远动信息传输规约课件

第二章 远动信息传输规约远动信息传输系统串行通信及传输控制规程远动信息的循环式传输规约远动信息的问答式传输规约第二章 远动信息传输规约远动信息传输系统1数字通信系统模型 信息源信源编码信道编码调制信道信道译码信源译码受信者解调干扰受信者接收设备噪声源信息源信道接收端发送端mg(t)r(t)s(t)g(t)m发送设备数字通信系统模型 信息源信源编码信道编码调制信道信道译码信源2数字通信系统模型 信息源：把消息转换为信号输出受信者：接收消息的人或机器编码器：信源编码器：将信息源送出的模拟或数字信号转换为合乎要求的数码序列信道编码器：给数码序列按一定规则加入监督码，形成码字译码器：信道译码器：对收到的数码序列进行检错或纠错译码，还原出信息序列信源译码器：把信道译码器处理后的数字序列转换为相应的信号送给受信者调制器：将信道编码器输出的码元转换为适于信道上传送的信号形式后再 送往信道解调器：将收到的调制信号转换为码元序列信道：传输信号的通道数字通信系统模型 信息源：把消息转换为信号输出3通信工作方式按照信息传输的方向和时间，分为三种类型：单工通信：消息只能按一个方向传送半双工通信：消息可以双向传输，但不能同时进 行，只能交替进行全双工通信：通信双方可同时进行双向传输消息SCADA系统中远动信息的通信方式应采用半双工或全双工通信通信工作方式按照信息传输的方向和时间，分为三种类型：4数字通信系统的质量 通信系统的质量指标：信号传输的有效性：在给定的信道内能够传输的信息内容的多少传输速率信号传输的可靠性：在给定的信道内收到信息的准确程度差错率两种表述方法：误码率：错误接收的码元数与传输的总码元数之比,pe误信率：即误比特率，是错误接收的信息量与传输总信息量之比,peb数字通信系统的质量 通信系统的质量指标：5数字通信系统的传输速率每秒传送的码元数波特率或码元速率单位：波特（Bd）每秒传送的信息量比特速率单位：比特/秒（bit/s）SCADA系统中，信号的传输速率用码元速率表示，可以取300Bd、600Bd或1200Bd等。数字通信系统的传输速率每秒传送的码元数波特率或码元速率6比特信息量的单位消息中所包含的信息量与消息所表示的事件发生的概率有关。事件出现的概率越小，消息所含的信息越大消息中所包含的信息量为：P-消息所表示的事件出现的概率当a=2时，I 单位为bit在N制码中，一个码元有N个不同状态，若这N状态出现的概率相同，即P=1/N，则每一位所包含的信息量为远动系统每个码元都取二进制符号，每个码元的信息量位1bit因此远动系统中码元传输速率与信息传输速率在数值上是相同的。比特信息量的单位消息中所包含的信息量与消息所表示的事件发7串行通信所谓串行通信串行通信与并行通信串行通信包括两种方式：异步通信同步通信串行通信所谓串行通信8异步通信按字符传送，每个字符以起始位开始，以停止位结束。起始位占一位，取逻辑“0”；停止位可以是1位、1.5位、2位，取逻辑“1”；数据位可以选择5、6、7或8位。需要奇偶校验时，可以加入一位奇校验位或偶校验位。字符之间可以是任意数目的空闲位（逻辑“1”），也可以连续传送。停止位奇偶校验位数据位起始位空闲位停止位奇偶校验位数据位起始位异步通信按字符传送，每个字符以起始位开始，以停止位结束。停止9同步通信以同步字符开始，字符之间不允许有空隙，当线路空闲或无字符可发时，发送同步字符。同步字符可以选择单字符，或双字符，且两个字符可以相同，也可以不同，其取值由用户确定。数据由若干字符构成，每个字符可以选择5、6、7、或8位，可以选择一位奇校验位或一位偶校验位，或无校验位。校验字符，用来校验数据在传输过程中是否出现差错。校验字符数 据同步字符同步通信以同步字符开始，字符之间不允许有空隙，当线路空闲或无10传输控制规程内容：为了使通信双方能正确接收对方送来的数字信号，并理解数字信号的含义，通信双方共同遵守的约定。主要类型：面向字符的异步或同步面向比特的同步传输控制规程内容：11传输控制规程的分类异步通信：面向字符的传输控制规程同步通信：面向字符的双同步通信协议（BSC）面向比特的同步数据链路控制协议（SDLC）面向比特的高级同步数据链路控制协议（HDLC）支持芯片：Intel8250面向字符的异步通信Intel8251面向字符的异步通信与同步通信Intel8274、Intel82530SDLC与HDLC传输控制规程的分类异步通信：12面向字符的双同步通信协议同步通信：双同步协议，字符之间有边界，不允许有空隙，可以有校验位，没有起始位、停止位。以同步字符实现帧同步。面向字符的双同步通信协议13SDLC/HDLC传输控制规程面向比特，没有字符边界。标志序列作为同步字符使用。采用“0插入”和“0删除”技术。有主站与次站之分，命令帧与响应帧。控制字段说明帧类别和帧序号。01111110标志序列F8位地址字段A01111110标志序列F16位(CRC)标志序列FCS可变长度0信息字段I8位控制字段CSDLC/HDLC传输控制规程面向比特，没有字符边界。0114远动规约在远动系统中，为了正确传送和接收信息，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，称为远动规约或远动协议。循环式传输规约：远动信息的传输以循环传输模式进行，内容包括信息传输的帧格式，信息字内容，传输规则等。以部颁的循环式传输规约（DL4511991）为例。问答式传输规约远动信息的传输以问答传输模式进行，也称polling规约以我国的问答式远动规约(试行)（1986），电力行业标准DL/T6341997为例远动规约在远动系统中，为了正确传送和接收信息，必须有一套关于15循环式传输规约的帧结构1991年颁布同步字：三组EB90H控制字：信息字结构：同步字控制字信息字1信息字2信息字n控制字节帧类别信息字数源站址目的站址校验码功能码校验码信息数据循环式传输规约的帧结构1991年颁布同步字控制字信息字1信息16帧的组织形式帧的组织形式 在循环式远动规约中，远动信息按其重要性和实时性要求，分为五种不同的帧：A、B、C、D（D1帧和D2帧）、E帧。这些帧在循环时间上有不同要求，应按各种帧的传送顺序，并控制一帧中信息字的数量。帧的组织形式 在循环式远动规约中，远动信息按其重要性和实时性17上行信息的传送子站时钟信息字和等待时间信息字，插入传送一遍；变位遥信和子站工作状态变化信息，以信息字为单位优先插入传送，连送三遍，并要求在1s内送到主站；遥控、升降命令的返送信息，以信息字为单位插入传送，连送三遍；重要遥测量安排在A帧传送，循环时间不大于3s；次要遥信安排在B帧传送，循环时间不大于6s；一般遥测量安排在C帧传送，循环时间不大于20s；遥信状态信息，包含子站工作状态信息，安排在D1帧定时传送；电能脉冲计数值安排在D2帧定时传送；事件顺序记录安排在E帧，以帧插入方式传送三遍。上行信息的传送子站时钟信息字和等待时间信息字，插入传送一遍；18循环传送数据的顺序在满足规定的循环时间的前提下，帧系列可以根据要求任意组织。对于A、B、C、D1、D2帧，可以按要求的时间，固定各帧的排列顺序传送。如按ABACABACABAD1ABACAB ACABAD2的顺序循环。对E帧在需要传送时，可以用帧插入方式将E帧插入到原来的帧系列中，取代AN原有的某一帧传送。循环传送数据的顺序在满足规定的循环时间的前提下，帧系列可以根19下行信息的传送信息类型及优先级顺序：召唤子站时钟、设置子站时钟校正值、设置子站时钟遥控选择、执行、撤销命令升降选择、执行、撤销命令设定命令广播命令复归命令下行命令按需传送，非循环传送当下行通道中不发送命令时，应连续发送同步码下行信息的传送信息类型及优先级顺序：20帧结构的简化帧结构的简化取消控制字，增加慢变化字，帧长度固定偶数点信息字传送重要遥测量，奇数点传送非重要遥测量。当出现变位遥信和事件顺序记录时，在奇数点插入传送，取代非重要的遥测量，并传送三遍 慢变化字用来传送遥信、电能脉冲计数值、频率、水位等变化较慢的、更新周期比较长的量 同步字信息字1信息字2 信息字n慢变化字帧结构的简化取消控制字，增加慢变化字，帧长度固定同步字信息字21问答式传输规约以问答式模式进行数据传输，有两种规约：问答式远动规约(试行)：我国水利电力部 1986年参照英国西屋公司调度自动化系统制定远动系统传输规约DL/T6341997：我国电力部参照IEC608705101制定问答式传输规约以问答式模式进行数据传输，有两种规约：22问答式远动规约(试行)每一报文有完整的意义，但长度不定。三种报文：主站向分站询问的报文分站向主站回答的报文主站向分站或分站向主站发送的数据报文问答式远动规约(试行)每一报文有完整的意义，但长度不定。23初始化过程一般询问过程主站子站主站子站电源合闸报文电源合闸确认确认报文设置时钟确认报文发送扫描频率确认报文发送压缩因子确认报文设定RTU各模块工作方式确认报文 类别询问对类别询问的回答类别询问对类别询问的回答直至所有量送完为止 类别询问 确认报文（无变化量）类别询问 对类别询问的回答(有变化量)类别询问对类别询问的回答(有变化量)直至无变化量为止 类别询问向主站报告时标数据出现召唤事件记录数据对数据召唤报文的回答召唤事件记录数据对召唤数据报文的回答直至时标数据送完为止初始化过程一般询问过程主站子站主站子站电源24远动系统传输规约DL/T6341997两种帧格式：可变帧长：传输数据（主子/子 主）固定帧长：传输确认报文与询问报文启动字符(68H)LL重复启动字符（68H）控制域（C）链路控制域(A)链路用户数据区祯检验和(CS)结束字符(16H)启动字符（10H）控制域（C）链路地址域（A）帧校验和（CS）结束字符（16H）远动系统传输规约DL/T6341997两种帧格式：启动25报文传输规则主站触发的传输服务：发送/无回答：广播报文发送/确认：参数设置，遥控、设点、升降、执行命令请求/响应：数据召唤子站事件启动触发或子站主动向主站触发：发送/确认请求/响应报文传输规则主站触发的传输服务：26帧格式的接收校验字符内部：起始位、结束位、偶校验位可变帧长：启动字符（68H）、长度L、校验和、结束字符（16H）固定帧长：启动字符（10H）、校验和、结束字符（16H）帧格式的接收校验字符内部：27其他问答式远动规约SC-RTU：由美国SC公司引进的PCS-32调度自动化系统中，SC 1801RTU与前置机之间的远动规约采用polling方式，报文格式与传输模式与我国问答式远动式规约（试行）不同其他问答式远动规约SC-RTU：28