國內主流廠家規(guī)約分析

1、17:04:041國內主流廠家規(guī)約分析介紹17:04:0421）南瑞繼保公司 南瑞繼保公司的設備在站控層采用以太網(wǎng)103規(guī)約，間隔層設備根據(jù)產(chǎn)品系列不同，具有以太網(wǎng)接口、異步串口、WORLDFIP現(xiàn)場總線接口等。其中采用以太網(wǎng)接口的間隔層設備采用以太網(wǎng)103規(guī)約，采用異步串口的間隔層設備采用串口103規(guī)約，以下將分別介紹兩種規(guī)約。17:04:043 設備的通訊模型分為應用服務層、傳輸協(xié)議層、網(wǎng)絡收發(fā)層。 應應 用用 服服 務務 層層傳傳 輸輸 協(xié)協(xié) 議議 層層網(wǎng)網(wǎng) 絡絡 收收 發(fā)發(fā) 層層A S D UA P D U = A P C I + A S D U應應 用用 服服 務務 層層17:04:

2、054 網(wǎng)絡報文結構網(wǎng)絡報文結構: :typedef struct _tagPacketHeadWORD wFirstFlag; /0 xEB90HDWORD wLength; /數(shù)據(jù)長度WORD wSecondFlag; /0 xEB90HWORD wSourceFactoryId; /源廠站地址WORD wSourceAddr; /源設備地址 WORD wDestinationFactoryId; /目標廠站地址WORD wDestinationAddr; /目標設備地址WORD wDataNumber; /數(shù)據(jù)編號WORD wDeviceType; /設備類型WORD wDeviceSt

3、ate; /設備網(wǎng)絡狀態(tài) WORD wFirstRouterAddr; /傳輸路徑首級路由裝置地址WORD wLastRouterAddr; /傳輸路徑末級路由裝置地址WORD wReserve1; /保留字節(jié)0 xFFFFPacketHead;17:04:055報文內容說明 數(shù)據(jù)長度：為源廠站號、源設備地址、目標廠站號、目標設備地址、數(shù)據(jù)編號、傳輸路徑首級路由裝置地址、傳輸路徑末級路由裝置地址、設備類型、設備網(wǎng)絡狀態(tài)、一個保留字節(jié)和ASDU報文的長度之和。源廠站地址和目標廠站地址：在報文按本規(guī)范發(fā)往站外時，必須將本廠站的地址及目標廠站地址置上，如果有專門對外站的路由設備時，源廠站地址可以由路

4、由設備填寫。間隔設備中主動上送的報文，其目標廠站及源廠站地址填零，該類報文跨廠站傳送時，由本廠站中對外通訊的路由設備在數(shù)據(jù)轉發(fā)時將本廠站地址及目的站地址填入。源設備地址和目標設備地址：設備報文需要對多個目標發(fā)送時，應將目標設備地址設為廣播地址。采用串口通訊的設備仍采用傳統(tǒng)的單字節(jié)地址（地址零保留），接入以太網(wǎng)時由路由設備將自己的高字節(jié)路由地址拼上設備地址，成為新的設備地址；轉發(fā)到串口設備時，將設備地址的高位字節(jié)置零。與串口設備相似的設備也可以同樣處理。17:04:056數(shù)據(jù)編號：0-0XFFFF 傳輸路徑首級路由裝置地址：報文經(jīng)過路由時由最早一個路由設備填寫的路由設備地址。 傳輸路徑末級路由裝

5、置地址：報文經(jīng)過路由時由最后一個路由設備填寫的路由設備地址。 設備類型定義及使用說明如下：1：站控節(jié)點類型1，該類型表明設備接收全站的所有數(shù)據(jù)。2：站控節(jié)點類型2，該類型的設備接收除錄波數(shù)據(jù)之外的所有數(shù)據(jù)。3：保護管理類型，該類型的設備只接收與保護及故障錄波器相關的數(shù)據(jù)。 40：路由設備 41：保護設備 42：測控設備 43：保護測控設備 44：故障錄波設備 45：計量設備（電度表） 46：防誤校驗設備 49：其他17:04:057設備的狀態(tài)信息的定義：BIT0 : 主備方式，0X00表示單機運行，0X01表示主備運行方式。BIT1 : 主備狀態(tài)，0X00代標主機（單機），0X01代表備機。B

6、IT2-3 : 設備處于主備方式運行時，本設備與另一臺互為主備設備之間的通訊狀態(tài)，BIT2 表示A網(wǎng)狀態(tài)，BIT3 表示B網(wǎng)狀態(tài)，0表示通訊正常，1表示通訊異常。 BIT 4-5 ：A網(wǎng)通訊狀態(tài)，0X01代表正常,0X02表示異常，0X00表示本網(wǎng)未使用。BIT6-7 ： B網(wǎng)通訊狀態(tài)，0X01代表正常,0X02表示異常，0X00表示本網(wǎng)未使用。BIT8: 路由標志，該位默認值為零，經(jīng)過路由設備時，由路由設備置位，0X01表示報文經(jīng)過路由設備轉發(fā)，0X00表示未經(jīng)過路由。17:04:058 應用服務層形成應用數(shù)據(jù)包ASDU，傳輸協(xié)議層添加傳輸協(xié)議層的報文控制APCI，同時控制數(shù)據(jù)重發(fā)機制，在該

7、層要保證發(fā)送給應用服務層的數(shù)據(jù)是有序的。傳輸協(xié)議層負責網(wǎng)絡連接的維護。每包APDU報文只包含一包ASDU報文，多包APDU報文可以組合在一起送給網(wǎng)絡收發(fā)層，也可以從網(wǎng)絡收發(fā)層接收多包APDU組合的報文。如果網(wǎng)絡收發(fā)層采用TCP/IP協(xié)議，傳輸協(xié)議層組織的TCP報文長度不超過64KB BYTES,UDP報文長度不超過1KB BYTES。 網(wǎng)絡收發(fā)層控制網(wǎng)絡報文的完整性，根據(jù)網(wǎng)絡層報文的長網(wǎng)絡收發(fā)層控制網(wǎng)絡報文的完整性，根據(jù)網(wǎng)絡層報文的長度限制將應用協(xié)議層報文進行拆分和組裝。網(wǎng)絡通訊采用度限制將應用協(xié)議層報文進行拆分和組裝。網(wǎng)絡通訊采用以太網(wǎng)方式。以太網(wǎng)方式。17:04:059網(wǎng)絡通信說明 當系統(tǒng)

8、使用雙網(wǎng)通訊時，APDU報文在雙網(wǎng)上同時發(fā)送，目標設備在雙網(wǎng)上接收后確定一個APDU報文進行處理。 重要的數(shù)據(jù)一般采用TCP協(xié)議傳送，使用UDP協(xié)議傳送的數(shù)據(jù)主要是循環(huán)發(fā)送的廣播數(shù)據(jù)，例如遙測數(shù)據(jù)，對時數(shù)據(jù)以及廣播發(fā)送的保護測量值等。命令及其應答數(shù)據(jù)使用TCP發(fā)送。間隔層聯(lián)鎖使用的報文采用UDP協(xié)議通訊。設備的配置以及管理使用UDP協(xié)議通訊。 在變電站或集控站自動化系統(tǒng)中，對于間隔層設備和過程層設備的通訊，過程層設備作為通訊服務器，間隔層設備作為客戶端。對于間隔層設備和站控層設備的通訊，間隔層設備作為通訊服務器，站控層設備作為客戶端。 17:04:0510TCP連接的建立可以按人工配置的要求建

9、立，也可以由客戶端設備根據(jù)相連設備的類型自動確定相互關系，從而決定是否建立連接。固定配置的連接，在設備初始化時，向服務器發(fā)起連接，失敗后間隔3秒再次連接，重復3次，失敗后，將連接間隔時間1分鐘；當設備接收到對方的UDP報文接收時，立即發(fā)起連接。自動確定方式時，根據(jù)UDP 報文地接收觸發(fā)連接。17:04:0511當傳輸層收到ASDU報文及相關信息后，組織APCI的數(shù)據(jù)，包括設置數(shù)據(jù)編號，將APCI與ASDU組合成APDU報文。用UDP發(fā)送時，傳輸層可以將多個APDU報文組成一個UDP報文發(fā)送。 傳輸層根據(jù)網(wǎng)絡配置將報文傳送給A網(wǎng)的網(wǎng)絡收發(fā)層或者同時傳送給A網(wǎng)與B網(wǎng)的網(wǎng)絡收發(fā)層。數(shù)據(jù)編號的設置與是

10、否在A網(wǎng)、B網(wǎng)上傳輸無關。接收方收到報文后，根據(jù)數(shù)據(jù)編號確定有效報文并將其解包，將ASDU及相關信息上送。在連接建立時，設置初始值，發(fā)送編號為0、接收判斷的編號為-1。對于每一個報文均需判斷其數(shù)據(jù)編號的合法性。若超時數(shù)據(jù)編號得不到刷新，則斷開鏈接重新鏈接，數(shù)據(jù)編號重新設置初始值。雙網(wǎng)情況下，成對的連接在第一個連接建立時設置數(shù)據(jù)編號，任何一個網(wǎng)絡連接的單獨斷開對該數(shù)據(jù)編號沒有影響，但其重新連接后仍使用原有的數(shù)據(jù)編號，只有在A、B網(wǎng)的連接都斷開后，才重新開始。17:04:0512規(guī)約內容分析 規(guī)約采用了以太網(wǎng)技術，在間隔層使用UDP和TCP方式，重要數(shù)據(jù)采用TCP方式，次要數(shù)據(jù)采用UDP方式。應用

11、層完全繼承103標準，使不同介質的103規(guī)約轉換簡單。 17:04:0513規(guī)約的特點 采用以太網(wǎng)技術，數(shù)據(jù)傳輸速度快； 采用UDP和TCP方式分別處理，重要數(shù)據(jù)采用TCP方式，保證數(shù)據(jù)不丟失，次要數(shù)據(jù)（如遙測）采用UDP方式，簡單快捷； 網(wǎng)絡報文有同步頭，報文同步方便； 按分層結構定義，層次分明； 遵守103標準，繼承了103已有的優(yōu)點 ； 實現(xiàn)了真正意義上的雙網(wǎng)，即兩個網(wǎng)絡物理上，邏輯上都是冗余的 17:04:0514間隔層串口規(guī)約 接口標準：RS232、RS485、光纖。 通信格式：異步，1位起始位，8位數(shù)據(jù)位，1位偶校驗位，1位停止位。字符和字節(jié)傳輸由低至高。線路空閑狀態(tài)為1，字符間無

12、需線路空閑間隔，兩楨之間線路空閑間隔至少33位（3個字節(jié)）。 通信速率：可變。 通信方式：主從一對多，Polling方式。 17:04:0515 8705103通信規(guī)約有固定幀長報文和可變幀長報文兩種報文格式，前者主要用于傳送“召喚、命令、確認、應答”等信息，后者主要用于傳送“命令”和“數(shù)據(jù)”等信息。 固定楨長報文： 啟動字符 10 H 控制域 CODE 地址域 ADDR 代碼和 C S 結束字符 16 H17:04:0516 可變幀長報文 啟動字符1（1byte） 68 H 長度（1byte） Length 長度（重復）（1byte） Length 啟動字符2（重復）（1byte） 68 H

13、 控制域（1byte） CODE 地址域（1byte） ADDR 鏈路用戶數(shù)據(jù)（length-2）byte ASDU 代碼和（1byte） C S 結束字符（1byte） 16 H17:04:0517 控制域 控制域分“主從”和“從主”兩種情況。（1） “主 從”報文的控制域 D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0 備用 PRM FCB FCV 功能碼 0 1（A） PRM（啟動報文位）表明信息傳輸方向，PRM=1由主站至子站；PRM=0 由子站至主站。（B） FCB（楨記數(shù)位）。FCB = 0 / 1主站每向從站發(fā)送新一輪的 “發(fā)送/確認”或“請求/響應”傳輸服務時，將FCB取反。主

14、站為每個從 站保存一個FCB的拷貝，若超時未收到應答，則主站重發(fā)，重發(fā)報 文的FCB保持不變，重發(fā)次數(shù)最多不超過3次。若重發(fā)3次后仍未收 到預期應答，則結束本輪傳輸服務。（C） FCV （楨記數(shù)有效位），F(xiàn)CV= 0表明 FCB的變化無效，F(xiàn)CV=1表 明 FCB的變化有效。發(fā)送/無回答服務、廣播報文不考慮報文丟 失和重復傳輸，無需改變FCB狀態(tài)，這些楨FCV常為0。（D） 功能碼定義（主-從方向）17:04:0518(2) “從主”報文的控制域 D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0 備用 PRM ACD DFC 功能碼 0 0 (A) ACD（要求訪問位）。ACD = 1，通知主站

15、，從站有I級數(shù)據(jù) 請求傳送。(B) DFC（數(shù)據(jù)流控制位）。 DFC = 0表示從站可以接受數(shù)據(jù)， DFC 1表示從站緩沖區(qū)已滿，無法接受新數(shù)據(jù)。(C) 功能碼（從-主方向）17:04:0519 鏈路用戶數(shù)據(jù)（ASDU）（1） ASDU的一般格式 數(shù)據(jù)單元標識符ASDU類型標識(1 byte) TYPE可變結構限定詞 VSQ傳送原因 COT應用服務數(shù)據(jù)單元公共地址 ASDU_ADDR 信息體 FUN功能類型 INF信息序號信息元17:04:0520規(guī)約分析 103規(guī)約是一點對多點的主從Polling（問答）方式。正常狀態(tài)下，控制系統(tǒng)依次輪詢各個間隔裝置的2級用戶數(shù)據(jù)，如果間隔單元產(chǎn)生1級數(shù)據(jù)，

16、通過上送的2級數(shù)據(jù)報文控制域中的ACD標志位，請求控制系統(tǒng)查詢1級數(shù)據(jù)。通?？刂葡到y(tǒng)查詢完某個間隔單元的一級數(shù)據(jù)后，則繼續(xù)開始對下一個單元的查詢。這是正常通訊的一個基本過程?？刂葡到y(tǒng)在開始新一輪發(fā)送/確認服務時，改變下發(fā)報文控制域中楨記數(shù)位FCB的狀態(tài)。如超時（等待時間50ms）未收到間隔單元發(fā)回的確認楨或響應楨，則不改變FCB狀態(tài)重發(fā)原報文，最大重傳次數(shù)為3次。如果重發(fā)3次后仍收不到應答報文，則首先發(fā)復位楨記數(shù)位（FCB）復位命令，如果仍收不到應答報文，則復位通訊單元（CU）。復位楨記數(shù)位（FCB）復位把FCB置0、發(fā)送緩沖區(qū)不清零。復位通訊單元（CU）把FCB置0、發(fā)送緩沖區(qū)清零。 17:

17、04:0521規(guī)約特點 n 采用嚴格的IEC103標準， 具有數(shù)據(jù)糾錯和重發(fā)機制 ；n 對一級數(shù)據(jù)的上送采用ACD位，能夠保證重要數(shù)據(jù)立即上送 ；n 具有豐富的數(shù)據(jù)類型定義，完全兼容在IEC103標準范圍之內 ；n 對于告警事件，動作元件等信息采用裝置地址 + fun + inf來 確定一個點，不會產(chǎn)生二義性 ；對于定值，保護測量等部分， 采用“裝置地址 + 組號 + 條目號”來確定一個點，同樣也不會 產(chǎn)生二義性 ；n 采用鏈路層和應用層完全分開的模式，互不影響 ；17:04:05222）南瑞科技公司 規(guī)約簡介 以太網(wǎng)鏈路方式 該規(guī)約的網(wǎng)絡報文采用TCP/IP、UDP廣播(UDP)或UDP點對

18、點 (UDP/IP)三種通信方式。后臺監(jiān)控系統(tǒng)與間隔層間通過UDP、UDP/IP方式傳送IEC60870-5-103報文。17:04:052368H長度長度68H源節(jié)點類型 源節(jié)點IP或ID 源LN部分地址 工程序列號 目標節(jié)點類型 目標節(jié)點IP或ID 目標LN部分地址 Reserved 報文類別(Class) 廠站 數(shù)據(jù)編號 重發(fā)標志 控制參數(shù)報文數(shù)據(jù)區(qū)17:04:0524源節(jié)點IP或ID： 4個字節(jié)，如源節(jié)點、目標節(jié)點類型都為SCADA機或工作站，則 填 I D ， 否 則 填 I P ； 如 為 I P 地 址 ， 按 照 I P 4 、 I P 3 、 I P 2 、IP1(IP1.I

19、P2.IP3.IP4)從低字節(jié)到高字節(jié)排列。 源LN部分地址：2字節(jié)，不用時缺省為FFFFH, 為邏輯節(jié)點部分地址：串口號（低字節(jié)）、間隔地址（高字節(jié)）。工程序列號： 2個字節(jié)(WORD)，后臺監(jiān)控系統(tǒng)間專用。目標節(jié)點類型： 1個字節(jié)，表示后臺節(jié)點、測控裝置節(jié)點和所有節(jié)點等。0-后臺節(jié)點1-測控裝置節(jié)點2-所有后臺節(jié)點3-所有測控裝置節(jié)點4-所有節(jié)點目標節(jié)點IP或ID：4個字節(jié)，如源節(jié)點、目標節(jié)點類型都為SCADA機或工作站，則 填 I D ， 否 則 填 I P ； 如 為 I P 地 址 ， 按 照 I P 1 、 I P 2 、 I P 3 、IP4(IP1.IP .IP3.IP4)從低

20、字節(jié)到高字節(jié)排列。17:04:0525目標LN部分地址：2字節(jié)，不用時缺省為FFFFH，為邏輯節(jié)點部地址：串口號（低字節(jié)）、間隔地址（高字節(jié)）。 Reserved： 2個字節(jié)，填0,保留用。報文類別： 1個字節(jié)(Class)，目前有三種: 1-后臺監(jiān)控系統(tǒng)與間隔層間IEC60870-5-103報文。 2-預留給后臺監(jiān)控系統(tǒng)間報文 3-后臺監(jiān)控系統(tǒng)與間隔層間非IEC60870-5-103報文。 廠站號：1個字節(jié)，系統(tǒng)為集控中心時指明報文中的數(shù)據(jù)屬于哪個廠站。當邏輯節(jié)點直接上網(wǎng)時，廠站號填0。 數(shù)據(jù)編號：2個字節(jié)。按照源LN部分地址、報文性質（不需要申請重發(fā)和需要申請重發(fā)的報文）發(fā)送報文分別進行計

21、數(shù)（065535之間循環(huán)）。 重發(fā)標志：2個字節(jié)。Bit0=1表示本報文為重發(fā)的報文, Bit0=0表示本報文是正常通信報文；Bit1=0表示報文不需要申請重發(fā), Bit1=1表示報文需要申請重發(fā)。 17:04:0526 控制參數(shù)：2個字節(jié)。Bit0=1表示本報文為控制信息報文，Bit0缺 省值為0；Bit1Bit15為控制參數(shù)版本號, 缺省值為0。報文數(shù)據(jù)區(qū)： 實際應用層報文。17:04:0527網(wǎng)絡通信說明 節(jié)點每發(fā)送一個UDP廣播報文或UDP/IP點對點報文，數(shù)據(jù)編號根據(jù)報文是否重發(fā)分別對數(shù)據(jù)編號值進行計數(shù)加一。任一節(jié)點收到一個UDP廣播報文或UDP/IP點對點報文后，應分別記錄所有其它

22、節(jié)點的數(shù)據(jù)編號值，而每個節(jié)點根據(jù)報文是否重發(fā)應分別記錄。 運行時，需向雙網(wǎng)同時發(fā)送報文，其中報文的數(shù)據(jù)編號值一樣。個邏輯節(jié)點需定時發(fā)送心跳報文（定時時間暫定為1000ms）。后臺監(jiān)控系統(tǒng)與雙通信管理單元通訊規(guī)則： 值班通信管理單元負責管理裝置與后臺的數(shù)據(jù)通訊，并通過心跳報文將裝置與雙通信管理單元總控（虛邏輯節(jié)點）的狀態(tài)送到后臺。備用通信管理單元僅發(fā)送心跳報文（同值班通信管理單元），以便后臺監(jiān)視備用通信管理單元雙網(wǎng)卡狀態(tài)。17:04:0528規(guī)約內容分析 規(guī)約采用了以太網(wǎng)技術，在間隔層使用無連接的UDP方式，通信模塊不需要維護連接。應用層完全繼承103標準，使不同介質的103規(guī)約轉換簡單。 規(guī)約

23、的優(yōu)點 采用以太網(wǎng)技術，數(shù)據(jù)傳輸速度快； 采用UDP方式，無需維護連接，規(guī)約相對簡單； 網(wǎng)絡報文有同步頭，報文同步方便； 按分層結構定義，層次分明； 遵守103標準，繼承了103已有的優(yōu)點。規(guī)約的不足 網(wǎng)絡層采用UDP方式，在以太網(wǎng)數(shù)據(jù)流量峰值期間，容易丟失數(shù)據(jù)，導致通信異常。 由于UDP報文為廣播模式，在同一網(wǎng)絡上不同RTU之間相互干擾。 由于UDP是無連接的，導致通信雙方無法及時發(fā)現(xiàn)網(wǎng)絡通斷，不能及時處理。 沒有主備設備的定義。 17:04:0529國電南自 站控層、間隔層以太網(wǎng)規(guī)約 間隔層串口規(guī)約 17:04:0530國電南自 站控層、間隔層以太網(wǎng)規(guī)約簡介 硬件回路采用標準的以太總線結構

24、，軟件采用CLIENT/SERVERCLIENT/SERVER結構，即后臺為SERVERSERVER端，裝置為CLIENTCLIENT端。 SERVERSERVER端與每個CLIENTCLIENT端建立一條虛擬的TCPTCP鏈路，提供傳輸信道。 ERVERERVER端與CLIENTCLIENT端均創(chuàng)建一個UDPUDP的SOCKETSOCKET，作為動態(tài)綁定在線IPIP地址的搜索插口。 UDPUDP的端口號統(tǒng)一為0 0X408X408，SOCKADDR_INSOCKADDR_IN的結構為： SOCKADDR_IN.sin_addrSOCKADDR_IN.sin_addr.s_un.s_un_b.

25、s_b3 = 255.s_un.s_un_b.s_b3 = 255 SOCKADDR_IN.sin_addr SOCKADDR_IN.sin_addr.s_un.s_un_b.s_b4 = 255 .s_un.s_un_b.s_b4 = 255 17:04:0531 IPIP地址采用B類網(wǎng)地址（與廠網(wǎng)一致）為： bit 31 30 bit 31 30 16 bit 15 16 bit 15 0 0 1 0 1 0 網(wǎng)絡號網(wǎng)絡號 主機號主機號 其中主機號在不重疊的情況下，可以任意（0和0XFF除外） 子網(wǎng)掩碼為255.255.0.0 17:04:0532 SERVERSERVER端通過UDPUD

26、P信道發(fā)送標識自己節(jié)點名稱的網(wǎng)絡節(jié)點名。CLIENTCLIENT端在收到UDPUDP報文后才建立與SEVERSEVER端的TCPTCP連接。UDPUDP報文如下所示： 內容說明字節(jié)00XFF 字節(jié)10X00或0X01 0X00表示不對時，0X01表示對時 字節(jié)2MS（L） 毫秒低字節(jié) 字節(jié)3MS（H） 毫秒高字節(jié) 字節(jié)4MINUTE 分鐘字節(jié)5HOUR 時字節(jié)6DAY 日字節(jié)7MONTH 月字節(jié)8YEAR年字節(jié)9 17:04:0533 字節(jié)9開始的32個字節(jié)為主機名稱，其他均未用。 主機名稱采用ASCII字符（不包括漢字，以避免高低字節(jié)順序的問題）格式，暫未規(guī)定劃分域段，即將整個32字節(jié)同一起

27、來用，國電南自規(guī)定如下： 1后臺：SNAC-SCS:SNAC-SCS:NsPro-V2.0 其含義：“SNAC”固定，指國電南自；“-” 固定，連 接 符 號 ； “ S C S ” 固 定 ， 指 其 屬 于 監(jiān) 控 系 統(tǒng)（Supervisory Control System）；“:” 固定，指廠家和設備類型定義完畢，其后內容無特殊規(guī)定，但可以放一些產(chǎn)品名稱、版本號等信息。 2遠動：SNAC-RTU:SNAC-RTU:PSX600-V1.8 其含義：“SNAC”固定，指國電南自；“-” 固定，連接符號；“RTU” 固定，指其屬于遠動通信服務器；“:” 固定，指廠家和設備類型定義完畢，其后內

28、容無特殊規(guī)定，但可以放一些產(chǎn)品名稱、版本號等信息。17:04:0534 正常情況下，控制系統(tǒng)定時向網(wǎng)絡發(fā)送UDP廣播報文，以便隨時檢測網(wǎng)絡上有新的裝置投入，控制系統(tǒng)定時和I/O前置單元對時，定時對I/O前置單元總查詢，I/O前置單元定時向控制系統(tǒng)循環(huán)發(fā)送開入量的狀態(tài)信息，測量量的值，當I/O前置單元發(fā)生開入量變位，測量量的值變化超過死區(qū)值，壓板狀態(tài)改變，或裝置發(fā)生動作，告警事件時候，裝置應該將這些變化信息立即上送到控制系統(tǒng)。 17:04:0535國電南自以太網(wǎng)規(guī)約分析 規(guī)約采用了以太網(wǎng)技術，在間隔層既使用無連接的UDP方式，也使用了可靠的有連結的TCP方式。但是其將后臺做為server端是不合

29、適的，IEC標準推薦將數(shù)據(jù)源一側做為server端，而將獲取數(shù)據(jù)源一側做為client端。如果反過來，后臺做為服務器端，那么后臺特別容易遭到攻擊，多個客戶端不斷去聯(lián)結后臺，有可能導致后臺系統(tǒng)的癱瘓甚至崩潰。另外，其重要信息均是通過TCP/IP方式傳送，但是其應用層報文沒有同步頭，這就特別容易導致網(wǎng)絡報文失步，從而造成報文丟失。 17:04:0536國電南自以太網(wǎng)規(guī)約特點 采用以太網(wǎng)技術，數(shù)據(jù)傳輸速度快； 采用UDP和TCP方式分別處理，提高了數(shù)據(jù)的可靠性 ； 裝置按照（裝置地址，單元地址，INF）定義來區(qū)分裝置信息。根據(jù)（裝置地址，單元地址）可以確認是裝置的CPU單元，INF對應該CPU單元的

30、具體信息。它的單元地址代表了CPU單元號，裝置地址與單元地址不同，這種定義于IEC103標準有較大出入，不太符合IEC103的精神，而且容易造成現(xiàn)場信息混亂，不容易區(qū)分點號 ； 17:04:0537 規(guī)約中將后臺做為server端是不合適的，IEC標準推薦將數(shù)據(jù)源一側做為server端，而將獲取數(shù)據(jù)源一側做為client端。如果反過來，后臺做為服務器端，那么后臺特別容易遭到攻擊，多個客戶端不斷去聯(lián)結后臺，有可能導致后臺系統(tǒng)的癱瘓甚至崩潰 ； 由于其規(guī)約中命令報文基于TCP/IP，但是其應用層報文沒有同步頭，這就特別容易導致網(wǎng)絡報文失步，從而造成報文丟失 ； 17:04:0538國電南自間隔層串

31、口規(guī)約簡介 通訊接口：同南瑞繼保串口103 報文格式：同南瑞繼保串口103 信息交換方式：同南瑞繼保串口103 17:04:0539國電南自串口規(guī)約分析 國電南自串口103規(guī)約分單地址通信方式和多地址通信方式兩種。單地址通信方式：國電南自2004年以后出廠裝置大多采用這一方式。特征：單元地址為CPU地址編號，不管有多少個CPU，對上只有一個裝置地址。CPU地址編號以CPU1單元地址開始，依次加1遞增。多地址通信方式：國電南自2004年以前裝置全部采用這一方式。特征：單元地址與裝置地址相同。有多少個CPU，對上就有多少個裝置地址（相當于一個CPU對應一個裝置）。裝置地址以CPU1單元地址開始，依

32、次加1遞增。 17:04:0540國電南自串口規(guī)約特點 采用嚴格的IEC103標準， 具有數(shù)據(jù)糾錯和重發(fā)機制 ； 對一級數(shù)據(jù)的上送采用ACD位，能夠保證重要數(shù)據(jù)立即上送 ； 裝置按照（裝置地址，單元地址，INF）定義來區(qū)分裝置信息。根據(jù)（裝置地址，單元地址）可以確認是裝置的CPU單元，INF對應該CPU單元的具體信息。它的單元地址代表了CPU單元號，裝置地址與單元地址不同，這種定義于IEC103標準有較大出入，不太符合IEC103的精神，而且容易造成現(xiàn)場信息混亂，不容易區(qū)分點號 ； 17:04:0541 裝置103規(guī)約分為單地址通訊方式和多地址通訊方式，造成現(xiàn)場運行規(guī)約的混亂，不利于同外廠家互

33、聯(lián) ； 國電南自有的裝置波形數(shù)據(jù)與標準103定義有差異，可能需要調整，如ASDU29，ASDU31報文，容易引起混亂 ； 17:04:0542北京四方公司 站控層、間隔層以太網(wǎng)規(guī)約 間隔層串口規(guī)約 17:04:0543北京四方公司 站控層、間隔層以太網(wǎng)規(guī)約簡介 CSC2000系統(tǒng)的監(jiān)控網(wǎng)絡一開始基于LONWORKS，后來發(fā)展到以太網(wǎng)，但其基本框架并沒有很大變化。裝置（間隔層設備）和主站（站控層設備）聯(lián)接在網(wǎng)絡總線上，裝置一般情況下主動向主站上送信息，也可以響應主站的召喚。根據(jù)用途的不同，信息分成不同的報文類型（在LONWORKS網(wǎng)絡中還對應了不同的網(wǎng)絡變量），有的報文類型下面還擴展出不同的子類

34、型數(shù)據(jù)類型。在規(guī)約中，明確規(guī)定了報文中每個字節(jié)的編碼格式及對應的用途，但其實際對應的物理量含義如Ua、Ia、過流一段出口等等需要根據(jù)發(fā)出該報文的具體裝置來確定，在工程使用中既需要對CSC2000規(guī)約有清楚的了解，也需要獲得用到的裝置的完整信息對照表。 17:04:0544 CSC2000系統(tǒng)使用C類地址，變電站每個網(wǎng)占用一個網(wǎng)絡號，每個網(wǎng)絡中最多允許254個主機節(jié)點。 從原理上說，以太網(wǎng)上所有節(jié)點都是平等的，主站和裝置可以自由選用1254之間的IP地址，但CSC2000系統(tǒng)為了規(guī)范統(tǒng)一，便于維護，推薦如下規(guī)則： 網(wǎng)絡地址： 192.168.1.*（主網(wǎng)）/192.168.2.*（備網(wǎng)）/192

35、.168.3.*（錄波網(wǎng)） 全站主機IP地址范圍：1254，0保留，255用于廣播。 監(jiān)控主站：15； 工程師站：6/7 遠動主站：812； 五防主站：13/14 功能主站：1520 其余：前置裝置或協(xié)議轉換器。 17:04:0545組播地址規(guī)定： A、裝置裝置主站主站： 236.8.8.8，用于目前所有的間隔層裝置上送報文，如四遙信息報文、事件記錄報文、定值上傳報文等； B、主站主站裝置裝置：一對多如對時、總復歸等不采用組播，而是使用廣播方式，即“網(wǎng)絡號.255”； C、 主站主站主站主站：主站間信息交換，暫無定義； D 、裝置裝置裝置裝置：特殊要求，暫無定義； 17:04:0546 CSC

36、2000規(guī)約應用層采用四方公司自定義的結構，不同裝置其信息結構的定義千差萬別，在工程使用中既需要對CSC2000規(guī)約有清楚的了解，也需要獲得用到的裝置的完整信息對照表。 裝置主站報文定義 ： 說明：長度 31*（LON報文幀數(shù)）； LON報文每幀固定 31字節(jié)，不夠補0。 字節(jié)序號 1234 3435 65 內容 00長度低 長度高 LON報文幀1 LON報文幀2 17:04:0547北京四方公司以太網(wǎng)規(guī)約分析 規(guī)約采用了以太網(wǎng)技術，在間隔層使用無連接的UDP方式，通信模塊不需要維護連接。由于其應用層報文采用的不是通行的標準，兼容性不好，其他廠家接入困難。 17:04:0548北京四方公司以太

37、網(wǎng)規(guī)約特點特點 采用以太網(wǎng)技術，數(shù)據(jù)傳輸速度快； 采用UDP方式，無需維護連接，規(guī)約相對簡單； 網(wǎng)絡層采用UDP方式，在以太網(wǎng)數(shù)據(jù)流量峰值期間，容易丟失數(shù)據(jù)，導致通信異常； UDP報文為廣播模式，在同一網(wǎng)絡上不同RTU之間相互干擾； 17:04:0549 由于UDP是無連接的，導致通信雙方無法及時發(fā)現(xiàn)網(wǎng)絡通斷，不能及時處理； 規(guī)約沒有雙網(wǎng)概念，在網(wǎng)絡通信不暢的情況下，不能發(fā)揮雙網(wǎng)通信的優(yōu)勢 ； 規(guī)約的應用層定義雜亂，兼容性較差 ； 17:04:0550北京四方公司間隔層串口規(guī)約簡介 通訊接口：同南瑞繼保串口103 報文格式：同南瑞繼保串口103 信息交換方式：同南瑞繼保串口10317:04:0

38、551北京四方公司串口規(guī)約分析 北京四方串口103中具體的通訊過程與南瑞繼保103基本上沒有什么差異，只是在一些具體信息表的定義上有所差異。四方的有些數(shù)據(jù)類型定義同IEC103不太符合，比如對控制字的數(shù)據(jù)類型，IEC103標準定義為2，四方卻擴展出36，這與IEC103框架不符。 17:04:0552北京四方公司串口規(guī)約特點 基本采用IEC103標準， 具有數(shù)據(jù)糾錯和重發(fā)機制 ； 對一級數(shù)據(jù)的上送采用ACD位，能夠保證重要數(shù)據(jù)立即上送 ； 數(shù)據(jù)類型定義不能完全兼容在IEC103標準范圍之內，有自己擴充部分，不利于同外廠家進行通訊聯(lián)調 ； 有些信息點號定義不太規(guī)范，沒有參考IEC103標準 ；

39、17:04:0553推薦規(guī)約 串口103規(guī)約 各主要廠家不存在重大差異，由于南瑞繼保串口103規(guī)約實現(xiàn)比較規(guī)范，建議以此作為藍本進行統(tǒng)一 網(wǎng)絡103規(guī)約 定義一種互聯(lián)規(guī)范，可以選擇一家作為藍本（比如采用南瑞繼保公司的以太網(wǎng)103規(guī)范）。當不同系統(tǒng)互聯(lián)時，必須遵守該規(guī)范，比如說四方公司的LonWorks網(wǎng)關設備與其他系統(tǒng)接入時，其通信規(guī)范必須符合確定的規(guī)范，或者當間隔層設備采用以太網(wǎng)方式直接上監(jiān)控網(wǎng)或保護信息網(wǎng)與其他系統(tǒng)互操作時，必須遵守該規(guī)范。 17:04:0554 故障錄波裝置 概述 接口介紹分析 主流廠家規(guī)約分析 推薦規(guī)約 17:04:0555故障錄波裝置概述 當前國內發(fā)展情況 隨著技術的

40、發(fā)展，大多數(shù)220KV及以上的電壓等級的一次設備均配有故障錄波裝置，為電網(wǎng)的故障分析提供了大量的數(shù)據(jù)。隨著錄波技術的進一步發(fā)展，錄波裝置的采樣率也有大幅度的提高，導致錄波文件越來越大，為數(shù)據(jù)直接上送帶來了困難。目前國內應用較多的錄波器廠家有：南京銀山、武漢武儀、武漢中元、山東山大、深圳雙河、哈得威（HATHAWAY IDM）等。 17:04:0556故障錄波裝置功能介紹 高精度的數(shù)據(jù)測量，一般微機型繼電保護裝置的錄波數(shù)據(jù)采樣點數(shù)較少，只能滿足繼電保護裝置計算、分析、動作的要求，不能滿足對諧波分析的要求。錄波裝置一般能提供較高的采樣頻率，大多數(shù)錄波裝置的采樣頻率都在1K以上，有些能達到10K的采

41、樣頻率。 準確判斷電網(wǎng)擾動，及時啟動錄波。錄波器采用的啟動錄波判據(jù)比保護寬松的多，因此只要有擾動，錄波器都能迅速啟動錄波。 17:04:0557 擁有網(wǎng)絡功能和通信能力。目前的錄波器都具有串口、modem或以太網(wǎng)的通信功能，能構通過這些介質將錄波數(shù)據(jù)傳到遠方。 擁有后臺分析能力。所有錄波器廠家均對自己生產(chǎn)的錄波器提供了后臺分析軟件，能夠滿足當?shù)夭榭床ㄐ危治龉收系哪芰Α?17:04:0558故障錄波裝置需要改善的功能 數(shù)據(jù)采集裝置集中布置，各電氣量參數(shù)的采集需使用大量二次電纜，不僅造成資源的大量浪費，更加重了PT、CT的負擔，直接影響了數(shù)據(jù)記錄的準確度。 數(shù)據(jù)輸出方式簡單，交換接口層次多，交換

42、速率低，規(guī)約不統(tǒng)一，不便于組網(wǎng)、數(shù)據(jù)遠傳及綜合分析。 與其他故障分析設備交換數(shù)據(jù)不方便。 17:04:0559 缺乏對實時數(shù)據(jù)、向量的監(jiān)測手段。 內存容量。常規(guī)故障錄波器的內存容量為MB級。當系統(tǒng)發(fā)生多次擾動，同時啟動元件多次啟動時，內存容量的限制易導致丟失錄波數(shù)據(jù)。 啟動元件。啟動元件是故障錄波器的核心元件，如果啟動元件在故障時不能啟動，則無法捕捉到故障數(shù)據(jù)，故障錄波器失去實用性。如啟動元件配置的靈敏度過高，導致錄波器啟動頻繁，在通訊網(wǎng)采用慢速通道時，容易引起故障錄波數(shù)據(jù)丟失。 17:04:0560 啟動的同時性。隨著機組容量的不斷增大，系統(tǒng)和廠用電的配置也越來越復雜，進入故障錄波裝置的量也

43、越來越多，而每個錄波單元的容量是一定的，因此目前普遍采用了多套錄波單元的做法。但多套錄波單元啟動的同時性問題一直未能很好的解決：要么多套錄波單元不能同時啟動；要么采用級聯(lián)、擴展的方法實現(xiàn)多套啟動，但在啟動時間上存在明顯差異，給故障的分析帶來了極大的不便。 17:04:0561故障錄波裝置接口介紹分析 銀山錄波器 武漢武儀錄波器 武漢中元錄波器 17:04:0562銀山錄波器接口 銀山錄波器的型號較多，不同型號通信接口也不同。YS-8A/8B/8C的數(shù)據(jù)接口以RS-232串口和modem為主，不能提供以太網(wǎng)接口。YS-88/88A/89/201A均能提供以太網(wǎng)接口，RS-232和modem的接口

44、，硬件接口基本上能滿足數(shù)據(jù)遠傳的要求。 17:04:0563武漢武儀錄波器接口 武夷錄波器能提供串口和以太網(wǎng)通信接口。 17:04:0564武漢中元錄波器接口 提供10M/100M自適應以太網(wǎng)接口，支持TCP/IP協(xié)議；可以通過MODEM和以網(wǎng)與中心站聯(lián)網(wǎng)，也可通過以太網(wǎng)或RS485口與故障信息管理系統(tǒng)聯(lián)網(wǎng)。 17:04:0565故障錄波裝置接口小結 其他廠家的錄波裝置基本上都能提供以太網(wǎng)和串口的通信方式，滿足故障錄波數(shù)據(jù)遠傳的硬件要求。 17:04:0566主流廠家規(guī)約分析 對于規(guī)約分析，我們主要以銀山、武漢中元、哈得威以及深圳雙河為例分析。 17:04:0567銀山錄波器以太網(wǎng)通信規(guī)約簡介

45、 銀山錄波器的規(guī)約采用UDP和TCP相結合的方式，命令采用UDP傳輸，波形文件采用TCP方式。17:04:0568銀山錄波器以太網(wǎng)通信規(guī)約內容 遠程錄波命令 遠程校時 工作狀態(tài) 文件檢索 文件拷貝 文件傳輸過程為：控制方向下發(fā)文件傳輸命令，監(jiān)視方向在收到COPY命令后，首先發(fā)應答命令，然后向控制方向發(fā)出TCP連接請求，在建立TCP連接后，以每包2048字節(jié)的速度發(fā)送錄波文件，直到發(fā)送結束。在文件傳輸過程中，沒有重發(fā)機制，也不知道控制方有沒有處理完，或者收到的數(shù)據(jù)是否完整。 （具體命令不在列出，請參見銀山公司提供的規(guī)約文本 ）17:04:0569銀山錄波器以太網(wǎng)通信規(guī)約內容分析 銀山公司的規(guī)約的命令定義基本能滿足將錄波文件遠傳的要求，能上傳錄波器的實時狀態(tài)，并能接受遠方的對時命令。沒有錄波器定值上傳的定義。 17:04:0570銀山錄波器以太網(wǎng)通信規(guī)約缺點 銀山錄波器規(guī)約的定義比較雜亂，而且隨意性較強。不同型號之間報文變化較大。最大的缺點是，在波形