以太網(wǎng)傳輸幀報文格式

1、以太網(wǎng)傳輸報文格式規(guī)范一、報文格式報文傳輸格式由 APCI 及 ASDU 兩部分組成, ASDU 參照 IEC103標準及后臺通訊標準, APCI 格式如下:typedef struct _tagPacketHeadWORD wFirstFlag; /0xEB90HDWORD wLength; /數(shù)據(jù)長度WORD wSecondFlag; /0xEB90HWORD wSourceFactoryId; /源廠站號WORD wSourceAddr; /源地址WORD wDestinationFactoryId; /目標廠站號WORD wDestinationAddr; /目標地址WORD wDat

2、aType; /報文類型WORD wDataNumber; /數(shù)據(jù)編號WORD wSpecialData; /特殊數(shù)據(jù)WORD wReserve1; /保留字節(jié) 0xFFFFWORD wReserve2; /保留字節(jié) 0xFFFFWORD wReserve3; /保留字節(jié) 0xFFFFPacketHead;說明:1、該規(guī)范適用于采用以太網(wǎng)傳輸?shù)难b置和各種裝換裝置,采用串口方式傳輸?shù)难b置仍 采用 IEC103標準通訊規(guī)范,其 APCI 由轉換裝置添加。2、通訊以字節(jié)方式傳輸 , 字節(jié)順序采用 LITTLE_ENDIAN順序3、報文長度為源廠站號、源地址、目標廠站號、目標地址、報文類型、數(shù)據(jù)編號、

3、四 個保留字節(jié)、報文體的自己長度之和,以二進制數(shù)表示。4、源廠站號和目標廠站號使用說明1站內(nèi)監(jiān)控系統(tǒng)的源廠站號和目標廠站號均填零。2裝置的源廠站號填零,目標廠站號對主動上送的報文填零,命令回答報文填下發(fā) 命令的源廠站號。3集控站監(jiān)控系統(tǒng)、調(diào)度系統(tǒng)、遠動機需完整填寫源廠站號和目標廠站號。5、源地址和目標地址的使用說明1源地址和目標地址指裝置地址和各類監(jiān)控機的地址。2 對所有廠站廣播的報文目標廠站號填 0xFFFF , 對廠站內(nèi)所有裝置廣播的報文目標 地址填 0xFFFF 。3考慮大型變電站中一個字節(jié)的地址不夠使用,采用以太網(wǎng)或現(xiàn)場總線的裝置地址 直接選用 16位地址。地址范圍必須為 0X0000

4、H 0xFFFEH 。其中, 0XFF00-0XFFFEH 歸網(wǎng)絡設備使用, 0XFE00-0XFEFFH 歸站級設備使用, 其他設備不得占用。4采用串口通訊的裝置仍采用傳統(tǒng)的單字節(jié)地址(地址零保留 ,由轉換裝置將自 己的地 址或上 裝置地 址, 成為新 的裝 置地址 。轉 換裝置 自身地 址的 范圍為 0x100h 0xFC00h ,其中低位地址必須為 0。5全站設備形成的 16位地址必須唯一。6、報文類型1報文類型指報文體內(nèi)容的類型格式。2報文類型 0表示報文體內(nèi)容為 103格式。3報文類型 1表示報文體內(nèi)容心跳報文。4報文類型 2表示報文體內(nèi)容后臺監(jiān)控的內(nèi)部報文(非 103報文 。5報文

5、類型 0xff 為請求重發(fā)報文。7、數(shù)據(jù)編號1數(shù)據(jù)編號指所發(fā)送數(shù)據(jù)的編號。2 數(shù)據(jù)編號的目的是為防止數(shù)據(jù)的丟失和保證接收數(shù)據(jù)的先后次序, 如有數(shù)據(jù)丟失, 重新申請該編號的數(shù)據(jù)。3最高位為 1的數(shù)據(jù)不需要考慮重新申請,數(shù)據(jù)標號范圍為 0x8001-0xffff ;最高 位為 0的數(shù)據(jù)報文需要考慮重新申請, 其編號遞增。 發(fā)現(xiàn)數(shù)據(jù)丟失時需延時判別, 重傳次數(shù)為 3次。4報文類型為請求重發(fā)報文時, wSpecialData 為請求的數(shù)據(jù)編號8、保留字節(jié)流做將來擴充使用,目前全填成 0xffff 。9、對于發(fā)送通用服務總查詢的設備,對每一個裝置保留最近主動上送報文的時間,如 果總查詢上送的報文時間小于

6、該時間,則放棄。10、各設備利用心跳報文判斷通斷情況,重新聯(lián)通時報文的第一個編號有效(對重發(fā)或 不重發(fā)報文都有效二、參考模型系統(tǒng)模型分為三個層次: 應用服務層 形成應用數(shù)據(jù)包,并根據(jù)鏈路層每幀報文的最大長度進行報文分拆和組裝。 TPC 傳送數(shù)據(jù)包的長度一般不大于 64KB , UDP 傳送數(shù)據(jù)包的長度不大于 512BYTE , 103格式的 報文最大長度為 240BYTES 。應用協(xié)議層 添加網(wǎng)絡報文頭,同時控制丟失數(shù)據(jù)重發(fā)機制,在該層要保證發(fā)送給 應用服 務層 的數(shù)據(jù)是有序的。 應用協(xié)議層 同時進行地址自動識別維護和網(wǎng)絡連接狀態(tài)的維護。 網(wǎng)絡收發(fā)層 控制網(wǎng)絡報文的完整性,該層采用 TCP 傳

7、輸?shù)臄?shù)據(jù)一般分兩個優(yōu)先級,一級 和二級,一級優(yōu)先傳送。三、心跳報文格式心跳報文格式如下:typedef struct _tagHeartBeatPacketBYTE Type; /類型BYTE Code; /命令碼BYTE ROUTE /是否經(jīng)路由BYTE NodeType; /節(jié)點類型BYTE NodeState; /主備狀態(tài)BYTE byDouble; /是否雙網(wǎng)DWORD dwIpAddr1; /網(wǎng)絡 1IP 地址BYTE byIpState1; /網(wǎng)絡 1狀態(tài)DWORD dwIpAddr2; /網(wǎng)絡 2IP 地址BYTE byIpState2; /網(wǎng)絡 2狀態(tài)HeartBeatPack

8、et;說明:1、節(jié)點類型1:后臺監(jiān)控主機2:遠動機3:保護管理機10:操作員工作站、維護工作站20:網(wǎng)關節(jié)點(WORLDFIP-以太網(wǎng) -48521:智能集線器 (以太網(wǎng) -以太網(wǎng) 30:規(guī)約轉換器(以太網(wǎng)接口41:保護裝置42:測 控裝置43:保護測控裝置49:其他2、主備狀態(tài)1代表主機, 2代表備機, 0普通。3、是否雙網(wǎng)廣播對 UDP 報文確定是否要雙網(wǎng), 0單網(wǎng), 1雙網(wǎng)。若網(wǎng)絡為單網(wǎng)時,統(tǒng)一使用網(wǎng)絡 1。4、 IP 地址表示網(wǎng)絡的地址,無時填 0。5、網(wǎng)絡狀態(tài)表示網(wǎng)絡的接收狀態(tài), 0表示不正常, 1表示正常。6、 ROUTE :0 默認值; 1表示經(jīng)過路由(由路由設備置位 。7、數(shù)據(jù)

9、編號按無需重發(fā)考慮。網(wǎng)絡連接的建立:1、 節(jié) 點類型小于 10的設備在接收到 10 19以外節(jié)點類型設備的心跳報文時, 如果它的 ROUTE 為零,則需要與之建立 TCP 連接。2、 節(jié) 點類型為 20 29之間的設備在下行通道接收到 20-29以外節(jié)點類型設備的心跳報 文時,如果它的 ROUTE 為零,則需要與之建立 TCP 連接。3、 網(wǎng) 絡設備地址的最后一位作為主備使用, 例如, 0XFF00與 OXFF01為主備網(wǎng)關的地址, 成對使用,由地址小的設備通過 UPLINK 通道向另一設備申請 TCP 連接,通過這一連 接,相互交換數(shù)據(jù),確定主備。以太網(wǎng)路由表說明:1、 所 有以太網(wǎng)的設備定

10、時發(fā)送心跳報文,網(wǎng)關(以太網(wǎng) -以太網(wǎng)將心跳報文的 ROUTE 置位后向上轉發(fā),其備用設備的心跳報文無需轉發(fā)。2、 轉 換設備及網(wǎng)關(非以太網(wǎng) -以太網(wǎng)根據(jù)所連裝置的通訊通斷情況產(chǎn)生裝置的心 跳報文(ROUTE 置位向上發(fā)送。3、 需 要建立路由表的節(jié)點節(jié)點類型小于 10及節(jié)點類型在 20-29之間的設備都需要建立路由表。4、 路 由表的結構STRUCTWORD 廠地址WORD ADDRESS;BYTE FLAG;DWORD 對端地址 1;WORD 對端端口 1;DWORD 對端地址 2;WORD 對端端口 2;5、 路 由表的建立規(guī)則1. 節(jié)點接收到上行的心跳報文, 將報文中的地址及發(fā)送該報

11、文節(jié)點的 IP 地址 與路由表的數(shù)據(jù)項進行比較, 若地址一致, IP 一致, 則繼續(xù); 若地址一致, IP 不一致,將新的地址及 IP 替換原有的數(shù)據(jù)項;若不存在,將地址及 IP 存入路由表。2. 節(jié)點起機時,將路由表清空。6、 路 由表的使用當節(jié)點接收到一幀不屬于自身的報文時,按地址查找路由表,若找到,按路由 表的 IP 轉發(fā)報文;否則,廣播發(fā)送。7、 數(shù) 據(jù)注冊某一裝置 A 需要裝置 B 的數(shù)據(jù)時,通過廣播報文發(fā)送請求幀 ASDU203,ASDU203中包含了 A 所需的數(shù)據(jù)的 GIN 號, B 裝置接收到報文后,返回 ASDU203幀,其 中包含確認 /否認信息; B 裝置據(jù)此建立數(shù)據(jù)注

12、冊表, 同時保留所需數(shù)據(jù)的最新 狀態(tài)、 B 裝置產(chǎn)生 A 所需的數(shù)據(jù)時,向 A 發(fā)送 ASDU204。注冊表建立在以太網(wǎng)層:RCS-9782、以太網(wǎng)的保護測控裝置、 485-以太網(wǎng)的 規(guī)約轉換裝置 。注冊的粒度為元件 ;具有注冊表的裝置定時發(fā)送數(shù)據(jù) ASDU204。具有注冊表的裝置需注意狀態(tài)的初始化問題。ASDU203: XXXX/GINASDU204: XXXX/GIN/DATA(2BYTESASDU203字節(jié) 報文內(nèi)容 說明1 類型標識(TYP <203>2 可變結構限定詞(VSQ I3 傳送原因(COT <20>一般命令 /20/214 應用服務單元公共地址 <0255>5 功能類型(FUN 2556 信息序號(INF <0>7 請求類型 0:聯(lián)鎖數(shù)據(jù)