基于IEC60870—5—104遠(yuǎn)動(dòng)規(guī)約的軟件設(shè)計(jì)

摘要：該文關(guān)于IEC60870-5-104規(guī)約的介紹，主要包括104規(guī)約的產(chǎn)生及應(yīng)用的概述，104規(guī)約結(jié)構(gòu)的簡(jiǎn)要說(shuō)明，如104傳輸報(bào)文所定義的格式。然后針對(duì)104規(guī)約的實(shí)施過(guò)程，給出一套在Visual C++ 6.0上運(yùn)行的軟件設(shè)計(jì)方案。最后，對(duì)其應(yīng)用現(xiàn)狀及其發(fā)展分析作了一定的分析與展望。

關(guān)鍵詞：IEC60870-5-104；規(guī)約結(jié)構(gòu)；軟件設(shè)計(jì)

中圖分類號(hào)：TP393 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1009-3044（2013）10-2375-04

遠(yuǎn)動(dòng)通信規(guī)約是遠(yuǎn)動(dòng)技術(shù)中的重要組成部分，自1995年IEC出版IEC60870-5-101通信規(guī)約以來(lái)，101通信規(guī)約利用串口通信機(jī)制為電網(wǎng)數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)傳輸帶來(lái)了一定的便利，而獲得廣泛應(yīng)用。但是，隨著日新月異的互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)對(duì)數(shù)據(jù)傳輸和共享方式的巨大推動(dòng)，101通信規(guī)約機(jī)制越來(lái)越不能滿足報(bào)文數(shù)據(jù)的遠(yuǎn)距離傳輸，因而在此基礎(chǔ)之上，一種被稱為網(wǎng)絡(luò)傳輸型的101規(guī)約，即IEC60870-5-104通信規(guī)約，順勢(shì)而生。由于采用的是來(lái)自TCP/IP五層（包含有應(yīng)用層、傳輸層、網(wǎng)絡(luò)層、數(shù)據(jù)鏈路層、物理層）網(wǎng)絡(luò)模型，104規(guī)約的應(yīng)用層除了保留了原有101協(xié)議的ASDU（應(yīng)用服務(wù)數(shù)據(jù)單元），并且為傳輸層提供了APCI（應(yīng)用規(guī)約控制信息 ）接口，以將需要發(fā)送的ASDU數(shù)據(jù)封裝成APDU（應(yīng)用規(guī)約數(shù)據(jù)單元）幀報(bào)文。104規(guī)約將數(shù)據(jù)封裝成APDU（=ASDU+APCI）幀報(bào)文然后以數(shù)據(jù)流的方式通過(guò)TCP傳輸協(xié)議發(fā)送的方法是一種既能夠防止報(bào)文丟失，又可以避免報(bào)文重復(fù)傳送的安全機(jī)制，從而為遠(yuǎn)動(dòng)通信的實(shí)時(shí)性、可靠性、大流量數(shù)據(jù)傳輸?shù)确矫鎺?lái)了一次革新。

1 IEC60870-5-104規(guī)約介紹

1.1 104規(guī)約的APCI格式特點(diǎn)

前面提到104規(guī)約是一種具有防止報(bào)文丟失和重復(fù)傳送功能特點(diǎn)的通信規(guī)約，這一功能則是由APCI接口來(lái)保證實(shí)現(xiàn)，若是通過(guò)TCP協(xié)議直接將ASDU數(shù)據(jù)發(fā)送或者接收，由于ASDU未定義任何啟/停機(jī)制來(lái)控制ASDU數(shù)據(jù)報(bào)文的啟動(dòng)或者停止，這很難準(zhǔn)確保證數(shù)據(jù)完整可靠的傳輸，而很容易造成傳輸系統(tǒng)的冗余，這是不可取的，因此，在ASDU數(shù)據(jù)報(bào)文前面再增加APCI報(bào)文頭，使其成為一個(gè)新的幀報(bào)文APDU，問(wèn)題得以迎刃而解。

2 104規(guī)約的通信流程及軟件方案設(shè)計(jì)

2.1 104規(guī)約的通信流程

是否存在有定時(shí)發(fā)送的信息，如果有，如遙信或者遙測(cè)量，則需要由客戶端向服務(wù)器端進(jìn)行定時(shí)發(fā)送，比如客戶端可以選取類型標(biāo)識(shí)為13（短浮點(diǎn)數(shù)）的APDU_I幀報(bào)文。

首次握手之后，服務(wù)器端根據(jù)接收的客戶端的報(bào)文首先進(jìn)行U/I/S格式幀的判斷，然后進(jìn)行相應(yīng)的響應(yīng)處理，如圖3所示。

當(dāng)服務(wù)器端有突發(fā)事件發(fā)生時(shí)，需要主動(dòng)向客戶端回饋?zhàn)兓膱?bào)文，如遙信變位幀或是調(diào)壓變分接頭狀態(tài)變化幀等等，這些要依實(shí)際情況而定。

3 結(jié)束語(yǔ)

104規(guī)約在軟件設(shè)計(jì)方面，還沒(méi)有形成統(tǒng)一的開(kāi)發(fā)模式，實(shí)際中已有多種語(yǔ)言和操作系統(tǒng)成為104規(guī)約的開(kāi)發(fā)工具和平臺(tái)，而本文提供的設(shè)計(jì)方案亦是一次不錯(cuò)的嘗試。作為遠(yuǎn)動(dòng)通信技術(shù)的一員，IEC60870-5-104規(guī)約確實(shí)較101規(guī)約在可靠性和穩(wěn)定性有了更長(zhǎng)遠(yuǎn)的進(jìn)步，這對(duì)促進(jìn)數(shù)據(jù)傳輸?shù)陌踩⒖煽坑休^深遠(yuǎn)的意義，比如應(yīng)用在鐵路電網(wǎng)中，促使電網(wǎng)數(shù)據(jù)的傳輸更準(zhǔn)確，保證鐵路通信的正常運(yùn)行，降低故障發(fā)生的可能。

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