遠動信息傳輸規(guī)約課件

第二章遠動信息傳輸規(guī)約遠動信息傳輸系統(tǒng)串行通信及傳輸控制規(guī)程遠動信息的循環(huán)式傳輸規(guī)約遠動信息的問答式傳輸規(guī)約數(shù)字通信系統(tǒng)模型信息源信源編碼信道編碼調制信道信道譯碼信源譯碼受信者解調干擾受信者接收設備噪聲源信息源信道接收端發(fā)送端m`g`(t)r(t)s(t)g(t)m發(fā)送設備數(shù)字通信系統(tǒng)模型信息源：把消息轉換為信號輸出受信者：接收消息的人或機器編碼器：信源編碼器：將信息源送出的模擬或數(shù)字信號轉換為合乎要求的數(shù)碼序列信道編碼器：給數(shù)碼序列按一定規(guī)則加入監(jiān)督碼，形成碼字譯碼器：信道譯碼器：對收到的數(shù)碼序列進行檢錯或糾錯譯碼，還原出信息序列信源譯碼器：把信道譯碼器處理后的數(shù)字序列轉換為相應的信號送給受信者調制器：將信道編碼器輸出的碼元轉換為適于信道上傳送的信號形式后再 送往信道解調器：將收到的調制信號轉換為碼元序列信道：傳輸信號的通道通信工作方式按照信息傳輸?shù)姆较蚝蜁r間，分為三種類型：單工通信：消息只能按一個方向傳送半雙工通信：消息可以雙向傳輸，但不能同時進行，只能交替進行全雙工通信：通信雙方可同時進行雙向傳輸消息SCADA系統(tǒng)中遠動信息的通信方式應采用半雙工或全雙工通信數(shù)字通信系統(tǒng)的質量通信系統(tǒng)的質量指標：信號傳輸?shù)挠行裕涸诮o定的信道內能夠傳輸?shù)男畔热莸亩嗌佟獋鬏斔俾市盘杺鬏數(shù)目煽啃裕涸诮o定的信道內收到信息的準確程度——差錯率兩種表述方法： 誤碼率：錯誤接收的碼元數(shù)與傳輸?shù)目偞a元數(shù)之比,pe

誤信率：即誤比特率，是錯誤接收的信息量與傳輸總信息量之比,peb數(shù)字通信系統(tǒng)的傳輸速率每秒傳送的碼元數(shù)——波特率或碼元速率單位：波特（Bd）每秒傳送的信息量——比特速率單位：比特/秒（bit/s）SCADA系統(tǒng)中，信號的傳輸速率用碼元速率表示，可以取300Bd、600Bd或1200Bd等。比特——信息量的單位消息中所包含的信息量與消息所表示的事件發(fā)生的概率有關。事件出現(xiàn)的概率越小，消息所含的信息越大消息中所包含的信息量為：P---消息所表示的事件出現(xiàn)的概率當a=2時，I單位為bit在N制碼中，一個碼元有N個不同狀態(tài)，若這N狀態(tài)出現(xiàn)的概率相同，即P=1/N，則每一位所包含的信息量為遠動系統(tǒng)每個碼元都取二進制符號，每個碼元的信息量位1bit因此遠動系統(tǒng)中碼元傳輸速率與信息傳輸速率在數(shù)值上是相同的。串行通信所謂串行通信串行通信與并行通信串行通信包括兩種方式：異步通信同步通信異步通信按字符傳送，每個字符以起始位開始，以停止位結束。起始位占一位，取邏輯“0”；停止位可以是1位、1.5位、2位，取邏輯“1”；數(shù)據位可以選擇5、6、7或8位。需要奇偶校驗時，可以加入一位奇校驗位或偶校驗位。字符之間可以是任意數(shù)目的空閑位（邏輯“1”），也可以連續(xù)傳送。停止位奇偶校驗位數(shù)據位起始位空閑位停止位奇偶校驗位數(shù)據位起始位同步通信以同步字符開始，字符之間不允許有空隙，當線路空閑或無字符可發(fā)時，發(fā)送同步字符。同步字符可以選擇單字符，或雙字符，且兩個字符可以相同，也可以不同，其取值由用戶確定。數(shù)據由若干字符構成，每個字符可以選擇5、6、7、或8位，可以選擇一位奇校驗位或一位偶校驗位，或無校驗位。校驗字符，用來校驗數(shù)據在傳輸過程中是否出現(xiàn)差錯。校驗字符數(shù)據同步字符傳輸控制規(guī)程內容：為了使通信雙方能正確接收對方送來的數(shù)字信號，并理解數(shù)字信號的含義，通信雙方共同遵守的約定。主要類型：面向字符的——異步或同步面向比特的——同步傳輸控制規(guī)程的分類異步通信：面向字符的傳輸控制規(guī)程同步通信：面向字符的雙同步通信協(xié)議（BSC）面向比特的同步數(shù)據鏈路控制協(xié)議（SDLC）面向比特的高級同步數(shù)據鏈路控制協(xié)議（HDLC）支持芯片：Intel8250——面向字符的異步通信Intel8251——面向字符的異步通信與同步通信Intel8274、Intel82530——SDLC與HDLC面向字符的雙同步通信協(xié)議同步通信：雙同步協(xié)議，字符之間有邊界，不允許有空隙，可以有校驗位，沒有起始位、停止位。以同步字符實現(xiàn)幀同步。SDLC/HDLC傳輸控制規(guī)程面向比特，沒有字符邊界。標志序列作為同步字符使用。采用“0插入”和“0刪除”技術。有主站與次站之分，命令幀與響應幀?？刂谱侄握f明幀類別和幀序號。01111110標志序列F8位地址字段A01111110標志序列F16位(CRC)標志序列FCS可變長度≥0信息字段I8位控制字段C遠動規(guī)約在遠動系統(tǒng)中，為了正確傳送和接收信息，必須有一套關于信息傳輸順序、信息格式和信息內容等的約定，稱為遠動規(guī)約或遠動協(xié)議。循環(huán)式傳輸規(guī)約：遠動信息的傳輸以循環(huán)傳輸模式進行，內容包括信息傳輸?shù)膸袷剑畔⒆謨热?，傳輸?guī)則等。以部頒的循環(huán)式傳輸規(guī)約（DL451－1991）為例。問答式傳輸規(guī)約遠動信息的傳輸以問答傳輸模式進行，也稱polling規(guī)約以我國的《問答式遠動規(guī)約(試行)》（1986），電力行業(yè)標準DL/T634－1997為例循環(huán)式傳輸規(guī)約的幀結構1991年頒布同步字：三組EB90H控制字：信息字結構：同步字控制字信息字1信息字2信息字n……控制字節(jié)幀類別信息字數(shù)源站址目的站址校驗碼功能碼校驗碼信息數(shù)據幀的組織形式

在循環(huán)式遠動規(guī)約中，遠動信息按其重要性和實時性要求，分為五種不同的幀：A、B、C、D（D1幀和D2幀）、E幀。這些幀在循環(huán)時間上有不同要求，應按各種幀的傳送順序，并控制一幀中信息字的數(shù)量。上行信息的傳送子站時鐘信息字和等待時間信息字，插入傳送一遍；變位遙信和子站工作狀態(tài)變化信息，以信息字為單位優(yōu)先插入傳送，連送三遍，并要求在1s內送到主站；遙控、升降命令的返送信息，以信息字為單位插入傳送，連送三遍；重要遙測量安排在A幀傳送，循環(huán)時間不大于3s；次要遙信安排在B幀傳送，循環(huán)時間不大于6s；一般遙測量安排在C幀傳送，循環(huán)時間不大于20s；遙信狀態(tài)信息，包含子站工作狀態(tài)信息，安排在D1幀定時傳送；電能脈沖計數(shù)值安排在D2幀定時傳送；事件順序記錄安排在E幀，以幀插入方式傳送三遍。循環(huán)傳送數(shù)據的順序在滿足規(guī)定的循環(huán)時間的前提下，幀系列可以根據要求任意組織。對于A、B、C、D1、D2幀，可以按要求的時間，固定各幀的排列順序傳送。如按ABACABACABAD1ABACABACABAD2的順序循環(huán)。對E幀在需要傳送時，可以用幀插入方式將E幀插入到原來的幀系列中，取代AN原有的某一幀傳送。下行信息的傳送信息類型及優(yōu)先級順序：召喚子站時鐘、設置子站時鐘校正值、設置子站時鐘遙控選擇、執(zhí)行、撤銷命令升降選擇、執(zhí)行、撤銷命令設定命令廣播命令復歸命令下行命令按需傳送，非循環(huán)傳送當下行通道中不發(fā)送命令時，應連續(xù)發(fā)送同步碼幀結構的簡化取消控制字，增加慢變化字，幀長度固定偶數(shù)點信息字傳送重要遙測量，奇數(shù)點傳送非重要遙測量。當出現(xiàn)變位遙信和事件順序記錄時，在奇數(shù)點插入傳送，取代非重要的遙測量，并傳送三遍慢變化字用來傳送遙信、電能脈沖計數(shù)值、頻率、水位等變化較慢的、更新周期比較長的量同步字信息字1信息字2…

…信息字n慢變化字問答式傳輸規(guī)約以問答式模式進行數(shù)據傳輸，有兩種規(guī)約：《問答式遠動規(guī)約(試行)》：我國水利電力部1986年參照英國西屋公司調度自動化系統(tǒng)制定《遠動系統(tǒng)傳輸規(guī)約》DL/T634－1997：我國電力部參照IEC60870－5－101制定《問答式遠動規(guī)約(試行)》每一報文有完整的意義，但長度不定。三種報文：主站向分站詢問的報文分站向主站回答的報文主站向分站或分站向主站發(fā)送的數(shù)據報文初始化過程一般詢問過程主站子站主站子站←電源合閘報文電源合閘確認→←確認報文設置時鐘→←確認報文發(fā)送掃描頻率→←確認報文發(fā)送壓縮因子→←確認報文設定RTU各模塊工作方式→←確認報文

…

類別詢問→←對類別詢問的回答類別詢問→←對類別詢問的回答

…直至所有量送完為止

類別詢問→←確認報文（無變化量）

類別詢問→←對類別詢問的回答(有變化量)

類別詢問→←對類別詢問的回答(有變化量)

…直至無變化量為止

類別詢問→←向主站報告時標數(shù)據出現(xiàn)召喚事件記錄數(shù)據→←對數(shù)據召喚報文的回答召喚事件記錄數(shù)據→←對召喚數(shù)據報文的回答

…直至時標數(shù)據送完為止《遠動系統(tǒng)傳輸規(guī)約》DL/T634－1997兩種幀格式：可變幀長：傳輸數(shù)據（主→子/子→主）固定幀長：傳輸確認報文與詢問報文啟動字符(68H)LL重復啟動字符（68H）控制域（C）鏈路控制域(A)鏈路用戶數(shù)據區(qū)禎檢驗和(CS)結束字符(16H)啟動字符（10H）控制域（C）鏈路地址域（A）幀校驗和（CS）結束字符（16H）報文傳輸規(guī)則主站觸發(fā)的傳輸服務：發(fā)送/無回答：廣播報文發(fā)送/確認：參數(shù)設置，遙控、設點、升降、執(zhí)行命令請求/響應：數(shù)據召喚子站事件啟動觸發(fā)或子站主動向主站觸發(fā)：發(fā)送