常見通信規約的區別與應用

王懷峰

摘 要 隨著電網通行技術發展速度的逐漸加快，建設電力系統運動信息的無縫通行體系結構也逐漸形成，形成通信統一的局面，但該過程是相對長久的，現階段仍然會有多種通信規約產生，各種通信規約的解釋和轉換依然付出較大努力。這種混雜類型規約的局面，往往使入門級的通信遠動工作人員感到麻煩。對常見不同規約進行梳理和比較，重點講述了CDT和POLLING規約及RS232、104等。為通信、遠動專業的調試維護工程人員提供一些參考。

關鍵詞 遠動規約;串口;通信網絡

中圖分類號：TM73 文獻標識碼：A 文章編號：1671-7597（2014）22-0223-02

通信規約是指變電站（子站）同調度監控中心（主站）通信所使用的規約，所以有時又稱遠動規約，是指調度端和執行端通信時共同使用的人工語言的語法規則及應對關系。通信規約其實包括了站內通信規約和遠動通信規約兩部分。站內通信規約就是把變電站看做一個局域網，各個裝置通信所使用的規約，一般來說103規約使用的會比較多。而遠動規約是指變電站（子站）同調度監控中心（主站）通信所使用的規約。遠動規約簡單來說，包涵了地址以及內容，內容其實就是四遙（遙測、遙信、遙控、遙調等）。

通信規約一般都規定了以下內容：同步方式、幀格式、數據結構和傳輸規則（或稱為通信工作方式），其中傳輸規則是通信規約的核心，它確定了一個規約區別于其他規約的的獨特的工作方式。

按通信方式可分為：循環式規約（CDT）和問答式規約（POLLING）兩大類。

CDT規約的代表是部頒循環式遠動規約DL451-1991（中華人民共和國能源部1991-11-04批準，1992-05-01實施）;POLLING規約包括MODBUS規約、SERIESV規約、SC1801、μ4F規約等。電網調度自動化系統主要使用問答式通信規約、循環式通信規約。

1 循環式（CDT）規約

在點和點的通道結構中對循環式（CDT）通信規約進行適用，信息傳輸不僅可以是異步方式，而且也可以是同步方式。在CDT規約中，采用如下三種幀傳送方式：

1）固體循環傳送：主要對重要遙測、次要遙測、一般遙測、全遙信以及電能脈沖計數值進行傳送。

2）幀插入傳送：用以對順序記錄進行傳送。

3）信息字隨機插入傳送：用于對變位遙信的傳送，對時的子站時鐘返回信息和遙控升降命令的返校信息。

循環式（CDT）通信規約為遠動裝置早期所使用，其特

點是：

1）發送端與接收端事先約定好特定格式的數據，以幀的形式發送，按順序傳送“起始同步幀、控制幀、信息幀”，連續不斷的重復發送數據幀。主站端在收到信息后，首先識別出同步碼，然后根據控制字判斷并分離出遙測、遙信等。

2）數據傳送時，主站端被動接收，以廠站端為主。廠站端主動地以指定的速率循環不斷地向主站端發送廠站端的數據。

其缺點是：

1）數據幀長度隨遙測、遙信點個數的增加而增加，數據從廠站端到主站端的傳送時間受到限制。

2）由于是冗余傳送，通道數據流較大，傳送的效率不高，誤碼率相對較高。

3）只能使用“點對點”方式，一個RTU要獨立占用一個通道，這樣通道就不能復合使用，投資較大。

4）如果有向廠站端發送的信息，還需要用下行通道。

2 問答式（polling）規約

polling規約適用于主站與一個或多個分站進行通信，組網靈活、通道可以采用：點對點、星型、分支線、環形等雙工或半雙工，異步方式。特點是：以主站端為主，依次向各個RTU發出查詢命令，各RTU根據查詢命令的內容，進行回答，回答信息的長度不固定。

Poling規約有以下優點：

1）通道適應能力強。能適應不同類型的通道結構。

2）采用“變化傳送”方式，提高數據傳送的實時性。

3）幾臺RTU可以共享使用同一個通道，節約通道投資，尤其在星型和分支型網絡中很明顯。

4）同一通道可以傳送上行、下行信號。

按通信接口分為兩大類：串口通信規約、網絡通信規約。

2.1 串口通信規約

串口按位（bit）發送和接收字節。全雙工傳送（即發送、接收同時進行）。結構簡單，能夠實現遠距離通信，最遠距離達1200米。

串口主要參數有：比特率、數據位、停止位、奇偶校驗。參數必須一致時，兩個端口才能進行通信。

1）RS-232（ANSI/EIA-232標準）RS-232只限于計算機串口與設備間點對點的通信。RS-232傳輸的最大長度是15米。采用DB-9針連接頭，一般不考慮握手時，2（RDX）接輸入，3（TDX）接輸出，5接地。

2）RS-422（EIARS-422-AStandard）使用差分信號（振幅相等、相位相反的兩個信號的差值），差分傳輸使用兩根線發送和接收信號，與RS-232相比，RS-232串口使用非平衡參考地（信號線和地線）信號。RS-422有較遠的傳輸距離和較好的抗噪性。

3）RS-485（EIA-485標準）是RS-422的改進，將設備個數從10個增加到32個，修正了在最多設備個數情況下的電氣特性，保證了信號電壓，具備了了多個設備的能力，可以使用單個RS-485建立網絡。RS-485通信距離達到1200米。RS-485是RS-422的超集，因此所有的RS-422設備可以被RS-485控制。

2.2 網絡通信規約

基于網絡通信方式的規約正在成為遠動通信規約中的主流。目前，104規約是電力遠動通信所采用的網絡規約代表，101規約和104規約的主要區別在于：101規約是串口版的，104規約是以太網版的，104規約將101規約應用于TCP/IP網絡協議上。

104規約中的幾個關鍵詞解釋：

鏈路：先握手再通信，不握手不通信，通信中斷需再握手（建立鏈路）

確認：報文的來回需對方的認可，認可方式可以是一條專用的報文，也可以是下一個報文的FCB來暗示。

原因：傳送的信息都必須帶上原因，不允許沒有理由的

傳輸。

地址：每一個信息量都有一個唯一的不重復的地址

類型：每種信息的傳輸都有不同的功能類型。

3 結束語

以上是本人對目前電力遠動系統中存在的常見規約進行的梳理和總結，比較了各種規約的特點，為通信、遠動專業的調試維護工程人員提供一些參考。

參考文獻

[1]楊松，黃華，馬立新.一種遠動通信規約轉換的實現[J].吉林電力，2001（04）.

[2]蔣湘濤，賀建飚，李楠.電力信息采集的通用型通信規約解析系統研究與設計[J].電力系統保護與控制，2012（09）.endprint