1、電力系統調度自動化電力系統調度自動化電氣工程學院電氣工程學院 林國松林國松第五章第五章 數據通信與遠動通信規約數據通信與遠動通信規約數據通信概述1循環式傳輸規約2問答式傳輸規約3IEC6080-5-101傳輸規約4計算機網絡與局域網5第一節第一節 數據通信概述數據通信概述一、數據通信系統模型一、數據通信系統模型信號的某一參量可以取無限多個數值，且信號的某一參量可以取無限多個數值，且直接與消息相對應。直接與消息相對應。信號在時間上離散，且表征信號的某一參信號在時間上離散，且表征信號的某一參量只能取有限個數值。量只能取有限個數值。模擬通信系統模擬通信系統數字通信系統數字通信系統第一節第一節 數據通

2、信概述數據通信概述一、數據通信系統模型一、數據通信系統模型（1）信息源的作用是將電流、電壓等被測量的數值，以及開關的分合閘狀態、變壓器分接頭位置等消息，以信號形式輸出，即信息源是把待傳輸的消息轉換成原始電信號。信息源的輸出或是連續變化的模擬信號，或是離散的數字信號，用s表示。（2）信源編碼可以對信息源發出的模擬信號完成模/數轉換，得到它所對應的數字信號。然后對這些數字信號以及s中原有的數字信號進行編碼，在信源編碼的輸出得到一串離散的數字信息。在遠動系統中，它是二進制的數字信息序列，記為m。信源編碼的目的是提高數字通信傳輸的有效性，通過各種方式的編碼盡可能地去除信號中的冗余信息。 第一節第一節

3、數據通信概述數據通信概述一、數據通信系統模型一、數據通信系統模型（3）信道編碼：為了使傳送的數碼具有檢錯和糾錯能力，按一定的規則在信源編碼的基礎上增加一些冗余碼元（又稱監督碼），但又不是信息源發出的,使這些冗余碼元與被傳送信息碼元之間建立某種相關性。信道編碼使信息序列m變成較原來更長的二進制數字序列。用c表示，以提高信息傳輸的抗干擾能力。信道編碼也稱差錯控制編碼。（4）調制（Modulation）：為了使信號便于傳輸、減少干擾和易于放大，使一種波形（載波）參數按另一種信號波形（調制波）變化的過程。調制的作用是將數字序列變換成適合于在信道中傳輸的信號形式，送入信道。電力系統遠動中常采用數字調頻或

4、數字調相的方法，將數字信號變成兩種不同頻率或兩種不同相位的正弦交流信號。 第一節第一節 數據通信概述數據通信概述一、數據通信系統模型一、數據通信系統模型（5）信道是信號傳輸的通道，有光纖信道、微波信道、復用電力線載波信道等。信道中存在著各種類型的干擾噪聲源。（6）解調（Demodulation）是從調制的載波信號中將原調制信號復原的過程。對于二元制鍵控移頻和鍵控移相而言，解調的作用是把從信道接收到的兩種不同頻率或兩種不同相位的正弦交流信號還原成數字序列。如果發送的信號在信道中受到干擾，接收端的r和發送端的c將不相同。在一個系統中，如果發送端有編碼/調制裝置，則在接收端必須有譯碼/解調裝置。 （

5、7）信道譯碼是根據信道編碼規則，對接收數字序列進行譯碼校驗，實現檢查或糾正信息序列在傳輸過程中所產生的差錯，輸出與信息序列m對應的m*。第一節第一節 數據通信概述數據通信概述一、數據通信系統模型一、數據通信系統模型（8）信源譯碼是根據信源編碼規則，變接收信息序列m*為信息源輸出s的對應值s*，并送給受信者予以顯示或打印等。如果信道無干擾，或干擾引起的錯誤在信道譯碼中是可糾正的，則c*、m*、s*分別為c、m、s的重現。（9）受信者是將復原的原始信號轉換成相應的消息。數字式遠動的數據序列在信道中以串行方式一個碼元一個碼元地傳送。在一幀里，位是最小的信息單元，位也稱為碼元，即碼元是信息傳輸的最小單

6、元。若干碼元組成一個遠動字，若干字組成一幀。以一幀或若干幀組成一個傳輸單元的信息，稱為報文或消息（Message）。 第一節第一節 數據通信概述數據通信概述二、數據通信系統的主要質量指標及分類二、數據通信系統的主要質量指標及分類主要質量指標主要質量指標v有效性：有效性：在給定的信道內能在給定的信道內能夠傳輸信息內容的多少夠傳輸信息內容的多少v可靠性：可靠性：在給定的信道內接在給定的信道內接收到信息的準確程度收到信息的準確程度碼元傳輸速率碼元傳輸速率差錯率差錯率碼元傳輸速率碼元傳輸速率被定義為每秒鐘傳送碼元的數目，單被定義為每秒鐘傳送碼元的數目，單位為波特位為波特(Baud)；信息傳輸速率信息傳

7、輸速率被定義為每秒鐘被定義為每秒鐘傳送信息量，單位為比特傳送信息量，單位為比特/秒秒(bit/s)。第一節第一節 數據通信概述數據通信概述二、數據通信系統的主要質量指標及分類二、數據通信系統的主要質量指標及分類其中： I 信息量 P事件發生的概率 N量度信息的單位，若N=2，則信息量的單位為比特。一個消息的信息量：)/1 (logPIN誤碼率(Pe)：錯誤接收信息的碼元數與傳輸信息總碼元數之比。誤比特率(Pb)：錯誤接收信息的比特數與傳輸信息的總比特數之比。誤字率(Pw)：錯字數與傳輸的總字數之比。 第一節第一節 數據通信概述數據通信概述二、數據通信系統的主要質量指標及分類二、數據通信系統的主

8、要質量指標及分類通信系統分類通信系統分類v按消息的傳輸媒質：按消息的傳輸媒質：有線、無線有線、無線v按信息和信號的特點：按信息和信號的特點：電話、電報、圖像、數據電話、電報、圖像、數據v按傳輸信號的特征分類按傳輸信號的特征分類：模擬通信、數字通信：模擬通信、數字通信v按調制方式按調制方式：調幅、調頻、調相：調幅、調頻、調相v從信息的傳輸方式從信息的傳輸方式：單工、半雙工、全雙工：單工、半雙工、全雙工v按信道復用方式按信道復用方式：頻分復用、時分復用、碼分復：頻分復用、時分復用、碼分復用、波分復用用、波分復用第一節第一節 數據通信概述數據通信概述三、通信信道三、通信信道電力線載波通信：電力線載波

9、通信：利用一載波頻率經現有電力線去傳送信利用一載波頻率經現有電力線去傳送信息，利用架空電力線的某相導線作為信息傳輸的媒介。息，利用架空電力線的某相導線作為信息傳輸的媒介。第一節第一節 數據通信概述數據通信概述三、通信信道三、通信信道光纖通信：光纖通信：以光波為載體、以光導纖維作為傳輸媒介，將信以光波為載體、以光導纖維作為傳輸媒介，將信號從一處傳輸到另一處的一種通信手段。號從一處傳輸到另一處的一種通信手段。第一節第一節 數據通信概述數據通信概述三、通信信道三、通信信道微波中繼通信：微波中繼通信：波長為波長為0.0011.0 m ，頻率為頻率為300MHz300GHz的無線電波的無線電波稱為微波，

10、借助微波傳遞信號的方稱為微波，借助微波傳遞信號的方式稱為微波中繼通信。式稱為微波中繼通信。衛星通信：衛星通信：是一種特殊是一種特殊的微波中繼通信，中繼的微波中繼通信，中繼站設在地球的同步衛星站設在地球的同步衛星上，利用通信衛星作為上，利用通信衛星作為中繼站來轉發或發射無中繼站來轉發或發射無線電信號，在地面站間線電信號，在地面站間進行通信。進行通信。第一節第一節 數據通信概述數據通信概述四、數字信號的調制與解調四、數字信號的調制與解調v數字調幅數字調幅(ASK)v數字調頻數字調頻(FSK)v數字調相數字調相(PSK)第一節第一節 數據通信概述數據通信概述五、數據通信系統的工作方式五、數據通信系統

11、的工作方式v單工方式單工方式v半雙工方式半雙工方式v全雙工方式全雙工方式第一節第一節 數據通信概述數據通信概述六、數據通信的基本方式六、數據通信的基本方式在計算機系統中，設備間的數據基本通信方式有并行通信和串在計算機系統中，設備間的數據基本通信方式有并行通信和串行通信兩種方式。行通信兩種方式。 并行通信并行通信：各位數據同時傳送。如：各位數據同時傳送。如CPU與并口間的數據交換與并口間的數據交換是是8位一起傳送的。位一起傳送的。 特點：特點：傳輸線多、距離短、速度快。傳輸線多、距離短、速度快。 串行通信串行通信：數據是一位、一位順序傳送的方式。如遠動裝置：數據是一位、一位順序傳送的方式。如遠動

12、裝置發、收兩端距離很長，只采用一條通道傳送信息，需要各位信發、收兩端距離很長，只采用一條通道傳送信息，需要各位信息逐位按次序傳送。息逐位按次序傳送。 特點：特點：線少、較長、較慢。線少、較長、較慢。 在串行通信中，有在串行通信中，有異步通信方式異步通信方式和和同步通信方式同步通信方式。第一節第一節 數據通信概述數據通信概述六、數據通信的基本方式六、數據通信的基本方式異步通信：異步通信：收發兩端收發兩端不不存在嚴格一致的碼元定時脈沖。它是存在嚴格一致的碼元定時脈沖。它是面向字符的，即傳輸每一組數據構成一個字符。面向字符的，即傳輸每一組數據構成一個字符。 由由起始位起始位，數據位數據位，奇偶校驗位

13、奇偶校驗位，停止位停止位組成。組成。 異步通信是將每一字符看作一個獨立的信息，為了區分字異步通信是將每一字符看作一個獨立的信息，為了區分字符邊界，加上起始位和停止位，構成一個幀。各個字符串行符邊界，加上起始位和停止位，構成一個幀。各個字符串行地依次序傳送。地依次序傳送。 傳送一個傳送一個8位數據時，最少要位數據時，最少要10位數據的長度。位數據的長度。第一節第一節 數據通信概述數據通信概述六、數據通信的基本方式六、數據通信的基本方式 該方式技術要求不高，采用字符收發同步，收發兩端的時鐘該方式技術要求不高，采用字符收發同步，收發兩端的時鐘因誤差不會累積而允許有較大的誤差。因誤差不會累積而允許有較

14、大的誤差。起始位起始位: :無數據發送時，一直保持傳號信號即無數據發送時，一直保持傳號信號即“1”1”電平，起始位的電平，起始位的電平從電平從“1” 1” 變到變到“0”0”并保持一個碼元的時間。并保持一個碼元的時間。數據位數據位: :在起始位發送后要傳輸的信息，可以為在起始位發送后要傳輸的信息，可以為5-85-8位位 奇偶位奇偶位: 1: 1位，提高數據位的抗干擾性能，也可不加。位，提高數據位的抗干擾性能，也可不加。停止位停止位: :表示字符結束，表示字符結束，1 1、1.51.5、2 2位位 第一節第一節 數據通信概述數據通信概述六、數據通信的基本方式六、數據通信的基本方式同步通信同步通信

15、 此時，發、收雙方必須保持此時，發、收雙方必須保持嚴格的嚴格的碼元同步，以雙方規定的碼元同步，以雙方規定的同步字符作為一幀（數據塊）的開始和結束。同步字符作為一幀（數據塊）的開始和結束。 異步通信中，每一個字符用起始位和停止位作為開始和結束異步通信中，每一個字符用起始位和停止位作為開始和結束的標志。當一個字符為的標志。當一個字符為8 8位數據，起始位和終止位至少各占位數據，起始位和終止位至少各占1 1位，位，實際傳送信息的效率最多實際傳送信息的效率最多8080。 傳送大量數據傳送大量數據時，為提高傳送效率，采用一個數據塊共用一時，為提高傳送效率，采用一個數據塊共用一個同步字作為起始位的格式，叫

16、個同步字作為起始位的格式，叫同步通信方式同步通信方式。第一節第一節 數據通信概述數據通信概述七、傳輸規約的分類七、傳輸規約的分類 通信規約或協議通信規約或協議(Protocol)(Protocol)是指通信雙方必須共同遵守的一是指通信雙方必須共同遵守的一種約定，約定包括對數據格式、同步方式、傳送速度、傳送步種約定，約定包括對數據格式、同步方式、傳送速度、傳送步驟、檢糾錯方式以及控制字符定義等問題作出統一規定。因此，驟、檢糾錯方式以及控制字符定義等問題作出統一規定。因此，通信規約也稱通信規約也稱通信控制規程通信控制規程，或稱，或稱傳輸控制規程傳輸控制規程。 遠動規約內容：遠動規約內容：（1 1）

17、規定信息的傳送格式，包括：傳送方式、傳送頻率、幀）規定信息的傳送格式，包括：傳送方式、傳送頻率、幀同步字、抗干擾措施、位同步方式、幀結構等。同步字、抗干擾措施、位同步方式、幀結構等。（2 2）規定信息的傳輸步驟，實現數據的收集、監視和控制。）規定信息的傳輸步驟，實現數據的收集、監視和控制。第一節第一節 數據通信概述數據通信概述七、傳輸規約的分類七、傳輸規約的分類( (二二) )按傳輸信息的基本單位分類按傳輸信息的基本單位分類v面向字符的通信規約面向字符的通信規約IBM公司的二進制同步通信公司的二進制同步通信(BSC)規程是面向字符規程是面向字符的規程，一串字符以塊為單位傳送，且塊中字符與的規程

18、，一串字符以塊為單位傳送，且塊中字符與字符之間是連續的。字符之間是連續的。( (一一) )按通信傳輸模式分類按通信傳輸模式分類v循環式傳輸規約循環式傳輸規約(CDT)v問答式傳輸規約問答式傳輸規約(Polling)第一節第一節 數據通信概述數據通信概述七、傳輸規約的分類七、傳輸規約的分類v面向比特的通信規約面向比特的通信規約高級數據鏈路控制高級數據鏈路控制(HDLC)是面向比特的數據鏈是面向比特的數據鏈路控制協議的典型代表，它是由國際標準化組路控制協議的典型代表，它是由國際標準化組織織ISO根據根據IBM公司的公司的(SDLC)協議擴展開發協議擴展開發而成。而成。第一節第一節 數據通信概述數據

19、通信概述七、傳輸規約的分類七、傳輸規約的分類v面向比特的通信規約面向比特的通信規約(1)HDLC規約的幀格式規約的幀格式v標志序列標志序列v地址字段和控制字段地址字段和控制字段v信息字段信息字段v幀校驗字段幀校驗字段第一節第一節 數據通信概述數據通信概述七、傳輸規約的分類七、傳輸規約的分類v面向比特的通信規約面向比特的通信規約v 正常響應方式（NRM）：標準的主從關系，從站點只有獲得許可才能發起一次具有一幀或多幀數據的傳輸響應。v 異步響應方式（ARM)：只要信道空閑，從站點就可以在沒有得到許可的情況下發起一次傳輸。異步響應方式在其他方面沒有改變主從關系，從一個從站點發出的所有傳輸也必須經過主

20、設備中繼再轉發到最終目的地。v 異步平衡方式（ABM)：所有站點都是平等的，因此只有復合站點使用。任何一個復合站點可以在未獲許可時發起一次到另一個復合站點的傳輸。 (2)HDLC的通信操作方式的通信操作方式第二節第二節 循環式傳輸規約循環式傳輸規約一、幀結構一、幀結構按按1991年年11月部頒的循環式遠動規約月部頒的循環式遠動規約DL451-1991要求，在要求，在CDT規約中，遠動信息的幀由規約中，遠動信息的幀由同同步字步字、控制字控制字和和n個信息字個信息字構成。構成。同步字同步字標明一幀的開始，取固定的標明一幀的開始，取固定的48位二進制數。位二進制數。控制字和信息字都包含有控制字和信息

21、字都包含有8位校驗碼，構成位校驗碼，構成(48,40)碼組，生成多項式碼組，生成多項式 ，陪集碼為，陪集碼為FFH。控制字控制字由由6個字節組成，分別為個字節組成，分別為控制字節控制字節、幀類別幀類別、信息字數信息字數n、源地址源地址、目的地址目的地址和和校驗碼校驗碼。1)(28xxxxg第二節第二節 循環式傳輸規約循環式傳輸規約一、幀結構一、幀結構E=0E=0：規約已定義幀類別規約已定義幀類別E=1E=1：擴展定義幀類別擴展定義幀類別L=0L=0：信息字數為信息字數為0 0L=1L=1：有信息字有信息字n n字節字節SD=00SD=00：無意義無意義SD=11SD=11：上行源代表子站、目的

22、代表主站上行源代表子站、目的代表主站 下行源代表主站、目的代表子站下行源代表主站、目的代表子站SD=10SD=10：主站廣播主站廣播控制字：控制字：控制字節控制字節控制字控制字第二節第二節 循環式傳輸規約循環式傳輸規約二、信息字結構二、信息字結構信息字信息字由由6個字節組成，第一個個字節組成，第一個字節是功能碼字節，第字節是功能碼字節，第25字節是信息數據字節，第字節是信息數據字節，第6字字節是校驗碼字節。節是校驗碼字節。(1)功能碼字節功能碼字節的的8為二進制數可以取為二進制數可以取256種不同的種不同的值，對不同的信息字其功能碼的取值范圍不同。值，對不同的信息字其功能碼的取值范圍不同。(2

23、)信息字信息字可以分為上行信息字和下行信息字。可以分為上行信息字和下行信息字。第二節第二節 循環式傳輸規約循環式傳輸規約二、信息字結構二、信息字結構(2)信息字信息字可以分為上行信息字和下行信息字。可以分為上行信息字和下行信息字。上行信息上行信息：遙測、總加遙測、電能脈沖計數值、事件：遙測、總加遙測、電能脈沖計數值、事件順序記錄、水位、頻率、子站始終返送、子站狀態順序記錄、水位、頻率、子站始終返送、子站狀態信息等。信息等。下行信息下行信息：遙控命令、升降命令、設定命令、復歸命：遙控命令、升降命令、設定命令、復歸命令、廣播命令、設置時鐘命令和設置時鐘校正命令令、廣播命令、設置時鐘命令和設置時鐘校

24、正命令等。等。P149：一些常見信息字結構。：一些常見信息字結構。第二節第二節 循環式傳輸規約循環式傳輸規約三、幀的組織方式三、幀的組織方式在循環式遠動規約中，遠動信息按其重要性和實時性在循環式遠動規約中，遠動信息按其重要性和實時性要求分為五種不同的幀：要求分為五種不同的幀：重要重要A幀、一般幀、一般B幀、次幀、次要要C幀、幀、D(正常遙信正常遙信D1幀和電度幀和電度D2幀幀)和事件順和事件順序記錄序記錄E幀幀。信息幀的優先級：信息幀的優先級：P149-150（1）固定循環傳送）固定循環傳送：用于傳送：用于傳送A、B、C、D1、D2第二節第二節 循環式傳輸規約循環式傳輸規約三、幀的組織方式三、

25、幀的組織方式（2）幀插入傳送）幀插入傳送：用于傳送：用于傳送E幀。幀。無無C幀，幀，D1幀循環次數為幀循環次數為D2幀的幀的2倍，倍，E幀取代幀取代A幀。幀。（3）信息字隨機插入傳送）信息字隨機插入傳送：對時的子站時鐘返回信息、：對時的子站時鐘返回信息、變位遙信、遙控、升降命令的返校信息變位遙信、遙控、升降命令的返校信息第三節第三節 問答式傳輸規約問答式傳輸規約問答式遠動傳輸規約問答式遠動傳輸規約的主要特點是：以調度中心為主的主要特點是：以調度中心為主的遠動數據傳輸規約，由調度端向廠站端詢問召喚的遠動數據傳輸規約，由調度端向廠站端詢問召喚某一類別信息，廠站端只有在響應后才上送本站信某一類別信息

26、，廠站端只有在響應后才上送本站信息；調度中心正確接收此類別信息后，才開始下一息；調度中心正確接收此類別信息后，才開始下一輪新的詢問，否則還繼續向子站詢問召喚此類信息，輪新的詢問，否則還繼續向子站詢問召喚此類信息，即即RTU有問必答，無問不答。有問必答，無問不答。第三節第三節 問答式傳輸規約問答式傳輸規約一、問答式規約中的有關定義一、問答式規約中的有關定義(1)報文：報文：無論是主站向子站發送的命令，還是子站向主站回無論是主站向子站發送的命令，還是子站向主站回送的數據，都稱為報文。送的數據，都稱為報文。(2)類型與類別類型與類別。類型指數據的不同分類，分為模擬量、狀態。類型指數據的不同分類，分為

27、模擬量、狀態量、狀態變化量、時標量等。類別指數據或者信息依其不同量、狀態變化量、時標量等。類別指數據或者信息依其不同掃描周期劃分為掃描周期劃分為0、1、2、3、4、5、6、7類，時標量定類，時標量定義為類型義為類型8。(3)模塊模塊。一個。一個RTU由若干模塊構成。由若干模塊構成。(4)RTU與前置機之間采用異步通信方式。與前置機之間采用異步通信方式。第三節第三節 問答式傳輸規約問答式傳輸規約二、報文的格式二、報文的格式v主站向子站詢主站向子站詢問的報文格式問的報文格式v子站向主站回答確認或子站向主站回答確認或否定確認的報文格式否定確認的報文格式v主站向子站或子站向主主站向子站或子站向主站傳送

28、數據的報文格式站傳送數據的報文格式第三節第三節 問答式傳輸規約問答式傳輸規約三、報文分類三、報文分類主站向子站發送的命令主站向子站發送的命令共有共有24條（條（P153），按），按功能可分為功能可分為查詢命令查詢命令、送參數命令送參數命令、控制命令控制命令和和專用命令專用命令四大類。四大類。查詢命令查詢命令：主站查詢：主站查詢RTU狀態和要求狀態和要求RTU傳送某些數據。傳送某些數據。送參數命令送參數命令：剛加電時，對：剛加電時，對RTU的參數進行初始化。的參數進行初始化。控制命令控制命令：用于對：用于對RTU的工作狀態進行控制。的工作狀態進行控制。專用命令專用命令：診斷報文、時鐘同步、預同步

29、命令、帶返送校核：診斷報文、時鐘同步、預同步命令、帶返送校核的遙控命令的遙控命令子站向主站的回答報文子站向主站的回答報文共有共有10條，按功能可分為條，按功能可分為確認報文（確認報文（確認和否定確認確認和否定確認）、診斷報文診斷報文和和送數送數報文報文。第三節第三節 問答式傳輸規約問答式傳輸規約四、主站與子站間的問答過程四、主站與子站間的問答過程v DL/T 634-1997 DL/T 634-1997 基本遠動任務配套標準基本遠動任務配套標準v(IEC 60870-5-101:1995)(IEC 60870-5-101:1995)v DL/T 719-2000 DL/T 719-2000 電

30、力系統電能累計量傳輸配套標準電力系統電能累計量傳輸配套標準v(IEC 60870-5-102:1996)(IEC 60870-5-102:1996)v DL/T 667-1999 DL/T 667-1999 繼電保護設備信息接口配套標準繼電保護設備信息接口配套標準v(IEC 60870-5-103:1997)(IEC 60870-5-103:1997)v DL/T 634.5104-2002 DL/T 634.5104-2002 采用標準傳輸協議集的采用標準傳輸協議集的IEC60870-5-101IEC60870-5-101網絡訪問網絡訪問v（IEC60870-5-104:2000)IEC60

31、870-5-104:2000)v DL/T 634.5101-2002DL/T 634.5101-2002基本遠動任務配套標準基本遠動任務配套標準v(IEC 60870-5-101:2002)(IEC 60870-5-101:2002)我國電力標準引用自我國電力標準引用自IECIEC關于電力系統的標準：關于電力系統的標準：第四節第四節 IEC60870-5-101傳輸規約傳輸規約第四節第四節 IEC60870-5-101傳輸規約傳輸規約一、一、IEC60870-5-101傳輸規約模型結構傳輸規約模型結構IEC60870-5-101傳輸規約傳輸規約規定了電網數據采集和監視控制系統規定了電網數據采

32、集和監視控制系統（SCADA）中主站和子站之間以問答方式進行數據傳輸的）中主站和子站之間以問答方式進行數據傳輸的幀格幀格式、鏈路層的傳輸規則、服務原語、應用數據結構、應用數據式、鏈路層的傳輸規則、服務原語、應用數據結構、應用數據編碼、應用功能和報文格式編碼、應用功能和報文格式。應用層應用層表示層表示層會話層會話層傳輸層傳輸層網絡層網絡層數據鏈路層數據鏈路層物理層物理層第四節第四節 IEC60870-5-101傳輸規約傳輸規約二、網絡拓撲結構二、網絡拓撲結構v點對點點對點v多個點對點多個點對點v多點共線多點共線v多點環形多點環形v多點星形多點星形v全雙工全雙工v半雙工半雙工v雙絞線雙絞線v電力載

33、波電力載波v光纖光纖三、傳輸方式三、傳輸方式v非平衡傳輸方式非平衡傳輸方式v平衡傳輸方式平衡傳輸方式第四節第四節 IEC60870-5-101傳輸規約傳輸規約四、幀格式四、幀格式IEC規定的數據傳輸基本方式為規定的數據傳輸基本方式為8個數據個數據位、位、1個起始位和個起始位和1個奇偶校驗位個奇偶校驗位。采用。采用FT1.2異步式字節傳輸幀格式異步式字節傳輸幀格式，分，分可變幀可變幀長長和和固定幀長固定幀長兩種格式。兩種格式。可變幀長可變幀長：傳輸數據：傳輸數據固定幀長固定幀長：主站向子站：主站向子站的詢問報文或子站回答的詢問報文或子站回答主站的確認報文主站的確認報文啟動字符啟動字符(10H)(

34、10H)控制域控制域(C)(C)鏈路地址域鏈路地址域(A)(A)幀校驗和幀校驗和(CS)(CS)結束字符結束字符(16H)(16H)第四節第四節 IEC60870-5-101傳輸規約傳輸規約四、幀格式四、幀格式FT1.2可變幀長可變幀長控制域控制域 傳輸方向位傳輸方向位DIRDIR。DIR=0DIR=0，表示報文是由主站向子站傳輸。，表示報文是由主站向子站傳輸。 啟動報文位啟動報文位PRMPRM。PRM=1PRM=1，表示主站向子站傳輸，主站為啟動站。，表示主站向子站傳輸，主站為啟動站。 幀計數位幀計數位FCBFCB。主站向同一個子站傳輸新一輪的發送。主站向同一個子站傳輸新一輪的發送/ /確認

35、確認SEND/CONFIRM)SEND/CONFIRM)或請求或請求/ /響應響應(REQUEST/RESPOND)(REQUEST/RESPOND)傳輸服務時，將傳輸服務時，將FCB FCB 位取相反值，主站位取相反值，主站為每一個子站保留一個幀計數位的拷貝，若超時沒有從子站收到所期望為每一個子站保留一個幀計數位的拷貝，若超時沒有從子站收到所期望的報文，或接收出現差錯，則主站不改變幀計數位的報文，或接收出現差錯，則主站不改變幀計數位(FCB)(FCB)的狀態，重復的狀態，重復傳送原報文，重復次數為傳送原報文，重復次數為3 3 次。若主站正確收到子站報文，則該一輪的次。若主站正確收到子站報文，

36、則該一輪的發送發送/ /確認或請求確認或請求/ /響應傳輸服務結束。響應傳輸服務結束。 幀計數有效位幀計數有效位FCVFCV。FCV=0 FCV=0 表示幀計數位表示幀計數位(FCB)(FCB)的變化無效。的變化無效。FCV=1 FCV=1 表示表示幀計數位幀計數位(FCB)(FCB)的變化有效。的變化有效。第四節第四節 IEC60870-5-101傳輸規約傳輸規約四、幀格式四、幀格式FT1.2可變幀長可變幀長控制域控制域 傳輸方向位傳輸方向位DIRDIR。DIR=1 DIR=1 表示報文是由子站向主站傳輸。表示報文是由子站向主站傳輸。 啟動報文位啟動報文位PRMPRM。PRM=0 PRM=0

37、 表示子站向主站傳輸，子站為從動表示子站向主站傳輸，子站為從動站。站。 要求訪問位要求訪問位ACDACD。ACD=1 ACD=1 表示子站希望向主站傳輸表示子站希望向主站傳輸1 1級數據。級數據。 數據流控制數據流控制(DFC)(DFC)： DFC=0 DFC=0 表示子站可以繼續接收數據。表示子站可以繼續接收數據。 DFC=1 DFC=1 表示子站數據區已滿，無法接收新數據表示子站數據區已滿，無法接收新數據第四節第四節 IEC60870-5-101傳輸規約傳輸規約四、幀格式四、幀格式FT1.2可變幀長可變幀長鏈路地址域（鏈路地址域（0-255）地址域地址域目的地址（子站地址）目的地址（子站地

38、址）主站向子站傳送主站向子站傳送源地址（子站地址）源地址（子站地址）子站向主站傳送子站向主站傳送其中其中FFH即即255為廣播站地址。為廣播站地址。第四節第四節 IEC60870-5-101傳輸規約傳輸規約四、幀格式四、幀格式FT1.2可變幀長可變幀長應用服務數據單元應用服務數據單元 由由類型標識類型標識決定傳送的數據（信決定傳送的數據（信息對象）及數據的結構和格式息對象）及數據的結構和格式 可變結構限定可變結構限定決定信息對象的個決定信息對象的個數數 傳送原因傳送原因用來區分數據的來源用來區分數據的來源 信息體地址信息體地址用來區分不同的信息用來區分不同的信息 信息元素信息元素是對信息的具體

39、描述是對信息的具體描述第四節第四節 IEC60870-5-101傳輸規約傳輸規約四、幀格式四、幀格式FT1.2可變幀長可變幀長應用服務數據單元應用服務數據單元20022002版信息對象地址版信息對象地址第四節第四節 IEC60870-5-101傳輸規約傳輸規約四、幀格式四、幀格式FT1.2可變幀長可變幀長幀校驗和幀校驗和 幀校驗和是幀校驗和是控制域、地址域、用戶控制域、地址域、用戶數據區數據區8 8位位組的算術和位位組的算術和( (不考慮不考慮溢出位即溢出位即256256模和模和) )對于對于FT1.2FT1.2固定幀長幀格式固定幀長幀格式的幀校驗和的幀校驗和是是控制域、地址域控制域、地址域8

40、 8位位組的算術位位組的算術和和( (不考慮溢出位即不考慮溢出位即256256模和模和) )第四節第四節 IEC60870-5-101傳輸規約傳輸規約四、幀格式四、幀格式接收校驗接收校驗主站和子站間異步通信的字符格式是主站和子站間異步通信的字符格式是1位起始位、位起始位、1位停止位位停止位及及1位奇偶校驗位，每個字符位奇偶校驗位，每個字符8個數據位。個數據位。接收時對每個字符接收時對每個字符的啟動位、停止位和校驗位要進行校驗的啟動位、停止位和校驗位要進行校驗。對可變幀長幀格式每幀要檢測報文頭中的對可變幀長幀格式每幀要檢測報文頭中的兩個啟動字符為兩個啟動字符為68H和兩個和兩個L值一致；一幀信息

41、的接收字符數應該為值一致；一幀信息的接收字符數應該為L+6；幀校驗和正確；幀校驗和正確；結束字符為；結束字符為16H。若檢出一個差錯，則。若檢出一個差錯，則舍棄此幀數據。舍棄此幀數據。對固定幀長幀格式，對固定幀長幀格式，每幀需校驗啟動字符為每幀需校驗啟動字符為10H，結束字符，結束字符為為16H及幀校驗和正確。及幀校驗和正確。若檢出一個差錯，則舍棄此幀數據。若檢出一個差錯，則舍棄此幀數據。第四節第四節 IEC60870-5-101傳輸規約傳輸規約五、鏈路傳輸規則五、鏈路傳輸規則IEC60870-5-101規約中定義了規約中定義了3種級別的鏈路服務。種級別的鏈路服務。第四節第四節 IEC6087

42、0-5-101傳輸規約傳輸規約五、鏈路傳輸規則五、鏈路傳輸規則用于向全部被控制發送用戶數據（廣播地址）。只有在前一輪服務結束之后，才能開始新一輪的發送主站向子站發送命令，子站收到后向主站發送確認幀；需要防止報文丟失和重復傳送。只有在前一輪傳輸結束之后，才能開始新一輪的發送主站向子站請求數據，子站有所請求的數據，則用戶回答一個帶數據的響應原語RESP 給鏈路層，否則回送一個無所請求的數據的響應原語RESP。防止報文丟失和重復傳送機制同發送/確認服務第四節第四節 IEC60870-5-101傳輸規約傳輸規約六、報文格式舉例六、報文格式舉例第五節第五節 計算機網絡與局域網計算機網絡與局域網一、計算機

43、網絡的組成與功能一、計算機網絡的組成與功能資源子網資源子網通信子網通信子網組成組成數據通信數據通信資源共享資源共享負荷均衡負荷均衡分布式處理分布式處理功能功能第五節第五節 計算機網絡與局域網計算機網絡與局域網二、計算機網絡的拓撲結構二、計算機網絡的拓撲結構第五節第五節 計算機網絡與局域網計算機網絡與局域網三、計算機網絡的體系結構三、計算機網絡的體系結構 國際標準化組織國際標準化組織ISO于于1978年提出了年提出了OSI模型，該模型是設模型，該模型是設計和描述計和描述網絡通信網絡通信的基本框架，是國際范圍的網絡體系結構的基本框架，是國際范圍的網絡體系結構標準。標準。第五節第五節 計算機網絡與局

44、域網計算機網絡與局域網三、計算機網絡的體系結構三、計算機網絡的體系結構物理層物理層在數據鏈路層的兩個在數據鏈路層的兩個實體之間建立、維持實體之間建立、維持和釋放物理連接和釋放物理連接規定在物理層傳規定在物理層傳送送0 0、1 1數據的電數據的電參數（波形、頻參數（波形、頻率、電平）率、電平）規定所用的規定所用的連接器連接器傳送二進傳送二進制位流制位流第五節第五節 計算機網絡與局域網計算機網絡與局域網三、計算機網絡的體系結構三、計算機網絡的體系結構數據鏈路層數據鏈路層數據鏈路的數據鏈路的建立、維持建立、維持和釋放和釋放幀的分界幀的分界和同步和同步差錯檢測差錯檢測與控制與控制順序控制及順序控制及層

45、內管理層內管理流量控制流量控制傳送幀傳送幀第五節第五節 計算機網絡與局域網計算機網絡與局域網三、計算機網絡的體系結構三、計算機網絡的體系結構網絡層網絡層路徑選擇路徑選擇網絡中擁網絡中擁擠控制擠控制傳送分組傳送分組第五節第五節 計算機網絡與局域網計算機網絡與局域網三、計算機網絡的體系結構三、計算機網絡的體系結構傳輸層傳輸層提供兩個端系統提供兩個端系統之間可靠、透明之間可靠、透明的數據傳送的數據傳送差錯控制差錯控制順序控制順序控制流量控制流量控制傳送報文傳送報文第五節第五節 計算機網絡與局域網計算機網絡與局域網三、計算機網絡的體系結構三、計算機網絡的體系結構會話層會話層傳送報文傳送報文為通信的兩個進為通信的兩個進程建立會話連接，程建立會話連接，進行交換進行交換會話管理會話管理令牌管理令牌管理同步管理同步管理第五節第五節 計算機網絡與局域網計算機網絡與局域網三、計算機