工程中心培训-调度通讯简介与配置.ppt
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1、调度通讯简介与配置调度通讯简介与配置国网南京自动化研究院2009年8月2021/9/271目 录 一一 调度通讯协议概述调度通讯协议概述 1.IEC60870-5协议集 2.调度通讯基本术语 3.调度通讯的实现方式 二二 101 101规约简介与配置规约简介与配置 1.拓扑结构与硬件配置 2.101规约介绍 3.101规约的程序配置 三三 104 104规约简介与配置规约简介与配置 1.拓扑结构 2.104规约介绍 3.104规约的程序配置2021/9/272一 调度通讯协议概述2021/9/273IEC60870-5协议集lIEC60870-5协议集是国际电工委员会(IEC)第57技术委员会
2、电力系统控制以及通讯委员会为适应电力系统(包括EMS、SCADA和配电自动化系统)及其他公用事业的需要而制定的一系列传输规约。l该协议集共分5篇:IEC60870-5-1:1990 第一篇 传输帧格式 IEC60870-5-2:1992 第二篇 链路传输规则 IEC60870-5-3:1992 第三篇 应用数据的一般结构 IEC60870-5-4:1992 第四篇 应用信息元素和编码 IEC60870-5-5:1995 第五篇 基本应用功能2021/9/274IEC60870-5协议集l根据IEC60870-5协议集的要求和内容,我国制订了一系列配套标准,如下表。IEC标准内容国标IEC608
3、70-5-101基本远动任务配套标准DL/T 634.5101-2002IEC60870-5-102电力系统电能累计量传输配套标准DL/T 719-2000IEC60870-5-103继电保护设备信息接口配套标准DL/T 667-1999IEC60870-5-104采用标准传输协议子集的IEC60870-5-101网络访问DL/T 634.5104-20022021/9/275调度通讯基本术语l远动通讯规约:规约或称协议,是数据通讯双方为实现信息交换而做的一组约定,它规定了数据交换的帧格式和传输规则。l主站:远动通信中的各级调度(地调、梯调、省调、网调)。主站从子站获得远动数据、向子站发出远控
4、命令。主站对应于数据通讯中的客户(Client)。l子站:远动通信中的厂站端(SCADA、监控)。向主站提供各类远动数据,接受主站下发的远控指令并执行。子站对应于数据通讯中的服务器(Server)。l上行信文:子站发往主站的信息帧为上行信文。包括:遥信、遥测、SOE信息帧、累计量、步位置、参数上传等。l下行信文:主站发往子站的信息帧为上行信文。包括:遥控、遥调设点命令、总召唤、分组召唤、电能脉冲召唤、时钟同步命令、曲线下发、参数下装等。2021/9/276调度通讯的实现方式l基于串行接口的通讯规约名:IEC60870-5-101,简称101。调度侧为主站、监控侧为子站。实现方式:串行接口,非平
5、衡方式,1200或600波特率,通道为四线通道,介质常用载波、微波等。通讯设备:电力调制解调器。l基于网络接口的通讯规约名:IEC60870-5-104,简称104。调度侧为Client端、监控侧为Server端。实现方式:网络接口,平衡方式,TCP/IP可靠传输,10M或100M。通讯设备:路由器、纵向加密认证装置(可选)。2021/9/277二 101规约简介及配置2021/9/278 拓扑结构及硬件配置(1)典型的101拓扑结构2021/9/279 拓扑结构及硬件配置(2)l电力调制解调器的配置(以华宁公司的HMD-II为例)主机侧 25孔D型头,连接至监控内网通讯机的八串口板。2TX
6、3RX 7GND 1SHIELD通道侧 9孔D型头,连接至调度四线载波通道。1FSKOUT1 9FSKOUT2 6FSKIN1 5FSKIN2 由于通道上为模拟信号,因此两个OUT或两个IN之间是无顺序的。2021/9/2710 拓扑结构及硬件配置(3)l电力调制解调器的配置(以华宁公司的HMD-II为例)以下为常用参数,满足大部分工程需求。由调度分配,以拨码方式实现。共有两个拨码S1和S2。发送电平发送电平/接收电平接收电平接收电平的设置(S1.1S1.2),发送电平的设置(S1.11S1.12),一般选默认方式即可。中心频率、频率偏移中心频率、频率偏移具体设置详见说明书。注意:中心频率和频
7、偏设置除了与拨码S1有关外,还与电力猫的芯片有关,因此在设备发货前就要根据调在设备发货前就要根据调度的要求选择度的要求选择IIII号或号或IIIIII号芯片的电力调制解调器。号芯片的电力调制解调器。同异步转换同异步转换是否进行同异步转换(S2.2)。默认为转换,实际工程应用中以“不转换”居多。若要进行同异步转换则需设置“转换部分异步收发波特率”参数。2021/9/2711l电力调制解调器的配置(以华宁公司的HMD-II为例)以下为常用参数,满足大部分工程需求。由调度分配,以拨码方式实现。共有两个拨码S1和S2。波特率。波特率。即通道波特率,拨码S1.3S1.4位。(1)不进行“同异步转换”时:
8、串口波特率(即与主机通讯的波特率)与通道波特率相同。也就是说电力猫的拨码设置就结束了。(2)进行“同异步转换”时:串口波特率由通道波特率、同异步方式、“转换部分异步收发波特率”的设置共同决定。转换部分异步收发波特率转换部分异步收发波特率*用来设置“同异步转换”方式下的串口波特率(S2.1)。如下图:拓扑结构及硬件配置(4)2021/9/2712l电力调制解调器的配置(以华宁公司的HMD-II为例)指示灯定义 P 亮:表示电源供电正常 CD 亮:表示通道接收信息不正常或关载频信号异常 TXD闪亮:表示通道板发送信息 RXD闪亮:表示通道板接收信息 SYN常亮:表示通道板进行同/异步转 RUN闪亮
9、:表示通道板运行正常检测通道(1)监控侧自环。接线方式如下。FSKOUT1(管脚1)与FSKIN1(管脚6)短接;FSKOUT2(管脚9)与FSKIN2(管脚5)短接。手动发送数据(使用comix工具或cat命令等),观察电力猫上TX和RX灯会相继闪烁,即表明内部通道正常。(2)调度侧自环。由调度侧接线并检测完整通道。拓扑结构及硬件配置(5)2021/9/2713l通讯参数1位启始位、1位停止位、1位校验位(偶校验)、8位数据位;波特率:1200bits/s或600bits/s。l传输方式可分为平衡方式和非平衡方式。与调度通讯一般使用非平衡方式。非平衡方式传输:只有主站启动各种链路传输服务,子
10、站只有当主站请求时才传输。即只有主站请求数据子站才能响应。平衡方式传输:主站和子站可以同时启动链路传输服务,所以必须有一对全双工的通道。l用户数据1级数据:变位遥信、由读数命令所寻址的信息体的数据、子站初始化结束和子站状态变化。为高优先级的传输报文。2级数据:超过门限值的遥测量、子站改变下装参数、水位超过门限值、变压器分接头变化、事件顺序记录数据、带时标的其他量。为低优先级的传输报文。101规约介绍(1)2021/9/2714l帧格式(3种)长度可变帧:该帧是用于控制站与被控站的用户数据的数据交换。长度固定帧:该帧通常用于链路层的服务。单字节:单字节帧通常用来确认链路服务的数据及用户数据。10
11、1规约介绍(2)2021/9/2715典型用户数据ASDU的格式:101规约介绍(3)2021/9/2716lASDU帧介绍起始字:68H。(固定长帧为10H,单字节帧为E5H)帧长:从“控制域”开始到“校验和”之前数据 的字节数。程序根据实际动态计算。因此我们可 以计算单个帧中所包含的信息体的最大个数。控制域:一个8位位组。包含表征报文的方向、提供 的服务类型和支持控制报文丢失和重复传输的信息。一个字节的链路地址:若由主站发出,主站向子站传送的帧中表示报文要传送到的目的站址,即子站站址;若由子站发出,表示该报文发送的源站址,即表示该子站站址。链路地址可以为一个字节、两个字节或没有。该地址由调
12、度规定。101规约介绍(4)2021/9/2717lASDU帧介绍类型标识:1个字节。即常说的ASDU号或几号报文。常用的有:监视方向报文(一般带品质描述词,首字母为M:monitor)1:单点遥信 M_SP_NA_1 3:双点遥信 M_DP_NA_1 9:测量值 归一化值 M_ME_NA_1 13:测量值 短浮点数 M_ME_NC_1(强烈建议用户选用)30:带CP56Time2a时标的单点信息(SOE)M_SP_TB_1 31:带CP56Time2a时标的双点信息(SOE)M_DP_TB_1 36:带CP56Time2a时标的测量值,短浮点数 M_ME_TF_1 控制方向报文(首字母为C:
13、control)45:单点命令 C_SC_NA_1 46:双点命令 C_DC_NA_1 48:设定值命令,规一化值 C_SE_NA_1 50:设定值命令,短浮点数 C_SE_NC_1(强烈建议用户选用)70:初始化结束 M_EI_NA_1 100:总召唤命令 C_IC_NA_1 103:时钟同步命令 C_CS_NA_1 具体使用何种ASDU由调度规定 101规约介绍(5)2021/9/2718lASDU帧介绍可变帧结构限定词:1 个字节。主要规定了寻址的方式(单个还是顺序,SQ决定),以及本帧内包含的信息体个数。传送原因 传送原因的字节长度是由固定的系统参数所决定,可以是一个或两个字节。应用服
14、务数据单元公共地址应用服务数据单元公共地址是根据应用层情况确定的,定义为站地址。一般情况下,报文中链路层的地址域的站地址和应用服务数据单元公共地址可以是同一个值。应用服务数据单元公共地址的字节长度由固定的系统参数所决定,可以是一个或两个字节。101规约介绍(6)2021/9/2719lASDU帧介绍信息单元。信息单元包含若干个信息体。因寻址方式(可变 结构限定词的SQ位)、ASDU号所决定的信息格式的不同而不同。每一个数据都有其对应的“信息对象地址”。即每一个测点数据均有地址。在规约中,双方约定好某类数据的起始地址,然后根据某个数据在该类数据中的偏移地址即可确定其唯一的“信息对象地址”。“信息
15、对象地址”的位组数可以是2位或3位。结束符。一个字节的校验和:从控制域开始到信息对象结束的和校验。一个字节的停止字:16H。101规约介绍(7)2021/9/2720l程序说明可执行文件名:iec101。源程序名:iec101_v2.0.13b(当前最新)。源程序目录:/ext或/txt。l数据库配置检查data/resource/drvlist.properties驱动列表文件中是否存在iec101驱动名。数据库中新增驱动配置,如图。描述:不超过10个字符。如csg101com1。设备名:相应串口名。如/dev/ttyM1。波特率:与电力MODEM相关,一般1200或600。数据位,停止位,
16、校验位:8,1,偶校验。驱动名称:drvlist.properties里相应驱动名。站点/地址:可不填(地址由drv配置文件配置)。资源文件:存放于projects.xxx/drv目录。节点别名:程序运行节点之别名。101规约的程序配置(1)101子站2021/9/2721l配置文件说明(驱动配置中的资源文件,在projects.xxx/drv目录下)通常需修改的参数YD_FILE:通信接口编辑的远动测点文件,不用写文件后缀;该文件在projects.xxx/drvconfig目录下。DD_NAME:调度名称,用于通讯状态自诊断简报。例如,通信故障简报为“通讯机节点名 与DD_NAME 101
17、通讯故障”。LINK_ADDR:链路地址,由调度规定,用于调度区分各厂站。ASDU_ADDR:ASDU公共地址,由调度规定,一般同链路地址。YX_TYPE:遥信类型标识,由调度规定,常用1(单点)、3(双点)。SOE_TYPE:带时标的遥信类型标识,由调度规定,常用30(长时标单点)、31(长时标双点)。ME_TYPE:遥测类型标识,由调度规定,常用9(归一化值)、13(短浮点数),强烈建议13。各信息对象起始地址:常用遥信/遥测/遥控/遥调/曲线,分别对应YX_ADDR/YC_ADDR/CTRL_ADDR/SET_ADDR/CURVE_ADDR,由调度规定注意:填写的为注意:填写的为1616
18、进制数据进制数据 101规约的程序配置(2)2021/9/2722l配置文件说明(驱动配置中的资源文件,在projects.xxx/drv目录下)通常需修改的参数IS_RED:通信机若采用双机冗余配置,填写1;否则填写0;建议为0。TAGPATH_COM_STAT:通信状态的开入虚拟点TAGPATH;测值在通信正常时为0,中断时为1;例如1.1.1.3.0.59。LOW_CODE/HIGH_CODE:当遥测、遥调使用归一化值(9、48号报文),使用高低量程进行线性变换时,需要注意这两个配置。线性变换方法是,低量程对应LOW_CODE,高量程对应HIGH_CODE,由调度规定。PROTOCOLS
19、_GROUP:协议组,表示接入哪个调度。目前0:国标;1:南网;2:华东。标准配置为0。通常不需修改的参数YC_CP56Time2a:变化遥测是否用长时标,一般为0。YX_INTRO_ARER、YC_INTRO_ARER:遥信、遥测分组范围。如果主站具备组召功能(一般调度不测试),调度会规定哪些组用于遥信,哪些组用于遥测。按默认设置。MIRROR_DIRECT_UP:下发令确认镜像报文是否直接上送。该参数未使用,可不填。101规约的程序配置(3)2021/9/2723l配置文件说明(驱动配置中的资源文件,在projects.xxx/drv目录下)其他特殊参数YC_CP56Time2a:变化遥测
20、是否带7字节长时标,带时标时将其置1,但ME_TYPE仍然使用不带时标的类型标识(9、11、13);南网调度填1。TIME_DIFF_IDX:调度与本地GPS时差毫秒值的虚拟模拟量点(需首先在数据库中增加该虚拟点)在远动测点文件遥测列表的序号,从0开始。例如,遥测第一点,则写0;遥测38点,则写38;南网调度需如实填写。如果其他调度不下发对时命令(103号报文),则不需配置该点,或填写0。CURVE_DAY_NUM:最大可能一次下发今后多少天的计划曲线,南方电网调度一般需填写3。其他调度可填写0。远动文件中的按以下次序定义:例:全厂有功计划曲线(今日)全厂有功计划曲线(明日)全厂有功计划曲线(
21、后日)101规约的程序配置(4)2021/9/2724l远动测点接口文件的配置(只支持普通测点和AGC测点,不支持对象测点)注一:序号可不填;建议每一种数据类型从0开始填写,自然数顺序递增,便于与调度对点。101规约的程序配置(5)类型序号输出点遥信SOEPIN线性变换BCD遥信注一SOE遥测注二遥控遥调注三曲线2021/9/2725l远动测点接口文件的配置(只支持普通测点和AGC测点,不支持对象测点)注四:SOE和曲线类型的点号从0开始,自然数递增;注五:该值根据实际情况填写,测值变化幅值在死区内不上送调度;101规约的程序配置(6)类型板号槽号点号高低量程死区A/B系数、TAP/DATAB
22、IT2-7遥信000000SOE00注四000遥测000注二注五0遥控000000遥调000注三00曲线120注四0002021/9/2726l远动测点接口文件的配置注二(遥测量):线性变换勾选“”:适用归一化值(9、34)或标度化值(11、35)。HIGH_CODE、LOW_CODE由驱动程序配置文件(drv目录)中定义;A系数=(高量程-低量程)/(HIGH_CODE-LOW_CODE);B系数=高量程 A系数*HIGH_CODE;A、B系数由系统根据高低量程和高低码值自动计算,远动测点接口文件中不需填写;上送码值=(实际测值 B系数)/A系数;当实际测值大于高量程时,上送码值=HIGH_
23、CODE;当实际测值小于低量程时,上送码值=LOW_CODE。线性变化不勾选“”:适用于短浮点数(13、36)。上送码值=实际测值;A、B系数,高、低量程均无效。101规约的程序配置(7)2021/9/2727l远动测点接口文件的配置注三(遥调量):线性变换勾选“”:适用于归一化遥调(48、61)或标度化遥调(49、62)。HIGH_CODE、LOW_CODE由驱动程序配置文件(drv目录)中定义;A系数=(高量程-低量程)/(HIGH_CODE-LOW_CODE);B系数=高量程 A系数*HIGH_CODE;A、B系数由系统根据高低量程和高低码值自动计算,远动测点接口文件中不需填写;实际测值
24、=下发码值*A系数+B系数。线性变化不勾选“”:适用短浮点数(50、63)。实际测值=下发码值;A、B系数,高、低量程均无效。101规约的程序配置(8)2021/9/2728三 104规约简介及配置2021/9/2729 典型拓扑结构龙滩的网络拓扑图2021/9/2730lIEC104定义为:采用标准传输协议子集的IEC101网络访问。lIEC104是一个利用网络进行传输的规约,传输层采用TCP/IP协议;相应地通讯两侧均需配置IP地址。l由于网络传输有不定的延时,IEC104不用IEC101的链路层功能而用TCP/IP传输层。l增加应用规约控制信息(APCI),采用启/停的传输控制。l采用平
25、衡式的通信方式;传输启动后,主站和子站都能主动发送信息。l选取IEC101中定义的ASDU并新增了ASDU类型。例如信息体地址扩充到了3个8位位组,极大地增大了测点容量;增加了7字节定义的时标等。l采用TCP/IP协议的Client/Server结构。l调度中心主站是Client端,主动发起连接。lRTU、电厂监控系统等子站是Server端,被动接收主站指令并响应。lIEC104的Port Number(端口号)是2404,该端口由IANA(互联网数字分配授权组织)定义和确认。当然,通讯双方也可自行定义端口号。104规约介绍-规约特点2021/9/2731 104规约介绍 通信结构2021/9
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