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文档简介
第一章CDT规约CDT是英文CyclicDigitalTransmission的缩写,即循环数字传送方式,这种规约称为循环式通信规约,此规约于1991年11月4日由原能源部发布,1992年5月1日正式实施,随着电网与通讯技术的不断发展,CDT规约已较少应用在厂站与主站间的通讯,只出现于老旧RTU厂站信息的远程传送,但CDT规约仍然广泛应用于厂站内部设备间的通讯,如厂站消弧线圈信息采集、厂站直流信息采集、风电场风机信息采集等方面。在电力自动化系统所有通讯规约中,CDT规约相对较为简单易懂,如能深刻的掌握理解,对厂站自动化系统的建设维护和老旧RTU厂站的故障排查提供有力支撑。第一节规约总述CDT规约为循环式信息传送规约,发送端周期的、周而复始的向接收端发送信息,不顾及接收端的状态、需求及接收能力,也不要求接收端给于回答。CDT规约报文采用可变帧长度与多种帧类别循环传送方式,报文长度与类型变化较大,在此通过原理与实例,分类展示各种类型的报文,使读者全面深刻地掌握CDT规约的解析方法。1字节与位排列CDT规约报文的字节由低到高(B1到Bn)、从上到下进行排列,每个字节分成8位,每字节由高到低排列(B7到低B0)、左右排列进行排列,报文帧的字节、位排列如“CDT-1:报文字节、位排列图”所示。B7B6B5B4B3B2B1B0B1B7……B0B2………B7……B0Bn图CDT-1:报文字节、位排列图2码位传送规则CDT规约依托于专用通道(4线专用或3线232),向接收端传送报文帧,发码规则较为简单,即:低字节先送,高字节后送;字节内低位先送,高位后送。3信息传送优先顺序CDT规约按照信息的重要程度,信息传送存在优先顺序,变位遥信优先传送,重要遥测更新循环时间较短,通过随机、循环和插入三种形式传送,以满足信息传送的实时性与可靠性,特别注意变为遥信、遥控与遥调的返校信息连续插送三遍必须在同一帧内,不许跨帧,若本帧不够连续插送三次,全部改到下一帧,同时若被插帧是A、B、C或D帧时,原信息字被代替,帧长不变,若被插帧是E帧,应在SOE完整信息字之间插入,原帧长相应加长。信息传送的优先顺序如下:上行:(1)子站时钟返回,插入传送;(2)变位遥信,插入传送;(3)遥控、遥调命令的返校信息,插入传送;(4)重要遥测;(5)次要遥测;(6)一般遥测;(7)遥信状态信息(总遥信);(8)电能脉冲计数值;(9)事件顺序记录。下行:(1)召唤子站时钟及设置子站时钟;(2)遥控遥调命令;(3)广播命令;(4)复归命令。4传送时间要求CDT规约制定了一些传送信息时间要求,主要体现在变位遥信与遥测量上,变位遥信传送时间不大于1S,重要遥测传送时间不大于3S,次要遥测传送时间不大于6S,一般遥测传送时间不大于20S。
第二节报文帧结构CDT报文以帧为单位传送,,除少数帧(如复归命令等)只有报文头与控制字外,其它帧都包括同步字、控制字与信息字三部分,信息字的数量以实际需要设定,帧长度可变,其结构如“图CDT-2:帧结构图”。同步字控制字信息字1……….信息字n同步字………图CDT-2:帧结构图1同步字为确保报文具有较好的自相关性,每帧前6个字节为同步字,除小部分采用反方向方式,即:D709D709D709,正常方式采用EB90EB90EB90,十六进制排列方式如“图CDT-3:同步字排列方式”。反方向方式是每两个字节反方式排列,正常EB90H同步字二进制方式1110101110010000,反方向D709H二进制方式1101011100001001。EBH90HEBH90HEBH90H图CDT-3:同步字排列方式2控制字控制字共有6个字节,分别控制字节、帧类别、信息字数n、源站址、目的站址和校验码。控制字结构如“图CDT-4:控制字结构图”。B7B0控制字节帧类别信息字数n源站址目的站址校验码图CDT-4:控制字结构图2.1控制字节控制字节定义了信息帧的组成方式、形式与结构,其组成如“图CDT-5:控制字节组成结构图”所示。ELSD0001图CDT-5:控制字节组成结构图E:扩展位(正常帧与扩展帧判断位)当E=0时使用正常定义的帧类别;当E=1时帧类别可另行定义,使用扩展功能。L:帧长定义位(有无信息字判断位)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。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,有实际意义,源站址字节表示信息始发站的站号,即子站站号;D=1表示目的站址字节有内容,有实际意义,目的站址字节代表主站站号。在下行信息中,S=1表示控制字中源站址有内容,源站址有实际意义,即主站站号;D=1表示目的站址字节有内容,有实际意义,目的站址字节代表子站站号;D=0表示目的站址字节内容为FFH,即代表广播命令,所有站同时接收并执行此命令。一般情况下,不允许上行信息和下行信息中若同时S=0、D=0,表示源站址和目的站址无意义。控制字节低四位为保留部分,一般设为0001。CDT规约中的控制字节在我们电网系统中应用的所有报文都为71。01110001分别是0-没有扩展功能,1-表示本帧有信息,1-源站址有定义,1-目的站址有定义,0001-保留部分。若没有信息字,报文帧的控制字节就是00110001,为31。2.2帧类别帧类别字节可以判别传送信息帧的类型,具体的定义如“表CDT-1帧类别代号定义表”所示。表CDT-1:帧类别代号定义表帧类别码定义上行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)遥控撤销F4H遥信状态(D1帧)升降选择85H电能脉冲计数值(D2帧)升降执行86H下装电能脉冲初始值26H事件顺序记录(E帧)升降撤销57H主控GPS后台校时(F帧)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广播复归主控命令9EH广播冻结电能命令EFH2.3源站址与目的站址源站址即信息发送端,目的站址即信息接收端。如规约用于厂站与调度间信息传输时,下行信息的源站址为主站,上行信息的源站址为厂站,下行信息的目的站址为厂站,上行信息的目的站址为主站。如规约用于厂站直流信息采集,下行信息的源站址为总控或通讯机,上行信息的源站址为直流信息采集终端,下行信息的目的站址为直流信息采集终端,上行信息的目的站址为总控或通讯机。源站址与目的站址用两个字节(16位二进制)表示,因此范围为0~255。2.4校验码CDT规约的校验码为循环冗余校验码CRC,CRC是英文CyclicRedundancyCheck的简称,是数据通信领域中最常用的一种高效差错校验码,其特征是信息字段和校验字段的长度可以任意选定,任意一个信息字段二进制位串的代码都可以选择一种系数仅为‘0’和‘1’取值的多项式进行校验码计算,因此信息字长度、多项式、校验码长度的确定,都可以根据规约的应用要求来确定。循环冗余校验码(CRC)的基本原理是在K位信息码后再拼接R位的校验码,整个编码长度为N位,因此,这种编码又叫(N,K)码。对于一个给定的(N,K)码,可以证明存在一个最高次幂为N-K=R的多项式G(x)。根据G(x)可以生成K位信息的校验码,而G(x)叫做这个CRC码的生成多项式。循环冗余校验码是基于将位串看成是系数为0或1的多项式,一个K位帧可以看成是从Xk-1到X0的k-1次多项式的系数序列。如果采用多项式编码的方式,发送方和接收方必须事先商定一个生成多项式G(x),生成多项式的高位和低位必须是1。基本思想是:将校验和加在帧的末尾,使这个带校验和帧的多项式能被G(x)除尽。当接收方收到带校验和帧时,用G(x)去除它,如果有余数,则传输出错。在CDT报文中,控制字与信息字都存在校验码,每6个字节有1个校验字节,在48位二进制控制字或信息字中,前40位为信息实体,后8位是校验码,生成多项式为G(x)=x8+x2+x+1。校验原理是将接收报文的校验码与通过前40位计算得到的校验码进行比较,如果2个校验码存在偏差,那么数据传输存在问题,反之正常。3信息字信息字代表真正的信息内容,每个信息字由6个字节构成,每帧报文可以有多个信息字。信息字的组成如“图CDT-6:信息字结构图”所示,功能码1个字节、信息数据码4个字节、校验码1个字节。功能码信息字节1信息字节2信息字节3信息字节4校验码图CDT-6:信息字结构图3.1功能码每个信息字第1个字节为功能码,一个字节为8位二进制,因此信息字的功能码有256个,分别是00H~FFH,代表不同信息用法,功能码的定义具体如“表CDT-2:功能码定义表”所示。表CDT-2:功能码定义表功能码代号字数用途信息位数容量00H~7FH128遥测1625680H~81H2事件顺序记录6421582H~83H备用84H~85H2子站时钟返送64186H~89H4总加遥测1688AH1频率1628BH1广播复归主控命令(下行)16168CH1广播冻结电能命令(下行)16168DH~9FH19遥信(水位)32608A0H~DFH64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遥控撤销(下行)32256E4H1升降选择(下行)32256E5H1升降返校32256E6H1升降执行(下行)32256E7H1升降撤销(下行)32256E8H1设定命令(下行)32256E9H1备用EAH1备用EBH1备用ECH1子站状态信息81EDH1设置时钟校正值(下行)321EEH~EFH2设置时钟(下行)641F0H~FFH16遥信32512CDT规约在电力自动化系统中传输的信息主要有以下几种。(1)遥测:00H~7FH(2)事件顺序记录:80H~81H(3)遥信:F0H~FFH(4)设置时钟:EEH~EFH(5)遥控选择:E0H、遥控返校:E1H、遥控执行:E2H、遥控撤销:E3H(6)升降选择:E7H、升降返校:E5H、升降执行:E6H、升降撤销:E7H3.2信息字节每个信息字有4个信息字节,在传送四遥信息时,分前后两个部分,信息字节1与信息字节2为前部分,信息字节3与信息字节4为后部分。遥信信息前部分表示n~n+15,后面部分是[n+15]~[n+15]+15;遥测信息前面部分表示第n点,后面部分表示第n+1点;遥控遥调前后部分都表示完整的一次命令信息。传送对时信息时,除毫秒外(第一个信息字的前部分),其他都是单字节表示时间信息。
第三节报文分类解析1设置时钟时钟设置包括主站下行设置时钟命令与子站时钟返送。1.1下行设置时钟命令主站下行设置时钟命令由主站产生并下发,整帧报文中有1个同步字、1个控制字与2个信息字。同步字EB90EB90EB90,控制字的控制字节71H,帧类别为7AH,信息字数为02H。第一个信息字功能码为EEH,信息字节1与信息字节2分别表示毫秒低位与高位,组合成16位二进制表示毫秒(只用前10位B9~B0),信息字节3表示秒,信息字节4表示分。第二个信息字功能码为EFH,信息字节1表示时,信息字节2表示日,信息字节3表示月,信息字节4表示年。主站下行设置时钟命令结构如“图CDT-7:下行设置时钟命令帧结构图”所示。控制字节(71H)功能码(EEH)功能码(EFH)帧类别7AH毫秒(低)时信息字数(02H)毫秒(高)日源站址秒月目的站址分年校验码校验码校验码图CDT-7:下行设置时钟命令帧结构图报文举例:EB90EB90EB90717A02012189EE00000B3196EF1205066A16同步字:EB90EB90EB90。控制字:控制字节71,帧类别7A,信息字数02,源站址01(表示主站),目的站址21(表示33号厂站或设备),89为校验码。第一个信息字:功能码EE;信息字节1表示毫秒低位,即00;信息字节2表示毫秒高位,即00,因此信息表示0毫秒;信息字节3表示秒,即0B,因此信息表示11秒;信息字节4表示分,即31,因此信息表示49分。第二个信息字:功能码EF;信息字节1表示时,即12,因此信息表示18时;信息字节2表示日,即05,因此信息表示5日;信息字节3表示月,即06,因此信息表示6月;信息字节4表示年,即6A,基数为1900,因此信息表示1900+106=2006,即2006年。信息设置时间为:2006年6月5日18时49分11秒00毫秒1.2子站时钟返送子站时钟返送采用随机插入传送方式,而且只插送一遍,仅有信息字,没有控制字,分两个信息字传送。第一个信息字表示子站时钟,即子站收到召唤时钟命令的控制字判明帧类型的时刻,此信息字功能码为84H,信息字节1与信息字节2表示毫秒低位与高位(只用前10位b9~b0),信息字节3表示秒,信息字节4表示分。第二个信息字表示表示等待时间,即从读子站时钟的时刻起至返送子站时钟的信息字插入上行信息开始传送的时刻为止的时间间隔,此信息字功能码为85H,信息字节1与信息字节2表示毫秒低位与高位(只用前10位b9~b0),信息字节3表示秒,信息字节4表示分。具体的结构如“图CDT-8:子站时钟返送结构图”所示。功能码(84H)功能码(85H)毫秒(低)毫秒(低)毫秒(高)毫秒(高)秒秒分分校验码校验码图CDT-8:子站时钟返送结构图2遥信遥信信息分为全遥信与变位遥信两种,全遥信定时周期上送,而变位遥信为保证其较好的实时性,插入传送。2.1全遥信全遥信即每隔一段时间发送端向接受端传送一次完整的遥信信息,一帧全遥信报文包括1个同步字、1个控制字和多个信息字。同步字是EB90EB90EB90。控制字包括六个部分,控制字节为71H;帧类别F4H;信息字数按需要传送的遥信信息量确定,每个信息字传送32个遥信位;源站址为信息发送端地址;目的站址为信息接受端地址;校验码在下文统一深入解析。每个信息字包括功能码、信息内容与校验码,功能码的范围是F0H~FFH,以所需传送的遥信数量有关,最多不能超过512个,每个信息字传送32个,如有64个遥信位需要传送,那全遥信信息字只需2个(F0与F1),如要传送的遥信有500个,那就需要16个信息字,同时信息内容部分分成前后两部分,前面部分由遥信遥信i段(低)与遥信i段(高)组成了16个遥信位置信号,后面部分由遥信遥信i+1段(低)与遥信i+1段(高)也组成了16个遥信位置信号。全遥信的信息结构如“图CDT-9:全遥信信息结构图”所示,每个全遥信信息字结构如“图CDT-10:遥信信息字结构图”所示,遥信字i代表16个遥信,地位是从0到7,高位是从8到15。控制字节(71H)功能码(F0H~FFH)帧类别F4H遥信i段(低)信息字数遥信i段(高)源站址遥信i+1段(低)目的站址遥信i+1段(高)校验码校验码图CDT-9:全遥信信息结构图功能码(F0~FFH)B7……B0遥信字iB15……B8B7……B0遥信字i+1B15……B8校验码图CDT-10:遥信信息字结构图报文举例:EB90EB90EB9071F4050201B5F0F28000002EAF1D0240000B1F20200020034F330000000F9F40000000079同步字:EB90EB90EB90控制字:控制字节71;帧类别F4表示全遥信;信息字数05表示本帧信息字个数为5,信息字功能码分别是F0、F1、F2、F3、F4;源站址02;目的站址01;校验码B5。第一个信息字:功能码F0;信息字节1与信息字节2组成信息字前部分表示从0到15位遥信,信息字前部分2800变成高低位顺序排列为0028,转换成二进制0000000000101000,因此从0开始的第3位和第5位遥信为动作,其他(0到15)都是复归状态。信息字节3与信息字节4组成信息字后部分表示从16到31位遥信,信息字后部分0002变成高低位顺序排列为0200,转换成二进制0000001000000000,因此从0开始的第25位遥信为动作,其他(16到31)都是复归状态。第二个信息字:功能码F1;信息字节1与信息字节2组成信息字前部分表示从32到47位遥信,信息字前部分D024变成高低位顺序排列为24D0,转换成二进制0010010011010000,因此从0开始的第36位、第38位、第39位、第42位和第45位遥信为动作,其他(32到47)都是复归状态。信息字节3与信息字节4组成信息字后部分表示从48到63位遥信,信息字后部分0000变换高低位顺序并转换成二进制是0000000000000000,因此从48位到63位遥信都是复归状态。第三信息字:功能码F2;信息字节1与信息字节2组成信息字前部分表示从64到79位遥信,信息字前部分2020变成高低位顺序排列为2020,转换成二进制0010000000100000,因此从0开始的第69位和第77位遥信为动作,其他(64到79)都是复归状态。信息字节3与信息字节4组成信息字后部分表示从80到95位遥信,信息字后部分0200变成高低位顺序排列为0002,转换成二进制0000000000000010,因此从0开始的第81位遥信为动作,其他(81到95)都是复归状态。第四信息字:功能码F3;信息字节1与信息字节2组成信息字前部分表示从96到111位遥信,信息字前部分3000变成高低位顺序排列为0030,转换成二进制0000000000110000,因此从0开始的第100位和第101位遥信为动作,其他(96到111)都是复归状态。信息字节3与信息字节4组成信息字后部分表示从112到127位遥信,信息字后部分0000变换高低位顺序并转换成二进制是0000000000000000,因此从112到127位遥信都是复归状态。第五信息字:功能码F4;信息字节1与信息字节2组成信息字前部分表示从128到143位遥信,0000变换高低位顺序并转换成二进制是0000000000000000,因此从128到143位遥信都是复归状态。信息字节3与信息字节4组成信息字后部分表示从144到159位遥信,信息字后部分0000变换高低位顺序并转换成二进制是0000000000000000,因此从144到159位遥信都是复归状态。2.2变位遥信变位遥信相对其他信号较为重要,要求传送时间不大于1S,因此规约通过插入传送的方式解决,并且随机插入,连续传送三遍。因此变位遥信没有同步字与控制字,只有信息字。其结构和全遥信信息字结构相同,如“图CDT-11:遥信信息字结构图”所示。功能码(F0~FFH)遥信i段(低)遥信i段(高)遥信i+1段(低)遥信i+1段(高)校验码图CDT-11:遥信信息字结构图报文举例:EB90EB90EB907161190201F5F2A0000000CDF2A0000000CDF2A0000000CD0300000000590400000000700500000000120633001800D8070000FF47D30882003E00D4091100C20727…………同步字:EB90EB90EB90控制字:控制字节71;帧类别61表示重要遥测,信息字数19表示本帧信息字数25个,源站址02,目的站址01。信息字:信息字只解析插入部分,连续插入三次F2A0000000CD,功能码F2表示遥信信息从64到95位(从0开始计算)有遥信变位情况发生,变位后第69位和71位遥信动作,其他(64到95)都是复归状态。变位情况应与上次总遥信进行比较得出,若上次总遥信情况F28000000003,因此从0开始的第71位遥信动作,其他(64到95)都是复归状态。因此发生变位的遥信为从0开始的第69位。2.3SOESOE即事件顺序记录,把发生的事件时间(主要指变位信息)按先后顺序将有关的内容记录下来,这就是事件顺序记录。SOE信息的设置便于调度运行人员对事故的判断与分析,提高调度策略与运行操作的效率。每帧SOE信息包括1个同步字、1个控制字和2个信息字。控制字的控制字节为71H,帧类别为26H,信息字数02H,源站址为子站,目的站址为主站。信息字有2个,第一个信息字功能码为80H,信息字节1与信息字节2分别代表毫秒低位与毫秒高位,表示毫秒。信息字节3表示秒,信息字节4表示分;第二个信息字功能码为81H,信息字节1表示时,信息字节2表示日,信息字节3与信息字节4代表对象号与位置状态,B0-B14表示对象号,B15表示位置状态(分合)。SOE报文具体结构如“图CDT-12:SOE报文帧结构图”所示。控制字节(71H)功能码(80H)功能码(81H)帧类别26H毫秒(低)时信息字数(02H)毫秒(高)日源站址秒对象号(低)目的站址分b15b14……b8校验码校验码校验码图CDT-12:SOE报文帧结构图报文举例:EB90EB90EB9071260202014280C90306333E810E1B5C0070同步字:EB90EB90EB90控制字:控制字节71;帧类别26表示SOE信息;信息字数02表示本帧有2个信息字;源站址为02;目的站址01。第一个信息字:功能码80;信息字节1与信息字节2为毫秒的低高位,03C9转换成十进制为969;信息字节3表示秒,06表示6秒;信息字节4表示分,33表示51分。第二个信息字:功能码81;信息字节1表示时,0E表示14时;信息字节2表示日,1B表示27日;信息字节3与信息字节4表示对象号与状态,5C00高低位转换变成005C,转换成二进制为0‖000000001011011,最高位为0,表示分,其它位计算得到为92,表示第92点遥信。因此本段报文的解析结果:27日14是51分6秒969毫秒第92点遥信发生分。3遥测CDT规约报文中的依据遥测信息的重要性不同分成三种,分别是重要遥测、次要遥测和一般遥测。3.1重要遥测重要遥测是CDT规约中传输遥测信息最快的一种报文,每帧重要遥测由1个同步字、1个控制字和若干个信息字组成。同步字没有什么变化;控制字的控制字节为71H,帧类别为61H,信息字数依照发送端设置的重要遥测数量来确定,源站址为子站,目的站址为主站;每个信息字代表两个遥测,前部分第一个,后部分为第二个,每16位表示一个遥测值,但只有0-11位有效,12-15位预留,第11位为符号位,信息字的功能码为00H~7FH,00H代表0点与1点,01代表02点与03点,以此类推,7F代表254点与255点,所以CDT规约最多传送重要遥测256个点。具体如图CDT-13和图CDT-14所示。控制字节(71H)帧类别61H信息字数源站址目的站址校验码图CDT-13:重要遥测报文头结构图功能码(00H~7FH)B7……B0遥测字iB15B14××B11…B8B7……B0遥测字i+1B15B14××B11…B8校验码图CDT-14:重要遥测报文内容结构图报文举例:EB90EB90EB9071610613018D003507970F64…0F5A0E510FB7同步字:EB90EB90EB90;控制字:控制字节为71,帧类别为61表示重要遥测,信息字数为10表示本帧共有16个信息字;源站址为13表示第19个站,目的站址为01表示主站。第一个信息字:00为功能码,00表示遥测第0点与第1点,3507表示遥测量第0点,进行计算7*256+3*16+5=1845,970F表示第1个遥测量,用二进制表示为:0000111110010111(高四位保留),b11=1表示此遥测量为负值,需取补码计算,即化为2进制后取反加1,转换成0000000001101001(高四位保留),进行计算-(6*16+9)=-105。3.2次要遥测次要遥测每帧由1个同步字、1个控制字和若干个信息字组成。同步字没有什么变化;控制字的控制字节为71H,帧类别为C2H,信息字数依照发送端设置的次要遥测数量来确定,源站址为子站,目的站址为主站;每个信息字代表两个遥测,前部分第一个,后部分为第二个,每16位表示一个遥测值,但只有0-11位有效,12-15位预留,第11位为符号位,信息字的功能码为00H~7FH,00H代表0点与1点,01代表02点与03点,以此类推,7F代表254点与255点,所以CDT规约最多传送次要遥测256个点。具体如图CDT-15和图CDT-16所示。控制字节(71H)帧类别B3H信息字数源站址目的站址校验码图CDT-15:次要遥测报文头结构图功能码(00H~7FH)B7……B0遥测字iB15B14××B11…B8B7……B0遥测字i+1B15B14××B11…B8校验码图CDT-16:次要遥测报文内容结构图报文举例:EB90EB90eb9071C2200101D420000000009B
2100000000F9
22000000005F23000000003D2400000000142500000000762600000000D0
2700000000B2
2800000000822900000000E02A0000000046
2B00000000242C000000000D
2D000000006F2E00000000C92F00000000AB
3000000000A9
3100000000CB32000000006D
33000000000F
3400000000263500000000443600000000E2
3700000000803800000000B0
3900000000D2
3A00000000743B0000000016
3C000000003F
3D000000005D3E00000000FB3F0000000099同步字:EB90EB90EB90;控制字:控制字节为71,帧类别为C2表示次要遥测,信息字数为20表示本帧共有32个信息字;源站址为01表示第1个站,目的站址为01表示主站。信息字:控制字从20到3F共32个,遥测值都是0000表示遥测量为0。3.3一般遥测一般遥测每帧由1个同步字、1个控制字和若干个信息字组成。同步字没有什么变化;控制字的控制字节为71H,帧类别为B3H,信息字数依照发送端设置的次要遥测数量来确定,源站址为子站,目的站址为主站;每个信息字代表两个遥测,计算表示方式与重要遥测与次要遥测一样。具体如“图CDT-17:一般遥测报文帧结构图”所示。功能码(00H~7FH)B7……B0遥测字iB15B14××B11…B8B7……B0遥测字i+1B15B14××B11…B8校验码图CDT-17:一般遥测报文帧结构图4控制CDT规约中控制报文主要有两类,分别是遥控与遥调,遥控即Telecommand,远程改变运行设备状态(设备状态只有两种)的操作;遥调即Teleadjusting,对具有两个以上状态的运行设备进行状态切换控制。4.1遥控遥控命令的执行分为遥控选择、遥控返校、遥控执行、遥控撤销四个部分,4.1.1遥控选择遥控选择是下行报文,由1个同步字、1个控制字和3个信息字组成。同步字没有什么变化,EB90EB90EB90或者D709D709D709。控制字的控制字节为71H,帧类别为61H,信息字数为03H,源站址为主站地址,目的站址为子站地址。信息字共3个,但都一样,功能码是E0H,四个信息字节分为上下部分,上下部分完全一样,由两个信息字组成,上下部分的第一个字节表示分合,CCH表示合,33H表示分,上下部分的第二个字节表示控制点号,遥控选择帧的报文结构如图CDT-18所示。控制字节(71H)功能码(E0H)功能码(E0H)功能码(E0H)帧类别(61H)合/分(CCH/33H)合/分(CCH/33H)合/分(CCH/33H)信息字数(03H)控制点号控制点号控制点号源站址合/分(重复)合/分(重复)合/分(重复)目的站址控制点号(重复)控制点号(重复)控制点号(重复)校验码校验码校验码校验码图CDT-18:遥控选择帧结构图报文举例:EB90EB90EB907161030102E6E0330C330C4FE0330C330C同步字:EB90EB90EB90;控制字:控制字节为71,帧类别为61表示遥控选择,信息字数为03表示本帧共有3个信息字;源站址为01表示主站,目的站址为02表示第2个子站。信息字:控制字E0表示遥控选择;上部分33表示分,0C表示第12点,下部分330C重复;4F为校验码。4.1.2遥控返校遥控返校是上行报文,插入传送,连送3遍,只有信息字。信息字功能码为E1H,四个信息字节分为上下部分,上下部分完全一样,由两个信息字组成,上下部分的第一个字节表示分合(CCH表示合,33H表示分),上下部分的第二个字节表示控制点号,遥控返校帧的报文结构如图CDT-19所示。功能码(E1H)功能码(E1H)功能码(E1H)合/分(CCH/33H)合/分(CCH/33H)合/分(CCH/33H)控制点号控制点号控制点号合/分(重复)合/分(重复)合/分(重复)控制点号(重复)控制点号(重复)控制点号(重复)校验码校验码校验码图CDT-19:遥控返校帧结构图报文举例:EB90EB90EB9071610613018DE1330C330C3DE1330C330C3DE1330C330C本例子是在一帧上传重要遥测中插入遥控返校信息。信息字:控制字E1表示遥控返校;上部分33表示分,0C表示第12点,下部分330C重复;3D为校验码。4.1.3遥控执行遥控执行是下行报文,由1个同步字、1个控制字和3个信息字组成。同步字没有什么变化,EB90EB90EB90或D709D709D709。控制字的控制字节为71H,帧类别为C2H,信息字数为03H,源站址为主站地址,目的站址为子站地址。信息字共3个,但都一样,功能码是E2H,四个信息字节分为上下部分,上下部分完全一样,由两个信息字组成,上下部分的第一个字节为AAH表示执行,上下部分的第二个字节表示控制点号,遥控执行帧的报文结构如图CDT-20所示。控制字节(71H)功能码(E2H)功能码(E2H)功能码(E2H)帧类别(C2H)执行(AAH)执行(AAH)执行(AAH)信息字数(03H)控制点号控制点号控制点号源站址执行(AAH)(重复)执行(AAH)(重复)执行(AAH)(重复)目的站址控制点号(重复)控制点号(重复)控制点号(重复)校验码校验码校验码校验码图CDT-20:遥控执行帧结构图报文举例:EB90EB90EB9071C203010431E2AA0CAA0C27E2AA0CAA0C27E2AA0CAA0C27同步字:EB90EB90EB90;控制字:控制字节为71,帧类别为C2表示遥控执行,信息字数为03表示本帧共有3个信息字;源站址为01表示主站,目的站址为04表示第4个子站,31为校验码。信息字:控制字E2表示遥控执行;上部分AA表示执行,0C表示第12点,下部分AA0C重复;27为校验码。4.1.4遥控撤销遥控撤销也是下行报文,由1个同步字、1个控制字和3个信息字组成。同步字没有什么变化,EB90EB90EB90或D709D709D709。控制字的控制字节为71H,帧类别为B3H,信息字数为03H,源站址为主站地址,目的站址为子站地址。信息字共3个,但都一样,功能码是E3H,四个信息字节分为上下部分,上下部分完全一样,由两个信息字组成,上下部分的第一个字节为55H表示撤销,上下部分的第二个字节表示控制点号,遥控撤销帧的报文结构如图CDT-21所示。控制字节(71H)功能码(E2H)功能码(E2H)功能码(E2H)帧类别(B3H)撤销(55H)撤销(55H)撤销(55H)信息字数(03H)控制点号控制点号控制点号源站址撤销(55H)(重复)撤销(55H)(重复)撤销(55H)(重复)目的站址控制点号(重复)控制点号(重复)控制点号(重复)校验码校验码校验码校验码图CDT-21:遥控撤销帧结构图4.2遥调(升降命令)遥调与遥控的过程较为相似,分为遥调选择、遥调返校、遥调执行、遥调撤销四个部分。4.2.1遥调选择遥调选择是下行报文,由1个同步字、1个控制字和3个信息字组成。同步字没有什么变化,EB90EB90EB90或者D709D709D709。控制字的控制字节为71H,帧类别为F4H,信息字数为03H,源站址为主站地址,目的站址为子站地址。信息字共3个,但都一样,功能码是E4H,四个信息字节分为上下部分,上下部分完全一样,由两个信息字组成,上下部分的第一个字节表示分合,CCH表示升,66H表示急停,33H表示降,上下部分的第二个字节表示升降对象号,遥调选择帧的报文结构如图CDT-22所示。控制字节(71H)功能码(E4H)功能码(E4H)功能码(E4H)帧类别(F4H)升/急停/降(CCH/66H/33H)升/急停/降(CCH/66H/33H)升/急停/降(CCH/66H/33H)信息字数(03H)升降对象号升降对象号升降对象号源站址升/急停/降(重复)升/急停/降(重复)升/急停/降(重复)目的站址升降对象号(重复)升降对象号(重复)升降对象号(重复)校验码校验码校验码校验码图CDT-22:遥调选择帧结构图4.1.2遥调返校遥调返校是上行报文,插入传送,连送3遍,只有信息字。信息字功能码为E5H,四个信息字节分为上下部分,上下部分完全一样,由两个信息字组成,上下部分的第一个字节表示升降急停(CCH表示升,66H表示急停,33H表示降,),上下部分的第二个字节表示升降对象号,遥调返校帧的报文结构如图CDT-23所示。功能码(E5H)功能码(E5H)功能码(E5H)升/急停/降(CCH/66H/33H)升/急停/降(CCH/66H/33H)升/急停/降(CCH/66H/33H)升降对象号升降对象号升降对象号升/急停/降(重复)升/急停/降(重复)升/急停/降(重复)升降对象号(重复)升降对象号(重复)升降对象号(重复)校验码校验码校验码图CDT-23:遥调返校帧结构图4.1.3遥调执行遥控执行是下行报文,由1个同步字、1个控制字和3个信息字组成。同步字没有什么变化,EB90EB90EB90或D709D709D709。控制字的控制字节为71H,帧类别为85H,信息字数为03H,源站址为主站地址,目的站址为子站地址。信息字共3个,但都一样,功能码是E6H,四个信息字节分为上下部分,上下部分完全一样,由两个信息字组成,上下部分的第一个字节为AAH表示执行,上下部分的第二个字节表示升降对象号,遥调执行帧的报文结构如图CDT-24所示。控制字节(71H)功能码(E6H)功能码(E6H)功能码(E6H)帧类别(B5H)执行(AAH)执行(AAH)执行(AAH)信息字数(03H)升降对象号升降对象号升降对象号源站址执行(AAH)(重复)执行(AAH)(重复)执行(AAH)(重复)目的站址升降对象号(重复)升降对象号(重复)升降对象号(重复)校验码校验码校验码校验码图CDT-24:遥调执行帧结构图4.1.4遥调撤销遥控撤销也是下行报文,由1个同步字、1个控制字和3个信息字组成。同步字没有什么变化,EB90EB90EB90或D709D709D709。控制字的控制字节为71H,帧类别为26H,信息字数为03H,源站址为主站地址,目的站址为子站地址。信息字共3个,但都一样,功能码是E7H,四个信息字节分为上下部分,上下部分完全一样,由两个信息字组成,上下部分的第一个字节为55H表示撤销,上下部分的第二个字节表示控制点号,遥调撤销帧的报文结构如图CDT-25所示。控制字节(71H)功能码(E7H)功能码(E7H)功能码(E7H)帧类别(26H)撤销(55H)撤销(55H)撤销(55H)信息字数(03H)升降对象号升降对象号升降对象号源站址撤销(55H)(重复)撤销(55H)(重复)撤销(55H)(重复)目的站址升降对象号(重复)升降对象号(重复)升降对象号(重复)校验码校验码校验码校验码图CDT-25:遥调撤销帧结构图5遥脉电能脉冲CDT规约中通过遥脉上送,遥脉报文与遥测报文有些相似,帧长度都是根据需求设定,每帧遥脉报文有1个同步字、1个控制字和若干信息字组成。同步字没有什么变化,EB90EB90EB90或D709D709D709。控制字控制字节为71H,帧类别85H,信息字根据需要传送的电能脉冲量确定,源站址为子站,目的站址为主站。信息字包括1个功能码,4个信息字节,1个校验码组成,每个信息字传送一路电能脉冲计数值,定时传送,定时可以是整点,或30min,也可以由广播命令决定。B23-B0位代表电能脉冲计数值,推荐用二进制码表示,B31=1表示数无效,B29=0表示数为二进制码,B29=1表示数为BCD码,B27-B24位作为扩展用。遥脉的报文结构如图CDT-26所示。控制字节(71H)功能码(A0H~DFH)帧类别(85H)B7……B0信息字数B15……B8源站址B23……B16目的站址B31×B29×B27…B24校验码校验码图CDT-26:遥脉帧结构图报文举例:EB90EB90EB907185400101E8A0000000000CA1000000006EA200000000C8A300000000AA
A40000000083A500000000E1A60000000047A70000000025A80000000015A90000000077AA00000000D1AB00000000B3AC000000009AAD00000000F8AE000000005EAF000000003C
B0000000003E
B1000000005CB200000000FAB30000000098B400000000B1B500000000D3B60000000075B70000000017B80000000027B90000000045BA00000000E3BB0000000081BC00000000A8BD00000000CABE000000006C
BF000000000E
C000000000A0C100000000C2C20000000064
C30000000006C4000000002F
C5000000004DC600000000EBC70000000089C800000000B9C900000000DBCA000000007D
CB000000001F
CC0000000036CD0000000054CE00000000F2
CF0000000090D00000000092D100000000F0D20000000056D30000000034D4000000001D
D5000000007FD600000000D9
D700000000BBD8000000008BD900000000E9DA000000004F
DB000000002DDC0000000004DD0000000066DE00000000C0DF00000000A2同步字:EB90EB90EB90;控制字:控制字节为71,帧类别为85表示电能脉冲记数值,信息字数为40表示本帧共有64个信息字;源站址为01表示第1个子站,目的站址为01表示主站。第一个信息字:A0表示第0路脉冲,脉冲计数值0,B31=0表示数有效,B29=0表示数为二进制码,计数值为24位二进制B23-B0。第二个信息字:A1表示第1路脉冲,脉冲计数值0,B31=0表示数有效,B29=0表示数为二进制码,计数值为24位二进制B23-B0。6特殊信息在电力系统中,通过CDT规约传送的特殊信息主要有水位、频率和子站状态。6.1水位水位信息主要用于水电站,为慢变化量,可安排在D或B、C帧传送,因此控制字不能确定,信息字是固定的,可通过信息字功能码(8DH-92H)确定为水位帧。,信息字包括1个功能码,4个信息字节,1个校验码组成,功能码从8DH至92H,每个信息字可以传送一个水位,4个信息字节以6位BCD码表示水位,分别是B23-B0,最大值为9999.99,水位报文信息字的结构如图CDT-27所示。(8DH-92H)10-1(m)10-2(m)101(m)100(m)103(m)102(m)xxxxxxxx校验码图CDT-27:水位信息字结构图6.2频率频率信息可按要求进行传送,因此控制字不能确定,依照设定传送,信息字是固定的,可通过信息字功能码(8AH)确定为频率帧。信息字包括1个功能码,4个信息字节,1个校验码组成,功能码为8AH,4个信息字节分成前后两个部分,将频率信息重复传送,通过16位二进制4位BCD码表示频率,保留2位小数,B0~B3表示小数点后第二位10-2,B4~B7表示小数点后第一位10-1,B8~B11表示个位100,B12~B15表示十位101,频率信息字的结构如图CDT-28所示。功能码(8AH)10-1(Hz)10-2(Hz)101(Hz)100(Hz)10-1(Hz)10-2(Hz)101(Hz)100(Hz)校验码图CDT-28:频率信息字结构图子站状态信息可按要求进行传送,因此控制字不能确定,依照设定传送,信息字是固定的,可通过信息字功能码(ECH)确定为子站状态帧。信息字包括1个功能码,4个信息字节,1个校验码组成。信息字B15~B0表示内部检测到的异常状态,B0=1随机存储器(RAM)异常,B1=1变位遥信使遥控、升降、设定命令取消,B2=1遥控子系统异常,B3=1遥控子系统异常,B4=1遥控子系统异常,B5=1遥控子系统异常,B6=1当地显示子系统异常,B7电源合上位(电源合上后置1,对时完成后清0),B8-B15自行定义。B31-B16表示外部接入的异常状态或信息,B16=1不中断电源(UPS)异常,B17=1下行通道异常,B18=1遥控转当地,B19=1无人值班转有人值班,B20=1自动发电控制(AGC)开关为未合上,B21-B31自行定义。子站状态的信息字结构如图CDT-29所示。功能码(ECH)B7…BoB15…B8B23…B15B31…B24校验码图CDT-29:子站状态信息字结构图7校验码在CDT规约中,校验码在控制字、信息字中都出现。在一个有6个字节的信息字或控制字中,一共有48位二进制,前40位是信息实体,后8位是校验码,生成多项式为G(x)=x8+x2+x+1。实现校验的原理是收到的报文中有一个校验码,通过前40位计算得到另一个校验码,如果两个校验码存在偏差,那么数据传输存在问题,反之正常。报文举例:EB90EB90EB9071F4050201B5F0F280002EAF1D0240000B1F20200020034F330000000F9F40000000079选择71F4050201B5进行校验码分析第一步:将71F4050201B5去除校验码写成二进制码形式,再补加8个0;结果如下:011100011111010000000101000000100000000100000000第二步:用上述二进制编码除以生成多项式G(X)=X8+X2+X+1,即100000111;用模2加法(即不进位加法,相同出0,相异出1)算余式。0111000111110100000001010000001000000001000000000111000111110100000001010000001000000001000000001000001111000001111100000011000001111000011011000001111010010001000001111001111001000001111110110011000001111101111001000001111011101111000001111110000001000001111100011101000001111000100101000001111010100101000001111010101001000001111010011001000001111001011001000001111010110101000001111011101001000001111110011001000001111100101101000001111001000101000001111001010经过计算得到余数是1001010。第三步:得出余式后,加陪集码FFH,即逐位取反,所得R(X)即为校验码。由于校验码是八位,将余数前面补零至八位,因此1001010变成01001010,然后加倍集码FFH,这种算法不进位,也就是异或算法,即逐位取反:01001010+FFH=10110101=B5H。得到的校验码是B5。第四步:核对收到的校验码和计算得到的校验码,收到的报文是71F4050201B5,所以校验码也是B5,因此信息传送正确。报文举例:EB90EB90EB9071610613018D003507970F64…0F5A对循环冗余校验码CRC校验码的应用,程序中更多的采用查表法,可以通过查表法判断校验码的正确性。本实报文中选择003507970F64进行分析第一步:将40个码字分为5个8位消息段;分别是M1=00H、M2=35H、M3=07H、M4=97H、M5=0FH。第二步:通过表CDT-3查询8位相应的余数表CDT-3:G(x)=X8+X2+X+1生成(8i+8,8i)码的软件表0123456789AACDEF000070E091C1B1215383F363124232A2D170777E796C6B6265484F464154535A5D2E0E7EEE9FCFBF2F5D8DFD6D1C4C3CACD390979E998C8B8285A8AFA6A1B4B3BABD4c7c0c9cedbdcd5d2fff8f1f6e3e4edea5b7b0b9beabaca5a28f88818693949d9a62720292e3b3c353210a75750595e4b4c45426f68616673747d7a8898e878095929b9cb1b6bfb8adaaa3a49f9fef7f0e5e2ebecc1c6cfc8dddad3d4a690e676075727b7c51565f584d4a4344b191e171505020b0c21262f283d3a3334c4e49404752555c5b7671787f6a6d6463d3e39303722252c2b0601030f1a1d1413eaea9a0a7b2b5bcbb9691989f8a8d8483fded9d0d7c2c5cccbe6e1e8effafdf4f3查出第一段对应的部分余式M1=00H,可查r1=00;M2+r1=M2ˊ=35H,查出M2ˊ对应的部分余式r2=8bH;M3+r2=M3ˊ=8cH,查出M3ˊ对应的部分余式r3=adH;M4+r3=M4ˊ=3aH,查出M4ˊ对应的部分余式r4=a6H;M5+r4=M5ˊ=a9H,查出M4ˊ对应的部分余式r5=56H;第三步:r5再与陪集码FFH相加,即得到最后的R(x)。ffH+r5H=ffH+56H=a9H第四步:核对收到的校验码和计算得到的校验码,收到的报文是003507970F64,收到校验码是64,计算得到的校验码是A9,因此传送中出现干扰,此帧无效。
第四节题解1、DL451—1991《循环式远动规约》遥控返校(上行)的功能码取值是E1H。(对)解答:遥控信息字功能码:选择E0、返校E1、执行E2、撤销E32、采用循环式远动规约进行点对点的远动数据传输,所采用的检错码是下列哪一种?(C)A、奇偶校验B、累加校验C、循环冗余校验码D、对比校验解答:CDT规约没有特殊情况,都采用“循环冗余校验码”进行效验。3、远动专线通道比特差错率极限值必须符合规定的要求,问答式比特差错率极限值为(5×10-5),循环式比特差错率极限值为(1×10-4)。解答:循环式规约,主要指CDT规约,由于循环上送,重复性较大,差错率可以较问答式大。4、DL451—1991《循环式远动规约》上行信息遥测帧分为A帧、B帧、C帧,其中B帧传送时间为(C)。A、不大于3s;B、不大于4s;C、不大于6s;D、不大于20s解答:重要遥测安排在A帧传送,循环时间不大于3s,次要遥测安排在B帧传送,循环时间一般不大于6s,一般遥测安排在C帧传送,循环时间一般不大于20s。5、CDT规约中,同步字采用EB90,是因为它具有较好的(A)。A、较好的自相关性B、较高的抗干扰能力C、较低的误码率解答:同步字是保证报文每帧间具备较好的相关性,抗干扰能力和误码率和同步字没有任何关系。6、循环式通信规约适用于点对点的通道结构,信息传输可以是异步方式,也可以是同步方式。(对)解答:循环式通讯规约适应性较强,可采用同步也可采用异步。7、什么是循环传送方式和问答传送方式?解答:循环传送方式是以厂、站端的远动装置为主,周期性采集数据,并且周期性地以循环的方式向调度端发送数据。问答传送方式是以调度为主,由调度发出查询命令,厂、站端按发出的命令而工作,被查询的厂、站向调度传送数据或执行命令,未送到查询命令时,厂、站端的远动装置处于等待状态。8、DL451—1991《循环式远动规约》规定主站与子站进行哪些信息的传送?解答:DL451—1991规定主站与子站进行遥信、遥测、事件顺序记录(SOE)、电能脉冲计数值、遥控命令、设定命令、升降命令、对时、广播命令、复归命令和子站工作状态的传送。9、CDT规约中,上行61H帧类别是指(B)。A、次要遥测
B、重要遥测
C、特除遥测
D、一般遥测解答:重要遥测的控制字帧类别是61H,次要遥测的控制字帧类别是C2H,一般遥测的控制字帧类别是B3H,没有特殊遥测的控制字帧类别。10、部颁CDT规约中最多能传送()个遥测量、()遥信量。(C)A、512512
B、512256
C、256512
D、5121024解答:CDT规约最多能传送512个遥信量、256个遥测量、256个遥控量11、关于CDT规约中变位遥信、遥控、升降命令的返校信息连续插送三遍必须(A)
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