摘要:該文關(guān)于IEC60870-5-104規(guī)約的介紹,主要包括104規(guī)約的產(chǎn)生及應(yīng)用的概述,104規(guī)約結(jié)構(gòu)的簡要說明,如104傳輸報文所定義的格式。然后針對104規(guī)約的實施過程,給出一套在Visual C++ 6.0上運行的軟件設(shè)計方案。最后,對其應(yīng)用現(xiàn)狀及其發(fā)展分析作了一定的分析與展望。
關(guān)鍵詞:IEC60870-5-104;規(guī)約結(jié)構(gòu);軟件設(shè)計
中圖分類號:TP393 文獻標識碼:A 文章編號:1009-3044(2013)10-2375-04
遠動通信規(guī)約是遠動技術(shù)中的重要組成部分,自1995年IEC出版IEC60870-5-101通信規(guī)約以來,101通信規(guī)約利用串口通信機制為電網(wǎng)數(shù)據(jù)的實時傳輸帶來了一定的便利,而獲得廣泛應(yīng)用。但是,隨著日新月異的互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)對數(shù)據(jù)傳輸和共享方式的巨大推動,101通信規(guī)約機制越來越不能滿足報文數(shù)據(jù)的遠距離傳輸,因而在此基礎(chǔ)之上,一種被稱為網(wǎng)絡(luò)傳輸型的101規(guī)約,即IEC60870-5-104通信規(guī)約,順勢而生。由于采用的是來自TCP/IP五層(包含有應(yīng)用層、傳輸層、網(wǎng)絡(luò)層、數(shù)據(jù)鏈路層、物理層)網(wǎng)絡(luò)模型,104規(guī)約的應(yīng)用層除了保留了原有101協(xié)議的ASDU(應(yīng)用服務(wù)數(shù)據(jù)單元),并且為傳輸層提供了APCI(應(yīng)用規(guī)約控制信息 )接口,以將需要發(fā)送的ASDU數(shù)據(jù)封裝成APDU(應(yīng)用規(guī)約數(shù)據(jù)單元)幀報文。104規(guī)約將數(shù)據(jù)封裝成APDU(=ASDU+APCI)幀報文然后以數(shù)據(jù)流的方式通過TCP傳輸協(xié)議發(fā)送的方法是一種既能夠防止報文丟失,又可以避免報文重復(fù)傳送的安全機制,從而為遠動通信的實時性、可靠性、大流量數(shù)據(jù)傳輸?shù)确矫鎺砹艘淮胃镄隆?/p>
1 IEC60870-5-104規(guī)約介紹
1.1 104規(guī)約的APCI格式特點
前面提到104規(guī)約是一種具有防止報文丟失和重復(fù)傳送功能特點的通信規(guī)約,這一功能則是由APCI接口來保證實現(xiàn),若是通過TCP協(xié)議直接將ASDU數(shù)據(jù)發(fā)送或者接收,由于ASDU未定義任何啟/停機制來控制ASDU數(shù)據(jù)報文的啟動或者停止,這很難準確保證數(shù)據(jù)完整可靠的傳輸,而很容易造成傳輸系統(tǒng)的冗余,這是不可取的,因此,在ASDU數(shù)據(jù)報文前面再增加APCI報文頭,使其成為一個新的幀報文APDU,問題得以迎刃而解。
2 104規(guī)約的通信流程及軟件方案設(shè)計
2.1 104規(guī)約的通信流程
是否存在有定時發(fā)送的信息,如果有,如遙信或者遙測量,則需要由客戶端向服務(wù)器端進行定時發(fā)送,比如客戶端可以選取類型標識為13(短浮點數(shù))的APDU_I幀報文。
首次握手之后,服務(wù)器端根據(jù)接收的客戶端的報文首先進行U/I/S格式幀的判斷,然后進行相應(yīng)的響應(yīng)處理,如圖3所示。
當服務(wù)器端有突發(fā)事件發(fā)生時,需要主動向客戶端回饋變化的報文,如遙信變位幀或是調(diào)壓變分接頭狀態(tài)變化幀等等,這些要依實際情況而定。
3 結(jié)束語
104規(guī)約在軟件設(shè)計方面,還沒有形成統(tǒng)一的開發(fā)模式,實際中已有多種語言和操作系統(tǒng)成為104規(guī)約的開發(fā)工具和平臺,而本文提供的設(shè)計方案亦是一次不錯的嘗試。作為遠動通信技術(shù)的一員,IEC60870-5-104規(guī)約確實較101規(guī)約在可靠性和穩(wěn)定性有了更長遠的進步,這對促進數(shù)據(jù)傳輸?shù)陌踩?、可靠有較深遠的意義,比如應(yīng)用在鐵路電網(wǎng)中,促使電網(wǎng)數(shù)據(jù)的傳輸更準確,保證鐵路通信的正常運行,降低故障發(fā)生的可能。
參考文獻:
[1] 遠動設(shè)備及系統(tǒng)第5-104部分:傳輸規(guī)約采用標準傳輸協(xié)議子集的IEC60870-5-101網(wǎng)絡(luò)訪問[M].北京:中國電力出版社,2002.
[2] 傅欽翠,陳劍云.基于FSM的IEC60870-5-104規(guī)約的實現(xiàn)[J].繼電器,2008,36(10):45-48.
[3] 鞠陽,張惠剛. IEC60870.5.104遠動規(guī)約的設(shè)計及其應(yīng)用[J].繼電器.2006,34 (17) :55-58.
[4] 趙淵,沈智健.基于TCP/IP的IEC60870-5-104遠動規(guī)約在電力系統(tǒng)中的應(yīng)用[J].電網(wǎng)技術(shù),2003,27(10):56-60.
[5] 楊勝春,姚建國,高宗和,等.電網(wǎng)調(diào)度自動化系統(tǒng)發(fā)展趨勢展望[J].電力系統(tǒng)自動化,2007(13):7-11.
[6] 任惠,趙洪山.電力系統(tǒng)IEC870-5-101遠動規(guī)約面向?qū)ο蠓治雠c建模[J].華北電力技術(shù),2002(10):7-9.
[7] 閆亮亮,陳劍云,費遠鵬.IEC60870-5-104遠動規(guī)約在鐵路電力遠動系統(tǒng)中的應(yīng)用[J].電力系統(tǒng)保護與控制,2009(6):48-52.
[8] 唐岳,廖力清,汪治國.IEC60870-5-104遠動規(guī)約在電網(wǎng)調(diào)度中的應(yīng)用[J].電力系統(tǒng)通信,2005,26(150):50-53.
[9] 王華強,朱成群,楊滁光.104規(guī)約在升壓站監(jiān)控系統(tǒng)中的分析與應(yīng)用[J].合肥工業(yè)大學(xué)學(xué)報,2011,34(12):1806-1810.