【连载】远动规约基础(一)

一、什么是运动规约

在远动系统中,为了正确地传送信息,必须有一套关于信息传输顺序、信息格式和信息内容等的约定。这一套约定,称为规约。

1、评价尺度

过程监视和控制功能的最终目的是为了达到系统数据一致性。即过程变量的状态和它在远动系统数据库中的镜像没有区别。由于有关过程状态信息的延时以及环境噪音或者元件失效使信息错误,这个最终目的不能完全达到,但是期望通信能够维持一个高度的系统一致性。为此数据传输方法将支持高等级可靠的和高效率的信息吞吐量,特别是对于短报文和紧急的报文。在给定的带宽下数据完整性和传输效率这两个量是评价远动规约的尺度。

   高的数据完整性和数据传输效率是相互矛盾的,提高对数据完整性的要求可以用降低信息流的速度方法实现。因此要在这两个特性之间寻找一个可以接收的折衷。

2、常用远动规约

  • 远动通道(RS232):

CDT规约:部颁DL451-91、老部颁、地方CDT规约、DNP3.0规约、SC-1801规约、N4F规约、S5规约、ELIN规约、Siemens 8890规约、 ABB RP570规约、部颁101规约1997,IEC60870-5-101规约2002

  • 网络通道

DNP3.0规约、IEC104规约

、IEC101规约

1、IEC101规约简介

IEC-60870-5-101规约是一种问答式规约,即你问我答、不问不答模式。

国际电工委员会(IEC)在1995年制定,我国制定的相应配套标准为DL/T 634-1997 基本远动任务配套标准(neq.IEC60870-5-101:1995),之后IEC又出版 A1 、 A2扩充时标两个附件,于2001年IEC60870-5-101:1995和两个附件合并,出版了IEC60870-5-101:2002V.2.我国又跟进制定了相应的配套标准,等同采用IEC60870-5-101远动设备与系统第5部分传输规约第101篇基本远动任务配套标准:2002。

该规约广泛应用于国内电力系统调度端与场站端的信息交互,在电力系统远动通讯规约中占据主导地位。

2、IEC101规约特点

  • 101规约提供了在主站和远动子站之间发送基本远动报文的通信文件集。

  •  数据采集和监控系统(SCADA)中主站和子站(远动终端)之间以问答方式进行数据传输。

  •  在主站和每个远动子站之间是采用固定连接的数据电路。

  • 采用RS485,RS-422,RS-232C接口。

3、IEC101规约参考模型

采用源出于开放式互联的ISO-OSI参考模型的增强性能结构(EPA)模型

4、IEC101规约传输模式

 传输方式分为非平衡方式和平衡方式传输两种。

  • 非平衡方式传输:只有主站启动各种链路传输服务,子站只有当主站请求时才传输。这种传输方式对于所有网络结构都可适用。

  • 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。

对于点对点和多点对点的网络结构采用平衡方式传输,对于多点共线、多点环形和多点星形的网络结构采用非平衡方式传输。

5、IEC101规约连接方式

6、IEC101规约报文格式

采用FT1.2异步式字节传输帧格式,该格式分为可变帧长帧格式和固定帧长格式

作者介绍

曹俊义资深工业网络通讯专家,工业自动化控制系统专家,ProSoft产品顶级技术专家。 

   工业通讯领域沉浸十数年,深喑各种工业通讯协议和工业网络架构以及国内外多种主流PLC应用和操作、熟知罗克韦尔、施耐德、西门子、GE等知名品牌的冗余系统,对工业无线通讯、工业物联网、工业IT与OT的融合,有着前瞻性的独到见解和务实的实践经验。

  现任伟联科技董事长。努力为中国工业信息化、数字化、智能化的深入发展做出贡献。