部颁CDT循环式远动规约.docx
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部颁CDT循环式远动规约
中华人民共和国电力行业标准
DL 451-91
循环式远动规约
199-1-11-4发布1992-05-01实施
1 主题内容与适用范围
本标准规定了电网数据采集与监控系统中循环式远动规约的功能、帧结构、信息字结构和传输规则等。
本标准适用于点对点的远动通道结构及以循环字节同步方式传送远动信息的远动设备与系统。
本标准适用于调度所间以循环式远动规约转发实时运动信息的系统。
2 引用标准
国家标准《地区电网数据采集与监控系统通用技术条件》和《运动终端通用技术条件》。
3 一般技术要求
3．1 本规约采用可变帧长度、多种帧类别循环传送，变位遥信优先传送，重要遥测量更新循环时间较短，区分循环量、随机量和插入量采用不同形式传送信息，以满足电网调度安全监控系统对远动信息的实时性和可靠性的要求。
3．2 规约规定主站与子站间进行以下信息的传送：
a．遥信；
b．遥测；
c．事件顺序记录（SOE）；
d．电能脉冲计数值；
e．遥控命令；
f．设定命令；
g．升降命令；
h．对时；
i．广播命令；
j．复归命令；
k．子站工作状态；
3．3 信息按其重要性有不同的优先级和循环时间以便实现国家标准《地区电网数据采集与监控系统通用技术条件》和《运动终端通用技术条件》所规定的要求和指标。
3．3．1 上行（子站至主站）信息的优先级排列顺序和传送时间要求如下：
3．3．1．1 对时的子站时钟返回信息插入传送；
3．3．1．2 变位遥信、子站工作状态变化信息插入传送，要求在1S内送到主站；
3．3．1．3 遥控、升降命令的返送校核信息插入传送；
3．3．1．4 重要遥测安排在A帧传送，循环时间不大于3S；
3．3．1．5 次要遥测安排在B帧传送，循环时间一般不大于6S；
3．3．1．6 一般遥测安排在C帧传送，循环时间一般不大于20S；
3．3．1．7 遥信状态信息，包含子站工作状态信息，安排在D1帧定时传送；
3．3．1．8 电能脉冲计数值安排在D2帧定时传送；
3．3．1．9 事件记录安排在E帧以帧插入方式传送。
3．3．2 下行（主站至子站）命令的优先级排列如下：
3．3．2．1 召唤子站时钟，设置子站时钟校正值，设置子站时钟；
3．3．2．2 遥控选择、执行、撤消命令，升降选择、执行、撤消命令，设定命令；
3．3．2．3 广播命令；
3．3．2．4 复归命令。
4 帧
4．1 帧结构
帧结构如图1所示。
每帧都以同步字开头，并有控制字，除少数帧外均应有信息字。
信息字的数值依实际需要设定，帧长度可变。
4．2 字、字节、位的排列及发码规则
帧的同步字、控制字、信息字的排列规则：
字节由低B1到高Bn向下排列，字节的位由高b7至低b0左右排列，如图2所示。
同步字
控制字
信息字1
……
信息字n
同步字
……
图1 帧结构
…
图2 字节排列
向通道发码规则：
低字节先送，高字节后送；字节内低位先送，高位后送。
4．3 同步字
b0
b7
同步字按通道传送顺序分为3组EB90H，即1110、1011、1001、0000，……。
为保证通道中传送顺序，写入串行口的同步字排列格式见图3。
B1字节
控制字节
b0
B2
帧类别
B3
信息字数n
B4
源站址
B5
目的站址
B6
校验码
（a）
b0
b7
E
（b）
图3 同步字排列格式
（a）控制字组成（b）控制字节
当L＝1时，表示本帧有信息字。
S：
源站址定义位
D：
目的站址定义位
4．4．2 S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，即子站站号；D＝1表示目的站址字节有内容，目的站址字节代表主站站号。
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，即代表信息到达站的站号；D＝0表示目的站址字节内容为FFH，即代表广播命令，所有站同时接收并执行此命令。
以上所述的上行信息和下行信息中若同时S＝0，D＝0，则表示源站址和目的站址无意义。
4．5 生成多项式和中间余式表
本规约采用CRC校验，控制字和信息字都是（n、k）＝（48，40）码组，生成多项式为G（X）＝X3+X2+X+1，陪集码为FFH。
按4.2条所述条码规则的顺序以G（X）模2除前5个字节，生成余式R（X）。
以R（X）作为校验码。
若用查表法，信息字、控制字基本码元的中间余式见表1。
表1中间余式表
信息字、控制字的码元
查表法中间余式
01H
11100000B
02H
01110000B
04H
00111000B
08H
00011100B
10H
00001110B
20H
00000111B
40H
11100011B
80H
10010001B
4．6 帧类别
本规约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）
升降选择
85H
电能脉冲计数值（D2帧）
升降执行
26H
事件顺序记录（E帧）
升降撤消
57H
A8H
D9H
7AH
设置时钟
0BH
设置时钟校正值
4CH
召唤子站时钟
3DH
复归命令
9EH
广播命令
EFH
4．7 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。
E帧长度不得大于A帧长度。
4．8帧系统及信息字传送规则
4．8．1 在规定循环时间的前提下，帧系列可以根据要求任意组织。
帧系列如何组织，详见附录A。
4．8．2 帧系列采用下列三种方式传送：
4．8．2．1固定循环传送，用于传送A、B、C、D1、D2帧，见附录A2、A3、A4。
4．8．2．2．帧插入传送，用于传送E帧，见附录A的A2、A3、A4例。
SOE可能连续出现，当轮到送E帧时用软件指针定好发送界限，后续出现的归下一次再送。
4．8．2．3信息字随机插入传送，用于传送下列三种信息：
a．对时的子站时钟返回信息；
b．变位遥信；
c．遥控、升降命令的返校信息。
4．8．3 上述4.8.2.3条信息一出现就应插入当前帧的信息字传送，但需遵守以下规则：
4．8．3．1 变位遥信、遥控和升降命令的返校信息连续插送三遍，对时的子站时钟返回信息才插送一遍；
4．8．3．2 变位遥信、遥控和升降命令的返校信息连续插送三遍必须在同一帧内，不许跨帧。
若本帧不够连续插送三遍，全部改到下帧进行；
4．8．3．3 被插的帧若是A、B、C或D帧则原信息字被取代，原帧长度不变，若是E帧则就在SOE完整字之间插入，帧长度相应加长，见附录A的A5例。
4．8．4 子站加电或重新复位后，帧系列应从D1帧开始传送。
4．8．5 遥控、设定和升降命令过程中若出现变位遥信则自动取消该命令，并通过子站工作状态信息通知主站。
4．8．6 下行通道中不发命令时应连续发送同步码。
5 信息字
5．1 信息字结构
每个信息字由Bn~Bn+56个字节构成：
功能码一个字节、信息、数据码4个字节和校验码一个字节，其通用格式如图5所示。
b0
Bn+5字节
Bn+4字节
Bn+3字节
Bn+2字节
Bn+1字节
校验码
b7… b0
b7… b0
功能码
b7… b0
Bn字节
b7 …b0
信息、数据
图5 信息字通用格式
5．2 功能码定义
功能码有256个（00H~FFH），分别代表不同信息用途，具体分配见表3：
表3 功能码分配表
功能码代号
字数
用 途
信息位数
容量
00H~7FH
128
遥 测
16
256
80H~81H
2
事件顺序记录
64
4096
82H~83H
备 用
84H~85H
2
子站时钟返送
64
1
86H~89H
4
总加遥测
16
8
8AH
1
频 率
16
2
8BH
1
复归命令（下行）
16
16
8CH
1
广播命令（下行）
16
16
8DH~92H
6
水 位
24
6
93H~9FH
备 用
A0H~DFH
64
电能脉冲计数值
32
64
E0H
1
遥控选择（下行）
32
256
E1H
1
遥 控 返 校
32
256
E2H
1
遥控执行（下行）
32
256
E3H
1
遥控撤消（下行）
32
256
E4H
1
升降选择（下行）
32
256
E5H
1
升 降 返 校
32
256
E6H
1
升降执行（下行）
32
256
E7H
1
升降撤消（下行）
32
256
E8H
1
设定命令（下行）
32
256
E9H
1
备 用
EAH
1
备 用
EBH
1
备 用
ECH
1
子站状态信息
8
1
EDH
1
设置时钟校正值（下行）
32
1
EEH~EFH
2
设置时钟（下行）
64
1
F0~FFH
16
遥 信
32
512
6 上行信息字格式
6．1 遥测
遥测信息字格式见图6。
6．2 总加遥测
总加遥测信息字格式见图7。
6．3 遥信
遥信信息字格式见图8。
6．4 电能脉冲计数值
电能脉冲计数值信息字格式见图9。
6．5 水位
水位信息字格式见图10。
6．6 频率（数字式）
频率信息字格式见图11
6．7 事件顺序记录（SOE）
事件顺序记录信息字格式见图12
6．8 子站工作状态
子站工作状态信息字格式见图13
b0
遥测i+1
遥测i
Bn+4
Bn+3
Bn+2
Bn+1
b15 b14 ╳ ╳ b11…b8
b7 …b0
b15 b14 ╳ ╳ b11…b8
b7 …b0
b0
b7
Bn+4
Bn+3
Bn+2
Bn+1
Bn字节
校验码
b7 …b0
b7 …b0
功能码（80H~89H）
总加遥测i
b15 b14 … b8
总加遥测i+1
b15 b14 … b8
Bn+5
图6 遥测信息字格式 图7 总加遥测信息字格式
说明：
说明：
（1）每个信息字传输两路遥测量；
（1）用于传送总加遥测量；
（2）b11~b0传送一路模拟量，以二进制码表示。
（2）一个信息字传送两路总加遥测量；
b11＝0时为正数，b11＝1时为负数，以2的补码表示负数；（3）b15~b0传送一路总加量，以二进制码表示。
（3）b14＝1表示溢出，b15＝1表示数无效。
b15＝0时为正数，b15＝1时为负数，以2的补码
表示负数。
Bn+1
b0
遥信字i
遥信字i+1
b15 …b8
b7 …b0
Bn+4
Bn+3
Bn+2
b7 …b0
Bn+1
b15 …b8
b15 …b8
Bn+2
b23 … b16
Bn+3
校验码
Bn+4
（BCD位）
（有效位）
b31 ╳ b29 ╳╳╳╳╳
b27…b24
校验码
图8 遥信信息字格式图9 电能脉冲计数值信息字格式
说明：
说明：
（1）每个遥信字含16个状态位；
（1）一个信息字传送一路电能脉冲计数值，定时传送；
（2）状态位定义：
b＝0表示断路器或刀闸定时可以是整点，或30min，也可以由广播命令决定。
状态为断开、继电保护未动作；b＝1
（2）b23~b0位代表电能脉冲计数值，推荐用二进制码表示。
表示断路器或刀闸状态为闭合、继电（3）b31=1表示数无效，b29=0表示数为二进制码，b29=1表示
保护动作。
数为BCD码。
BCD码的格式同6.5条水位信息字格式。
（4）b27~b24位作为扩展用。
Bn+4
Bn+1
Bn+2
Bn+4
校验码
b0
b7
Bn字节
功能码（8AH）
频率1
100（HZ）
频率2
Bn+3
100（HZ）
图10 水位信息字格式图11 频率信息字格式
说明：
说明：
（1）以6位BCD码表示水位最大值为9999.99m 以4位BCD码表示频率，如49.99HZ。
（2）水位为慢变化量，可安排D或B、C帧传送这。
校验码
图12 事件顺序记录信息字格式
（a）毫秒－分 （b）时~日
说明：
（1）功能码1与功能码2应成对，前者用80H，后者用81H；
（2）时间与对象号均用二进制码表示，最后第（Bn+10）字节中
b15＝1表示开关状态为闭合或继电压保护动作；b15＝0表
示开关状态为断开或继电压保护未动作。
b0
Bn+4
Bn+3
Bn+2
Bn+1
b31b24
b23b16
b15b8
b7b0
校验码
Bn+5
Bn字节
功能码（ECH）
图13子站工作状态信息字格式
说明：
（1）b15~b0表示内部检测到的异常状态
（2）b15~b0表示表示外部拉入的异常状态
b0＝1 随机存储器（RAM）异常；或信息
b1＝1 变位遥信使遥控、升降、设定命令取消；b16＝1 不中断电源（UPS）异常；
b2＝1 遥测子系统异常；b17＝1 下行通道异常；
b3＝1 遥信子系统异常；b18＝1 遥控转当地；
b4＝1 遥调子系统异常；b19＝1 无人值班转有人值班；
b5＝1 遥控子系统异常；b20＝1 自动发电机控制（AGC）开
b6＝1 当地显示子系统异常；关未合上；
b7电源合上位（电源合上后为“1”，对叶完 成后清“0”）；b21~b31自行定义。
b15~b8自定义；
7 命令格式
7．1 遥控命令
遥控过程及遥控帧结构如图14所示。
遥控命令控制字和控制字节格式见图15。
遥控过程的信息字格式如图16。
7．2 升降命令
升降命令控制字格式同7.1条遥控命令，但帧类别应改为F4H，85H，26H，其信息字格式如图18所示。
7．3 设定命令
设定命令控制字格式同7.1条遥控命令，但设定命令只有一个下行帧，无返校、执行、撤消命令帧。
主站
（或撤消命令）
遥控执行命令
遥控命令
子站
执行
遥控返校
（a）
信息字
此三字内容相同
（b）
图14 遥控过程及帧结构
（a）遥控过程（b）帧结构
b0
ELSD
（b）
（a）
图15 遥控命令和控制字格式
（a）控制字格式；（b）控制字节格式
Bn+1
（a）（b）（c）（d）
图16 遥控过程的信息字格式
（a）遥控选择（下行）；（b）遥控返校；（c）遥控（d）
说明：
（1）开关序号为二进制码。
若用BCD码表示开关序号，则Bn+2~Bn+4字节作相应改变，如图17所示，其中Bn+2固定为FFH，Bn+3和Bn+4字节表示开关序号；
（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）图16（a）中开关序号在子站有硬件电路进行检查，若检查结果无效将Bn+1字节内容改为FFH；
（4）遥控返校信息若超时未收到，本次命令便自动撤消；
（5）遥控过程中遇变位遥信，本次命令便自动撤消，通过子站工作状态返回信息。
Bn+4
图17 BCD码表示遥控开关号
Bn+1
Bn+1
b7
b0
Bn+1
升/降/错
（CCH/33H/FFH）
Bn字节
功能码（E5H）
b7
Bn+5
校验码
Bn+4
Bn+3
Bn+2
对象号号（重复）
升/降（重复）
对象号
Bn+1
升/降
（CCH/33H）
格式及信息字格式，如图22。
7．7 设置时钟校正值命令
主站比较了子站与主站间时钟差别并计算子站时钟
校正值之后，向子站发出此命令以校正子站时钟，使两
站时钟相一致。
设置时钟校正值帧结构，控制字格式及
信息字格式，如图23所示。
7．8 召唤子站时钟命令（a）
b0
主站发此命令让子站将其时钟读数返送到主站，以
便比较两端时钟数差别并算出子站时钟校正值。
召唤子
站的时钟帧结构及时钟命令控制字格式，如图24所示。
子站收到上述召唤命令后，应在上行信息中插入返ELSD
送两个信息字，即子站时钟和等待时间，子站时钟返送（b）
图21 广播命令控制字及控制字节格式
信息字格式如图25所示。
（a）控制字格式
（b）控制字节格式
信息字1
信息字2
读主站时钟
b7
B24
B21
B20
时
╳ ╳ ╳ 24 23 22 21 20
b0
B19字节
功能码（EFH）
B23
B22
（a）
b0
日
月
年
校验码
信息字1信息字2
（b）（c）
图22 设置时钟的帧结构、控制字及信息字格式
（a）帧结构；（b）控制字结构；（c）信息字格式
控制字
信息字
（a）（a）
b7
B15
毫秒（高）
b15…b8
B14
b7…b0
b0
b7
B13字节
b0
B12字节
校验码
目的站址（xxH）
源站址（xxH）
信息字数（01H）
帧类别（4CH）
b0
功能码（EDH）
控制字节（31H）
毫秒（低）
B16
B14的重复
B17
B15的重复
B18
校验码
（b）（b）
图24 召唤子站的时钟帧结构及
（c）
时钟命令控制字格式
图23 设置时钟校正值帧结构、控制字及信息字格式
（a）帧结构；（b）控制字结构；（c）信息字格式
（a）时钟帧结构；
（b）时钟命令控制字格式
b7
b7
图25 子站时钟返送信息字格式
说明：
（1）子站时钟数应在召唤子站时钟命令的控制字收到后，并判明帧类别的时刻读取；
（2）等待时间是从说明
（1）的时间起至返送子站时钟的信息字，插入上行信息开始传送的时刻止的时间间隔。
读子站时钟
设置时钟
Tm3
Tm1
主站
返送时钟
o
T2
T1
插入传送时间
置入时钟
7．9 对时过程与校正值计算
对时过程如图26所示。
上下通道延迟平均值△t为
△t＝1/2（△t1+△t2）
＝1/2[（Tm3-Tm2）-（T2+T3+T0）]
（1）
Tm1-主站发送设置时钟命令时，主站时钟读数；T1—设置时钟命令的码长时间；Ts1—收到设置时钟命令后子站置入时钟的时间；△t1—下行通道时延；△t2—上行通道时延；Tm2—主站发送召唤子站时钟幀时，当CPU串行通信接口写入同步子第一个字节时的主站时钟读数；T2—召唤子站，时钟命令的码长时间，其计算公式T2＝（2×48×1000）/波特率（ms）;Ts2－收到召唤时钟子站时钟命令后的子站时钟数；Ts3－反送时时钟插入传送时间，即发送反送时时钟时，CPU向串行通信接口写入第一个信息字节时子站读取的时钟数：
T0－收到召唤子站命令后，子站向主站反送子站时钟而等待的时间，其计算公式T0＝Ts3－Ts2;T3—反送子站时钟信息字的码长时间，其计算式T3＝（2×48×1000）/波特率（ms）；Tm3—主站收到子站反送时钟信息字后的主站时钟读数。
C=（Tm2+T2+△t）-Ts2
={Tm2+T2+1/2[（Tm3-Tm2）-（T2+T3+T0）]}-Ts2
=1/2（Tm2+Tm3+T2-T3-T0）-Ts2
（2）
严格的说式
（1）、
（2）的运算都是有假定主站和子站所使用的串行通信接口的发送延时，接收延时相同，其对每一次串行通信接口中断申请均及时进行处理的前提下，计算结果才是正确的。
发送延时是指CPU向串行通信接口写入一个字节数据的时刻起，至调制器输出出现所写入数据字节的第一位止的这段时间，接收延时是指解调器输出端出现一个字节的第一位数据，至串行通信接口接收到这个字节，并向CPU发出中断申请这一段时间。
若上述假设不成立或部分不符，为了保证对时精度应考虑附加必要的修正。
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