IEC61850研讨交流之四_服务影射

1、上海思弘瑞电力控制技术有限公司上海思弘瑞电力控制技术有限公司1变电站通讯网络与系统变电站通讯网络与系统IEC61850IEC61850系列交流之四系列交流之四通信服务影射通信服务影射 研发部研发部 柳凤夙柳凤夙 2008.082008.08上海思弘瑞电力控制技术有限公司上海思弘瑞电力控制技术有限公司4通信服务映射通信服务映射变电站通讯网络与系统变电站通讯网络与系统上海思弘瑞电力控制技术有限公司上海思弘瑞电力控制技术有限公司4映射框架映射框架变电站通讯网络与系统变电站通讯网络与系统上海思弘瑞电力控制技术有限公司上海思弘瑞电力控制技术有限公司5MMS通信协议栈通信协议栈 变电站通讯网络与系统变电站

2、通讯网络与系统上海思弘瑞电力控制技术有限公司上海思弘瑞电力控制技术有限公司5ASN.1概述概述 变电站通讯网络与系统变电站通讯网络与系统q Abstract Syntax Notation One (ASN.1)q 对应标准为ISO/IEC8824、ISO/IEC8825q 抽象语法标记语言，它用于定义通讯规约语法和不同系统之间交换数据的格式，描述在网络上传递的信息独立于具体的实现语言和物理表示，和应用的复杂度无关q ASN.1特别适合表示现代通信应用中那些复杂的、变化的及可扩展的数据结构q 是定义应用程序数据的抽象语法q 是定义应用程序数据结构和表示协议数据单元（PDUS）上海思弘瑞电力控制

3、技术有限公司上海思弘瑞电力控制技术有限公司5定义数据类型定义数据类型 变电站通讯网络与系统变电站通讯网络与系统Age := INTEGER (0.120)User := SEQUENCE name IA5String (SIZE(1.128), age Age DEFAULT 18, address IA5String OPTIONAL, .q 表达简单和复杂类型的能力q 可对类型根据大小及(或)数值进行约束 也可以施加更强的约束q 字段可标记为 OPTIONALq 大写开头表示类型名，小写开头的表示变量名/字段名上海思弘瑞电力控制技术有限公司上海思弘瑞电力控制技术有限公司5简单类型简单类型

4、变电站通讯网络与系统变电站通讯网络与系统q基本类型基本类型 BOOLEAN INTEGER BIT STRINGq字符串类型字符串类型(ISO10646-1的子集的子集) NumericString (0-9,) PrintableString (0-9,A-Z,a-z, VisibleString UTF8Stringq对象类型对象类型 OBJECT IDENTIFIERq其它类型其它类型 NULL UTCTIME上海思弘瑞电力控制技术有限公司上海思弘瑞电力控制技术有限公司5结构类型结构类型Sequence 变电站通讯网络与系统变电站通讯网络与系统q对应于C语言中的structq类型定义Us

5、erAccount := SEQUENCE username PrintableString, password PrintableString, accountNr INTEGERq赋值myAccount UserAccount := username “tly”, password “guesswhat”, accountNr 2345上海思弘瑞电力控制技术有限公司上海思弘瑞电力控制技术有限公司5Sequence of 变电站通讯网络与系统变电站通讯网络与系统q对应于C语言中的数组q类型定义MemberCountries := SEQUENCE OF PrintableStringAcco

6、untRegistry := SEQUENCE OF UserAccountq赋值eastAsia MemberCountries := “China”, “Japan”, “Korean”, “DPR”上海思弘瑞电力控制技术有限公司上海思弘瑞电力控制技术有限公司5SET 变电站通讯网络与系统变电站通讯网络与系统q类似于SEQUENCE，但不考虑分量顺序q类型定义UserAccount := SET username 0 PrintableString, password 1 PrintableString, accountNr 2 INTEGERq赋值myAccount UserAccoun

7、t := accountNr 2345, username “tly”, password “guesswhat”上海思弘瑞电力控制技术有限公司上海思弘瑞电力控制技术有限公司5SET OF变电站通讯网络与系统变电站通讯网络与系统q集合类型，每一分量类型相同，不考虑顺序q类型定义Keywords := SET OF PrintableStringq赋值someASN1Keywords Keywords := “INTEGER”, “BOOLEAN”, “REAL”上海思弘瑞电力控制技术有限公司上海思弘瑞电力控制技术有限公司5BER编码规则编码规则 变电站通讯网络与系统变电站通讯网络与系统qBER

8、 基本编码规则(Basic Encoding Rules)qITU-T(X.690)和ISO(8825-1)标准q一种编码规格说明q描述如何将ASN.1类型的值编码成字节串(string of octets)的方法q基于一种称为type-length-value (TLV)结构的方法，在ASN.1中，也称identifier-length-content(ILC)上海思弘瑞电力控制技术有限公司上海思弘瑞电力控制技术有限公司5BER的基本方法的基本方法 变电站通讯网络与系统变电站通讯网络与系统上海思弘瑞电力控制技术有限公司上海思弘瑞电力控制技术有限公司5类型标识字段类型标识字段I 变电站通讯网络

9、与系统变电站通讯网络与系统上海思弘瑞电力控制技术有限公司上海思弘瑞电力控制技术有限公司5基本类型基本类型Tag表表 变电站通讯网络与系统变电站通讯网络与系统上海思弘瑞电力控制技术有限公司上海思弘瑞电力控制技术有限公司5其它类型其它类型Tag 变电站通讯网络与系统变电站通讯网络与系统上海思弘瑞电力控制技术有限公司上海思弘瑞电力控制技术有限公司5Tag 超出超出31范围范围 变电站通讯网络与系统变电站通讯网络与系统上海思弘瑞电力控制技术有限公司上海思弘瑞电力控制技术有限公司5长度字段长度字段L 变电站通讯网络与系统变电站通讯网络与系统上海思弘瑞电力控制技术有限公司上海思弘瑞电力控制技术有限公司5编

10、码示例编码示例1 变电站通讯网络与系统变电站通讯网络与系统上海思弘瑞电力控制技术有限公司上海思弘瑞电力控制技术有限公司5编码示例编码示例2 变电站通讯网络与系统变电站通讯网络与系统上海思弘瑞电力控制技术有限公司上海思弘瑞电力控制技术有限公司5用用ASN.1定义报文定义报文 变电站通讯网络与系统变电站通讯网络与系统IECGoosePdu := SEQUENCE gocbRef 0 IMPLICIT VISIBLE-STRING, timeAllowedtoLive 1 IMPLICIT INTEGER, datSet 2 IMPLICIT VISIBLE-STRING, goID 3 IMPLI

11、CIT VISIBLE-STRING OPTIONAL, t 4 IMPLICIT UtcTime, stNum 5 IMPLICIT INTEGER, allData 12 IMPLICIT SEQUENCE OF Data, 上海思弘瑞电力控制技术有限公司上海思弘瑞电力控制技术有限公司5MMS 变电站通讯网络与系统变电站通讯网络与系统q Manufacturing Message Specification(MMS)q 制造报文规范出自于通用汽车公司在20世纪80年代初标准化工作q MMS是ISO/IEC9506标准所定义的用于工业控制系统的通讯报文规范q 规范工业领域具有通信能力的智能传

12、感器、智能电子设备、智能控制设备的通信行为，使出自不同制造商的设备之间具有互操作性，使系统集成变得简单、方便。q ISO/IEC9506-1：工业自动化系统-制造报文规范第一部分：服务定义（Industrial automation system-Manufacturing Message specification-part 1:Service definition）规定MMS所提供的服务的功能和服务过程包含各种对象、服务和属性定义。q ISO/IEC9506-2：工业自动化系统-制造报文规范第二部分：协议规范（ part 2: protocol specification）。为客户和服务器

13、之间数据交换提供协议，同时支持第一部分定义的抽象服务包括报文交互顺序、报文格式以及MMS层和其他OSI模型层次之间的关系。上海思弘瑞电力控制技术有限公司上海思弘瑞电力控制技术有限公司5MMS C/S模型模型 变电站通讯网络与系统变电站通讯网络与系统上海思弘瑞电力控制技术有限公司上海思弘瑞电力控制技术有限公司5MMS对象对象 变电站通讯网络与系统变电站通讯网络与系统q MMS使用了抽象对象建模技术描述MMS设备模型和MMS服务过程。MMS定义了若干对象类，每个对象都是某个对象类的一个实例。每个对象具有一定的特性，该特性可以受到某些MMS服务和操作的影响，该特性是由若干属性类型规定的，这些属性类型

14、可以描述属于该类的所有对象的外部可见特征。每个对象虽然都具有相同的属性类型，但它们却有自己的属性值。q MMS中最重要的抽象对象是虚拟制造设备VMD。VMD是一个现实设备的一组制定资源和功能的抽象表示，是该抽象表示向现实设备物理方面和功能方面的一个映射。VMD含有域（Domain）、程序调用（Program Invocation）和变量（Variable）等抽象对象。q 其它对象，数据集NVL；日志JOU；文件FILE等。上海思弘瑞电力控制技术有限公司上海思弘瑞电力控制技术有限公司8相关概念相关概念 变电站通讯网络与系统变电站通讯网络与系统q 对象域： VMD-Specific：MMS对象属于

15、全局VMD域； Domain-Specific：MMS对象属于Domain域； AA(Application-Association)-Specific： MMS对象属于关联域；q 命名变量列表NVL： 数据集Named Variable List。q Called MMS user 发出初始应答服务原语的的MMS用户。即服务器端。q Calling MMS user 发出初始请求服务原语的MMS用户。即客户端。上海思弘瑞电力控制技术有限公司上海思弘瑞电力控制技术有限公司5MMS服务原语服务原语变电站通讯网络与系统变电站通讯网络与系统q MMS服务原语有四种：请求(Request)、指示(In

16、dication)、应答(Response)、确认(Confirm)。q 非确认服务中没有应答和确认。上海思弘瑞电力控制技术有限公司上海思弘瑞电力控制技术有限公司5MMS应用服务应用服务 变电站通讯网络与系统变电站通讯网络与系统q 诸如域Domain，命名变量NamedVariables等MMS对象包含在服务器VMD中；q 客户端利用MMS服务访问和操作这些对象；q 服务器端根据客户端的请求产生程序调用，导致一些行为和动作；上海思弘瑞电力控制技术有限公司上海思弘瑞电力控制技术有限公司59506-1服务定义服务定义 变电站通讯网络与系统变电站通讯网络与系统Read Service上海思弘瑞电力控

17、制技术有限公司上海思弘瑞电力控制技术有限公司89506-2：协议规范：协议规范 变电站通讯网络与系统变电站通讯网络与系统上海思弘瑞电力控制技术有限公司上海思弘瑞电力控制技术有限公司8MMS服务服务 变电站通讯网络与系统变电站通讯网络与系统上海思弘瑞电力控制技术有限公司上海思弘瑞电力控制技术有限公司6MMS服务报文服务报文 变电站通讯网络与系统变电站通讯网络与系统q 使用Asn.1定义各种服务报文：Read Read-Request := SEQUENCE specificationWitchResult 0IMPLICIT BOOLEAN DEFAULT FALSE, variableAcce

18、ssSpecification 1 VariableAccessSpecification上海思弘瑞电力控制技术有限公司上海思弘瑞电力控制技术有限公司8对象影射对象影射 变电站通讯网络与系统变电站通讯网络与系统上海思弘瑞电力控制技术有限公司上海思弘瑞电力控制技术有限公司8类型映射类型映射 变电站通讯网络与系统变电站通讯网络与系统q FC的处理： 按照FC的重新排列，MX、ST、CO、CF、DC、SP、SG、RP、LG、BR、GO、GS、SV、SE、MS、 SHR_UDC501MEAS/MMXU1.A.PhsAMX； SHR_UDC501MEAS/MMXU1$MX$A$PhsA -8-1：7.3.1q 基本类型： ENUMERATEDInteger； CODED ENUMBit-string； INTxInteger；q EntryID：MMS OCTETSTRINGq PackedList：VBitString；q TIMESTAMP：8.1.3.6上海思弘瑞电力控制技术有限公司上海思弘瑞电力控制技术有限公司9服务影射服务影射1 变电站通讯网络与系统变电站通讯网络与系统上海思弘瑞电力控制技术有限公司上海思弘瑞电力控制技术有限公司9服务影射服务影射2 变电站通讯网络与系统变电站通讯网络与系统上海思弘瑞电力控制技术有限公司上海思弘瑞电力控制技术有限公司9控制服务控