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议,提供源代码,不仅成本较高,而且之后的技术升级均受制于人。另外,随着IEC61850Ed20标准的公布,原本遵循IEC61850Ed10标准的智能断路器通信接口的产品需要对其进行升级、改造。
f2通信接口的总体设计21通信接口设计思路
本文利用选用MOXA公司提供的嵌入式工控机UC7122CE智能通讯服务器作为硬件开发平台,对原有智能断路器IED通信接口进行升级,接口将MODBUS等协议与IEC61850协议相互转换,通过以太网与上位机进行通信,与下位机进行MODBUS串行通信,实现智能断路器的状态监测信息的上传和站控层指令的操作56。如下图所示。
图21通信接口连接
传统规约与IEC61850的转换工作主要在通信接口中完成,所以通信接口一方面充当非IEC61850系统中主站的角色,另一方面又是IEC61850系统中的服务器,作为客户端为调度中心提供服务9。具体来说,通信接口一端与智能断路器的控制器的通信接口相连接,通信
f接口充当智能断路器的主站另一端与IEC61850网络相连接,通信接口又充当基于IEC61850系统中的服务器1011
通信接口的功能就是实现接口两端协议的转换,其工作流程如下图所示。协议转换的本质是一种映射,是对协议的数据模型间建立起的,用数学形式表达所对应的关系。规约转换的一般过程首先对传入信息的协议进行解析,包括报文头、判断帧、检验帧等,再根据报文的解析结果判断进入其对应的转换子程序。转换子程序根据报文的帧格式提取出信息,再将这些信息按照目标协议的帧格式重新打包,计算校验码并储存。
图22IEC61850协议转换器实现原理
22MODBUS与IEC61850之间的转换
IEC61850采用抽象通信服务接口ACSI把具体的功能和所使用的协议分离开来,不对所采用的通信协议做出具体要求,采用分层分布式结构,按照标准建模流程将设备功能分解为逻辑设备、逻辑节点等,只要满足标准的要求和传输的信息符合标准的信息模型,就可以使用标准。而MODBUS标准的体系是平面化的通信协议,通信规则
f与传输的信息息息相关,因此,MODBUS与61850标准映射是不同体系间的映射12。
以基于MODBUS协议的智能断路器通过通信接口实现与基于IEC61850间隔层的报文映射为例,首先建立MODBUS协议的信息模型和IEC61850的信息模型以及两种信息模型的映射关系。
根据智能断路器的通信对象不同,可以分为两种一类是智能断路器通过GOOSE网络与主站通信一类是智能断路器直接与其他IED设备进行通信。其中智能断路器与主站进行通信过程如下所示:
由于过程层的断路器开断闭合等信息通过映射到GOr
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