通信及规约基础知识

1、通信及规约通信及规约基础知识二、二、通信介质通信介质三、三、现场总线现场总线一、通信基础一、通信基础四、通信四、通信规约规约通信基础通信基础l什么是通信？什么是通信？通过某种通过某种媒介媒介进行的信息交流与传递进行的信息交流与传递 。l为什么要通信？为什么要通信？信号采集信号采集设备控制设备控制。通信基础通信基础通信基础通信基础AB数据单工通信方式单工通信方式AB数据半双工通信方式半双工通信方式AB数据全双工通信方式全双工通信方式单工：信息只能单向传输单工：信息只能单向传输半双工：信息可以双向传输，但在某一时刻只能单向传输半双工：信息可以双向传输，但在某一时刻只能单向传输全双工：单工信息可以同

2、时双向传输，一般采用四线式结构全双工：单工信息可以同时双向传输，一般采用四线式结构. .常见传输方式通信介质通信介质l什么是通信介质？什么是通信介质？ 联接设备间的中间介质，也是信号传输的媒体。联接设备间的中间介质，也是信号传输的媒体。l通信介质的种类？通信介质的种类？双绞线双绞线光纤光纤同轴电缆同轴电缆。通信介质通信介质l4芯屏蔽双绞线用于RS232/RS485/RS422l超五类屏蔽双绞线用于以太网l六类屏蔽双绞线用于以太网通信介质之双绞线通信介质之双绞线FC型：金属双重螺旋终止型结构ST型：金属圆型卡口式结构SC型：矩形塑料插拔式结构，易拆装 注意：单模、多模设备与光纤的匹配。单模（Si

3、ngle-Mode）纤芯直径为8.3m，包层外直径125m，1310nm和1550nm多模（Multi-Mode）纤芯直径为5062.5m，包层外直径125m，850nm和1300nm 通信介质之光纤通信介质之光纤通信介质之常用接口通信介质之常用接口通信相关产品通信相关产品现场总线现场总线l什么是现场总线？什么是现场总线？ 现场总线是用于过程控制现场仪表与控制室之间现场总线是用于过程控制现场仪表与控制室之间的一个标准的、开放的、双向的多站数字通信系统。的一个标准的、开放的、双向的多站数字通信系统。RS232/RS485/RS422EtherNetCAN LONWorksProfiBusWorl

4、dFIP。现场总线l 现场总线的种类？现场总线的种类？RS232/RS485/RS422R-232C R-232C R-485R-485R-422R-422工作方式工作方式全双工全双工半双工半双工全双工全双工最大传输距离最大传输距离15m15m1.2km1.2km1.2km1.2km最大传输速率最大传输速率20Kb/S20Kb/S10Mb/s10Mb/s10Mb/s10Mb/s推荐波特率推荐波特率9600b/s9600b/s4800/19200b/s4800/19200b/s4800/19200b/s4800/19200b/s逻辑电平逻辑电平1 1-15V-5V-15V-5V-200mV-6V

5、-200mV-6V-200mV-6V-200mV-6V逻辑电平逻辑电平0 0+5V+15V+5V+15V+200mV+6V+200mV+6V+200mV+6V+200mV+6V传输方式传输方式点对点点对点差分差分差分差分以太网l以太网基本知识 1）网络地址知识 IP地址；MAC地址；子网掩码；网关地址 2）常用网络命令ping，ipconfig 3）TCP/IP通信方式 server；client；本地IP,本地端口号；远方IP，远方端口号； 4）UDP通信方式本地IP,本地端口号；远方IP，远方端口号；连线橙白| 橙 | 绿白| 蓝 | 蓝白| 绿 | 棕白| 棕以太网RJ-45RJ-45接

6、头接头1 1RJ-45RJ-45接头接头2 2针号针号功能功能针号针号功能功能1 1发送发送 + +3 3接收接收 + +2 2发送发送 - -6 6接收接收 - -3 3接收接收 + +1 1发送发送 + +6 6接收接收 - -2 2发送发送 - -232通信通信485总线485+485+和和485- 485- 数据线一定要互为双绞数据线一定要互为双绞. . 布线一定要布多股屏蔽双绞线布线一定要布多股屏蔽双绞线, ,多股是为了备用多股是为了备用, ,屏蔽是为了出屏蔽是为了出现特殊情况时调试现特殊情况时调试, ,双绞是因为双绞是因为485485通讯采用差模通讯原理通讯采用差模通讯原理, ,双

7、绞双绞的抗干扰性最好的抗干扰性最好. .不采用双绞线不采用双绞线, ,是极端错误的是极端错误的. . 485485总线一定要是手牵手式的总线结构总线一定要是手牵手式的总线结构, ,坚决杜绝星型连接和分坚决杜绝星型连接和分叉连接叉连接. . 设备供电的交流电及机箱一定要真实接地设备供电的交流电及机箱一定要真实接地, ,而且接地良好而且接地良好. . 有很多地方表面上有三角插座有很多地方表面上有三角插座, ,其实根本没有接地其实根本没有接地, ,要小心要小心. .接接地良好时地良好时, ,可以确保设备被雷击可以确保设备被雷击 浪涌冲击浪涌冲击 静电累计时静电累计时 可以配可以配合设备的防雷设计较好

8、地释放能量合设备的防雷设计较好地释放能量. .保护保护485485总线设备和相关芯总线设备和相关芯片不受伤害片不受伤害. . 避免和强电走在一起避免和强电走在一起, ,以免强电对其干扰以免强电对其干扰. . 485总线422总线总线以太网以太网通信规约通信规约通信规约通信规约l什么是通信规约？什么是通信规约？ 两个实体间想成功地通信，必须“说同样的语言”，按既定的控制法则来保证相互的配合。在通信内容、怎样通信及何时通信等方面，两个实体要遵从相互可以接受的一组约定和规则。这些约定和规则的集合称为协议。 协议一般对数据的传送格式、传输规则以及通信所必需的严格步骤做了详细的定义。协议三要素：1、语法

9、；确定双方“如何讲”，由逻辑说明构成。2、语义；确定双方“讲什么”，由过程说明构成。3、定时规则;指出事件的顺序和速度匹配、排序。l规约有哪几类？问答式；典型规约：101主动上送；典型规约：CDT问答+主动上送；典型规约：104常用规约IEC60870-5-101IEC60870-5-103IEC60870-5-104CDTMODBUSDNPIEC61850厂家自定义规约常用规约定长帧报文格式变长帧报文格式 启动字符（68H）报文长度报文长度（重复） 启动字符（68H） 控制字 链路地址 类型标识 信息元素数目 传送原因 应用单元地址 信息元素 .幀校验和 结束字符（16H） 101规约启动字

10、符（10H）控制字 链路地址 校验和 结束字符（16H） 101规约P1:S7:C2Send: - 101主 - 复位远方链路10 40 01 41 16Echo: - 101子 - 确认10 80 01 81 16Send: - 101主 - 请求链路状态10 49 01 4A 16Echo: - 101子 - 响应链路状态10 AB 01 AC 16Send: - 101主 - 召唤一级数据10 7A 01 7B 16Echo: - 101子 - 初始化结束68 09 09 68 88 01 46 01 04 01 00 00 00 D5 16Send: - 101主 - 总召唤68 09

11、 09 68 53 01 64 01 06 01 00 00 14 D4 16Echo: - 101子 - 总召唤确认68 09 09 68 A0 01 64 01 07 01 00 00 14 22 16Send: - 101主 - 召唤一级数据10 7A 01 7B 16Echo: - 101子 - 不带时标的单点信息68 33 33 68 A8 01 01 AB 14 01 01 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 0000 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 01 00 00 00 00 0

12、0 0001 00 01 00 00 00 00 6E 16Send: - 101主 - 召唤一级数据10 7A 01 7B 16Echo: - 101子 - 总召唤结束68 09 09 68 88 01 64 01 0A 01 00 00 14 0D 16Send: - 101主 - 时间同步68 0F 0F 68 44 FF 67 01 06 FF 00 00 EE 3E 29 00 02 0C 63 76 16Send: - 101主 - 召唤二级数据10 5B 01 5C 16Echo: - 101子 - 无数据10 89 01 8A 16Send: - 101主 - 召唤二级数据10

13、 5B 01 5C 16Echo: - 101子 - 无数据10 89 01 8A 16CDT规约CDT规约的数据帧举例帧格式帧格式同步字同步字控制字控制字信息字信息字1 1信息字信息字n n同步字同步字CDT规约帧类别代帧类别代号号定定义义上行上行 E=0下行下行 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）升降选择85H电能脉冲数值（D2帧）升降执行26H事件顺序记录（E帧）升降撤消57H设定命令A8HD9H7AH设置时钟0BH设置时钟校正值4CH召唤子站时钟3DH复归命令9EH广播命令EFH功能码代号字数用途信息

14、位数容量00H7FH128遥测1625680H81H2事件顺序记录64409684H85H2子站时钟返送64186H89H4总加遥测1688AH1频率1628BH1复归命令(下行)16168CH1广播命令(下行)1616A0HDFH64电能脉冲计数值3264E0H1遥控选择(下行)32256E1H1遥控返校32256E2H1遥控执行(下行)32256E3H1遥控撤消(下行)32256E4H1升降选择(下行)32256E5H1升降返校32256E6H1升障执行(下行)32256E7H升障撤消(下行)32256E8H1设定命令(下行)32256ECH1子站状态信息81 EDHl设置时钟校正值(下行

15、)321EEHEFH2设置时钟(下行)641F0HFFH16遥信325l2CDT规约Send: - CDT Send: - CDT 子子 - - 遥信状态遥信状态 D1D1EB 90 EB 90 EB 90EB 90 EB 90 EB 9071 F4 01 01 02 2871 F4 01 01 02 28F0 00 13 00 2C 2DF0 00 13 00 2C 2DSend: - CDT Send: - CDT 子子 - - 重要遥测重要遥测 A AEB 90 EB 90 EB 90EB 90 EB 90 EB 9071 61 08 01 02 0A71 61 08 01 02 0A0

16、0 6C 18 4A 19 2700 6C 18 4A 19 2701 A8 18 00 00 2101 A8 18 00 00 2102 00 00 00 00 3B02 00 00 00 00 3B03 00 00 70 22 1503 00 00 70 22 1504 70 23 F0 22 4604 70 23 F0 22 4605 A0 E1 98 EF 8205 A0 E1 98 EF 8206 48 A2 00 00 0106 48 A2 00 00 0107 00 00 00 00 D607 00 00 00 00 D6Recv: - DISA Recv: - DISA 主主 - - 遥控选择遥控选择EB 90 EB 90 EB 90 EB 90 EB 90 EB 90 71 61 03 00 00 FD 71 61 03 00 00 FD E0 CC 00 CC 00 97 E0 CC 00 CC 00 97 E0 CC 00 CC 00 97E0 CC 00 C