61850规约-8508.doc

变电站通信网络与系统第八部分：特定通信服务映射(SCSM)第一节：对制造报文规约(MMS)的映射(ISO/IEC 9506 第一和第二部分)1目录1 范围52 引用标准63 定义74 缩写85 映射的一般性问题96 服务一致性代码97 MMS一致性.10 7.1 必需的MMS服务10 7.2 CBBS参数S服务.11 7.3 确认服务的误差响应.118 数据类型模型映射.129 数据对象和数据集的范围.1310对象模型映射：数据对象.13 10.2 对象模型映射：数据集20 10.3 对象模型映射：服务器21 10.4 对象模型映射：关联22 10.5 对象模型映射：逻辑设备23 10.6 设备控制对象模型.24 10.7 对象模型映射：主动式数据传输25 10.8 对象模型映射：MMS服务交叉访问.282关于修订版 0.3 的前言 为更好地领会本部分的内容，本前言对修订版0.3中所作的全部修正给出了一个概括性的说明。1. 本草案与61850-7-2中的修正保持一致。2. 本草案可作为正式工作组草案的基础讨论，CDV文本将于1998年出版。3. 根据以下计划，细化工作可在98年8月前完成：02-02-1998 : 准备好经讨论后(Harmonized)的局域网/设备(Lans/Device)明细(List)，并启动解决方案(resolving issues)。MB将负责7-4。02-03-1998 : 在San Diego 会议召开前寄出讨论(Harmonized)后的草案文档。草案可能不完整。(MB，CB，KS)。16-03-1998 : San Diego 工作组联席会。 -提交Detroit 和Atlanta 会议的讨论结果 -提出最新的文档提议 -对象：在继续开展Per JTF前，工作组(WG)的意见能达成一致。 能给7-1、7-2、7-3、7-4、8-1部分提出建议性的意见和提议。 01-06-1998 : 讨论(Harmonized)后的文档可作为正式的WDs草案提交。(MB，CB，KS)。 13-07-1998前，编辑收到关于草案的说明。 15-06-1998: 在瑞典提交最新的草案。 17-08-1998： 以委员会草案(CD)的形式寄出形成的提议，作为Antibes会议的讨论稿。4. 本版本仅作为10、11、12工作组内部讨论用。在1998年6月1518日于Stockholm召开的10、11、12工作组的下次会议上，尽量能在基本方案上达成一致。下一版本(Stockholm会议后)可望成为一个相对稳定的草案，作为正式委员会草案(CD)。5. 为增强文档的可读性，本草案仍然包括了一定的带有讲解性质的内容。在对本草案的讨论中，解释性内容和正式文档一起给出了一些背景和帮助信息。本版本也通过编注(Editors Notes) 给出进一步的信息，以利于 10、11、12工作组对草案的复审。在标注的问题经过讨论并得到解决后，编注将被删除。一些解释性的内容可能会放到标准的其余部分。6. 除了IEC的ftp地址外，0.3版还可在以下网站找到：98年6月6日星期六的http:/www.scc-online.de/download/iec tc 57 wg11/11ks10.zip 7. 1998年6月14-18日的Stockholm会议上将会举行一个讲座，讲解0.3版中映射部分的基本原理。 3 介绍 本标准第八部分第一节详细说明了ACSI(7-2部分) 对象和服务到MMS(制造报文规约，ISO 9506)的映射。映射允许通过整个局域网(LANs)、就地总线、或各种变电站设备两两间简单的点对点链接进行数据交换。数据交换信息由包括测量值等(仅举个例子)在内的实时监控数据组成。 标准的本部分定义了一种利用ISO/IEC 9506制造报文规约(MMS)服务实现数据交换的标准化方法。 MMS使用面向对象方法，描述了一种与其外部可视化数据和状态相关的实际变电站设备。其对象在本质上是抽象的，以适应各种不同的应用。除在变电站通信方面的应用之外，该映射还可用于其它很多方面。图1中采用以上下文的形式，描述了标准本部分相对于其余部分的位置。68150-8-1对MMS(ISO 9506)的特定通信服务映射68150-7-4变电站应用的数据对象68150-7-3变电站属性和属性类定义68150-7-2抽象通信服务接口(ACSI)68150-7-1通信参考模型68150-5通信要求图1- 标准本部分的相对位置4变电站通信网络和系统第八部分：特定通信服务映射(SCSM)第一节：对MMS(ISO/IEC 9506 第一和第二部分)的映射1. 范围 ACSI 到 MMS 的映射定义了如何将ACSI 的概念、对象、服务映射为MMS的概念、对象和服务的方法。该映射保证了不同制造商生产的设备之间的协调配合。 通过使用完全ISO 顺应性 MMS服务和协议，IEC 61850-8的该部分定义了一种通过局域网进行高实时性(time-critical)数据交换的方法。该部分包含的条文既支持集中式、也支持分布式结构。该标准包括实时数据指示、控制操作、报告标志信息的交换。 该标准没有将个别的设备或产品列入本规定，也没有对计算机系统内部实体和接口设备作出限制。该标准规定了设备外部可视化函数性(functionality)，同时规定了此函数性的一致性要求。 MMS对不同通信简表和堆栈的映射在IEC 68150-8-X(变电站母线)和IEC 68150-9-X中的TBD部分有定义。注：MMS到基本(underlying)通信堆栈的映射有多种选择，如：WAN，LAN，就地总线，或点对点通信。52. 引用标准下述标准所包含的条文，通过在本标准中的引用而构成本国际标准的条文。在标准出版时，所示版本均为有效。所有的标准都会被修订，使用本标准的各方应探讨使用下列标准最新版本的可能性。IEC和ISO成员维持现行注册有效的国际标准。1. IEC 870-5-4：1993，遥控设备及系统-第五部分：传输协议-第四节：应用信息元件的定义和编码2. WD IEC 61850-7-1：1998，变电站通信网络及系统；第七部分：基本通信结构；第一节：通信参考模型3. WD IEC 61850-7-1：1998，变电站通信网络及系统；第七部分：基本通信结构；第一节：抽象通信服务接口(ACSI)4. ISO/IEC 9506-1：1990，工业自动化系统-制造报文规约-第一部分：服务定义5. ISO/IEC 9506-1：1990，工业自动化系统-制造报文规约-第二部分：协议说明6. IEC 61850-7-1：57/WG11(KHS)8，变电站通信网络及系统，第七部分：基本通信结构，第二节：原理与模型7. IEC 61850-7-1：57/WG11(KHS)9，变电站通信网络及系统，第七部分：基本通信结构，第二节：抽象通信服务接口8.编注1-清单需要更新与完善63. 定义3.1 V-A3.2 编注2-清单需要更新与完善，并与标准的其余部分协调74. 缩写ACSI 抽象通信服务接口SCSM 特定通信服务映射LN 逻辑节点MMS 制造报文规约(ISO 9506)编注3-清单需要更新与完善，并与标准的其余部分协调85. 映射的一般性问题 图2描述了ACSI与基本(underlying)应用层的关系。ACSI没有直接映射为ACSI 协议数据单元(PDUs)，但它们都被映射为基本MMS应用层的一系列一个或多个MMS协议数据单元中。AL PDUASCI PDU MMS PDU(读)MMS协议ASCI 读服务无协议！不存在通过AL协议数据单元传送的ASCI PDU。仅有一种MMS PDU.ACSI服务和参数被映射为MMS协议数据单元。PDU: 协议数据单元(包含服务参数等的编码信息)。特定映射(SCSM) MMS 应用层图2 对应用层的ACSI映射以下各段文字定义了映射成MMS的细节。编注4-对不同简表(profiles)/堆栈(stacks)的MMS映射将放在10、11、12工作组的简表/堆栈特别任务中讨论。这些讨论的结果将添加到后续版本的其中一版中。ACSI对MMS的映射独立于基本简表/堆栈。6 服务一致性代码 在下面的表中，有一列表示客户机与服务器的一致性要求。在表中各列中给出下面的标注。1. 支持(supported)；m: 如果引用的结构在所执行的标准化对象模型中是必需的，则任何用m标注的特征(feature)也是必需的。然而，除非基准( base standard )要求，并不是在所有的通信实例中都应该使用这个特征。2. 可选支持；o: 无论特征执行与否，任何用o标注的特征都保留在实现(implementation)中。3. 有条件支持；c: 在所引用的c已经由本文档说明的条件下，任何用“c”标注的特征都应该被支持，这里代表一个数字。如果这些条件不满足，则该特征已不属于本文档的范围。4. 排除(excluded);x: 任何用“x”标注的特征都被排除在本文档之外，也就是说，当实现运转(behave)时，特征仿佛并没有被执行。95. 范围外；i: 任何用“i”标注的特征都不属于在本文档的范围，也就是说，它可以被忽略，因此不会成为文档一致性测试的的主体。 然而，即使程序(Procedures) 不被执行，支持型协议数据单元所有参数的语法都应该被执行(即接收机应该能对PDU解码)。7. MMS一致性 本节包括了MMS一致性要求的简短集合(Abbreviated Set)，该要求支持ACSI对MMS映射。1. “Value/Ref.”列注明了对参数值的限制，且(或)在本文档或其他文档中包含了对正文(text)的引用。2. “F/S”列反映了本功能型标准的要求。列中的每项都选自下面的术语：3. “客户机-CR”代表客户一致性要求。4. “服务器-CR”代表服务器一致性要求。7.1 要求的MMS服务列于表1中的MMS服务用于执行ACSI。表1 MMS 服务一致性要求MMS 协议数据单元客户机-CR服务器-CRF/SF/S环境与一般管理(Environment and General Management)启动(Initiate) mm终止(Conclude)mm放弃(Abort)mm向量存储显示管理(VMD management)取名称列表(GetNameList)mm取权能列表(GetCapabilityList)mm域管理(Domain Management)启动下载序列(InitiateDownloadSequence)删除域(DeleteDomian)oo变量访问(Variable Access)oo读(Read)写(Write)mm信息报告(InformationReport)mm取变量访问属性(GetVariableAcessAttributes)oo定义命名变量(DefineNamedVariable)om删除命名变量(DeleteNamedVariable)oo取命名变量列表属性(GetNamedVariableListAttributes)oo定义命名变量列表(DefineNamedVariableList)oo删除命名变量列表(DeleteNamedVariableList)oo服务错误(ServiceError)mm107.2 CBBS参数表2 CBB参数参数客户机一致性要求服务器一致性要求F/SValue/Ref.F/SValue/Ref.Str1omStr2ooVnamomValtC1C1VadrooVscaxxTpyooVlisooRealiiCeiiiC1：交替存取(alternate access)的限制性使用：为了使ACSI在廉价设备中的执行过程变得方便容易，定义了交替存取必须的兼容性限制。7.3 已确认(confirmed)服务的误差响应 服务的正响应见在以下的服务映射中。如果对一个由服务器决定的推理(reason)来说，有一个误差(error)阻碍了正确的响应，则MMS定义了一个适用于各种情况的统一误差响应格式。由此，该误差响应如下所示：表3 MMS 模型映射的误差响应服务：误差响应 MMS服务/参数/结果 服务器 客户机 注释响应 响应 误差类 误差类 m误差码 误差码 m辅助码 辅助码 o辅助说明 辅助说明 o 下面列举了可能来自一种失败的确认(confirmed)方法的响应误差码：表4 误差响应误差码(errorCode)Enum(误差号)ID(标识)0OBJECT_INVALIDDATED1HARDWARE_FAULT2TEMPORARILY_UNAVAILIABLE3OBJECT_ACCESS_DENIED4OBJECT_ UNDEFILED5TYPE_UNSUPPORTED6TYPE_INCONSISTENT7OBJECT_ATTRIBUTE_INCONSISTENT11Enum(误差号)ID(标识)8OBJECT_ACCESS_UNSUPPORTED9OBJECT_NON_EXISTENT10COMMUNICATIONS_ERROR11OBJECT_VALUE_INVALID8. 数据类型模型映射下表将原语数据类型映射为MMS原语数据类型：表5 原语数据类型映射抽象类型MMS类型MMS长度服务器客户机注释BOOL逻辑型n/ammBS8逻辑型阵列(数组)8位mm1BS16逻辑型阵列(数组)16位mm1BS32逻辑型阵列(数组)32位mm1Bsi逻辑型阵列(数组)i位mm1UI8无符号整型8位omI8整型8位omUI16无符号整型16位mmI16整型16位mmUI32无符号整型32位omI32整型32位omUIi无符号整型i位omIi整型I位omUF8字节型字符串1个字节omUF16字节型字符串2个字节omUF32字节型字符串4个字节omUFi字节型字符串i个字节omF8字节型字符串1个字节omF16字节型字符串2个字节omF32字节型字符串4个字节omFi字节型字符串i个字节omR32.23短实数型总共32位，其中8位为指数omR64.53实数型总共64位，其中11位为指数ooVSTR8可见字符串8个字节mmVSTR16可见字符串16个字节mmVSTR32可见字符串32个字节mmVSTRi可见字符串i个字节(可变)mmVSTR可见字符串以空值(Null)结束mmOSTRi字节型字符串I个字节omCP40Time1字节型字符串5个字节omAbsolute Time字节型字符串5个字节omCP24Time2a字节型字符串3个字节omCP32Time2a字节型字符串4个字节omCP56Time2a字节型字符串7个字节omBTIME4二进制时间4个字节mmBTIME6二进制时间6个字节mmSTRUCT结构n/amm1ARRAYij数组(阵列)对二维(或更高)有ij个元素omENUM8整型8位om2ENUM16整型16位om12抽象类型MMS类型 MMS长度 服务器 客户机 注释IDENT可见字符串 64位 m m 3BLOB可见字符串 32位 o o注释：1. 在对一个既包含任选元件，又包括非顺序(non-sequential)可选元件的结构进行编码时，第一个元素是蕴含位字符串(InclusionBitstring), IB, 显示其中包括的成员。为了区分所有将一个位字符串(bitstring)作为其第一个元素的结构，位字符串第一位保留作为指示符，如果为真，该位字符串(BITSTRING)为一个蕴含位字符串(InclusionBitstring)，IB, 并且表示任选元件蕴含(inclusion)。 由此位字符串(bitstring)的平衡(balance)扩展了长度1，表示它不是一个蕴含(inclusion )位图。在本节的后面可见到有关IB更详细的规则。2. 有意保留枚举的符号，以区分已知 (well known)值和自定义 (custom)值。已知、标准值为正，自定义值为负。3. IDENT可用于引用服务器范围内数据对象的任何组件(component)。IDENT的MMS映射为对一个可见字符串的映射。然而，在数据对象的抽象表示中，标识符的格式见？节。将该字符串变换到MMS变量访问规约(VariableAccessSpecification) 的方法见下面？节。9. 数据对象和数据集的范围 数据对象可以有三种范围-局部、服务器(SERVER)和非共享(NONSHARED)中的一种。这些范围映射为MMS名称(Name)范围，如下所示：表6 范围到MMS的映射ACSI 范围 MMS范围局部 DOMAIN(域)SERVER VMD非共享 AA10. 对象模型映射：数据对象数据对象模型定义如下：表7 数据对象对MMS的映射对象类 MMS类 服务器 客户机 注释数据对象 命名变量(Named Variable)mm属性 MMS对象/属性数据对象引用 见注释1mm1祖先(Ancestry) 可见字符串mo2范围 DOMAIN，VMD，AA3数据类型 类型说明(规约)mm取值 数据mm存取控制 存取方法(Access Method)可删除(Deletable) 可删除局部资源(LocalResource) 地址(Address)服务 MMS服务取数据对象值 读mm设数据对象值 写oo设数据 信息报告oo对象值(Unconfirmed) 取数据对象属性 取变量存取属性 (GetVariableAccessAttributes)mm生成数据对象 定义命名变量oo删除数据对象 删除命名变量oo13表8 数据对象：取数据对象值服务：取数据 MMS服务/变量/结果 服务器 客户机 注释对象值请求 读请求 带结果规约 带结果规约 数据列表对象 变量存取规约 参数=变量表mmom响应+ 读响应数据列表 对象变量存取规约 参数=变量列表任选 取值 存取结果列表cccc响应- 见上述的误差响应表9 数据对象：设定数据对象值服务：设定数据 MMS 服务器 客户机 注释对象值 服务/变量/结果请求 读请求 数据列表对象 变量存取规约 m m 参数=变量列表数据列表 数据列表 m m响应+ 写响应结果 响应 m m 响应- 见上述的误差响应表10 数据对象：设定数据对象(Unconfirmed)服务：设定数据对象值 MMS 服务器 客户机 注释未确认(unconfirmed) 服务/变量/结果请求 读请求 数据列表对象 变量存取规约 m m 参数=变量列表数据列表 数据列表 m m响应表11 数据对象：取数据对象属性服务：取数据 MMS服务/变量/结果 服务器 客户机 注释对象属性 请求 取变量存取属性 请求 数据对象引用 对象名/地址 m m响应+ 取变量存取属性 响应 类型 类型说明(specification) m m响应- 见上述的误差响应14表12 创建数据对象：创建数据对象服务： MMS 服务器 客户机 注释创建数据对象 服务/变量/结果请求 定义命名变量请求 数据对象引用 对象名 m m局部资源 地址 m m 类型 数据列表 m o响应 Def空响应- 见上述的误差响应表13 数据对象：删除数据对象服务： MMS 服务器 客户机 注释删除数据对象 服务/变量/结果请求 删除变量存取请求 数据对象引用 对象名 o o响应+ 删除变量存取 响应空 响应响应- 见上述的误差响应注释：1. 见关于数据对象引用映射的章节。注：当其为一消息的对象时，它映射为下面一节描述的MMS对象；当其作为数据传送时，它使用上述的可见字符串表示式。2. 祖先(Ancestry)包括了一个数据对象的祖先序列，对数据对象而言，它是一种特殊用途。3. 见上面的范围选项。4. 在请求选择的基础上为有条件的。(Conditional based on choice in request)5. 该值为对应于被数据对象名引用的数据对象类型的数据。1510.1.1 数据对象引用表示法的映射为将数据对象引用转换到MMS对象名，需要：1. 其范围映射为MMS范围，2. 任何具有原语数据类型的数据对象映射为同名的MMS命名变量，3. 包含在具有不足4个嵌套层的结构化数据对象中的任何数据对象映射为命名变量，该命名变量在嵌套描述(description)中的“.”映射为一个ACSII码“$”，作为名称的一部分。4. 具有4层或更多层的数据对象的任何组件(即结构)，除了映射为利用交替存取传送的组件名之外，还利用前述与其它层结合使用的规则，映射为一个MMS命名变量。5. 数据对象为数组(阵列)的任何组件，利用前面提到的规则，并包括数组名(up to and including the array name)，映射为一个MMS命名变量。对象的平衡映射为一个交替存取规约。6. 通过一个交替存取规约，可任意访问数据对象的任何组件，如果该数据对象为一个数组(阵列)元素或结构组件的话。7. MMS范围和MMS命名变量名一起用来表示一个MMS对象名。8. 如果继承后缀存在，在下面的情况下，可以将其忽略：仅用于自述，或不是标准消息的一部分。图3、4给出了一个逻辑节点模型如何映射为MMS及映射为一个实现(implementation)的示意图。在图4中描述了数据能通过名称或索引(如果要快速存取)访问的一个实例。编注-更详尽的描述将包括在下一版本的该部分。16单一模型众多命名变量单一字典实数据局部引用图3 对象建模及对MMS映射原理17命名变量 设备模型功能组件 功能组件数据对象数据对象数据对象功能组件 数据字典名称地址CBCCBC$DCCBC$CFCBC$MXCBC$CF$时钟TODCBC$VCBC$Var#1#11#12#13#121#122#123图4 对象建立起到MMS的映射模型(Object modelling an mapping to MMS) - 寻址10.1.1 任选性(optionality )的映射：蕴含位字符串(InclusionBitstring)，IBACSI 隐含地支持集合(aggregated)数据对象组件的任选性(optionality)。当被映射为MMS时，蕴含位字符串携带了哪些组件存在于该数据对象、而哪些组件不存在的信息。当下面的条件满足时，蕴含位字符串作为任何MMS结构化变量的第一个元素存在：1. 结构包含的组件可任选为存在或不存在，并且，被包含组件的集合不能确切地根据从结构的长度决定。(举例来说，任意被包含的组件并非是按顺序排列的，并且包括了第一个非强制性(non-mandatory)组件)。2. 结构包含了一个存储器总线输出(SBO)，远程计算机应用组(Tag)，安全措施(Security)， 或ACSI版(ACSIVersion)组件。 下表给出了IB的位定义。被定义位的总数随结构不同而变化，而且要比结构中组件的最大数目多8位以上。表14 数据对象定义：蕴含位字符串蕴含位字符串数据对象的位值位定义描述0IsInclusion如果是一个蕴含位字符串并且是结构的第一个元素则值为真(TRUE)1SBOSBO存在2TAGTAGS列表存在3SECURE密码约束存在(不可见)4ACSIVersionACSIVersion结构存在56 18蕴含位字符串数据对象的位值位定义描述781stPresent结构的第一个组件存在92ndPresent结构的第二个组件存在.按顺序依次判断下面的组件是否存在 对结构而言，当合成名称中分层(结构)数小于4层时，名称的开头是包含在结构中的命名变量，后面带有“$IB”标志。带可选蕴含(OptionalInclusion)结构的读取当包含结构完全被读取时，服务器总是包括IB，这一点适用于下面的情况：1. 如果被读取的是结构，则返回所包含的IB。2. 如果被读取的是结构的一个组件，并且组件本身不是结构，则无须返回IB。3. 如果被读取的是结构的一个组件，并且其本身是结构，则被返回的结构必须包含IB。接收结构读取(structure read)组件的客户机必须校验第一个组件，以决定它是否为IB(通过其类型位字符串的存在，且第一位被置为真加以识别)。如果是，则该IB必须被用于将被传送结构集里的元素与包含了完全集的参考模型(Reference model)中的元素作匹配。 带可选蕴含(OptionalInclusion)结构的写入 当一个完全结构包含了一个IB，或完全结构中通过写操作传送的数据元素以一个IB开始时，服务器不能对该结构进行写操作。 当包含结构正在被写入时，客户机不会包括IB。当正在写入数据类型为结构的数据对象值时，客户机必须通过MMS交替存取列出写操作中包括的所有组件。10.1.3 设备等同(DeviceIdentity)，DI 设备等同映射为带有数据类型结构的数据对象。它总是为一个名为“DI”的命名变量。见6.5对象模型映射：数据对象对MMS映射中的数据对象。10.1.4 逻辑节点模型，LN 逻辑节点模型映射为一个带数据类型结构的数据对象。见？对象模型映射：数据对象对MMS映射中的数据对象。10.1.5数据对象组，DOG 功能组件(FunctionalComponent)映射为一个带有数据类型结构的数据对象。见？对象模型映射：数据对象对MMS映射中的数据对象。1910.2 数据模型映射：数据集数据集模型按以下定义：表15 数据集对MMS模型的映射对象类 MMS类 服务器 客户机 注释数据集 命名变量列表(Named Variable List)mm属性 MMS对象/属性数据对象列表引用 变量列表名范围 DOMAIN，VMD，AA 访问控制 访问方法可删除(Deletable) Deletable数据对象引用列表 变量列表mmmm服务 MMS服务取数据集元素名 取命名变量列表属性取数据集值 读创建数据集