华为直流PSM监控CDT规约.docx
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华为直流PSM监控CDT规约.docx
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华为直流PSM监控CDT规约
PSM-A监控模块后台通讯协议(符合电力系统CDT标准)
(版本号:
1.1)
1、概述
本文描述了PSM-A监控模块应用于直流屏时向上级监控设备提供的通讯协议(规约),通过本协议可以获取直流屏的各种运行参数,控制直流屏的运行方式,从而方便地实现四遥功能。
2、适用范围
本文适用于深圳华为电气公司的开发人员及测试人员,也适用于采用通讯方式接入我司直流屏设备的各自动化厂家。
3、引用标准
本文遵守中华人民共和国电力行业标准(DL451—91)循环式远动规约标准。
4、术语定义
状态量:
用于描述系统运行时的采集量,取值为有限的几个值,并不表示系统的故障情况。
在本协议中一般指交流当前工作路号、系统控制方式、电池充电状态、充电模块控制方式、充电模块开/关机状态等五个量,在本协议的遥信量中包括了此类量。
告警量:
用于描述系统处于异常时的采集量,取值为0或1,当取值为1时表示系统有故障存在。
在本协议上送遥信量中的大部分都是此类量。
5、物理接口
5.1、串行通讯口
提供RS232、RS485、RS422三种串行通讯方式(注:
在RS485方式下,只支持遥测和遥信命令,不支持遥调和遥控命令)。
5.2、数据传输速率
提供600、1200、2400、4800、9600(缺省值)、19200、38400七种通讯波特率。
注:
在NP9802、NP9802-A中,只提供1200、2400、4800、9600(缺省值)四种波特率。
5.3、字符格式
采用无校验位、8位数据位、1位停止位的异步串行通讯格式。
6、帧
6.1、帧结构
帧结构如图1所示,每帧都以同步字开头,随后发送1个控制字和多个信息字,信息字的个数是可变的,其数值在控制字中有描述。
同步字
控制字
信息字1
……
信息字n
图1、帧结构
6.2、同步字
本协议的同步字按发送的先后顺序为:
EB、90、EB、90、EB、90。
6.3、控制字
控制字共有B7~B126个字节,其组成如图2所示。
6.3.1控制字节说明(如图3所示):
E:
扩展位
当E=0时使用表2已定义的帧类别码;当E=1时帧类别码可另行定义,以便扩展功能。
在本协议中,此位总是为0。
L:
帧长定义位
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。
在本协议中,此位总是为1。
b7b0
B7字节
B8
B9
B10
B11
B12
控制字节
帧类别码
信息字数
源站址
目的站址
校验码
图2控制字组成
b7b0
E
L
S
D
0
0
0
1
图3控制字节
S:
源站址定义位,
D:
目的站址定义位
6.3.2S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,源站址字节即代表信息始发站的站号,即直流屏的本机地址;D=1表示目的的站址字节有内容,目的站址字节代表主站站号。
在本协议的上行信息中,S位总是为1,D位总是为1。
在下行信息中,S=1表示源站址字节有内容,源站址字节代表主站站号;D=1表示目的站址字节有内容,即直流屏的本机地址。
在本协议的下行信息中,D位必须为1,否则直流屏将不会执行下行命令。
以上所述的上行信息和下信息中若同时S=0,D=0,则表示源站址和目的的站址无意义。
6.3.3源站址和目的站址说明
在上行信息中,源站址是直流屏地址,即PSM-A监控模块面板显示中的本机地址,其取值范围为1~254,目的站址固定为01。
在下行信息中,源站址是指后台主机的地址,目的站址必须是直流屏的地址,若目的地址不正确,则下行命令将不会执行。
6.4、校验码
本协议采用CRC校验,校验多项式为G(X)=X8+X2+X+1,对每个控制字或信息字的前5个字节进行CRC校验,生成一个8位的余数,该余数取反后即可作为校验码尾随前5字节发送。
计算方法如下:
将每个控制字或信息字中的前5个字节按从低到高的顺序排列,每个字节的位从高到低排列,构成一个位流,在这个位流的后面加上8个0,从而得到一个48位的位流。
例如,对某个信息字有B0-B5共6个字节,每个字节8位分别为bi7-bi0(i为字节序号,取值范围0~4),则按上面的方法得到的位序列为b07b06...b00,b17b16..b10,...,b47b47...b40,00000000,用校验多项式107H(X^8+X^2+X+1)作为除数去除这个码流,相除时不做减法而做异或,最后得到一个8位的余数,将这个8位的余数取反后或到48位的码流的尾部,即可得到一个带8位CRC校验码的48位序列。
例:
有信息字包括如下5个字节43H,E8H,7DH,33H,56H,可得到一个码流01000011,11101000,01111101,00110011,01010110,00000000,用107H除该码流,得到余数为2FH,取反后得以校验码D0H,因此最后发送的字节序列为43H,E8H,7DH,33H,56H,D0H共6个字节(计算程序可参见附录A)。
6.5、帧类别
本协议定义的帧类别码及其含义见表2
表2帧类别代号定义表
帧类别代号
定义
上行E=0
下行E=0
61H
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)
57H
设定命令
6.6、信息字数
信息字数n表示该帧中所含信息字数量,即信息字1至信息字n的总数,n=0表示无信息字。
6.7帧系列及信息字传送规则
6.7.1、对于遥测量,本协议按定时方式循环发送A帧(重要遥测)、B帧(次要遥测)、C帧(一般遥测)的内容,定时时长分别为:
3秒、6秒、20秒。
6.7.2、对于遥信量,本协议按插入方式循环发送,即在A、B、C帧的发送时间间隙发送。
遥信信息字中不含子站工作状态信息,遥信变位时也不作处理。
6.7.3、对于遥控命令的返校信息,采用插入的方式进行发送。
7、信息字
7.1、信息字结构
每个信息字由Bn~Bn+56个字节构成:
功能码1个字节,信息和数据码共4个字节,检验码1个字节,其通用格式如图4所示。
b7b0
功能码
Bn
b7……b0
Bn+1
b7……b0
Bn+2
b7……b0
Bn+3
b7……b0
Bn+4
校验码
Bn+5
图4信息字通用格式
7.2、功能码定义
本协议用到的功能码分配见表3。
表3功能码分配表
功能码代号
字数
用途
00H~7FH
128
遥测
E0H
1
遥控选择(下行)
E1H
1
遥控返校(上行)
E2H
1
遥控执行(下行)
E3H
1
遥控撤消(下行)
E8H
1
设定命令(下行)
F0H~FFH
16
遥信
注:
在重要遥测、次要遥测量、一般遥测量中,本协议重复定义了功能码(具体功能码定义请参见表4、表5和表6),解释时可通过这三种遥测量不同的帧类别码来予以区分。
7.3遥测信息字格式
遥测信息字格式见图5。
b7b0
功能码(00H~7FH)
b7…b0
b15
b14
×
×
b11…b8
b7…b0
b15
b14
×
×
b711…b8
校验码
图5遥测信息字格
说明:
(1)每个信息字传送两路遥测量;
(2)b11~b0传送一路模拟量,以二进制码表示,b11=0时为正数,b11=1时为负数,以2的补码表示负数;
(3)b14=1表示溢出,b15=1表示无效。
7.4遥信信息字格式
遥信信息字格式见图6。
b7b0
功能码(F0H~FFH)
Bn
b7…b0
Bn+1
b15…b8
Bn+2
b7…b0
Bn+3
b15…b8
Bn+4
校验码
Bn+5
图6遥信信息字格式
说明:
(1)每个遥信字含32个状态位;
(2)各状态位定义参见表7、表8、表9、表10。
8命令格式
8.1遥控命令
遥控过程及遥控帧结构如图7所示。
遥控命令控制字和控制字节格式见图8。
遥控过程的信息字格式见图9。
同步字
控制字
信息字
信息字
信息字
此三个信息字内容相同
(b)
图7遥控过程及帧结构
(a)遥控结构;(b)帧结构
b7b0
控制字节(71H)
B7字节
帧类别(61选择)
(C2H执行)
(B3H撤消)
B8
b7b0
信息字数(03H)
B9
01110001
源站址(××H)
B10
ELSD
目的站址(××H)
B11
校检码
B12
(a)(b)
图8遥控命令和控制字格式
(a)控制字格式;(b)控制字节格式
b7b0
b7b0
功能码(E0H)
Bn字节
功能码(E1H)
Bn字节
合/分
(CCH/33H)
Bn+1
合/分/错
CCH/33H/FFH)
Bn+1
开关序号
Bn+2
开关序号
Bn+2
合/分(重复)
Bn+3
合/分/错(重复)
Bn+3
开关序号(重复)
Bn+4
开关序号(重复)
Bn+4
校验码
Bn+5
校验码
Bn+5
(a)(b)
b7b0
b7b0
功能码(E2H)
Bn字节
功能码(E3H)
Bn字节
执行(AAH)
Bn+1
撤消(55H)
Bn+1
开关序号
Bn+2
开关序号
Bn+2
执行(重复)
Bn+3
撤消(重复)
Bn+3
开关序号(重复)
Bn+4
开关序号(重复)
Bn+4
校验码
Bn+5
校验码
Bn+5
(c)(d)
图9遥控过程的信息字格式
(a)遥控选择(下行)(b)遥控返校(上行)
(c)遥控执行(下行)(d)遥控撤消(下行)
说明:
(1)开关序号为二进制码。
(2)遥控返校字为上行信息,随机插在上行信息中不跨帧地连送三遍;
(3)开关操作将由直流屏进行检查,若不能进行操作则把Bn+1字节内容改为FFH;
(4)遥控返校后若超时30秒未收到下行的遥控执行命令,本次命令便自动撤消;
8.2设定命令
设定命令控制字格式同8.1条遥控命令,但设定命令只有一个下行帧,无返校、执行和撤消命令帧。
控制字的帧类别改为57H,其信息字格式如图10所示。
b7b0
功能码(E8H)
Bn字节
设定(C3H)
Bn+1
对象号
Bn+2
设点数(低)
b7…b0
Bn+3
设点数(高)
××××b11…b8
Bn+4
校检码
Bn+5
图10设定命令(下行)
说明:
(1)对象号为二进制码;
(2)设点数为12进制码,不乘以系数,负数以2的补码表示;
9自定义部分
9.1、重要遥测量
重要遥测量帧类别码为0x61,控制字节为0x71,其功能码和信息字定义见表4。
直流屏将根据馈电柜的个数决定上送的信息字个数,最大可上送5个馈电柜的遥测量。
如表4所示,当馈电柜个数为1时,直流屏将上送功能码为0x01~0x08的信息字内容;当馈电柜个数为2时,直流屏将上送功能码为0x01~0x08、0x11~0x18的信息字内容;当馈电柜个数为3时,直流屏将上送功能码为0x01~0x08、0x11~0x18、0x21~0x28的信息字内容;当馈电柜个数为4时,直流屏将上送功能码为0x01~0x08、0x11~0x18、0x21~0x28、0x31~0x38的信息字内容;当馈电柜个数为5个时,直流屏将上送功能码为0x01~0x08、0x11~0x18、0x21~0x28、0x31~0x38、0x41~0x48的信息字内容。
直流屏不会把功能码X1~X8(X取值为0、1、2、3、4,以下同)的信息字全部上送,在直流电源系统接线方式一定的情况下(系统接线方式参见《选型手册》),直流屏只会选择其中的某几个信息字上送。
如表4所示,当系统接线方式为GZDW32或GZDW34时,直流屏将上送功能码为X1、X2、X3的信息字;当系统接线方式为GZDW30时,直流屏将上送功能码为X4、X5的信息字;当系统接线方式为GZDW33或GZDW35时,直流屏将上送功能码为X6、X7的信息字;当系统接线方式为GZDW31时,直流屏将上送功能码为X8的信息字。
在标准直流屏系统中(1个充电柜、1个馈电柜、GZDW35接线方式),通常上送功能码为0x06、0x07的两个信息字的内容,此时表1中的其余信息字不上送。
表4重要遥测量信息字定义
功能码
信息字遥测量1
信息字遥测量2
系统接线方式
0x01
馈电柜1第1段合闸母线电压
馈电柜1第1段控制母线电压
GZDW32
GZDW34
0x02
馈电柜1第2段合闸母线电压
馈电柜1第2段控制母线电压
0x03
馈电柜1第1段母线负载电流
馈电柜1第2段母线负载电流
0x04
馈电柜1第1段母线电压
馈电柜1第1段负载总电流
GZDW30
0x05
馈电柜1第2段母线电压
馈电柜1第2段负载总电流
0x06
馈电柜1合闸母线电压
馈电柜1控制母线电压
GZDW33
GZDW35
0x07
馈电柜1负载总电流
(保留)
0x08
馈电柜1母线电压
馈电柜1负载总电流
GZDW31
0x11
馈电柜2第1段合闸母线电压
馈电柜2第1段控制母线电压
GZDW32
GZDW34
0x12
馈电柜2第2段合闸母线电压
馈电柜2第2段控制母线电压
0x13
馈电柜2第1段母线负载电流
馈电柜2第2段母线负载电流
0x14
馈电柜2第1段母线电压
馈电柜2第1段负载总电流
GZDW30
0x15
馈电柜2第2段母线电压
馈电柜2第2段负载总电流
0x16
馈电柜2合闸母线电压
馈电柜2控制母线电压
GZDW33
GZDW35
0x17
馈电柜2负载总电流
(保留)
0x18
馈电柜2母线电压
馈电柜2负载总电流
GZDW31
0x21
馈电柜3第1段合闸母线电压
馈电柜3第1段控制母线电压
GZDW32
GZDW34
0x22
馈电柜3第2段合闸母线电压
馈电柜3第2段控制母线电压
0x23
馈电柜3第1段母线负载电流
馈电柜3第2段母线负载电流
0x24
馈电柜3第1段母线电压
馈电柜3第1段负载总电流
GZDW30
0x25
馈电柜3第2段母线电压
馈电柜3第2段负载总电流
0x26
馈电柜3合闸母线电压
馈电柜3控制母线电压
GZDW33
GZDW35
0x27
馈电柜3负载总电流
(保留)
0x28
馈电柜3母线电压
馈电柜3负载总电流
GZDW31
0x31
馈电柜4第1段合闸母线电压
馈电柜4第1段控制母线电压
GZDW32
GZDW34
0x32
馈电柜4第2段合闸母线电压
馈电柜4第2段控制母线电压
0x33
馈电柜4第1段母线负载电流
馈电柜4第2段母线负载电流
0x34
馈电柜4第1段母线电压
馈电柜4第1段负载总电流
GZDW30
0x35
馈电柜4第2段母线电压
馈电柜4第2段负载总电流
0x36
馈电柜4合闸母线电压
馈电柜4控制母线电压
GZDW33
GZDW35
0x37
馈电柜4负载总电流
(保留)
0x38
馈电柜4母线电压
馈电柜4负载总电流
GZDW31
0x41
馈电柜5第1段合闸母线电压
馈电柜5第1段控制母线电压
GZDW32
GZDW34
0x42
馈电柜5第2段合闸母线电压
馈电柜5第2段控制母线电压
0x43
馈电柜5第1段母线负载电流
馈电柜5第2段母线负载电流
0x44
馈电柜5第1段母线电压
馈电柜5第1段负载总电流
GZDW30
0x45
馈电柜5第2段母线电压
馈电柜5第2段负载总电流
0x46
馈电柜5合闸母线电压
馈电柜5控制母线电压
GZDW33
GZDW35
0x47
馈电柜5负载总电流
(保留)
0x48
馈电柜5母线电压
馈电柜5负载总电流
GZDW31
注1:
标注为保留的遥测量的最高位(b15)置1,其余位置0(以下同)。
注2:
NP9802和NP9802-A监控模块只支持GZDW35接线方式。
9.2、次要遥测量
次要遥测量帧类别码为0xC2,控制字节为0x71,其功能码和信息字定义见表5。
直流屏将根据充电柜的个数决定上送的信息字个数,最大可上送5个充电柜的遥测量。
如表5所示,当充电柜个数为1时,直流屏将上送功能码为0x01~0x05的信息字内容;当充电柜个数为2时,直流屏将上送功能码为0x01~0x05、0x11~0x15的信息字内容;当充电柜个数为3时,直流屏将上送功能码为0x01~0x05、0x11~0x15、0x21~0x25的信息字内容;当充电柜个数为4时,直流屏将上送功能码为0x01~0x05、0x11~0x15、0x21~0x25、0x31~0x35的信息字内容;当充电柜个数为5个时,直流屏将上送功能码为0x01~0x05、0x11~0x15、0x21~0x25、0x31~0x35、0x41~0x45的信息字内容。
当直流屏中温度路数设为0路时,0x04信息字中的温度遥测量上送无效值(即b15=1),0x05信息字不上送;当温度路数设为1路时,0x04信息字中的两个遥测量均为有效值,0x05信息字不上送;当温度路数设为2路时,0x04、0x05信息字均上送,其中0x04信息字的两个遥测量均为有效值,0x05信息字中测点1温度数据有效,测点2温度数据无效;当温度路数设为3路时,0x04、0x05信息字中的温度值均上送有效值。
在标准直流屏系统中(1个充电柜、1组电池、带温补功能),通常上送功能码为0x01、0x03、0x04的三个信息字的内容,此时其余信息字不上送。
表5次要遥测量信息字定义
功能码
信息字遥测量1
信息字遥测量2
0x01
充电柜1电池组1电压
充电柜1电池组1电流
0x02
充电柜1电池组2电压
充电柜1电池组2电流
0x03
充电柜1交流输入UV线电压
充电柜1交流输入VW线电压
0x04
充电柜1交流输入WU线电压
充电柜1电池房温度
0x05
充电柜1测点1温度
充电柜1测点2温度
0x11
充电柜2电池组1电压
充电柜2电池组1电流
0x12
充电柜2电池组2电压
充电柜2电池组2电流
0x13
充电柜2交流输入UV线电压
充电柜2交流输入VW线电压
0x14
充电柜2交流输入WU线电压
充电柜2电池房温度
0x15
充电柜2测点1温度
充电柜2测点2温度
0x21
充电柜3电池组1电压
充电柜3电池组1电流
0x22
充电柜3电池组2电压
充电柜3电池组2电流
0x23
充电柜3交流输入UV线电压
充电柜3交流输入VW线电压
0x24
充电柜3交流输入WU线电压
充电柜3电池房温度
0x25
充电柜3测点1温度
充电柜3测点2温度
0x31
充电柜4电池组1电压
充电柜4电池组1电流
0x32
充电柜4电池组2电压
充电柜4电池组2电流
0x33
充电柜4交流输入UV线电压
充电柜4交流输入VW线电压
0x34
充电柜4交流输入WU线电压
充电柜4电池房温度
0x35
充电柜4测点1温度
充电柜4测点2温度
0x41
充电柜5电池组1电压
充电柜5池组1电流
0x42
充电柜5电池组2电压
充电柜5电池组2电流
0x43
充电柜5交流输入UV线电压
充电柜5交流输入VW线电压
0x44
充电柜5交流输入WU线电压
充电柜5电池房温度
0x45
充电柜5测点1温度
充电柜5测点2温度
9.3一般遥测量
一般遥测量帧类别码为0xB3,控制字节为0x71,其功能码和信息字定义见表6。
如表6所示,每个充电模块的三个遥测量分别占用两个功能码,保留的遥测量通道将上送无效数据(即b15=1),直流屏将根据充电模块的个数决定上送多少个信息字,当直流屏配N个充电模块时(N<=60),直流屏将上送排在前2N个信息字。
在标准直流屏系统中,一般配置6个充电模块,此时直流屏将上送功能码从0x01到0x0C的信息字,此时其余的信息字不上送。
表6一般遥测量信息字定义
功能码
信息字遥测量1
信息字遥测量2
0x01
第1个充电模块的输出电压
第1个充电模块的输出电流
0x02
第1个充电模块的限流点
(保留)
0x03
第2个充电模块的输出电压
第2个充电模块的输出电流
0x04
第2个充电模块的限流点
(保留)
...
...
...
...
...
...
0x75
第59个充电模块的输出电压
第59个充电模块的输出电流
0x76
第59个充电模块的限流点
(保留)
0x77
第60个充电模块的输出电压
第60个充电模块的输出电流
0x78
第60个充电模块的限流点
(保留)
9.4遥信量
遥信量的帧类别码为0xF4,控制字节为0x71,发送时按以下组合进行发送,其中系统遥信包定义如表7中所示,充电柜遥信包如表8中所示(根据系统配置的充电柜个数可能会发出1~3个信息字),馈电柜遥信包如表9中所示(根据系统配置的馈电柜个数可能会发出1~3个信息字),充电模块遥信包如表10中所示(根据系统配置的充电模块个数可能会发出1~8个信息字)。
同步字
控制字
系统遥信包
充电柜遥信包
馈电柜遥信包
充电模块遥信包
表7系统遥信量的信息字定义(功能码:
0xF0)
位号
遥信字定义(共32位)
B0
系统控制方式(0:
自动,1:
手动)
B1、B2
电池充电状态(01:
浮充,00:
均充,10:
测试/放电,11:
断开*)
B3
直流绝缘告警(0:
正常,1:
告警)
B4
电池单体告警(0:
正常,1:
告警)
B5
充电柜1通讯中断告警(0:
正常,1:
告警)
B6
充电柜2通讯中断告警(0:
正常,1:
告警)
B7
充电柜3通讯中断告警(0:
正常,1:
告警)
B8
充电柜4通讯中断告警(0:
正常,1:
告警)
B9
充电柜5通讯中断告警(0:
正常,1:
告警)
B10
馈电柜1通讯中断告警(0:
正常,1:
告警)
B11
馈电柜2通讯中断告警(0:
正常,1:
告警)
B12
馈电柜3通讯中断告警(0:
正常,1:
告警)
B13
馈电柜4通讯中断告警(0:
正常,1:
告警)
B14
馈电柜5通讯中断告警(0:
正常,1:
告警)
B15
绝缘监测仪工作故障(0:
正常,1:
告警)
B16
电池监测仪1工作故障(0:
正常,1:
告警)
B17
电池监测仪2工作故障(0:
正常,1:
告警)
B
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