直流屏TDM通讯协议.doc

TDM直流监控装置后台通讯协议（符合电力系统CDT标准）（版本号：1.0）1、概述本文描述了TDM直流监控装置应用于直流屏时向上级监控设备提供的通讯协议（规约），通过本协议可以获取直流屏的各种运行参数，控制直流屏的运行方式，从而方便地实现四遥功能。2、适用范围本文适用于广州长川科技有限公司的开发人员及测试人员，也适用于采用通讯方式接入我司直流屏设备的各自动化厂家。3、引用标准本文遵守中华人民共和国电力行业标准（DL 45191）循环式远动规约标准。4、术语定义状态量：用于描述系统运行状态的采集量，取值为0或1。取值为0或1时，不同的状态量有不同的意义。在本协议中一般指系统运行状态（充电/放电）、电池充电状态（均充/浮充）、开关量状态等，在本协议的遥信量中包括了此类量。告警量：用于描述系统故障信息的采集量，取值为0或1，当取值为1时表示系统有故障存在。在本协议上送遥信量中的大部分都是此类量。5、物理接口5.1、串行通讯口提供RS485串行通讯方式5.2、数据传输速率提供1200、2400、4800、9600（缺省值）四种通讯波特率。5.3、字符格式采用无校验位、8位数据位、1位停止位的异步串行通讯格式。6、帧6.1、帧结构帧结构如图1所示，每帧都以同步字开头，随后发送1个控制字和多个信息字，信息字的个数是可变的，其数值在控制字中有描述。同步字控制字信息字1信息字n图1、帧结构6.2、同步字本协议的同步字按发送的先后顺序为：EB、90、EB、90、EB、90。6.3、控制字控制字共有B7B126个字节，其组成如图2所示。B7字节B8B9B10B11B12 b7 b0控制字节帧类别码信息字数源站址目的站址校验码图2 控制字组成6.3.1 控制字节说明（如图3所示）： b7 b0ELSD0001图3 控制字节E：扩展位当E=0时使用表2已定义的帧类别码；当E=1时帧类别码可另行定义，以便扩展功能。在本协议中，此位总是为0。L：帧长定义位当L=0时表示本帧信息字数n为0，即本帧没有信息字； 当L=1时表示本帧有信息字。 在本协议中，此位总是为1。S：源站址定义位，D：目的站址定义位S与D在上行及下行信息中的定义说明：在上行信息中，S=1表示控制字中源站址有内容，源站址字节即代表信息始发站的站号，即直流屏的本机地址；D=1表示目的的站址字节有内容，目的站址字节代表主站站号。在本协议的上行信息中，S位总是为1，D位总是为1。在下行信息中，S=1表示源站址字节有内容，源站址字节代表主站站号；D=1表示目的站址字节有内容，即直流屏的本机地址。在本协议的下行信息中，D位必须为1，否则直流屏将不会执行下行命令。以上所述的上行信息和下信息中若同时S=0，D=0，则表示源站址和目的站址无意义。6.3.2 帧类别码本协议定义的帧类别码及其含义见表2表2 帧类别代号定义表帧类别代号定义上行 E=0下行 E=061H重要遥测（A帧）遥控选择C2H次要遥测（B帧）遥控执行B3H一般遥测（C帧）遥控撤消F4H遥信状态（D1帧）57H设定命令6.3.3 信息字数信息字数n表示该帧中所含信息字数量，即信息字1至信息字n的总数，n=0表示无信息字。6.3.4 源站址和目的站址说明在上行信息中，源站址是直流屏地址，即TDM直流监控装置中的本机地址，其取值范围为1254，目的站址固定为01。在下行信息中，源站址是指后台主机的地址，目的站址必须是直流屏的地址，若目的地址不正确，则下行命令将不会执行。6.3.5 校验码本协议采用CRC校验，校验多项式为G（X）=X8+X2+X+1，对每个控制字或信息字的前5个字节进行CRC校验，生成一个8位的余数，该余数取反后即可作为校验码尾随前5字节发送。计算方法如下：将每个控制字或信息字中的前5个字节按从低到高的顺序排列，每个字节的位从高到低排列，构成一个位流，在这个位流的后面加上8个0，从而得到一个48位的位流。例如，对某个信息字有B0-B5共6个字节，每个字节8位分别为bi7-bi0（i为字节序号，取值范围04），则按上面的方法得到的位序列为b07b06.b00，b17b16.b10，.，b47b47.b40，00000000，用校验多项式107H （X8+X2+X+1）作为除数去除这个码流，相除时不做减法而做异或，最后得到一个8位的余数，将这个8位的余数取反后或到48位的码流的尾部，即可得到一个带8位CRC校验码的48位序列。例：有信息字包括如下5个字节43H，E8H，7DH，33H，56H，可得到一个码流01000011，11101000，01111101，00110011，01010110，00000000，用107H除该码流，得到余数为2FH，取反后得以校验码D0H，因此最后发送的字节序列为43H，E8H，7DH，33H，56H，D0H共6个字节。6.3.6 帧系列及信息字传送规则6.3.6.1 本协议按规定的循环时间，采用固定循环方式法送A帧（3秒）、B帧（6秒）和D1帧（12秒）：ABAABAD1。如用户无要求，不发送C帧（一般遥测）的内容。6.3.6.2 遥信信息字中不含子站工作状态信息，遥信变位时也不作处理。6.3.6.3 对于遥控命令的返校信息，采用插入的方式进行发送。6.4、信息字6.4.1 信息字结构每个信息字由Bn Bn+56个字节构成：功能码1个字节，信息和数据码共4个字节，校验码1个字节，其通用格式如图4所示。 b7 b0功能码Bnb7 b0Bn+1b7 b0Bn+2b7 b0Bn+3b7 b0Bn+4校验码Bn+5图4 信息字通用格式6.4.2 功能码定义本协议用到的功能码分配见表3。表3 功能码分配表功能码代号字数用途00H 7FH128遥测E0H1遥控选择（下行）E1H1遥控返校（上行）E2H1遥控执行（下行）E3H1遥控撤消（下行）E8H1设定命令（下行）F0HFFH16遥信注：在重要遥测、次要遥测量、一般遥测量中，本协议重复定义了功能码（具体功能码定义请参见表4、表5和表6），解释时可通过这三种遥测量不同的帧类别码来予以区分。6.4.3 遥测信息字格式遥测信息字格式见图5。 b7 b0功能码（00H7FH）b7 b0b15b14 b8b7 b0b15b14 b8校验码图5 遥测信息字格说明：（1）每个信息字传送两路遥测量；（2）b15b0传送一路模拟量，以二进制码表示，b15=0时为正数，b15=1时为负数，以2的补码表示负数；6.4.4 遥信信息字格式遥信信息字格式见图6。 b7 b0功能码（F0HFFH）Bnb7 b0Bn+1b15 b8Bn+2b7 b0Bn+3b15 b8Bn+4校验码Bn+5图6 遥信信息字格式说明：（1）每个遥信字含32个状态位；（2）各状态位定义参见表7、表8、表9、表10。7 命令格式7.1 遥控命令遥控过程及遥控帧结构如图7所示。遥控命令控制字和控制字节格式见图8。遥控过程的信息字格式见图9。同步字控制字信息字信息字信息字 此三个信息字内容相同 （b）图7 遥控过程及帧结构（a）遥控结构；（b）帧结构 b7 b0控制字节（71H）B7字节帧类别（61选择）（C2H执行）（B3H撤消）B8b7 b0 信息字数（03H）B90 1 1 1 0 0 0 1源站址（H）B10E L S D目的站址（H）B11校检码B12 （a） （b）图8 遥控命令和控制字格式（a）控制字格式；（b）控制字节格式b7 b0b7 b0功能码（E0H）Bn字节功能码（E1H）Bn字节合/分（CCH/33H）Bn+1 合/分/错CCH/33H/FFH）Bn+1 开关序号Bn+2开关序号Bn+2合/分（重复）Bn+3合/分/错（重复）Bn+3开关序号（重复）Bn+4开关序号（重复）Bn+4校验码Bn+5校验码Bn+5 （a） （b）b7 b0b7 b0功能码（E2H）Bn字节功能码（E3H）Bn字节执行（AAH）Bn+1 撤消（55H）Bn+1 开关序号Bn+2开关序号Bn+2执行（重复）Bn+3撤消（重复）Bn+3开关序号（重复）Bn+4开关序号（重复）Bn+4校验码Bn+5校验码Bn+5 （c） （d）图9 遥控过程的信息字格式（a）遥控选择（下行） （b）遥控返校（上行）（c）遥控执行（下行） （d）遥控撤消（下行）说明：（1）开关序号为二进制码。（2）遥控返校字为上行信息，随机插在上行信息中不跨帧地连送三遍；（3）开关操作将由直流屏进行检查，若不能进行操作则把Bn+1字节内容改为FFH；（4）遥控返校后若超时30秒未收到下行的遥控执行命令，本次命令便自动撤消。7.2 设定命令设定命令控制字格式同7.1条遥控命令，但设定命令只有一个下行帧，无返校、执行和撤消命令帧。控制字的帧类别改为57H，其信息字格式如图10所示。 b7 b0功能码（E8H）Bn字节设定（C3H）Bn+1对象号Bn+2设点数（低）b7 b0Bn+3设点数（高）b11 b8Bn+4校检码Bn+5图10 设定命令（下行）说明：（1）对象号为二进制码；（2）设点数为12位二进制码，不乘以系数，负数以2的补码表示。8、功能码定义部分8.1、重要遥测量重要遥测量帧类别码为61H，控制字节为71H，其功能码和信息字定义见表4。表4 重要遥测量信息字定义功能码信息字遥测量1信息字遥测量201H充电模块输出电压（0.1V）充电模块输出电流（0.1A）02H合闸母线电压（0.1V）蓄电池电流（0.1A）03H控制母线电压（0.1V）母线负载电流（0.1A）8.2、次要遥测量次要遥测量帧类别码为C2H，控制字节为71H，其功能码和信息字定义见表5。表5 次要遥测量信息字定义功能码信息字遥测量1信息字遥测量201H交流电压（0.1V）环境温度（0.1）02H正母线对地电压（0.1V）负母线对地电压（0.1V）8.3 一般遥测量一般遥测量帧类别码为B3H，控制字节为71H，其功能码和信息字定义见表6。表6 一般遥测量信息字定义功能码信息字遥测量1信息字遥测量201H01#蓄电池电压（0.01V）02#蓄电池电压（0.01V）02H03#蓄电池电压（0.01V）04#蓄电池电压（0.01V）.09H17#蓄电池电压（0.01V）18#蓄电池电压（0.01V）8.4 遥信量遥信量的帧类别码为F4H，控制字节为71H，其功能码和信息字定义见表7。表7 故障遥信量的信息字定义（功能码：0F0H）字节位号内 容字节位号内 容01Bit0交流失电03Bit001#模块通讯故障Bit1交流异常Bit102#模块通讯故障Bit2蓄电池过压Bit203#模块通讯故障Bit3蓄电池欠压Bit304#模块通讯故障Bit4控母过压Bit405#模块通讯故障Bit5控母欠压Bit5电池仪通讯故障Bit6正母线绝缘下降Bit6开关量监测仪通讯故障Bit7负母线绝缘下降Bit7绝缘监测仪通讯故障02Bit0蓄电池熔芯熔断04Bit0/Bit1充电机故障Bit1/Bit2充电机过流Bit2/Bit3单体电池电压过高Bit3/Bit4单体电池电压过低Bit4/Bit5开关量报警Bit5/Bit6绝缘监察报警Bit6/Bit7/Bit7/表8、支路绝缘故障信息遥信量信息字定义（功能码0F1H）字节位号内 容字节位号内 容01Bit01#合闸支路绝缘告警03Bit01#控制支路绝缘告警Bit12#合闸支路绝缘告警Bit12#控制支路绝缘告警Bit23#合闸支路绝缘告警Bit23#控制支路绝缘告警Bit34#合闸支路绝缘告警Bit34#控制支路绝缘告警Bit45#合闸支路绝缘告警Bit45#控制支路绝缘告警Bit56#合闸支路绝缘告警Bit56#控制支路绝缘告警Bit67#合闸支路绝缘告警Bit67#控制支路绝缘告警Bit78#合闸支路绝缘告警Bit78#控制支路绝缘告警02Bit09#合闸支路绝缘告警04Bit09#控制支路绝缘告警Bit110#合闸支路绝缘告警Bit110#控制支路绝缘告警Bit211#合闸支路绝缘告警Bit211#控制支路绝缘告警Bit312#合闸支路绝缘告警Bit312#控制支路绝缘告警Bit413#合闸支路绝缘告警Bit413#控制支路绝缘告警Bit514#合闸支路绝缘告警Bit514#控制支路绝缘告警Bit615#合闸支路绝缘告警Bit615#控制支路绝缘告警Bit7/Bit7/表9、开关量遥信量1信息字定义（功能码0F2H）字节位号内 容字节位号内 容01Bit016#控制支路绝缘告警03Bit01#合闸开关故障Bit117#控制支路绝缘告警Bit12#合闸开关故障Bit218#控制支路绝缘告警Bit23#合闸开关故障Bit319#控制支路绝缘告警Bit34#合闸开关故障Bit420#控制支路绝缘告警Bit45#合闸开关故障Bit521#控制支路绝缘告警Bit56#合闸开关故障Bit622#控制支路绝缘告警Bit67#合闸开关故障Bit723#控制支路绝缘告警Bit78#合闸开关故障02Bit024#控制支路绝缘告警04Bit09#合闸开关故障Bit125#控制支路绝缘告警Bit110#合闸开关故障Bit226#控制支路绝缘告警Bit211#合闸开关故障Bit327#控制支路绝缘告警Bit312#合闸开关故障Bit428#控制支路绝缘告警Bit413#合闸开关故障Bit529#控制支路绝缘告警Bit514#合闸开关故障Bit630#控制支路绝缘告警Bit615#合闸开关故障Bit7/Bit716#合闸开关故障表10、开关量遥信量2信息字定义（功能码0F3H）字节位号内 容字节位号内 容01Bit01#控制开关故障03Bit017#控制开关故障Bit12#控制开关故障Bit118#控制开关故障Bit23#控制开关故障Bit219#控制开关故障Bit34#控制开关故障Bit320#控制开关故障Bit45#控制开关故障Bit421#控制开关故障Bit56#控制开关故障Bit522#控制开关故障Bit67#控制开关故障Bit623#控制开关故障Bit78#控制开关故障Bit724#控制开