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MMS制造報文系統(tǒng)和GOOSE報文

 浮 生 2011-05-05

MMS制造報文系統(tǒng)和GOOSE報文

(2010-12-06 22:40:27)
分類: 自動化


MMS(GBT 16720.2-2005 )是一種實時通信機制,61850 MMS制造報文系統(tǒng)和GOOSE報文通訊是基于61850數(shù)字化變電站的通訊基礎。
MMS標準即ISO/IEC9506標準,由ISOTC184和IEC共同負責管理。MMS的目的是為了規(guī)范工業(yè)領域具有通信能力的智能傳感器、智能電子設備(IED)、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(interoperation),使系統(tǒng)集成變得簡單、方便。MMS規(guī)范分為五部分即服務規(guī)范、通信協(xié)議、工業(yè)機器人通信規(guī)范、過程控制通信規(guī)范、數(shù)字控制通信規(guī)范。MMS的特點是通過使用MMS使工業(yè)系統(tǒng)具有互操作性和獨立性。其中互操作性是制定MMS的初衷即為設備和應用定義一套標準通信機制,使其在此通信體制下具有高度互操作性。獨立性是指MMS不同于很多只適用于特定產(chǎn)品的專用通信系統(tǒng),它是一個通用的、獨立于專用設備的國際標準體系即它為用戶提供了一個獨立于所完成功能的通用通信環(huán)境。MMS提供了通過網(wǎng)絡進行對等(peer-to-peer)實時通信的一套服務集。MMS作為通用通信協(xié)議可以用于多種通用工業(yè)控制設備,如可編程控制器和工業(yè)機器人等。MMS可以支持多種通信方式,包括以太網(wǎng)、令牌總線、RS—232C、OSI、TCP/IP、MiniMAP等,
MMS也可通過網(wǎng)橋、路由器或網(wǎng)關連接到其他系統(tǒng)上。在國外,MMS技術廣泛用于工業(yè)過程控制、工業(yè)機器人等領域。目前,MMS在電力系統(tǒng)遠動通信協(xié)議中的應用越來越廣泛。國際電工委員會第57技術委員會(IECTC57)新近推出的IEC60870—6TASE.2系列標準定義了EMS和SCADA等電力控制中心之間的通信協(xié)議,該協(xié)議采用面向?qū)ο蠼<夹g,其底層直接映射到MMS上。IEC61850作為IECTC57制訂的關于變電站自動化系統(tǒng)計算機通信網(wǎng)絡和系統(tǒng)的標準,采用分層、面向?qū)ο蠼5榷喾N新技術,其底層也直接映射到MMS上。MMS技術作為許多國際標準的基石。
 
1.對象建模:對一個實際設備進行抽象,利用面向?qū)ο笏枷肜斫庠O備的邏輯構(gòu)成。參考7-2中進行抽象建模,提煉出設備所含有的邏輯節(jié)點,每個邏輯節(jié)點所含的參數(shù)、屬性,找出邏輯節(jié)點之間數(shù)據(jù)流向。整個過程需要對設備有大概的了解,知道設備可以被抽象為哪幾個邏輯節(jié)點組成,特別是數(shù)據(jù)流向問題,還有該設備可能和哪些其他設備發(fā)生數(shù)據(jù)關系。參考7-1找出該設備與其他設備發(fā)生交換的時候需要哪些ACSI服務。最終形成一張該設備的按IEC
61850思想獲得的邏輯抽象參數(shù)表與邏輯數(shù)據(jù)流程圖。參考設備的邏輯抽象參數(shù)表與邏輯數(shù)據(jù)流程圖,根據(jù)MMS協(xié)議與8-1實現(xiàn)映射,將邏輯節(jié)點映射成MMS中的域,特別是設備涉及的ACSI服務,很大一部分其實轉(zhuǎn)映射成MMS中的讀寫服務。根據(jù)映射關系得出MMS映射邏輯抽象參數(shù)表與MMS服務與ACSI服務對照表。根據(jù)MMS服務與ACSI服務對照表,準備一個XML文件作為MMS的配置文件,記錄該設備的MMS服務以及參數(shù).面向連接的傳遞機制(考慮Socket)(RPC)在IED上實現(xiàn)61850,包括2個內(nèi)容:①建立設備數(shù)據(jù)模型和服務模型;②數(shù)據(jù)模型和服務模型向MMS的映射.其中服務模型邏輯設備模型、數(shù)據(jù)對象模型、數(shù)據(jù)集模型、關聯(lián)服務模型、數(shù)據(jù)存取服務模型、報告服務模型、設備控制模型、多播服務模型、時間模型、大數(shù)據(jù)模型(如圖像等)。數(shù)據(jù)和服務模型必須向MMS映射,就是采用MMS來完成通信過程,MMS是OSI
7層通信模型的一種應用層協(xié)議,主要用于過程自動化領域。MMS中有一些對象和應用服務單元,將通用應用服務模型向MMS映射。就是把它的對象與服務用MMS相應的對象和服務表示。MMS是IEC61850和UCA
2.0的關鍵技術之一,它定義了通信報文格式。IEC61850標準定義了兩種抽象模型:采樣值傳輸(SAV)模型和通用的以對象為中心的變電站事件(GOOSE)模型。其中SAV模型應用于采樣值傳輸及相關服務,而GOOSE模型則提供了變電站事件(如命令、告警等)快速傳輸?shù)臋C制,可用于跳閘和故障錄波啟動等。為簡化敘述,以下將采樣值報文稱之為SAV報文,跳閘命令報文稱之為GOOSE報文。<BR>SAV報文和GOOSE報文的傳輸均/訂閱者(publisher/subscriber)通信結(jié)構(gòu).
MMS報文傳輸實現(xiàn)機制:IEC 61850標準針對變電站所有功能定義了比較詳盡的邏輯節(jié)點(logical
node)和數(shù)據(jù)對象,并提供了完整的描述數(shù)據(jù)對象模型的方法和面向?qū)ο蟮姆铡_@些抽象的通信服務、通信對象及參數(shù)通過特殊通信服務映射(SCSM)可映射到底層應用程序,其映射一般遵循MMS(應用層)+TCP/IP(網(wǎng)絡層傳輸層)+ISO/IEC8802.3模式(物理層鏈路層標準),而SAV模型和GOOSE模型的報文傳輸映射實現(xiàn)比較特殊:應用層專門定義了協(xié)議數(shù)據(jù)單元(Protocol
Data Unit
PDU),經(jīng)過表示層編碼后,不經(jīng)TCP/IP協(xié)議,直接映射到數(shù)據(jù)鏈路層和物理層,即傳輸層和網(wǎng)絡層均空。這種映射方式的目的是避免通信堆棧造成傳輸延時,從而保證報文傳輸?shù)目焖傩浴?/font>

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