新的国际标准 IEC61850颁布实施之后,变电站自动化系统从过程层到控制中心将使用统一的通信协议。
通信规约简介

第一章通信规约1.1定义:通信规约(协议)是指通信双方必须共同遵守的题中约定,也称为通信控制规程或传输控制规程。
1.2内容:1.2.1信息传送格式—收发方式、传送速率、帧结构、帧同步字、位同步方式、干扰措施等。
1.2.2信息传送的具体步骤—将信息分类、分循环周期传送,系统对时数据收集方式和设备状态监视方式。
1.3分类:1.3.1按传输模式分:(1)循环传输规约(CDT)CDT属于同步通信方式,其以厂站RTU为主动方,以固定速率循环地向调度端上传数据。
数据依规定的帧格式连续循环,周而复始地传送。
一个循环传送的信息字越多,其传输延时越长,传输内容出错剔除后,在下个循环可得以补传。
CDT采用可变帧长度,多种帧类别按不同循环周期传送,变位遥信优先传送重要遥测量平均循环时间较短,区分循环量、随机和插入量采用不同形式传送信息。
循环式传输帧格式:①区分代表不同信息内容的各种信息字(8bit)②表示信息内容(32bit)③用于检错和纠错,提高传输过程的抗干扰能力,采用循环冗余校验(CRC)。
(8bit)(2)问答式传输规约(Polling)Polling属于异步通信方式,其以调度端主动向厂站端RTU发送查询命令报文,子站响应后才上传信息。
调度端收到所需信息后,才开始新一轮询问,否则继续向子站询问召唤此类信息。
RTU对遥信变为信息优先传送,模拟量超范围时传送。
主站可请求子站发送某一远动信息,也可请求发送某些类型的信息,工作方式灵活,适用于点对点、一点对多点、多点共多点环形或多点星形的远动通信系统,但须全双工或半双工信道。
问答式传输的报文格式指出双方RTU地址、报文类型和数据区的字节数。
表示报文要传送的信息内容。
用报文头和数据区的字节按编码规则运算得到,用于检错和纠错,可采用奇偶校验或CRC校验。
1.3.2按传输基本单位分(1)面向字符的通信规约(须加起始位和停止位)将数据和控制信息都编成字符,并以字符作为信息传输基本单位的通信规约。
基于IEC61850的通讯管理机与远动工作站一体化的设计与实现
基于IEC61850的通讯管理机与远动工作站一体化的设计与实现【摘要】随着嵌入式计算机技术、自动化技术、通信技术和网络技术等高科技的飞速发展,变电站自动化在技术上也不断提升,无人值守设备智能的数字化变电站取代或更新传统已经成为变电站发展的趋势。
在由传统变电站向数字化变电站改造过程中,IEC61850变电站自动化通信网络标准对通信管理装置提出了更高的要求,基于数字化平台要求设计完成的通信管理装置ARF850,采用远动工作站与通讯管理机一体化设计,具有可靠性高、适应性强、数据传送快等优点。
【关键词】IEC61850;通讯管理机;远动工作站;一体化1.引言作为全球统一的变电站网络与通信协议IEC 61850,其主要目标是实现“一个世界、一种技术、一种标准”,实现设备之间的互操作,实现变电站自动化系统无缝集成。
以往,几乎所有的设备生产商都具有一套自己的通信规约,通常一个传统变电站可能有多个厂商的协议同时在使用,一个变电站需要使用不同厂家的产品,整个电网里运行的规约多达上百种,因此在变电站智能化改造过程中,必须进行规约转换,ARF850通信管理装置既能以客户端模式与数字化保护装置通讯,作为远动系统、站级监控系统等,也能以服务器模式与不提供以太网通讯的间隔装置(如保护装置、电度表、直流屏、调度中心等)直接通讯,起到规约转换器的作用。
2.IEC 61850标准介绍IEC61850标准是基于通用网路通信平台的变电站自动化系统性的标准。
该标准主要特点有以下几个方面:(1)信息分层。
变电站通信网络和系统协议IEC 61850标准草案提出了变电站内信息分层的概念,无论从逻辑概念上还是从物理概念上,都将变电站的通信体系分为3个层次,即变电站层、间隔层和过程层,并且定义了层和层之间的通信接口。
(2)面向对象的数据对象统一建模。
IEC61850标准采用面向对象的建模技术,定义了基于客户/服务器结构数据模型。
每个IED包含一个或多个服务器,每个服务器本身又包含一个或多个逻辑设备。
杭途科技有限公司产品手册
R
Flex IO iHT-IMC21
RX ST
TX
100Base-FX
D+D- PE
光纤收发器
产品型号: IHT-IMC20ST INPUT:9 ~ 48VDC 最在功耗<5W
!注意:请勿带电操作。
制造商: 杭州杭途科技有限公司 地址: 杭州市西湖区西园八号11号F101
: : 电话 400-050-7787 邮政编码 310030 :网址
控制台接口
接口类型:MINI USB 数据类型:虚拟串口
PE PG D- D+ DC 9-36V INPUT
MAC1 MAC2
电源接口
工作电压: 1500V隔离 9~ 36V DC 耗电量: <5W 防护: 电磁兼容性EMC Level 4
环境参数
工作温度: -40 ~85℃ 湿度: 5%~95% 无冷凝
信号通过光纤传输相对于铜缆传输有很多优点:传输距离远、速率更快、可靠性更高、安全性更高,而这些优点正适合于电力、电信、有 线电视、铁路、军事、金融证券、海关、民航、海运、水利、光伏、风电、及油田等各种宽带数据网及要求高可靠性数据传输或组建 IP 数据传输专网的领域,是宽带校园网、宽带有线电视网及智能化宽带小区光纤到楼、光纤到户的最理想应用设备。
地址:杭州市西湖区西园八路11号 杭州数字信息产业园F座1楼
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技术热线:400-050-7787 销售热线:18014486511 18657118200 传 真:0571-88217980 邮政编码:310030
120 mm 25 mm
串口服务器 iHT-SCM31系列
概述
杭途科技SCM60系列串口服务器是基于成熟的32位 ARM9嵌入式软硬件平台,实时性强、可靠性高。设备 结构紧凑,性能稳定,可实现RS 485、RS422、RS232串口与TCP/IP网络接口的数据双向透明传输,能有效满足 对串口数据采集客户的需求。上端集中式管理软件,能对所有网内设备进行管理和配置,极大的提高了便利性。该 设备可广泛应用于电信、电力、水利、金融、交通、能源和化工等不同领域。
CSE500通信管理机说明书_V1[1].00
CSE500通信管理机技术说明书V1.02010-03本说明书仅适用于CSE500通信管理机。
请仔细阅读本说明书,并按照说明书的规定调整、测试和操作。
如有随机资料,请以随机资料为准。
目录公司简介 (5)概述 (6)主要技术参数 (7)硬件结构 (8)外部接线说明 (9)软件功能 (14)人机交互 (14)配置文件说明 (17)运行注意事项 (20)公 司 简 介四方华能电网控制系统有限公司(简称四方华能)成立于1999年10月,主要致力于配电网自动化、电网调度自动化、变电站综合自动化、地铁电力综合自动化、发电厂电气保护及监控及相关硬件产品等电力系统自动化领域,是集开发、生产、销售、服务为一体的高新技术企业,是一家顺应国家电力发展、城乡电网和电站改造的需要,同时服务于各类相关行业(如铁路、石化、煤炭、冶金等)而崛起的企业。
四方华能自成立以来,秉承处处为用户着想,产品符合用户的需求,开发为满足实际需要的思想,独立自主开发了CSDA2000配电自动化系统,电网调度自动化系统,集控站系统,CSF100/200系列配电保护测控终端装置,CSE100/200系列通讯处理机等产品。
经过多年的技术储备,现在能提供大型配网自动化工程、地区及县级电网调度自动化工程、110kV 及以下变电站综合自动化工程的全套设计、工程施工,向用户提供“交钥匙”工程。
四方华能为我国的城市电网改造及运行管理提供高性能的产品——CSDA2000配电自动化系统,该系统包括配电主站管理系统(DMS ),先进可靠的CSF100系列配电保护测控终端,NDLC 电力线路载波通信系统,智能馈线监控系统,配电变电站、开闭所自动化,和CSMR 电能量采集计量系统。
该类产品可广泛适用于城市电网的改造,是增加配电网可靠性、提高电能质量、提高配网运行水平的强大工具。
目前在国内市场已经开始大量应用,受到广大用户的关注与支持。
典型工程有浙江绍兴配电主站管理系统,包括配电SCADA ,配电GIS 、配电高级应用软件包等,为绍兴供电局在国内第一个达到创国际一流水平做出了贡献。
电子系统设计课程设计通信
电子系统设计课程设计通信一、课程目标知识目标:1. 学生能够理解通信电子系统的基本原理,掌握系统设计的基本流程和方法。
2. 学生能够掌握常用电子元器件的原理及在通信系统中的应用。
3. 学生能够运用所学的理论知识,分析并解决实际通信电子系统设计中的问题。
技能目标:1. 学生能够运用相关软件工具进行通信电子系统的原理图绘制和电路仿真。
2. 学生能够独立完成一个小型的通信电子系统设计与搭建,具备实际操作能力。
3. 学生能够通过团队协作,进行项目报告撰写和成果展示,提高沟通与表达能力。
情感态度价值观目标:1. 培养学生对电子工程领域的兴趣,激发他们探索未知、创新实践的热情。
2. 培养学生具备良好的团队合作精神,尊重他人意见,学会倾听和沟通。
3. 培养学生关注社会发展,认识到通信技术在国家和民生中的重要作用,增强社会责任感。
本课程结合电子系统设计与通信技术,注重理论联系实际,培养学生具备实际操作和创新能力。
针对高中年级学生的特点,课程内容以实用性为主,注重培养学生的动手实践能力和团队协作精神。
在教学过程中,要求教师关注学生的学习进度,及时调整教学策略,确保课程目标的实现。
通过本课程的学习,使学生能够掌握通信电子系统设计的基本方法,提高他们在实际工程应用中的竞争力。
二、教学内容本课程教学内容主要包括以下几部分:1. 通信电子系统基本原理:介绍通信系统的基本概念、分类及性能指标,分析模拟通信与数字通信的区别及联系。
2. 常用电子元器件:讲解常用电子元器件的原理、特性及其在通信系统中的应用,如放大器、滤波器、调制器等。
3. 通信电子系统设计方法:学习通信电子系统设计的基本流程、方法及注意事项,包括系统需求分析、方案设计、电路仿真等。
4. 电路设计与仿真:教授如何使用相关软件工具(如Multisim、Protel等)进行原理图绘制、电路仿真及PCB设计。
5. 实践项目:分组进行通信电子系统设计与搭建,培养学生动手实践能力,包括小型无线电发射与接收系统、信号发生器等。
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《配电网自动化技术》课程设计任务书题目通信管理机和IED通信规约及通信管理机通信程序模块设计姓名学号专业班级设计内容与要求1.背景变电站自动化系统,普遍采用分布式的监视和控制系统。
各类IED装置和通信管理机进行通信。
通信管理机实现IED信息集结和控制命令的下达。
环冗余校验CRC(Cyclic Redundancy Check)是一种重要的校验方式。
编码简单且误判概率很低,在电力自动化通信系统中得到了广泛的应用。
2.设计内容和要求设计用于实现IED和通信管理机的通信规约,规约采用召唤式应答规约,实现YC、YX、YK及SOE和越限信息的传送。
用循环冗余校验码进行校验。
每个IED YC量≤12个,YX量≤20。
设计IED的通信程序具体内容如下:1)根据功能要求,确定传输的内容(命令)编码,在此基础上设计出帧结构。
2)设计出每一类信息的传送帧格式。
3)根据信息的传送重要性确定信息的传送原则。
,4)校验方式选用CRC-16校验方式。
生成多项式g(x)=x16+x15+x5+15)设计通信管理机传输和接收数据的程序流程,并画出流程图。
6)设计CRC-16校验码生成和校验流程图。
7)撰写设计报告。
起止时间 2015 年 12 月 14 至 2015 年12月 25 日指导教师签名 2015 年12 月 20日系(教研室)主任签名年月日学生签名 2015 年 12 月 20 日目录一、前言 (3)二、设计内容和设计思路 (4)三、通信规约设计 (6)四、程序流程图设计 (10)五、设计总结 (14)参考文献 .................................................一、前言1、设计背景电力系统:是由大量的发电机、变压器、电力线路和负荷等设备有机的构成,由生产、传输、分配、消费电能的各种电气设备按照一定方式连接的整体。
也即:发电——变电——输电——配电——用户五个部分构成。
而本课程设计就是配电网系统里所研究的内容里的一个方面,即:站控通信规约和IED通信程序设计。
IED智能电子设备:由一个或多个微处理器组成,完成特定的功能,能向外部装置发送信息,并能接受外部指令的装置。
特征:微处理器和,具有通信接口,具有独立时钟。
现代自动化系统普遍采用现场分布式的结构,IED设备是最重要的设备之一。
实现现场信息的采集、命令执行、当地功能。
数据通信是各类智慧设备之间的通信,为了保证通信的正常进行,和其它通信方式一样,应该在通信系统中规定一个统一的通信标准,即通信的内容是什么、如何通信、何时通信,都必须在通信的实体之间达成大家都能接受的协议,这些协议就被称为通信协议,规约。
变电站综合自动化分为两层:变电站层和现场层。
低电压等级的变电站:智能电子设备保护和监控合二为一,而我们所要研究的就是通信网路之间的通信规约和IED的信息采集和控制命令的下达,对于一个网络来说有着重要的作用,一个网络若是通信规约出现了错误,将会混乱不堪。
本次课程设计的目的是通过对设计用于通信管理机和IED通信的规约来熟悉变电站自动化系统的信息的通信方式的原理。
通过对规约中队通信信息的流的帧结构和信息字(遥测信息字、遥信信息字、遥控信息字、SOE)的结构的设计、以及根据信息的传送重要性确定信息的传送原则、校验方式的选择和程序流程图的设计。
2、设计目的1)、加深对配电网自动化课程中基本概念和计算方法的掌握和理解。
2)、掌握信息传送帧结构的设计。
3)、理解掌握循环码监督码的计算方法,循环码的生成多项式。
4)、掌握用查表法实现CRC-16校验码生成和校验。
5)、了解主机规约传输和接收的程序流程,并画出流程图。
二、设计内容及思路2.1设计内容:设计用于实现IED和通信管理机的通信规约,规约采用召唤式应答规约,实现YC、YX、YK及SOE和越限信息的传送,并用循环冗余校验码进行校验。
每个IED YC量≤12个,YX 量≤20。
设计通信管理机中的通信主控程序流程图,通信管理机能同时和n(n≤30)个IED进行通信。
具体内容如下:⑴根据功能要求,确定传输的内容(命令)编码,在此基础上设计出帧结构。
⑵设计出每一类信息的传送帧格式。
⑶根据信息的传送重要性确定信息的传送原则。
,⑷校验方式选用CRC-16校验方式。
生成多项式g(x)=x16+x15+x5+1。
⑸用查表法实现CRC-16校验码生成和校验,并设计CRC校验子程序流程图。
⑹设计主机规约传输和接收的程序流程图。
2.2设计思路及原理1、召唤式应答规约问答通信方式由主站掌握遥测、遥信通信的主动权,主站轮流询问IED设备,各IED设备只有在接到主站询问后才可以回答(报送数据),主站主动,依此轮流询问各个子站。
如被询问的子站无数据传送,就转向询问下一子站。
如被询问的子站又数据发送,一般就在数据送完后再转向询问下一个子站应答式规约的特点是:RTU有问必答,当RTU收到主机查询命令后,必须在规定的时间内应答,否则视为本次通信失败。
RTU无问不答,当RTU未收到主机查询命令时,绝对不允许主动上报信应答规约的优点:允许多台RTU以供线的方式共用一个通道,有助于节省通道,提高通道占用率,应答式规约的采用变化信息传送策略,从而大大压缩了数据块的长度,提高了传送速度,应答式规约既可以采用全双工通信,又可以采用半双工通信,既可以采用点对点方式,又可以采用一点多址或环形结构,因此通道适应性强。
2、遥控:调度端MS应用通信技术,通过通信通道对远方厂、站的FTU管理的设备发送状态控制命令,相应的设备接受命令并执行。
3、遥测:将远方厂、站需要测量的被测量,应用FTU中的微机采样并预处理后,利用通信技术经通信通道送到调度端的MS,储存并显示。
遥测量包括母线电压,功率、线路电流、主变有功、无功、油温、频率及一些需要了解的非电量等各种模拟量。
根据被测信息的重要性,可将YC量分为重要遥测、次要遥测、一般遥测。
4、遥信:将远方厂、站的设备运行状态信号、保护信号、应用FTU采集后,利用通信技术经通信通道送到调度端的MS,储存并显示。
5、越限电力系统运行时,各种电气参数受约束条件的限制,不能超过一定得现值,母线的电压不能太高或太低,功率传送不能太高,当电气量超过一定的范围时,对其参数应及时进行检查,如超越限值,应进行警告。
告警上限:当模拟量变化超过此值时,进行告警并记录。
告警下线:当模拟量变化低于此值时,进行告警并记录。
上复位限:低于告警上限的一个值,当值低于此值时,认为模拟量恢复正常。
下复位限:高于告警下限的一个值,当值高于此值时,认为模拟量恢复正常。
如果运行参数由于某些原因在限值附近波动时,就会出限越限和复限不断交替,频繁告警,为了减少这种情况,通过设置“越限呆滞区”来缓解。
当运行参数超越上限,图中的a点时,判为越上限,可发出越上限告警信号。
此后当运行参数回落到b 点以下,才判为复限,而两外的1、2两点不作撤警和重新告警处理。
同理c、d段被判为连续地越下限状态。
越限呆滞区:给定的一个量值,即上限和上复位限的差值或下复位限和下限的差值。
6、SOE:记录状态量发生变化的时刻的先后顺序。
7、循环码校验循环码是一种特殊的线性分组码,它有严格的代数结构,用代数方法可以找出许多编码效率高、检错纠错能力强的循环码来。
由于循环码的编码和检错方法简单,而且具有了许多有效的纠错方法,所以得到了广泛的应用。
生成CRC码的基本原理:任意一个二进制位串组成的代码都可以和一个系数仅为?0和?1取值的多项式一一对应。
实现CRC的基本原理,简单的说,就是原始数据通过某种算法,得到一个新的数据,而这个新的数据与原始数据有着固有的内在联系。
通过把原始数据和新数据组合在一起,形成新的数据,因此这个新数据具有自我校验的能力。
三、通信规约设计3.1通信帧格式设计帧的定义帧格式如下图所示。
帧由帧头、包、和FCS 及帧尾组成。
帧头为:0x9E ,长度为:1BYTE ;帧尾为:0x9C ,长度为:1BYTE 。
FCS 为:16bit CRC (即CRC-16),由Packet 形成,不包括帧头、FCS 和帧尾。
帧发送时,高字节在前,低字节在后,例如发送256, 先发送0x01,再0x00。
帧帧头 包 FCS 帧尾帧头 源地址 目的地址 包长度 功能码 数据 FCS 帧尾 信息包的定义:包由包头和数据组成。
包头:目的地址、源地址、包长度和功能码组成。
3.2通信的过程功能码下行用途 功能码 上行用途 01H发出连接命令 02H回答连接 03H遥控选择 04H遥控执行 05H 遥控反校 06H遥控撤销 07H遥信 08H 遥信 09H遥测 0AH 遥测 0BHSOE 0CH SOE 0DH越限信息 10H 越限信息 12H复位命令 13H 回答复位命令 14H遥测、遥信 15H 遥测、遥信 帧头 目的地址 源地址 包长度 功能码 数据 FCS 帧尾 源地址为主站号:0x00,长度为:1BYTE ;包头 数据 目的地址 源地址 包长度 功能码目的地址为现场IED设备编号对应地址代码,由于要求通信管理机能同时和n(n≤30)个IED进行通信,即IED编号0~30,对应地址代码为0x10~0x2E,长度为1BYTE。
由于遥信量、遥控量、遥测量、越限、SOE、全报文帧结构中帧头、帧尾、目的地址、源地址、FCS均相同(功能码上表已给出),区别只在于数据和包长度(根据实际要求确定其大小),故只要设计各自帧结构中的数据结构,以下是详细帧结构中数据结构的设计。
(1)遥测帧结构的设计个数:主站所要采集的信息量的数目,数目为12个;占1BYTE;编号:遥信信息量的编号,编号为1~12;1BYTE;方式:表示发送的遥测量是按照默认顺序依次发送的遥测量。
(2)遥控帧结构的设计方式个数编号1状态…编号n状态个数:开关量的个数;占1BYTE;编号:开关量的编号;占1BYTE;方式:表示发送的开关量是按顺序依次发送全部;占1BYTE。
状态:反映各开关状态的改变; 00表示开关由合到分,01表示开关由分到合,占1BYTE;(3) 下行遥信数据结构设计方式个数编号1 ……编号n个数:主站所要采集的信息量的数目,数目为20;占1BYTE;编号:采集量的编号,编号为1~20;1BYTE;方式:表示发送的遥信量是按顺序依次发送的遥信量。
可能是全部,也可能是一定范围内的;占1BYTE。
(4)SOE下行帧结构中无数据。
(5)下行越限帧结构中无数据。
;目的地址即主站地址为00H,占1BYTE;源地址即现场设备地址为10H—2EH,占1BYTE;(1)遥信帧结构的设计方式个数编号1 数值...... 编号n 数值个数:主站所要采集的信息量的数目,占1BYTE;编号:开关量的编号;1BYTE;数值:反映各个开关的状态,00H表示开关由合到分,01H表示开关由分到合;方式个数编号1 ……编号n方式:表示发送的遥信量是全部按默认顺序依次传送的遥信量;占1BYTE。