第2章-遠動信息傳輸規(guī)約.ppt

1、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,數(shù)字通信系統(tǒng)模型,信息源：把消息轉(zhuǎn)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(zhuǎn)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(zhuǎn)換為相應(yīng)的信號送給受信者 調(diào)制器：將信道編碼器輸出的碼元轉(zhuǎn)換為適于信道上傳送的信號形式后再 送往信道 解調(diào)器：將收到的調(diào)制信號轉(zhuǎn)換為碼元序列

2、 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(yīng)采用半雙工或全雙工通信,數(shù)字通信系統(tǒng)的質(zhì)量,通信系統(tǒng)的質(zhì)量指標： 信號傳輸?shù)挠行裕涸诮o定的信道內(nèi)能夠傳輸?shù)男畔?nèi)容的多少傳輸速率 信號傳輸?shù)目煽啃裕涸诮o定的信道內(nèi)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

3、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(guān)。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

4、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(jié)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(jù)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。,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(jù)由若

5、干字符構(gòu)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(jù)在傳輸過程中是否出現(xiàn)差錯。,傳輸控制規(guī)程,內(nèi)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(jù)鏈路控制協(xié)議（SDLC） 面向比特的高級同步數(shù)據(jù)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

6、通信 Intel8274、Intel82530SDLC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(shù)。 有主站與次站之分，命令幀與響應(yīng)幀。 控制字段說明幀類別和幀序號。,可變長度0,信息字段I,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(guān)于信息傳輸順序、信息格式和信息內(nèi)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，

7、內(nèi)容包括信息傳輸?shù)膸袷?，信息字?nèi)容，傳輸規(guī)則等。 以部頒的循環(huán)式傳輸規(guī)約（DL4511991）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/T6341997為例,循環(huán)式傳輸規(guī)約的幀結(jié)構(gòu),1991年頒布 同步字：三組EB90H 控制字： 信息字結(jié)構(gòu)：,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(yīng)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

8、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(nèi)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(jù)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(jù)要求任意組織。對于A、B、C、D1、D2幀，可以按要求的時間，固定

9、各幀的排列順序傳送。 如按ABACABACABAD1ABACAB ACABAD2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(shè)置子站時鐘校正值、設(shè)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(shè)定命令 廣播命令 復(fù)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(yīng)連續(xù)發(fā)送同步碼,幀結(jié)構(gòu)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

10、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,問答式傳輸規(guī)約,以問答式模式進行數(shù)據(jù)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(diào)度自動化系統(tǒng)制定 遠動系統(tǒng)傳輸規(guī)約DL/T6341997 ：我國電力部參照IEC608705101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(jù)報文,遠動系統(tǒng)傳輸規(guī)約DL/T6341997,兩種幀格式： 可變幀長：傳輸數(shù)據(jù)（主子/子 主） 固定幀長：傳輸確認報文與詢問報文,報文傳輸規(guī)則,主站觸發(fā)的傳輸服務(wù)： 發(fā)送/無回答：廣播報文 發(fā)送/確認：參數(shù)設(shè)置，遙控、設(shè)點、升降、執(zhí)行命令 請求/響應(yīng)：數(shù)據(jù)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/確認 請求/響應(yīng),幀格式的接收校驗,字符內(nèi)部： 起始位、結(jié)束位、偶校驗位 可變幀長