IEC62056-DLMS-COSEM培訓ppt

1、IEC62056/DLMS/COSEM IEC62056/DLMS/COSEM 協(xié)議協(xié)議學習交流2022年2月10日一、一、如何接觸到的如何接觸到的DLMS 1、廠站終端需要接入、廠站終端需要接入DLMS協(xié)議電表協(xié)議電表 （1 1）山東省網關口蘭吉爾）山東省網關口蘭吉爾Q Q表的接入表的接入。 蘭吉爾公司在山東省網推廣DLMS協(xié)議 山東省網在關口計量點推廣DLMS協(xié)議 山東省公司組織相關廠家到蘭吉爾公司培訓 （2 2）吉林、江西電網關口）吉林、江西電網關口Actaris SL7000Actaris SL7000電能表的接入電能表的接入。 吉林現(xiàn)場首次遇到Actaris表 江西省網關電能量系統(tǒng)升

2、級時有部分Actaris表需要接入2、黑龍江電能信息采集系統(tǒng)上行協(xié)議采用、黑龍江電能信息采集系統(tǒng)上行協(xié)議采用62056 （1 1）系統(tǒng)規(guī)劃時上行協(xié)議與電表協(xié)議均采用）系統(tǒng)規(guī)劃時上行協(xié)議與電表協(xié)議均采用6205662056協(xié)議協(xié)議 制定了上行和下行協(xié)議的規(guī)范 （2 2）實際實施時僅上行協(xié)議采用了）實際實施時僅上行協(xié)議采用了6205662056協(xié)議協(xié)議 下行部分保留了DL/T645-1997協(xié)議目的： 通過DLMS協(xié)議將電表的相關數據采集到終端內，滿足數據采集的要求。目的： 以黑龍江62056協(xié)議建立的模型構建載波集中器，滿足相關的功能及通信要求。二、目前對二、目前對DLMSDLMS協(xié)議理解的局限

3、性協(xié)議理解的局限性1、缺乏整體性認識、缺乏整體性認識 （1 1）簡單的、局部的理解與應用）簡單的、局部的理解與應用。 只熟悉鏈路層、不理解應用層 不熟悉配套規(guī)范 對62056協(xié)議組沒有系統(tǒng)的學習和理解 （2 2）不理解）不理解6205662056協(xié)議的設計思想協(xié)議的設計思想。 建模的方式構建系統(tǒng)與產品 面向對象的設計方法保證靈活性與擴展性2、停留于滿足通信要求的層次、停留于滿足通信要求的層次 （1 1）簡單的應用）簡單的應用DLMSDLMS完成數據通信的需求完成數據通信的需求 終端目的：完成數據的采集或遠傳 （2 2）未涉及深層次的應用）未涉及深層次的應用 如：多重身份認證與權限管理、復雜對象

4、的構建與訪問冰山一角3、未開發(fā)基于、未開發(fā)基于DLMS配套規(guī)范的產品配套規(guī)范的產品 （1 1）面向國際市場開發(fā)滿足國際標準的產品）面向國際市場開發(fā)滿足國際標準的產品 被廣泛接受的國際標準，國際市場入門證 （2 2）DLMSDLMS認證與認證與DLMSDLMS用戶協(xié)會成員用戶協(xié)會成員 尚未走出的第一步：獲得DLMS認證 遠期目標：成為DLMS用戶協(xié)會成員三、協(xié)議的制定三、協(xié)議的制定 IEC TC13就電能測量與負荷控制設備制定了一套完整的國際標準體系IEC62051IEC62059。其中的IEC62056(抄表、費率和負荷控制的數據交換)是該標準體系的核心內容之一，包含設備語言報文規(guī)范DLMS和

5、能源計量配套規(guī)范COSEM兩個主要部分，即DLMS/COSEM。DLMS UA負責協(xié)調DLMS的應用和COSEM的維護。 DLMS/COSEM試圖以一個標準滿足自由市場中所有計量儀表與自動抄表AMR系統(tǒng)的應用要求，將兼容性、獨立性、擴展性作為其實現(xiàn)目標。兼容性即不同廠商產品相互兼容、新開發(fā)產品與現(xiàn)存產品(庫存/在用)兼容；獨立性即產品與通信介質、制造廠商等無關；擴展性即易于對現(xiàn)存系統(tǒng)進行擴展(儀表具備即插即用特性)、儀表功能可擴展。所有這些的關鍵在于互操作性的實現(xiàn)與認證。 四、協(xié)議模型四、協(xié)議模型IEC62056-62（2002）接口類ICIEC62056-61（2002）對象識別系統(tǒng)OBIS

6、IEC62056-53（2002）COSEM應用層IEC62056-52（2004）DLMS服務器通訊協(xié)議管理IEC62056-51（1998）應用層協(xié)議IEC62056-47 （待發(fā)布）用于IP網絡的COSEM傳輸層IEC62056-46（2002）應用HDLC協(xié)議的數據鏈路層IEC62056-42（2002）面向連接的異步數據交換的物理層服務和規(guī)程IEC62056-41（2004）使用廣域網絡的數據交換：PSTNIEC62056-32（待發(fā)布）本地基帶信號網絡的使用IEC62056-31（1999）本地雙絞線載波信號網絡的使用IEC62056-21（2002）直接本地數據交換IEC6205

7、6標準體系遵循開放系統(tǒng)互聯(lián)協(xié)議模型，具有分層結構，目前的主要組成如下：五、信息模型五、信息模型 為了將互操作性引入儀表數據交換，DLMS UA在已有標準基礎上建立了一套用于儀表數據交換的規(guī)則能源計量配套規(guī)范COSEM(Companion Specification for Energy Metering)，包含對象標識系統(tǒng)OBIS(IEC62056-61)和接口類IC(IEC62056-62) 兩部分。 DLMS/COSEM采用面向對象的解決方案，定義了能耗儀表的信息模型COSEM對象模型(其特點見表2)，用標準化方式對消息內容進行格式化。這樣，抄表主機便能以相同的格式獲取儀表數據，而與制造商

8、和能源類型無關。這種面向對象的解決方案對于自由開放的市場是必須的，它能更加靈活地處理繁雜的用戶需求，適應尚未知曉的未來需求。COSEM 對象模型的特點標準的數據標識對象標識系統(tǒng)OBIS完整的數據屬性名稱-值-量程-單位明確的屬性限定最大值/最小值、缺省值標準的數據類型整數、無符號數、數組等標準的方法復位、增加、刪除等可擴展能添加專屬屬性和方法，新增對象(最近新增損耗補償、高級電能質量對象)版本信息保留使用過的舊版本的有關內容，從而使新舊版本兼容。六、接口類六、接口類 COSEM儀表對象模型將儀表呈現(xiàn)在其外部通信接口上的各種功能標準化為一套通用的“儀表功能構件”接口對象，具有相同特征的對象被歸納

9、為一個類，稱作接口類。每個接口類有一個2字節(jié)的類標識(最多可標識65536個類，足以滿足目前與未來各種應用需求。其中類標識08191由DLMS UA定義、類標識819232767留作制造商專屬接口類、類標識3276865535留作用戶集團專屬接口類)，所有接口類的集合成為標準類庫。簡單和復雜數據的存儲數據1寄存器3擴展寄存器4需量寄存器5曲線類7儀表功能控制時鐘8寄存器激活6時間表10動作日歷20特殊日表11腳本表9單一動作時間表22寄存器監(jiān)視器21訪問控制邏輯名(LN)聯(lián)結15短名(SN)聯(lián)結12SAP分配17七、類舉例七、類舉例時鐘類數據類寄存器類曲線類時間表類寄存器監(jiān)視類動作日歷LN聯(lián)結

10、SN聯(lián)結SAP訪問IEC本地端口設置類MODEM配置類自動應答類自動撥號類IEC HDLC設置類TCP-UDP設置類IPv4設置類以太網設置類PPP設置類八、對象舉例八、對象舉例 時鐘廣播腳本表定時抄表腳本表集中器全局復位腳本暫停抄表腳本表恢復抄表腳本表重新抄表腳本表時間表單個動作時間表集中器特定功能對象集中器抄表日 集中器抄表開始/結束時間集中器廣播校時時間 集中器事件計數器當前值 集中器版本信息 集中器表計管理信息 集中器表計抄讀信息 集中器最近一次抄表時間信息 集中器開關設置狀態(tài)字 集中器事件曲線 事件對象 電能表基本參數表地址對象 電能表基本參數對象 中繼表號參數捕獲對象 電能表中繼路

11、由信息電能表抄讀信息 電能表抄讀信息對象重點表計的抄表間隔時間重點表計清單九、九、COSEM COSEM 服務器模型服務器模型COSEM服務器為服務器為3層體系結構層體系結構 第1層：物理設備（Physical device） 第2層：邏輯設備（Logical device） 第3層：可訪問的COSEM對象（Accessible COSEM objects） 十、十、COSEM COSEM 邏輯設備邏輯設備COSEM邏輯設備是一組COSEM對象，每個物理設備將包含一個“管理邏輯設備”。COSEM邏輯設備可由其唯一的COSEM邏輯設備名標識，設備名可從 “SAP分配表”接口類的范例或者COSEM

12、對象“COSEM邏輯設備名” 中檢索。邏輯設備名由最多16個八位字節(jié)串定義，前三個八位字節(jié)唯一標識設備制造商。制造商負責保證其余八位字節(jié)串（最多13個八位字節(jié)）的唯一性。要訪問服務器端的COSEM對象，首先要建立一個應用連接，創(chuàng)建一個可以相互通信的語境。這個語境主要包含：應用語境的信息COSEM語境的信息使用身份驗證機制的信息其它 這些信息包含在一個稱之為“連接” 的特定COSEM對象中，標準定義了兩種連接對象，一種是連接使用短名引用的連接對象（association SN），另一種是使用邏輯名引用的連接對象（association LN）。服務器可對在客戶機與服務器之間建立的應用連接授予不同

13、的訪問權限。訪問權限涉及一組COSEM對象可視對象，這組對象可以在給定的連接內進行訪問“可看見”。此外，對這組COSEM對象的屬性與方法的訪問也受該連接的限制（例如，某些客戶機只能讀一個COSEM對象的某特定屬性）。客戶機通過讀取相應的連接對象的“object_list”屬性可以獲得可見的COSEM對象列表（“連接窗口”）。利用連接對象所提供的特定方法，在已建立的應用連接內，可以獲得對于屬性的訪問權（只讀、只寫，讀和寫）和方法的可用性等方面的更多信息下列對象是每個COSEM邏輯設備的必需部分，使用該邏輯設備應用連接中的GET/READ方法可以訪問這些對象。COSEM邏輯設備名對象當前連接（LN

14、或SN）對象 十一、訪問十一、訪問COSEMCOSEM服務器的步驟服務器的步驟建立連接訪問SAP（屬性2-SAP分配列表 ），獲取訪問點分配表清單訪問某個邏輯設備的LN或SN連接對象（屬性2-對象清單），獲取可見的COSEM對象清單訪問所需的COSEM對象（任意屬性或方法）斷開連接十一、訪問十一、訪問COSEMCOSEM服務器的步驟（續(xù)）服務器的步驟（續(xù)）SAP分配表（SAP Assignment）01class_id = 17, version = 0屬性數據類型Min. Max. Def1. logical_name (static)2. SAP_assignment_list (stat

15、ic)octet-stringasslist_type0方法m/o 1. connect_logical_device ( )o 屬性說明SAP_assignment_list（SAP分配列表）包含物理設備中所有邏輯設備及其SAP地址的列表。asslist_type := array asslist_elementasslist_element := structureSAP: instance specific; (見下面的注)logical_device_name: octet-string方法說明connect_logical_device(data)（連接邏輯設備）連接一個邏輯設備到一

16、個SAP。連接到SAP 0將切斷設備與SAP的連接。多個的設備不能連接到一個SAP上(SAP 0除外)。data := asslist_element.SAP分配表分配表(SAP assignment ) 十一、訪問十一、訪問COSEMCOSEM服務器的步驟（續(xù)）服務器的步驟（續(xù)）連接連接LN (Association LN) 連接LN （Association LN）0.MaxNbofAssclass_id = 15, version = 0屬性數據類型Min.Max.Def.1. logical_name (static) 2. object_list (static) 3. associ

17、ated_partners_id 4. application_context_name 5. xDLMS_context_info 6. authentication_mechanism_name7. LLS_secret 8. association status octet-stringobject_list_typeassociated_partners_typeapplication-context-namexDLMS-context-typemechanism-nameoctet-stringenum方法m/o 必選/可選 1. reply_to_HLS_authenticatio

18、n 2. change_HLS_secret 3. add_object 4. remove_object oooo 十一、訪問十一、訪問COSEMCOSEM服務器的步驟（續(xù)）服務器的步驟（續(xù)）連接連接SN (Association SN) 連接SN（Association SN）0.nclass_id = 12, version = 1屬性數據類型Min. Max. Def.1. logical_name (static) 2. object_list (static) octet-stringobjlist_type方法m/o 1. reserved from previous versi

19、ons 2. reserved from previous versions3. read_by_logicalname 4. get_attributes&methods 5. change_LLS_secret 6. change_HLS_secret 7. reserved from previous versions8. reply_to_HLS_authentication ooooooo 十一、訪問十一、訪問COSEMCOSEM服務器的步驟（續(xù)）服務器的步驟（續(xù)）網絡/GPRS/CDMA設置對象1 1class_id = 1class_id = 1version = 0versio

20、n = 0Attribute(s)Attribute(s)Data typeData typeMin.Min.Max.Max.Def.Def.1.logic_name2.valueoctet-stringstructure *網絡/GPRS/CDMA參數訪問某一訪問某一COSEM對象對象 (網絡網絡/GPRS/CDMA參數為例參數為例 ) 數據內容數據內容數據格式數據格式字節(jié)字節(jié)數數IP地址Octet string4端口地址Octet string2IP地址Octet string4端口地址Octet string2網關地址Octet string4端口地址Octet string2代理服務器

21、地址Octet string4代理服務器端口Octet string2接入號碼ASCII16APNASCII16虛擬專網用戶名ASCII16、虛擬專網密碼ASCII16域名ASCII50DNSOctet string4工作模式bitstring1心跳周期unsigned1GPRS掉線重連間隔unsigned1GPRS停用啟始時間Octet string5GPRS停用結束時間Octet string5* 網絡/GPRS/CDMA相關參數十二、客戶機十二、客戶機COSEMCOSEM應用層服務應用層服務1 1、建立應用連接、建立應用連接COSEM-OPEN.request原語語義如下：COSEM-O

22、PEN.request(Protocol_Connection_Parameters,DLMS_Version_Number,DLMS_Conformance,Client_Max_Receive_PDU_Size,ACSE_Protocol_Version,Application_Context_Name,Calling_Authentication_Value,Implementation_Information,User_Information,Service_Class)COSEM-OPEN.confirm原語語義如下：COSEM-OPEN.confirm(Protocol_Conne

23、ction_Parameters,Local_or_Remote,Result,Failure_type,DLMS_Version_Number,DLMS_Conformance,Server_Max_Receive_PDU_Size,ACSE_Protocol_Version,Application_Context_Name,Application_Ids_and_Titles,Security_Mechanism_Name,Responding_Authentication_Value,Implementation_Information)十二、客戶機十二、客戶機COSEMCOSEM應用層

24、服務（續(xù)）應用層服務（續(xù)）2 2、斷開應用連接、斷開應用連接COSEM-RELEASE .request原語語義如下：COSEM-RELEASE.request(User-Information,)COSEM-RELEASE.confirm原語語義如下：COSEM-RELEASE.confirm(ResultFailure_type User-Information)十二、客戶機十二、客戶機COSEMCOSEM應用層服務（續(xù)）應用層服務（續(xù)）3 3、Client/ServerClient/Server類型的數據通信服務類型的數據通信服務COSEM客戶機提供的服務包括：與COSEM接口對象的屬性

25、相關的服務：GET (.request, .confirm)SET (.request, .confirm)與COSEM接口對象的方法相關的服務：ACTION (.request, .confirm)十二、客戶機十二、客戶機COSEMCOSEM應用層服務（續(xù)）應用層服務（續(xù)）3 3、Client/ServerClient/Server類型的數據通信服務類型的數據通信服務( (續(xù)）續(xù)）GET.request原語語義如下：GET.request(Invoke_Id,Priority,Service_Class,Request_type,Attribute_descritor, (Attribute

26、_descriptor,)Block_no,)COSEM_Attribute_descriptor(COSEM_Class_Id,COSEM_Object_Instance_id,COSEM_Object_Attribute_id,Access_Selection_Parameters)GET.request原語語義如下：GET.request(Invoke_Id,Priority,Service_Class,Request_type,Attribute_descriptor, Attribute_descriptor , ,Block_Number,Data, Data, )COSEM_At

27、tribute_descriptor(COSEM_Class_Id,COSEM_ Object_Instance_Id,COSEM_ Object_Attribute_Id,Access_Selection_ParametersGET.confirm(Invoke_Id,Priority,Invoke_idPriority,Response_type,Result,Result,Block_Number,)SET.confirm(Invoke_Id,Priority,Response_type,Result Result, ,Block_Number)十二、客戶機十二、客戶機COSEMCOSE

28、M應用層服務（續(xù)）應用層服務（續(xù)）4 4、數據通信服務典型流程、數據通信服務典型流程十二、客戶機十二、客戶機COSEMCOSEM應用層服務（續(xù)）應用層服務（續(xù)）4 4、數據通信服務典型流程、數據通信服務典型流程( (續(xù)續(xù)) )十三、十三、數據鏈路層報文格式數據鏈路層報文格式十四、報文實例十四、報文實例1.讀取讀取GPRSCDMA參數設置參數設置發(fā)送 ：7e a0 1c 00 02 04 03 03 dc bb 47 e6 e6 00 c0 01 / Get request normal02 / Invoke id and priority00 01 / class100 00 19 04 80

29、 ff / Logic name 02 00 / Attribute 26c ea 7e接收 ：7e a0 67 03 00 02 04 03 fc 1d dc e6 e7 00 c4 01 / get response normal02 / invoke id and priority00 / by data02 13 09 04 3d b4 a1 07 / 主IP = 61.180.161.709 02 07 e4 /IP = 202009 04 3d b3 a1 07 / 備IP = 61.179.161.709 02 07 e4 /IP = 202009 04 ff ff ff ff

30、/ 網關 = 255.255.255.25509 02 07 e4 / IP = 202009 04 ff ff ff ff / 代理服務器 = 255.255.255.25509 02 07 e4 / IP = 20200a 00 / 接入號碼0a 05 43 4d 4e 45 54 / APN = CMNET0a 00 / 虛擬專網用戶名0a 00 / 虛擬專網密碼0a 00 / 域名09 04 ff ff ff ff / DNS = 255.255.255.25504 08 00 / 工作模式11 06 / 心跳周期（分鐘）11 00 / GPRS掉線重連間隔（=立即重連）09 05 f

31、f ff ff ff ff / GPRS信用起始時間（年月日時分）09 05 ff ff ff ff ff / GPRS停用結束時間（年月日時分）89 35 7e十四、報文實例（續(xù)）十四、報文實例（續(xù)）2. 設置設置GPRSCDMA參數設置參數設置發(fā)送（一） ：7e a0 89 00 02 04 03 03 10 ac 88 e6 e6 00 c1 02 /Set Request With First Datablock02 /invoke id and priority00 01 /class100 00 19 04 80 ff /logic name = 0.0.25.4.128.2550

32、2 /attribute200 /Selective access descriptor03 00 /LAST BLOCK = FALSE06 00 00 00 01 /block number = 109 64 /Len = 10002 13 09 04 3d b4 a1 07 09 02 07 e4 09 04 3d b3 a1 07 09 02 07 e4 09 04 ff ff ff ff 09 02 07 e4 09 04 ff ff ff ff 09 02 07 e4 0a 10 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 0a

33、10 43 4d 4e 45 54 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 000a 10 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 0a 10 00 0090 95 7e接收 （一）：7e a0 17 03 00 02 04 03 40 b6 b2 e6 e7 00 c5 02 /Set Response Datablock02 /06 00 00 00 01 /block number = 14b 30 7e發(fā)送（二） ：7e a0 78 00 02 04 03 03 32 38 82 e6 e6 00 c1 03

34、/ Set Request With Datablock02 03 ff /LAST BLOCK = TRUE06 00 00 00 02 /block number09 5d /string len = 93. . .00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 0a 32 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 0

35、0 00 00 09 04 ff ff ff ff 04 02 00 11 06 11 00 09 05 14 0b 14 13 0f 09 05 14 0b 14 13 0f ba 01 7e接收（二） ：7e a0 18 03 00 02 04 03 52 d1 98 e6 e7 00 c5 03 / Set Response Last Datablock02 /InvokeID01 /Result06 00 00 00 02 /Block Number a3 90 7e十五、短名（十五、短名（SNSN）訪問）訪問lCOSEM服務器在給定的連接中既可使用LN引用，也可使用SN引用，這在建立

36、應用連接時協(xié)商確定。lCOSEM客戶機通常使用LN連接，如欲使用SN引用與服務器通信，LN服務要映射到SN服務。 l服務器使用LN引用時，客戶機應用層提供以下的服務集：GET服務(.request, .confirm);SET服務(.request, .confirm);ACTION服務(.request, .confirm);EventNotification服務(.indicate);l服務器使用SN引用時，服務集如下:READ服務(.indication, . response);WRITE服務(.indication, . response);UNCONFIRMED WRITE 服務(.indication);InformationReport服務(.request).l為了能夠在不同的服務集間進行映射（map），客戶應用層包含一個被稱為Client SN_MAPPER的附加協(xié)議組件。十五、短名（十五、短名（SNSN）訪問）訪問( (續(xù)）續(xù)）服務器引用SN（短名）時，上述服務通過客戶機控制功能（見圖6）以下列方式映射到相應的xDLMS服務（comp. IEC 61334-4-41）?？蛻魴C側xDLMS服務（LN引用）服務器側xDLMS服務（SN引用）GET.requestReadRequestGET.confirmReadResponseSET.reques