毕业答辩IEC60870-5-101通信规约在远动系统的应用研究

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1、IEC-60870-5-101通信规约在远动系统中的应用研究指导老师：申惠答辩人：周正崔筱刘侠吴家乐专业：铁道电气化本设计的主要工作1、研究IEC60870-5-101规约，具体针对各种各种遥控、遥信、遥测、遥调、等等许多功能的远动报文。2、研究基于无线数传电台，无线MODEM的无线通信。3、设计一RTU对7FTU进行远程集中控制的方案4、编写基于IEC60870-5-101的通信程序101规约简介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

2、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-232接口IEC101选用模型ISO参考模型增强性能模型（EPA)应用层表示层会话层传输层网络层链路层应用层链路层物理层传输应用数据传输帧格式物理通讯方式通信规约：IEC101重点物理层链路层功能码、特征位（FCB、ACD）、链路地址应用层类型标识、可变结构限定词、传送原因、公共地址、信息对象地址、信息元素101规约—传输方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

3、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。可变帧长帧格式用于由主站向子站传输数据，或由子站向主站传输数据。用于子站回答主站的确认报文，或主站向子站的询问报文。基本应用功能站初始化用查询方式（polling）采集数据总召唤循环数据传输收集事件命令传输时钟同步无线通信硬件设计无线通信的硬件部分，采用了Motorolav.3229专线modem和MDSEL705/x510系列数字电台无线收发机通过RS232接口连接来实现。依据无线modem和无线电台说明书，对

4、其进行调试本设计方案某变电所RTU通过无线通信对7台电动隔离开关FTU进行远程集中监控的通信方案，在本设计中利用星形结构以点对多的形式，实现主站与多个子站之间的数据交互，完成主站的数据采集以及事件的记录，以及完成子站动作的控制任务。如下图所示：通信方案串口通信对于点对点和一对多的传输方式的串口通信有多种实现方法,本设计由API函数实现串口通信功能。应用C++基本类MFC与API结合实现101规约,既可方便地形成应用程序框架和消息映射,又可灵活地在辅助线程内进行通信,用于监控串口接收数据。基于101规约编程本主要系统分为两部分：链路层

5、通信单元和应用层通信单元，在链路层主要是用来接收据，并分析数据帧格式，判断起始位，做帧校验，还有判断结束位，当帧格式没有出错时，开始判断其链路控制域的信息，判断其传输方向是否确，还有启动报文位相应的帧计数器是否有效，接着判断其功能码来确定传输帧的类型，进入不同的应用层进程，这里需要将帧进行数据分析，将对应的数据传给应用层，应用层在进行判断，根据传输原因来做相应的响应。链路层本设计主要是针对层通信链路问题如何实现，通信的主要问题就是保证通信报文的正确性，如何使传输的数据准确性高（包括传输出错被查出，重新再传一次）和传输数据的效率。所以

6、链路就是检验包是否正确，使用CS校验看看数据是否有错，分析传输的帧的方向和对应子站地址，还有帧的类型（包括固定帧和可变帧），判断完成了还需要确定传输的功能码，了解此帧是用来完成什么功能的，从而进入不同的进程去更新或访问应用层数据。应用层对于应用层（101模型的最上层）主要就是存储来自7个FTU的各种数据，和对应需要控制的操作，将数据进行分类，当链路数据传输过来时，依靠功能码进入不同的进程，对数据进行分类，通过传输原因和类型标识区分不同的数据，根据传输原因回复对应的数据给主站，我们需要对数据进行分类，并做相应操作和回复给主站相应报文。

7、程序实现和链路调试阶段链路调试刚开始使用的是铁路专线modem来调试，专线modem采用全双工模式，刚开始是使用串口线连接modem将两台电脑连一起，通过超级终端来调试调试无线电台，也是用超级终端来调试的，无线电台是广播的形式发送数据，它是采用半双工的工作模式101规约报文的具体实现：采用VC开发环境，利用microsoft系统API函数来对串口进行控制，在里面嵌入101规约，完成通信任务运行图致谢谢谢各位老师指导！