Основные правила реализации процедур обмена информации

Общие правила. Допустимое число неподтвержденных сообщений (размер окна) равен единице. Это означает, что первичная станция, послав сообщение (запрос), обязана дождаться ответа от вторичной станции или окончания таймаута, прежде чем посылать следующее сообщение. Таймаут используется для возобновления передачи после ошибок.

При небалансном режиме первичной является всегда управляющая станция (ПУ), вторичной – управляемая станция – КП

При небалансном режиме управляющая станция использует сервис класса S2 SEND/CONFIRM (ПОСЫЛКА/ПОДТВЕРЖДЕНИЕ) для передачи информации в направлении управления. Для получения информации от КП используется сервис класса S3 REQUEST/RESPOND (ЗАПРОС/ОТВЕТ).

Посылки CONFIRM (ПОДТВЕРЖДЕНИЕ) формируются канальным уровнем, являются кадрами фиксированной длины (START1=10h) и не содержат прикладного информационного блока ASDU.

Посылки SEND и RESPOND в основном используются для передачи прикладных информационных блоков ASDU и являются кадрами переменной длины L, передаваемые в заголовке кадра со значением поля START2=68h.

Кадр SEND и RESPOND может содержать только один информационный блок ASDU и в небалансном режиме он не может быть больше 253 байт.

Обмен информацией при отсутствии искажений. Обмен кадрами производится непрерывно без специальных таймаутов. Каждая станция, получив очередной кадр, затрачивает необходимое время Tr для подготовки следующего кадра и немедленно передает его. Для обеспечения процедуры обмена предусмотрена система временных отсчетов, используемых для определения факта потери или искажения кадра.

Tr – максимальное время реакции канального уровня от конца приема до начала передачи (обычно не более длительности одного байта)

Tst – обязательное время молчания между кадрами в случае обнаружения ошибки равное для протокола FT1.2 принимается не меньше 33 t (времени передачи 3-х символов, содержащих одни единицы при условии, что стартовый бит искажен).

t – время передачи одного бита

To - интервал ожидания, после которого станция считает, что ответа нет, можно определить по выражению

To > Tr + t + 11 * m / V

где V – скорость передачи, бит/с

m – длина кадра в символах.

Интервал ожидания при балансной передаче для максимальной длины кадра 20 символов в зависимости от скорости передачи приведен ниже

V, cкорость передачи, бит/с
, мс

Повторение передачи при искажении кадра. Если при приеме на вторичной станции кадр бракуется, никакой кадр к первичной станции не посылается. Первичная станция должна выдержать таймаут To после конца посланного кадра и повторить посылку того же кадра, не изменяя значения FCB. Для вторичной станции это значение является изменившимся по отношению к другому, ранее принятому кадру, поскольку первая посылка этого же кадра была забракована. Вторичная станция может начать принимать его именно как новый кадр, а не как продолжение предыдущего (забракованного) только после контроля времени молчания в канале, превышающего Tо, поскольку точное время конца кадра неизвестно.

При обнаружении какой-либо ошибки, например, четности принятия байта, вторичная станция должна прекратить прием текущего кадра и перейти к поиску начала следующего кадра. Признаком начала кадра в этом случае служит интервал молчания.

Если первичная станция принимает ответный кадр, но бракует его, то она определяет его конец по времени молчания в канале Tо, а затем повторяет посылку, не изменяя значение FCB. Вторичная станция принимает этот кадр и по неизменному значению FCB (при FCV=1) считает его повторным. При этом содержащийся в кадре информационный блок ASDU повторно прикладному уровню не предъявляется. Вторичная станция повторно передает в канал ранее переданный ею кадр CONFIRM или RESPOND. Таким образом, использование бита FCB (однобитного счетчика правильно переданных кадров) обеспечивает защиту от потери и дублирования данных при наличии искажений в канале связи.

Количество повторных попыток Nr устанавливается на первичной станции заранее. Рекомендуется устанавливать Nr=2 то есть передавать кадр максимально 3 раза.

Прикладной уровень

Виды технологических информационных сообщений. Отраслевые унифицированные протоколы предназначаются для передачи следующих видов информационных сообщений от пункта управления (ПУ) к контролируемым пунктам (КП):

·телеуправление ТУ;

·астрономическое время для синхронизации КП – ПУ;

·служебная управляющая информация.

Основными видами информации являются телесигнализация (ТС) и телеизмерение (ТИТ), в межуровневом обмене используется передача цифробуквенной информации (ЦБИ), в распределительных сетях широко распространено телеуправление (ТУ). В курсовом проекте рассматривается телеуправление.

Общая структура блока данных прикладного уровня. Блок данных прикладного уровня ASDU содержит ИДЕНТИФИКАТОР БЛОКА ДАННЫХ и сами прикладные данные (объект или ОБЪЕКТЫ ИНФОРМАЦИИ). Структура блока данных для одноэлементного объекта информации приведена в табл. 4

Таблица 4

Общая структура блока данных прикладного уровня ASDU содержащего 1 одноэлементный объект информации

Идентификатор типа.Стандартом ГОСТ Р МЭК 870-5-101 регламентировано, что идентификаторы с 1 по 127 используются для стандартных определений. Для частного использования предусмотрен диапазон с 136 по 255. Идентификатор типа определяет формат элемента информации и необходимые для выполнения проекта типы будут приведены ниже.

Классификатор переменной структуры SQзадает структуру блоков данных. Блок данных может содержать несколько ( i ) объектов информации, каждый включающий по одному элементу информации (SQ=0,i) или один объект информации, содержащих несколько ( j) элементов (SQ=1,j) . Для телеуправления однопозиционными или двухпозиционными объектами достаточно использовать блок данных, содержащий один объект информации с одним элементом информации (i=1), т.е. SQ =0000 0001.

Причина передачи. Формат этого байта содержит:

T – характер передачи: 0 – рабочая передача, 1 – тестовая передача;

P/N – 0 – положительное подтверждение, 1 – отрицательное подтверждение;

COT – номер причины. Для телеуправления можно ограничиться следующими причинами:

6 – активация (выбор команды, сообщение ПУ)

7 – подтверждение активации (исполнение команды, сообщение ПУ)

10 – завершение активации (сообщение КП)

11 – обратная информация, вызванная удаленной командой (сообщение КП об изменении сигнализации, в связи с выполнением команды).

Общий адрес станции – это адрес КП и является уникальным адресом в сети. В отраслевом протоколе для адреса предусмотрен 1 байт. Он повторяет адрес, заданный в поле адреса заголовка кадра А.

Адрес объекта информации – для телеуправления уникальный адрес в пределах контролируемого пункта. Возможная структура адреса приведена на рис.10.

Рис. 10 Адрес объекта информации при трехбайтном формате

В отраслевом протоколе рекомендуется [1] использовать 2 байта. В курсовом проекте достаточно иметь 1 байт. Адрес объекта информации может быть структурирован, например, содержать номер функциональной групп и номер объекта в функциональной группе.

Элемент информации – его формат зависит от идентификатора типа в ИНДИФИКАТОРЕ БЛОКА ДАННЫХ. Ниже рассмотрены элементы некоторых типов, для которых указаны также их метки.

45 C_SC_NA–однопозиционная команда. Элемент информации имеет следующий вид.

SCS – 0 – отключить, 1 – включить

S/E – 0 – исполнение, 1 – выбор

QU – 0 – нет дополнения, 1 – короткий импульс, 2 – длинный импульс, 3 – постоянный

Команда посылается дважды, вначале со значением выбор S/E=1 (причина 6 – активация), после ее приема КП отсылает квитанцию о принятии команды и начинает работу по диагностике оборудования с целью выяснения возможности выполнения команды. Получив квитанцию, ПУ отсылает команду на исполнение S/E=0 (причина 7 – подтверждение активации). Контролируемый пункт, получив вторую команду, также отсылает квитанцию и приступает к ее выполнению. После выполнения команды КП изменяет состояние сигнализации для данного объекта и готов отправить сообщения с причиной 10 (завершение активации) и сообщением об изменение сигнализации с причиной 11 (обратная информация, вызванная удаленной командой). Информацию о готовности передать указанные сообщения (наличие на вторичной станции высокоприоритетной информации класса 1) КП отсылает с очередной квитанцией, задавая в байте управление значение поля ACD=1. Для выборки этих сообщений ПУ должен подать запрос класса S3 (ЗАПРОС/ОТВЕТ) на КП.

46 C_SC_NA – двухпозиционная команда. Структура команды:

DCS – 0 – не разрешено, 1 – отключить, 2 – включить, 3 – не разрешено.

S/E – 0 – исполнение, 1 – выбор

QU – 0 – нет дополнения, 1 – короткий импульс, 2 – длинный импульс, 3 – постоянный

Время – указывается только при технико-экономическом обосновании эффективности передачи этого параметра.

В качестве примера на рис. 11 показан кадр канального уровня при передаче выбора на 12-м контролируемом пункте объекта номер 9, входящего в функциональную группу 7. Объект необходимо включить, применяя длинный управляющий импульс.

Рис. 11 Кадр канального уровня для однопозиционной команды ТУ (предварительный выбор команды включения)