IEC61850研討交流之四_服務影射

1、上海思弘瑞電力控制技術有限公司上海思弘瑞電力控制技術有限公司1變電站通訊網絡與系統(tǒng)變電站通訊網絡與系統(tǒng)IEC61850IEC61850系列交流之四系列交流之四通信服務影射通信服務影射 研發(fā)部研發(fā)部 柳鳳夙柳鳳夙 2008.082008.08上海思弘瑞電力控制技術有限公司上海思弘瑞電力控制技術有限公司4通信服務映射通信服務映射變電站通訊網絡與系統(tǒng)變電站通訊網絡與系統(tǒng)上海思弘瑞電力控制技術有限公司上海思弘瑞電力控制技術有限公司4映射框架映射框架變電站通訊網絡與系統(tǒng)變電站通訊網絡與系統(tǒng)上海思弘瑞電力控制技術有限公司上海思弘瑞電力控制技術有限公司5MMS通信協(xié)議棧通信協(xié)議棧 變電站通訊網絡與系統(tǒng)變電站

2、通訊網絡與系統(tǒng)上海思弘瑞電力控制技術有限公司上海思弘瑞電力控制技術有限公司5ASN.1概述概述 變電站通訊網絡與系統(tǒng)變電站通訊網絡與系統(tǒng)q Abstract Syntax Notation One (ASN.1)q 對應標準為ISO/IEC8824、ISO/IEC8825q 抽象語法標記語言，它用于定義通訊規(guī)約語法和不同系統(tǒng)之間交換數(shù)據(jù)的格式，描述在網絡上傳遞的信息獨立于具體的實現(xiàn)語言和物理表示，和應用的復雜度無關q ASN.1特別適合表示現(xiàn)代通信應用中那些復雜的、變化的及可擴展的數(shù)據(jù)結構q 是定義應用程序數(shù)據(jù)的抽象語法q 是定義應用程序數(shù)據(jù)結構和表示協(xié)議數(shù)據(jù)單元（PDUS）上海思弘瑞電力控制

3、技術有限公司上海思弘瑞電力控制技術有限公司5定義數(shù)據(jù)類型定義數(shù)據(jù)類型 變電站通訊網絡與系統(tǒng)變電站通訊網絡與系統(tǒng)Age := INTEGER (0.120)User := SEQUENCE name IA5String (SIZE(1.128), age Age DEFAULT 18, address IA5String OPTIONAL, .q 表達簡單和復雜類型的能力q 可對類型根據(jù)大小及(或)數(shù)值進行約束 也可以施加更強的約束q 字段可標記為 OPTIONALq 大寫開頭表示類型名，小寫開頭的表示變量名/字段名上海思弘瑞電力控制技術有限公司上海思弘瑞電力控制技術有限公司5簡單類型簡單類型

4、變電站通訊網絡與系統(tǒng)變電站通訊網絡與系統(tǒng)q基本類型基本類型 BOOLEAN INTEGER BIT STRINGq字符串類型字符串類型(ISO10646-1的子集的子集) NumericString (0-9,) PrintableString (0-9,A-Z,a-z, VisibleString UTF8Stringq對象類型對象類型 OBJECT IDENTIFIERq其它類型其它類型 NULL UTCTIME上海思弘瑞電力控制技術有限公司上海思弘瑞電力控制技術有限公司5結構類型結構類型Sequence 變電站通訊網絡與系統(tǒng)變電站通訊網絡與系統(tǒng)q對應于C語言中的structq類型定義Us

5、erAccount := SEQUENCE username PrintableString, password PrintableString, accountNr INTEGERq賦值myAccount UserAccount := username “tly”, password “guesswhat”, accountNr 2345上海思弘瑞電力控制技術有限公司上海思弘瑞電力控制技術有限公司5Sequence of 變電站通訊網絡與系統(tǒng)變電站通訊網絡與系統(tǒng)q對應于C語言中的數(shù)組q類型定義MemberCountries := SEQUENCE OF PrintableStringAcco

6、untRegistry := SEQUENCE OF UserAccountq賦值eastAsia MemberCountries := “China”, “Japan”, “Korean”, “DPR”上海思弘瑞電力控制技術有限公司上海思弘瑞電力控制技術有限公司5SET 變電站通訊網絡與系統(tǒng)變電站通訊網絡與系統(tǒng)q類似于SEQUENCE，但不考慮分量順序q類型定義UserAccount := SET username 0 PrintableString, password 1 PrintableString, accountNr 2 INTEGERq賦值myAccount UserAccoun

7、t := accountNr 2345, username “tly”, password “guesswhat”上海思弘瑞電力控制技術有限公司上海思弘瑞電力控制技術有限公司5SET OF變電站通訊網絡與系統(tǒng)變電站通訊網絡與系統(tǒng)q集合類型，每一分量類型相同，不考慮順序q類型定義Keywords := SET OF PrintableStringq賦值someASN1Keywords Keywords := “INTEGER”, “BOOLEAN”, “REAL”上海思弘瑞電力控制技術有限公司上海思弘瑞電力控制技術有限公司5BER編碼規(guī)則編碼規(guī)則 變電站通訊網絡與系統(tǒng)變電站通訊網絡與系統(tǒng)qBER

8、 基本編碼規(guī)則(Basic Encoding Rules)qITU-T(X.690)和ISO(8825-1)標準q一種編碼規(guī)格說明q描述如何將ASN.1類型的值編碼成字節(jié)串(string of octets)的方法q基于一種稱為type-length-value (TLV)結構的方法，在ASN.1中，也稱identifier-length-content(ILC)上海思弘瑞電力控制技術有限公司上海思弘瑞電力控制技術有限公司5BER的基本方法的基本方法 變電站通訊網絡與系統(tǒng)變電站通訊網絡與系統(tǒng)上海思弘瑞電力控制技術有限公司上海思弘瑞電力控制技術有限公司5類型標識字段類型標識字段I 變電站通訊網絡

9、與系統(tǒng)變電站通訊網絡與系統(tǒng)上海思弘瑞電力控制技術有限公司上海思弘瑞電力控制技術有限公司5基本類型基本類型Tag表表 變電站通訊網絡與系統(tǒng)變電站通訊網絡與系統(tǒng)上海思弘瑞電力控制技術有限公司上海思弘瑞電力控制技術有限公司5其它類型其它類型Tag 變電站通訊網絡與系統(tǒng)變電站通訊網絡與系統(tǒng)上海思弘瑞電力控制技術有限公司上海思弘瑞電力控制技術有限公司5Tag 超出超出31范圍范圍 變電站通訊網絡與系統(tǒng)變電站通訊網絡與系統(tǒng)上海思弘瑞電力控制技術有限公司上海思弘瑞電力控制技術有限公司5長度字段長度字段L 變電站通訊網絡與系統(tǒng)變電站通訊網絡與系統(tǒng)上海思弘瑞電力控制技術有限公司上海思弘瑞電力控制技術有限公司5編

10、碼示例編碼示例1 變電站通訊網絡與系統(tǒng)變電站通訊網絡與系統(tǒng)上海思弘瑞電力控制技術有限公司上海思弘瑞電力控制技術有限公司5編碼示例編碼示例2 變電站通訊網絡與系統(tǒng)變電站通訊網絡與系統(tǒng)上海思弘瑞電力控制技術有限公司上海思弘瑞電力控制技術有限公司5用用ASN.1定義報文定義報文 變電站通訊網絡與系統(tǒng)變電站通訊網絡與系統(tǒng)IECGoosePdu := SEQUENCE gocbRef 0 IMPLICIT VISIBLE-STRING, timeAllowedtoLive 1 IMPLICIT INTEGER, datSet 2 IMPLICIT VISIBLE-STRING, goID 3 IMPLI

11、CIT VISIBLE-STRING OPTIONAL, t 4 IMPLICIT UtcTime, stNum 5 IMPLICIT INTEGER, allData 12 IMPLICIT SEQUENCE OF Data, 上海思弘瑞電力控制技術有限公司上海思弘瑞電力控制技術有限公司5MMS 變電站通訊網絡與系統(tǒng)變電站通訊網絡與系統(tǒng)q Manufacturing Message Specification(MMS)q 制造報文規(guī)范出自于通用汽車公司在20世紀80年代初標準化工作q MMS是ISO/IEC9506標準所定義的用于工業(yè)控制系統(tǒng)的通訊報文規(guī)范q 規(guī)范工業(yè)領域具有通信能力的智能傳

12、感器、智能電子設備、智能控制設備的通信行為，使出自不同制造商的設備之間具有互操作性，使系統(tǒng)集成變得簡單、方便。q ISO/IEC9506-1：工業(yè)自動化系統(tǒng)-制造報文規(guī)范第一部分：服務定義（Industrial automation system-Manufacturing Message specification-part 1:Service definition）規(guī)定MMS所提供的服務的功能和服務過程包含各種對象、服務和屬性定義。q ISO/IEC9506-2：工業(yè)自動化系統(tǒng)-制造報文規(guī)范第二部分：協(xié)議規(guī)范（ part 2: protocol specification）。為客戶和服務器

13、之間數(shù)據(jù)交換提供協(xié)議，同時支持第一部分定義的抽象服務包括報文交互順序、報文格式以及MMS層和其他OSI模型層次之間的關系。上海思弘瑞電力控制技術有限公司上海思弘瑞電力控制技術有限公司5MMS C/S模型模型 變電站通訊網絡與系統(tǒng)變電站通訊網絡與系統(tǒng)上海思弘瑞電力控制技術有限公司上海思弘瑞電力控制技術有限公司5MMS對象對象 變電站通訊網絡與系統(tǒng)變電站通訊網絡與系統(tǒng)q MMS使用了抽象對象建模技術描述MMS設備模型和MMS服務過程。MMS定義了若干對象類，每個對象都是某個對象類的一個實例。每個對象具有一定的特性，該特性可以受到某些MMS服務和操作的影響，該特性是由若干屬性類型規(guī)定的，這些屬性類型

14、可以描述屬于該類的所有對象的外部可見特征。每個對象雖然都具有相同的屬性類型，但它們卻有自己的屬性值。q MMS中最重要的抽象對象是虛擬制造設備VMD。VMD是一個現(xiàn)實設備的一組制定資源和功能的抽象表示，是該抽象表示向現(xiàn)實設備物理方面和功能方面的一個映射。VMD含有域（Domain）、程序調用（Program Invocation）和變量（Variable）等抽象對象。q 其它對象，數(shù)據(jù)集NVL；日志JOU；文件FILE等。上海思弘瑞電力控制技術有限公司上海思弘瑞電力控制技術有限公司8相關概念相關概念 變電站通訊網絡與系統(tǒng)變電站通訊網絡與系統(tǒng)q 對象域： VMD-Specific：MMS對象屬于

15、全局VMD域； Domain-Specific：MMS對象屬于Domain域； AA(Application-Association)-Specific： MMS對象屬于關聯(lián)域；q 命名變量列表NVL： 數(shù)據(jù)集Named Variable List。q Called MMS user 發(fā)出初始應答服務原語的的MMS用戶。即服務器端。q Calling MMS user 發(fā)出初始請求服務原語的MMS用戶。即客戶端。上海思弘瑞電力控制技術有限公司上海思弘瑞電力控制技術有限公司5MMS服務原語服務原語變電站通訊網絡與系統(tǒng)變電站通訊網絡與系統(tǒng)q MMS服務原語有四種：請求(Request)、指示(In

16、dication)、應答(Response)、確認(Confirm)。q 非確認服務中沒有應答和確認。上海思弘瑞電力控制技術有限公司上海思弘瑞電力控制技術有限公司5MMS應用服務應用服務 變電站通訊網絡與系統(tǒng)變電站通訊網絡與系統(tǒng)q 諸如域Domain，命名變量NamedVariables等MMS對象包含在服務器VMD中；q 客戶端利用MMS服務訪問和操作這些對象；q 服務器端根據(jù)客戶端的請求產生程序調用，導致一些行為和動作；上海思弘瑞電力控制技術有限公司上海思弘瑞電力控制技術有限公司59506-1服務定義服務定義 變電站通訊網絡與系統(tǒng)變電站通訊網絡與系統(tǒng)Read Service上海思弘瑞電力控

17、制技術有限公司上海思弘瑞電力控制技術有限公司89506-2：協(xié)議規(guī)范：協(xié)議規(guī)范 變電站通訊網絡與系統(tǒng)變電站通訊網絡與系統(tǒng)上海思弘瑞電力控制技術有限公司上海思弘瑞電力控制技術有限公司8MMS服務服務 變電站通訊網絡與系統(tǒng)變電站通訊網絡與系統(tǒng)上海思弘瑞電力控制技術有限公司上海思弘瑞電力控制技術有限公司6MMS服務報文服務報文 變電站通訊網絡與系統(tǒng)變電站通訊網絡與系統(tǒng)q 使用Asn.1定義各種服務報文：Read Read-Request := SEQUENCE specificationWitchResult 0IMPLICIT BOOLEAN DEFAULT FALSE, variableAcce

18、ssSpecification 1 VariableAccessSpecification上海思弘瑞電力控制技術有限公司上海思弘瑞電力控制技術有限公司8對象影射對象影射 變電站通訊網絡與系統(tǒng)變電站通訊網絡與系統(tǒng)上海思弘瑞電力控制技術有限公司上海思弘瑞電力控制技術有限公司8類型映射類型映射 變電站通訊網絡與系統(tǒng)變電站通訊網絡與系統(tǒng)q FC的處理： 按照FC的重新排列，MX、ST、CO、CF、DC、SP、SG、RP、LG、BR、GO、GS、SV、SE、MS、 SHR_UDC501MEAS/MMXU1.A.PhsAMX； SHR_UDC501MEAS/MMXU1$MX$A$PhsA -8-1：7.3.1q 基本類型： ENUMERATEDInteger； CODED ENUMBit-string； INTxInteger；q EntryID：MMS OCTETSTRINGq PackedList：VBitString；q TIMESTAMP：8.1.3.6上海思弘瑞電力控制技術有限公司上海思弘瑞電力控制技術有限公司9服務影射服務影射1 變電站通訊網絡與系統(tǒng)變電站通訊網絡與系統(tǒng)上海思弘瑞電力控制技術有限公司上海思弘瑞電力控制技術有限公司9服務影射服務影射2 變電站通訊網絡與系統(tǒng)變電站通訊網絡與系統(tǒng)上海思弘瑞電力控制技術有限公司上海思弘瑞電力控制技術有限公司9控制服務控