2.1 通信规约
通信规约是指程序通过基于计算机的控制设备,与对端类似的装置进行采用电气高低电平编码
的位、字节通信。简单的说,规约是在信息源处如何实现组装数据和信息报文,通过网络传输
并在目的地拆装报文的一套管理规则。
2.2 规约剖析
许多标准组织机构采用层或堆栈模型的方法来开发规约的规范,每一层处理一些特别的功能和
服务。
开放系统互联模型
开放系统互联(OSI)参考模型是一套分层的协议用于实现在计算机网络中自由通信。它是由国
际标准化组织(ISO)联合国际电话与电报顾问委员会(CCITT)开发而成。
OSI 通信模型的目的是使得各供货商提供的系统能方便的互联,通过不断调整和解决方案的扩
充来降低整个系统的投资并提高整个系统的集成度。
7 层结构
7 层结构是基于已颁布的国际ISO 协议标准。这种结构是为提供基于OSI 参考模型的全部通信
功能并能满足绝大多数的工业通信要求。
3 层结构
3 层结构也是基于可靠的国际标准。3 层结构提供了一种简洁的通信机制。
2.3 定义
本规范采用如下定义:
l 配套标准 companion standard
配套标准是对基本标准或功能协议集的定义增加语义,它表现在对信息对象定义一些
特定的用途,或定义另外的一些信息对象、服务规则和基本标准的参数。
信息对象组group of information object
一个信息对象的组是公共地址或信息地址一个集,它是为某一特定系统专门地定义。
l 控制方向 control direction
由控制站到被控站的传输方向,典型的 SCADA系统向典型的厂站控制系统、RTU等典
型被控站传输。
l 监视方向 monitor direction
由被控站到控制站的传输方向
l 非平衡传输 unbalanced transmission
SCADA系统采用非平衡传输通过不断查询被控站来实现数据交换控制。在这种情况下,
控制站是源站,它启动所有报文的发送,而被控站(子站)仅在被查询时发送报文。
非平衡通信模式能广泛地被采用,特别在多点共线的模式下必须采用非平衡模式。
平衡传输 balanced transmission
如果采用平衡传输模式,每个节点(包括控制站、厂站)均可以启动报文发送。
平衡模式通信仅限于“点对点”或“星型”拓扑结构。
在“点对点”或“星型”拓扑结构中与非平衡模式比较,平衡通信模式的效率最高。平
衡通信模式能应用于全双工通信模式。
l 被控站 controlled station
该被控站受控制站的监视和控制。
l 控制站 controlling station
可以执行对被控站的远方控制。
有关传输原因的定义
l 周期、循环 periodic, cyclic
在整个远动系统中,控制站根据自身 SCADA系统的性能、被控站根据厂站SCADA系
统的性能和与控制站通信的带宽,决定采用何种周期向控制站提供一个过程变量的现行
值连续刷新的数据。这循环周期在被控站设定之后,在整个被控站SCADA 系统运行周
期内不能改变
l 背景扫描 background scan
采用背景扫描可刷新由被控站到控制站的过程信息,作为对站总召唤和突发传输过程的
额外的安全保证。根据站总召唤过程所定义的相同的ASDUs 类型标识符,可标上背景
扫描的传输原因以低优先级连续传送方式进行。背景扫描由被控站启动,因此和站总召
唤命令无关。
l 突发(自发)spontaneous
现场采集装置通过背景扫描,当发现监测对象发生了下列变化后,将其定性为突发性之
的事件,传输给控制站。一般突发性事件在控制站应引起告警处理。
1. 当前的背景扫描发现该点的模拟量数据与前一次模拟量数据传输值的差值超出越
死区传输设定值。即前后两次的模拟量数据差值不超出死区设定值,但与上次传输
数据的累计差值超出死区设定值也立即作为突发数据向控制站传输。
2. 当前的背景扫描发现该点的状态量数据与前一次状态量数据不一致,即发生了状态
变位。
l 链路层
IEC 60870-5-2 提供了采用一个控制域和一个可选的地址域的链路传输规则的选集,
在站之间的链路可以按非平衡或者平衡式传输模式工作。对于这两种工作模式在控制域
规定了相应的功能码。
若从一个中心控制站(控制站)到几个被控站(被控站)之间链路共用一条公共的物理通
道,那么这些链路必须工作在非平衡式,以避免多个被控站试图在同一时刻在通道上传
输。不同的被控站在通道上传输的顺序取决于控制站的应用层的规则。