hg3000保护通信规约.doc

武汉华工电气自动化有限责任公司HG3000保护装置通信规约编写人：张爱华编写时间：2014年4月21日1 适用范围本通信规约适用于武汉华工电气自动化有限责任公司生产的HG3000保护系列装置。2 协议作用通信协议使得信息和数据在上位机和HG3000保护装置之间进行有效地传递，包括：1）允许主站访问和设定总线上连接的保护装置的时间参数、控制字参数、定值参数；2）允许主站对总线上连接的保护装置进行清除历史记录、遥控输出和远方复归操作；3) 允许主站对总线上连接的保护装置的所有测量数据、保护记录、SOE记录进行访问；3 协议说明本标准适用于将继电保护和测量控制功能组合在一个设备内，只有一个通讯口的设备的信息接口；本规约属于问答式规约。在任何情况下，子站都不准主动向主站发送信息。本标准采用的链路服务级别为三级：级别帧类型用途S1发送/无回答由控制系统向保护设备发送广播命令S2发送/确认由控制系统向保护设备设置参数S3请求/响应由控制系统向保护设备召唤数据和事件3.1通信帧说明通讯帧格式如下所示：1固定帧长帧格式启动字符10H控制域（C）地址域（A）帧校验和（CS）结束字符（16H）2可变帧长帧格式启动字符68H长度L长度L（重复）启动字符68H控制域（C）地址域（A）链路用户数据（可变长度）帧校验和（CS）结束字符（16H） 传输规定：a) 线路空闲状态为二进制1。b) 每一个字符有一个启动位，八位信息位，无校验位，一位停止位。c) 每个字符间无需线路空闲间隔。d) 两帧之间的线路空闲间隔最少为33位。e) 长度L包括控制域，地址域，链路用户数据区的8位位组的个数，为二进制数。f) 帧校验和是控制域，地址域，链路用户数据区的8位位组的算术和（不考虑溢出位）。g) 接受校验： 1）每个字符的启动位、停止位、校验位2） 校验两个启动字符，两个L值应一致，接受字符数为L+6、帧校验和、结束字符。若检出一个差错，舍弃此帧数据，并校验空闲间隔。3） 在校验中，如无差错则数据有效。控制域的定义：备用 0 1 PRM启动报 文位 0 帧计数位 FCB 要求访问位 ACD帧计数有效位 FCV数据流控制位 DFC23222120 功能码1启动报文位： PRM=1，表示是由控制系统向继电保护设备传输，控制系统为启动站。 PRM=0，表示由继电保护设备向控制系统传输，继电保护设备为从动站。2 帧计数位FCB： 控制系统向同一个继电保护设备传输新一轮的发送/确认或请求/响应传输服务时，将帧计数位FCB取反，控制系统为每一个继电保护设备保留一个帧计数位的拷贝，若超时未从继电保护设备收到所期望的报文，或接受出现差错，则控制系统不改变帧计数位FCB的状态，重传原报文，重传次数为3次，若控制系统正确收到继电保护设备的报文，则该一轮的发送/确认或请求/响应传输服务结束。 在继电保护设备收到控制系统的发送或请求帧，并向控制系统传送确认或响应帧，此时在继电保护设备将此确认或响应帧保存起来，在前后两次接受到的帧中的帧计数位的值不同时，就将保存的确认或响应帧清除，并形成新的确认或响应帧，否则不管收到的内容是什么，将原保存的确认或响应帧重发。3 帧计数有效位FCV：FCV=0，表示帧计数位FCB的变化无效。FCV=1，表示帧计数位FCB的变化有效。4功能码：1） 控制系统向继电保护设备传送的帧中功能码的定义：功能码序号帧类型功能帧计数有效位FCV的状态0发送/确认帧复位通信单元01-2-3发送/确认帧设置参数04发送/无回答帧请求参数05-6-7发送/确认帧复位帧计数位08-9-10请求/响应帧召唤数据111-12-13-14-15-2） 继电保护设备向控制系统传送的帧中功能码的定义：功能码序号帧类型功能0确认帧确认1-2-3-备用4响应帧以数据响应请求帧5-7-8响应帧以数据响应请求帧9-10-备用11-12备用13制造厂和用户协商定义14-15-地址域的定义：0-254站地址255广播地址超时重发规则：接收站检出传输差错，接收了受干扰的发送或请求帧后不作回答，由于所期望的确认帧或响应帧未收到，启动站超时重发，超时等待时间为50毫秒，最大重发次数为三次；若启动站接收了受干扰的确认帧或响应帧，则舍弃此帧。注意在下文中：控制方向指由控制系统到保护设备的传输方向。监视方向指由保护设备到控制系统的传输方向。3.2链路规约数据单元3.2.1 固定帧长的链路规约数据单元（LDPU） 控制方向: 复位帧计数位:10H47HADDRESS(CS)16H 复位通信单元:10H40HADDRESS(CS)16H监视方向：确认帧10Hkkkk 0 ACD DFC 1 0 0 0 0 ADDRESS(CS)16H3.2.2 可变帧长的链路规约数据单元（LDPU）可变帧长的链路规约数据单元（LDPU）由两部分组成：链路控制规约信息（LPCI）和应用服务数据单元（ASDU）。ASDU即是指可变帧长帧格式中的链路用户数据，而LPCI则是指可变帧长帧格式中除链路用户数据外的其他部分。ASDU的结构如下所示：类型标识（TYP）可变结构限定词（VSQ）传送原因（COT）应用服务数据单元公共地址（COMMON ADDRESS，下文用CA表示）功能类型（FUN）信息序号（INF）信息元素集时标毫秒 （高位）任时标毫秒 （低位）IVRES时标MIN选SU时标HOUR控制方向：监视方向：1) 类型标识（TYP）+ 可变结构限定词（VSQ）+ 传送原因（COT）编码方向功能04+09+00监视测量数据查询02+05+00监视查询定值05+07+00监视查询控制字07+03+00监视本机时间/通讯参数控制方向：功能 方向TYPVSQCOTCAFUNINF装置复归控制02H生成和传送本机时间/通讯参数控制03H001网络参数1串口参数1时间设置时间控制04H查询定值控制05H定值选定组设置定值控制06H定值选定组C0H定值数目查询控制字控制07H1定值编号1PT变比1CT变比1SOE控制字1保护控制字设置控制字控制08 H1定值编号1PT变比1CT变比1SOE控制字1保护控制字清除脉冲控制0aH清除历史记录控制0bH遥控输出控制0c继电器编号继电器开出时间4 通信命令详解4.1查询测量数据、历史记录、开入信息、自检信息控制方向（十六进制）：功能码(0aH)10 5A ADDR CS 16 10 7A ADDR CS 16，二者交替发送监视方向（十六进制）：启动字符68H长度L长度L启动字符68H控制位1字节地址位1字节TYP04HVSQ09HCOT00H信息类型1字节FUNC0H遥信数据4字节装置自检1字节遥测数目1字节遥测数据46字节保护动作N1字节操作记录N2字节SOE记录N3字节录波记录N4字节帧校验和1字节结束字符16H其中：1） 控制域：功能码作用08表示测量数据和故障记录数据2） 地址位0-254站地址255广播地址3） 信息类型76543210录波记录SOE记录操作记录保护动作遥测-自检开入量对应的每一位表示链路用户数据中是否有对应的数据上传4） 遥信数据遥信数据共32个，每个占有1个数据位，共计4个字节，低位在前，高位在后；76543210开入8开入7开入6开入5开入4开入3开入2开入1 5） 装置自检 76543210开入8开入7开入6开入5AD定值RAM开出继电器6） 遥测数据遥信数据共23个，每个占有2个字节，按照低位在前、高位在后的原则进行存储，数据类型为有符号整型数据。7） 保护动作保护动作是可选数据保护动作数目1字节当为N时第1组保护类型1字节参照保护说明书中的保护详细动作毫秒2字节低字节在前、高字节在后秒1字节分1字节时1字节日1字节月1字节年2字节低字节在前、高字节在后保护数据14字节低字节在前、高字节在后保护数据24字节低字节在前、高字节在后保护数据34字节低字节在前、高字节在后保护数据44字节低字节在前、高字节在后保护数据54字节低字节在前、高字节在后.第N组保护类型1字节参照保护说明书中的保护详细动作毫秒2字节低字节在前、高字节在后秒1字节分1字节时1字节日1字节月1字节年2字节低字节在前、高字节在后保护数据14字节低字节在前、高字节在后保护数据24字节低字节在前、高字节在后保护数据34字节低字节在前、高字节在后保护数据44字节低字节在前、高字节在后保护数据54字节低字节在前、高字节在后8） 操作记录操作记录是可选数据操作记录数目1字节当为N时第1组操作记录类型1字节参照保护说明书中的操作记录毫秒2字节低字节在前、高字节在后秒1字节分1字节时1字节日1字节月1字节年2字节低字节在前、高字节在后操作状态1字节.第N组操作记录类型1字节参照保护说明书中的操作记录毫秒2字节低字节在前、高字节在后秒1字节分1字节时1字节日1字节月1字节年2字节低字节在前、高字节在后操作状态1字节9） SOE记录SOE记录是可选数据SOE记录数目1字节当为N时第1组SOE记录类型1字节参照保护说明书中的SOE记录毫秒2字节低字节在前、高字节在后秒1字节分1字节时1字节日1字节月1字节年2字节低字节在前、高字节在后SOE状态1字节.第N组SOE记录类型1字节参照保护说明书中的SOE记录毫秒2字节低字节在前、高字节在后秒1字节分1字节时1字节日1字节月1字节年2字节低字节在前、高字节在后SOE状态1字节10） 录波记录录波记录是可选数据录波记录数目1字节当为N时第1组操作记录类型1字节参照保护说明书中的操作记录毫秒2字节低字节在前、高字节在后秒1字节分1字节时1字节日1字节月1字节年2字节低字节在前、高字节在后录波数据2字节*48共计48个录波数据，每个占2字节.第N组操作记录类型1字节参照保护说明书中的操作记录毫秒2字节低字节在前、高字节在后秒1字节分1字节时1字节日1字节月1字节年2字节低字节在前、高字节在后录波数据2字节*48共计48个录波数据，每个占2字节4.2设置时间（通信对时）控制方向：格式为：启动字符(0x68)+校验区长度+校验区长度+启动字符(0x68)+控制位(0x44)+地址+帧校验和+结束字符(0x16)内为校验区，校验方式为和检验数据4=0x01,数据5.数据11分别对应秒、分、时、天、月、年低、年高实例：发送（十六进制）：启动字符68长度0d长度0d启动字符68控制位44地址，此处为广播地址FF数据100控制类型04数据300数据4=0x0101秒1e分3b时0a日15月04年，低八位De年，高八位07帧校验和，为校验区作和运算A9结束字符16接收：无回复帧实例的作用：将总线上所有保护的时间设置为2014-4-21 10:59:304.3装置复位控制方向：格式为：启动字符(0x68)+校验区长度+校验区长度+启动字符(0x68)+控制位+地址+帧校验和+结束字符(0x16)内为校验区，校验方式为和检验监视方向：当地址不是广播地址时，装置回复确认帧，见3.2.1的固定帧的确认帧实例：启动字符6868长度0404长度0404启动字符6868控制位4444地址，此处为广播地址FFff数据10000控制类型0202帧校验和，为校验区作和运算1字节1字节结束字符1616实例的作用：将线路上所有保护进行复归4.4读取本机时间/通讯参数控制方向：格式为：启动字符(0x68)+校验区长度+校验区长度+启动字符(0x68)+控制位(0x44)+地址+帧校验和+结束字符(0x16)内为校验区，校验方式为和检验数据4用来区分去哪些参数27-2423222120保留保留网络参数串口参数时间监视方向：格式为：启动字符(0x68)+检验区长度+检验区长度+启动字符(0x68)+控制位(功能码04)+地址+0x07+0x03+0x00+数据类型+时间包+串口设置包+网口设置包+CRC+0x16数据类型用来区分数据包中包含哪些参数27-2423222120保留保留网络参数串口参数时间时间包数据结构：低高毫秒 低八位毫秒 高八位秒分时日月年 低八位年 高八位串口设置包数据结构：低高Com1 波特率 低八位Com1 波特率 高八位数据位(4位)+停止位(2位)+校验位(2位)Com2 波特率 低八位Com2 波特率 高八位Com2 数据位(4位)+停止位(2位)+校验位(2位)网口设置包数据结构：低高本机地址号ip的0-7位ip的8-15位ip的16-23位ip的24-31位NetCard0的0-7位NetCard0的8-15位NetCard0的16-23位NetCard0的24-31位NetCard1的0-7位NetCard1的8-15位认证号的0-7位认证号的8-15位认证号的16-23位认证号的24-31位4.5查询定值控制方向：格式为：启动字符(0x68)+校验区长度+校验区长度+启动字符(0x68)+控制位(0x44)+地址+帧校验和+结束字符(0x16)内为校验区，校验方式为和检验数据4用来标识是第几组定值；监视方向：格式为：启动字符(0x68)+检验区长度+检验区长度+启动字符(0x68)+控制位(功能码04)+地址+0x02+0x05+0x00+定值组别+ 0xc0+定值数目+定值包(定值*100)+CRC+0x16定值组别用来标识上传的定值是第几组定值定制包的数据结构：(当定值数目为N时)低高定值1的低八位定值1的高八位.定值N的低八位定值N的高八位4.6设置定值控制方向：格式为：启动字符(0x68)+校验区长度+校验区长度+启动字符(0x68)+控制位(0x43)+地址+帧校验和+结束字符(0x16)内为校验区，校验方式为和检验数据4用来标识是第几组定值，数据5为0xc0,数据6用来标识设置定值的数目数据7开始为定值数据包，定值数据包的数据结构见4.5节监视方向：设置成功后，回复确认帧，见3.2.1的固定帧的确认帧4.7查询控制字控制方向：格式为：启动字符(0x68)+校验区长度+校验区长度+启动字符(0x68)+控制位(0x44)+地址+帧校验和+结束字符(0x16)内为校验区，校验方式为和检验数据4 & 0x01保护控制字；& 0x02 SOE控制字；& 0x04 CT变比；& 0x08 PT变比；& 0x10 定值编号；2423222120定值编号PT变比CT变比SOE控制字保护控制字监视方向：格式为：启动字符(0x68)+检验区长度+检验区长度+启动字符(0x68)+控制位(功能码04)+地址+0x05+0x07+0x00+数据类型+保护定值包+SOE控制字包+CT+PT+用户定值号+CRC+0x16数据类型用来标识数据包中包含哪些数据：2423222120定值编号PT变比CT变比SOE控制字保护控制字保护控制字数据包结构：低高保护控制字的0-7位保护控制字的8-15位保护控制字的16-23位保护控制字的24-31位SOE控制字数据包结构：低高SOE控制字的0-7位SOE控制字的8-15位SOE控制字的16-23位SOE控制字的24-31位CT变比数据包结构：低高CT控制字的0-7位CT控制字的8-15位CT控制字的16-23位CT控制字的24-31位PT变比数据包结构：低高PT控制字的0-7位PT控制字的8-15位PT控制字的16-23位PT控制字的24-31位定值编号数据包结构：用户定值编号1字节用户定值编号4.7设置控制字控制方向：格式为：启动字符(0x68)+校验区长度+校验区长度+启动字符(0x68)+控制位(0x43)+地址+帧校验和+结束字符(0x16)内为校验区，校验方式为和检验数据4来确定设