103协议在网络通信方式下的应用.PDF

维普资讯 40 2OO6年9月 水 电 厂 自 动 化 第4期 总第 109期 103协议在网络通信方式下的应用 邓素碧 赵振龙 陈 军 李书明 (国电南京 自动化股份有限公司 江苏省南京市 210003) 摘【要】对国电南自以太网103协议及其在水电厂 自动化系统的通信进行了介绍。为了提 高水电厂 自动化系统与多台保护等智能装置之间通信的快速性，平衡传输是最佳的选择。 在以太网的链路中，103协议采用UDP报文与TCP报文相结合。利用UDP短报文进行链路 监测和链路启动，链路正常建立后，利用TCP报文进行正常信息传输。当保护智能装置等发 生事件或有数据变化时，其自动启动一次TCP报文传输过程，及时将信息通知水电厂 自动化 系统，成功地实现了正常连接状态下的平衡传输，保证了信息传输的及时性、完整性与正确 性 。 【关键词】103协议 以太网通信 电力自动化系统通信 水电厂 自动化系统 【数据库分类号】SZ15 0 引言 随着水电厂 自动化程度的不断提高，与水电厂监控系统需要交换的信息量越来越大，并且对信息 交换的可靠性和及时陛要求也越来越高。国际的电力协议也越来越多。 本文介绍的国电南 自以太网103协议是以国际标准一IEC870—5—103协议为基础，是IEC103协 议在国电南 自的具体实现方式。 由于IEC103协议主要考虑信息交换的数据格式的统一，不同的国家，不同的厂家有不同的具体 实现方式，有的采用串15，有的采用以太网TCP／II)，有的采用以太网UDP／IP。如果采用串15传输方 式，它的速率不高，在实际应用中特别是故障时主站不可能实现及时的数据采集，存在着系统效率低， 可用性不高等问题。 以太网采用TCP／IP，UDP／IP还是二者结合的方式也会直接影响到信息交换的具体实现方式和传 送效率，如果只采用TCP／IP，链路的建立和恢复比较麻烦，同时链路的中断到应用层的时间长；如果只 采用UDP／IP，又不能保证信息的传输的可靠性，因此二者结合是理想选择。本文介绍的国电南 自以 太网103协议就是采用以太网1、CP／II)与UDP／IP相结合的方式，这是本协议与IEC103协议以及国内 其他厂家的103协议的不同所在。 下面对国电南 自以太网103协议(以下简称以太网103协议)进行介绍。 1 103协议简介 以太网103协议信息交换采用国标两种信息交换的方法中的一种；协议结构在国标的基础上加 上以太网的网络层和传输层；其具体实现采用以太网TCP与UDP相结合的方式。下面进行具体介 绍。 收稿 日期12006—08—09。 维普资讯 · 电厂监控 · 邓素碧等 103协议在网络通信方式下的应用 41 1．1 协议的信息交换方法 IEC103协议描述了两种信息交换的方法：第一种方法是基于严格的应用服务数据单元和为传输 “标准化”报文的应用过程；第二种方法使用了通用分类服务，以传输几乎所有的信息。以太网103协 议以IEC103协议为基础，采用了第二种方法。 1．2 协议结构 IEC103标准使用了物理层、链路层及应用层增强性能模型的 应用层 (ApplicationLayer) 三层结构。以太网103协议在其三层结构的基础之上，加上网络层 传输层 (TransferLayer) 和传输层。其结构见图1。 网络层 (IntemetLayer) 1．2．1 物理层 物理层是传输介质和硬件接口。 链路层 (DataLinkLayer) 1．2．2 链路层 物理层 (PhysicsLayer) IEC870—5—103链路层由一系列