阿海珐P34X保护详细说明书汇编.docx
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阿海珐P34X保护详细说明书汇编
第5章
SCADA通讯
目录
1.
简介
2
2.1
2.2
2.3
2.4
2.5
2.5.1
2.5.2
2.5.3
2.5.4
2.6
2.6.1
2.6.2
2.6.3
2.6.4
2.7
2.8
COURIER接口
Courier协议
Courier前端口
支持的指令组
继电器Courier数据库
修改整定值
方法1
方法2
继电器整定值
传输方式的设定
事件抽取
自动事件抽取
事件类型
事件格式
手动事件记录的抽取
故障录波的抽取
可编程逻辑整定
3
3.1
3.2
3.3
3.4
3.5
3.5.1
3.5.2
3.5.3
3.6
3.6.1
3.6.2
3.6.3
3.7
3.7.1
3.7.2
3.7.3
Modbus接口
通讯链接
Modbus功能
响应代码
寄存器映射
事件抽取
手动选择
自动抽取
记录数据
故障录波的抽取
手动选择
自动选择
记录数据
修改整定值
口令保护
控制及支持设定
保护及扰动录波器的整定
4.
4.1
4.2
4.3
4.4
4.5
4.6
4.7
4.8
4.9
4.10
IEC60870-5-103接口
物理联接和链接层
初始化
时间同步
自发事件
一般性查询
周期测量
指令
测试模式
故障录波
监视器方向闭锁
5
5.1
5.2
5.3
5.4
5.5
5.6
5.7
5.7.1
5.7.2
5.7.3
DNP3接口
DNP3协议
DNP3菜单设置
对象1开关量输入
对象10开关量输出
对象20开关量计数
对象30模拟量输入
DNP3使用MiCOMS1组态
对象1
对象20
对象30
1.简介
此章旨在详细介绍MiCOMP342&P343继电器的远程接口，以便与变电所通讯网络连接。
如前面几章所述，这种继电器是通过后方通讯接口，支持在三种协议中选择其中一种。
这是对支持CR协议的串联接口的补充。
后方RS485接口是独立的，适合于选择任何一种协议时的永久性连接。
这种连接方式的优点在于多达32个继电器都可以通过使用简单的双绞线，按菊链式连接起来。
对于三种通讯协议，其所支持的功能/指令将与数据库一道进行详细介绍，同时也将介绍标准操作程序，例如事件，故障和故障录波的抽取，更改整定值等。
须注意的是此章节中并非是要详细介绍协议本身，对于协议，可参见与协议相关的文件资料，此章主要是讲述通讯协议在继电器上的具体运用。
2.COURIER接口
2.1Courier协议
CR协议是一种ALSTOM公司的保护与控制通讯协议。
此种协议的概念定义为使用一套标准的指令集来存取继电器中的“设定/数据”数据库。
这使得一个类属主站可以与不同的从属设备进行通讯。
也包含一些特殊应用，如主站无需预设置，在数据库内部而不是通过指令来实现查询。
通过两种物理连接K-Bus和RS232，可以使用相同的协议。
K-Bus是基于RS485电压等级的，且是同步的；而RS232接口使用的是IEC60870FT1.2（IEC60870）框架模式。
这种继电器支持前部的IEC60870连接，从一点到一点的互接，但对永久性连接并不适合。
这种接口使用的是一个固定的传输速率（波特率），11字节框架和一个固定的设备地址。
后方RS485接口用于为K-Bus提供一个永久性连接，并允许多降式连接。
应注意的是，虽然K-Bus是基于RS485电压等级的，但它是一个使用FMD编码的同步协议。
不可能使用一个标准的RS232至RS485连接器，把IEC60870转换至K-Bus。
对CR协议，指令集和连接说明的详细描述应参照下述资料：
R6509K-Bus接口指南
R6510IEC870接口指南
R6511Courier协议
R6512Courier用户指南
2.2CR前部通讯口
CR前部通讯口支持点到点通讯的CR协议，它是为安装、调试/维护期间的使用而设计，并不适合于永久性连接。
由于这种接口将不用于继电器与变电站通讯系统之间的连接，CR的一些特性将不能使用。
其中有：
事件记录的自动获取：
CR状态字节不支持事件标记
事件的发送与接收指令不能使用
扰动记录的自动获取：
CR的状态字节不支持扰动标记
响应层占线：
CR状态字节不支持占线（“忙”）标记，仅最终数据才对请求有一个响应
固定地址：
前部CR通讯口的地址始终是1，不支持更改地址指令
应注意的是，虽然不支持事件和扰动记录的自动获取，但可手动方式通过前部通讯口，存取这些数据。
2.3支持的指令组
继电器支持下述Courier指令
协议层
远程链接复归
轮询状态
轮询缓冲寄存器*
低级指令：
发送事件*
接收事件*
成组发送
成组识别符的存储
成组注脚存储
菜单浏览
获取菜单栏标题
获取菜单栏文本内容
获取菜单栏值
获取字符串
获取文本信息
取值
获取整定极限值
修改整定值：
进入整定模式
预载整定值
中止整定值
执行整定值
菜单单元复归
整定值
控制指令：
选择整定组
更改设备地址
整定实时时间
注：
前courier端口不支持带*号的指令
2.4继电器Courier数据库
Courier数据库为两维结构，数据库中的每一单元通过行，列地址查询。
行，列地址数均处于0~255的范围内。
数据库的地址均为十六进制数值，例如0A02中，列是0A（10进制），行是02，相应的整定值/数据是相同栏的一部分，栏的0行包含有-识别该栏内容的文本字串。
附录A包括每个继电器整个数据库的说明，对每个单元位置，主要资料如下：
●单元内容
●单元数据类型
●单元值
●单元是否可进行整定，若是
●最小值
●最大值
●递进大小
●修改整定值所需密码级别
●字串信息（如变址字串或开关标志单元）
2.5修改整定值
（参见Courier用户手册第9章）
Courier提供两种方法更改整定值，继电器均支持两种方法，两种方法均能用于继电器数据库中任何整定值的编辑。
2.5.1方法1：
此方法运用三个指令的组合，来实现整定值修改：
EnterSettingMode进入整定模式—检查此单元是否可进行整定，并恢复其整定极限值。
PreloadSetting预先载入整定—在此单元中写入新值，以模仿并确保没有整定错误，此整定值的有效性不能通过此方法进行检查。
ExecuteSetting执行整定—确定更改后的整定，如果更改有效将会收到肯定答复。
但如果整定值更改失败，就会得到一个出错回复。
AbortSetting中止整定—此指令能用于中止更改整定值。
这是最可靠的方法，最适合于在线编辑器。
因为整定值更改前，整定极限值才被消除。
不过因每次修改都需要3个指令，如果有很多整定数据要改，此方法就会显得有些慢。
2.5.2方法2：
“setvalue（整定数值）”指令能够直接用于修改整定值，对此指令的响应可能是肯定的确认，或是显示故障原因的错误代码。
此整定数值的修改速度要比第一种要快，但是极限值不能够从继电器中抽取。
此方法最适用于离线编辑器，如MiCOMS1。
2.5.3继电器整定值：
继电器数据库中有三类整定值
●控制及支持
●故障录波器
●保护整定组
控制和支持整定值的修改可立即进行，并存入不易丢失的记忆系统中。
故障录波器或保护整定组的修改只能存储在便笺（高速暂存）存储器中，并不能由继电器来完成，继电器数据库中这些整定值的更改必须要写入配置栏中的“Savechanges（更改保存）”单元中。
它允许更改在确认后存入高速暂存存储器中，也可取消所做的修改。
2.5.4整定传输模式：
如果必须将继电器的整定值从继电器传入或取出时，可使用通讯系统数据栏中的单元。
当此单元（位置：
DF03）整定为1时，它可使所有整定值修改显示出来。
通过此模式，继电器的任何整定值修改均被存入高速暂存存储器中（包括控制和支持整定值），当BF03的数据被整定为零时，所有整定值的修改均被确认，并存放在不易丢失的存储器中。
2.6事件抽取
事件能够自动（后端口）或手动抽取（Courier端口）对于自动抽取，所有事件将通过标准的Courier方法按顺序抽取，这包括故障/维护数据。
手动方法允许用户从所保存的记录中随意抽取/故障维护数据。
2.6.1自动事件抽取
（见Courier用户手册）
此方法用于按所产生的事件和故障信息连续地抽取，仅有Courier后端口支持此方法。
当新的事件信息产生，且其事件位设在状态字节范围内，这样它将告诉主机设备，有信息可供。
以最旧的，未被抽取过的信息将使用“SendEvent”指令从继电器中进行抽取，而继电器将响应事件数据。
它可以是CourierO型或是3型信息。
第3类信息用于故障记录和维护记录。
一旦某一条信息从继电器中被抽取后，可使用“AcceptEvent”指令进行确认，即该信息已被成功抽取。
如果所有的信息均被抽取，那么事件位将复归。
如果还有更多的信息等待抽取，那么可象前面所讲的那样使用“SendEvent”指令抽取下一条信息。
2.6.2事件类型
在下述情况下，继电器将导致事件信息产生。
●接触器状态的改变
●光电输入状态的改变
●保护元件动作
●报警时
●整定值修改
●输入密码/超时
●故障记录（3型Courier事件）
●维护记录（3型Courier事件）
2.6.3事件格式
“SendEvent（发送信息）”指令将使继电器下述字段复原：
●单元编号
●时间记载
●单元内容
●单元数值
附录B包含有由继电器创建产生的一个事件表，显示上述字段的内容说明。
故障记录和维护记录将返回至Courier3型事件，除了上述字段之外，它还包括两个附加字段。
●事件抽取栏
●事件编号
这些事件包含有一些通过抽取栏从继电器中抽取的附加信息。
抽取栏的第一行包含有一组整定，它可以选择故障/维护记录，此整定将被设为事件编号，存入记录中。
其它扩展数据可通过从此栏上装文本和数据从继电器中抽取。
2.6.4手动事件记录的抽取
数据库的01栏可用于事件，故障和维护记录的手动查阅，此栏的内容将取决于所选择的记录类型。
也可通过事件编号来选择或直接选择故障或维护记录。
事件记录选择（第1行），此单元可设定于0~249之间的任何数字,以选择所存入的250条事件记录，0则表示最新的记录，而249则表示所存入的最早记录，对于简单的事件记录（0类型）,0102至0105单元包含有事件的详细说明。
单个单元用于表示事件的一个字段。
如果所选择的是故障或维护记录（3类型），那么该栏的剩余部分将包含有附加信息。
故障记录选择（05行），此单元可通过使用0~4之间的数字直接选取故障记录，可选择5条故障记录中的任何一条（0表示最近的故障记录，而4则表示最早的故障记录）。
此栏中包含有所选择故障的详细说明。
维护记录选择（F0行）此单元用于通过0~4之间的数字选择一条维护记录，具体方法与故障记录选择相同。
须注意：
如果此栏用于从继电器中抽取事件信息。
那么与该条记录相应的编号在新事件或故障发生时将会改变。
2.7故障录波的抽取
继电器中储存的故障录波，可通过Courier接口以压缩格式的访问，故障录波可通过B4栏进行抽取，须注意的是：
此单元对未压缩的故障录波的抽取不予支持。
选择录波编号（第1行），此单元用于选择待抽取的故障录波。
“0”表示最早，且尚未被抽取的录波，给较早的故障录波分配一个正值，给较新的故障录波分配一个负值。
为了便于从后端口进行自动抽取，当已有未抽取的故障录波时，那么状态字节的录波位将被继电器置为1。
一旦使用上述单元选择了一条录波，那么该条录波的时间和日期可以从02单元中读取。
故障录波还可以用块传输方法从B00B单元中读取。
但须注意的是：
从继电器中抽取的文件是压缩文件，还须使用MiCOMS1软件对该文件进行解压，然后再以Comtrade格式保存。
如前所述，后部Courier端口可用于自动抽取产生的故障录波。
此操作将使用Courier用户手册第8章所介绍的标准Courier机制完成。
虽然故障录波数据可以从Courier端口抽取。
但是此端口不支持故障录波的自动抽取。
2.8可编程逻辑的设置
可编程逻辑的设置可使用Courier用户手册12章中所讲的块传输功能从继电器中下载和上装，下述单元用以执行此抽取。
●B204域：
用于选择PSL整定（可下载或上装）或PSL配置数据（只能上装）
●B208子域：
用于选择要上装的保护整定组。
●B20C版：
用于下载时检查要下载文件与继电器的兼容性。
●B21C传输模式：
用于设置传输过程。
●B12O数据传输单元：
用于执行下载/上装。
可编程逻辑的整定值，可通过此方法从继电器中下载或上装到继电器中。
如果须对整定值进行编辑，那么必须使用MiCOMS1，因为数据采用了压缩格式。
另外，在整定值下载到继电器之前，MiCOMS1还要检查整定值的有效性。
3MODBUS接口
Modbus接口也是一个主/从协议，MODICON公司如下定义之：
ModiconModbusProtocolReferenceGuidePI-MBUS-300Rev.E
（ModiconModbus协议参与指南PI-MBUS-300版本E）
3.1通讯链接
此接口还使用后部RS485端口来进行使用RTU模式的通讯（不使用ASCII模式），因为RTU模式更充分地利用了通讯带宽，此通讯模式在Modbus指南的第7页详细阐述。
可使用前部接口或前部Courier端口来配置此端口的以下数据：
●波特率
●装置地址
●奇偶性
●静止时间
3.2Modbus功能
本继电器支持以下Modbus功能代码
01读线圈状态
02读输入状态
03读保持寄存器
04读输入寄存器
05强制单个线圈
06预置单个寄存器
08诊断
11读取通讯事件计数器
12读取通讯事件记录
15强制多线圈
16预置多个寄存器（最多127个）
MiCOM继电器所作解释如下：
01读取输出接点状态（1××××地址）
02读取光电输入状态（2××××地址）
03读取设定数据（4××××地址）
04读取测量数据（3××××地址）
05写输出接点（只有当测试模式启动时）
06写单个设定数据（4××××地址）
15写几个输出接点（只有当测试模式启动时）
16写多个设定数据（4××××地址）
3.3响应代码
代码
Modbus说明
MiCOM注释
01
无效功能代码
从装置不支持所传递的功能代码
02
无效数据地址
请求的起始数据地址不是有效数值。
如果被写范围内的任意单元因为口令原因而不能访问，然后请求的修改将被取消，并且将返回错误响应。
注：
如果起始地址正确，而范围中包括未执行的地址。
那此响应将不会产生。
03
无效数值
主装置传递的数据字段中引用的值不在范围内。
如在范围以内，此数据中的其它值将被执行。
06
从装置忙状态
由于数据库被另一接口锁住，所以写指令不能执行。
另外，当继电器软件忙于执行前一条请求时，此响应代码也将产生。
3.4寄存器映射
继电器支持以下存储页参考编号：
存储页解释
0××××输出继电器读写
1××××光电输入只读
3××××数据读取
4××××整定值的读写
××××表示在页码（0~9999）中的地址。
注：
不支持“扩充存储”文件（6××××）
继电器支持的Modbus地址的完整映射在此手册的附录1中有介绍。
3.5事件抽取
继电器支持事件的两种抽取方式：
对已存入事件，故障和维护记录的自动和手动抽取。
3.5.1手动选择
下述寄存器能被读取，以显示存入的不同类型记录的数量。
30100-已存入记录的数量
30101-已存入故障记录的数量
30102-已存入维护记录的数量
有三个寄存器可供手动选择已存入的记录，另外还有3只读个寄存器决定存入记录的数量。
40100-选择事件，0~249
40101-选取故障记录，0~4
40102-选取维护记录，0~4
对于上述任何一种寄存器，“0”值表示最新存入的记录.
每一条存入的故障或维护记录将使继电器创建一个事件记录。
如果事件记录被选取，那么提供故障或维护记录详细情况的附加寄存器将被填充。
3.5.2自动抽取
自动抽取可以使各种类型的记录在产生时即被抽取。
记录按顺序被抽取，包括与事件相关的故障或维护数据。
Modbus主装置能判断继电器是否有已存入，但尚未抽取的事件。
这项工作是通过读取继电器的状态寄存器30000来完成。
如果此寄存器的事件位被置1，那么继电器就有未抽取的事件。
要按顺序抽取下一条事件，主站把值1写入记录选择寄存器40400中。
事件数据和故障/维护数据能从下面规定的寄存器中读取。
一旦数据被读取，通过把数值2写入寄存器40400中，事件记录被标注为已读取。
3.5.3记录数据
不论是通过哪种方法来选择他们，用于读取记录数据的寄存器的位置和格式都是相同的。
事件名称
Modbus地址
长度
说明
TimeandDate时间和日期
30103
4
见G12数据类型
EventType
事件类型
30107
1
见G13数据类型。
显示事件类型。
Eventvalue
事件值
30108
2
数值的性质取决于事件的类型，它包括接点、光偶、报警和保护事件的开关标志状态。
Modbus
Address
地址
30110
1
这表示发生变化的Modbus寄存器地址。
30011报警
30723继电器
30725光偶
保护事件—象继电器和光偶，将映射到对应的DDB状态寄存器的Modbus地址，该地址取决于DDB中哪一位发生了变化，这些范围是从30727到30753。
对于平台事件、故障事件和维护事件，缺省值是0。
EventIndex
事件索引
30111
1
这个寄存器将包含有关保护事件的DDB编号或报警事件的字位编号。
方向的改变将由MSB显示。
AdditionalDataPresent
出现的附加数据
30112
1
0表示无附加数据
1表示故障记录数据能从30113至30199中读取（寄存器的编号取决于产品）
2表示维修记录数据能从30036至30039中读取。
如果故障记录或维护记录是通过手动方法直接选取，那么其数据能从上述寄存器范围内读取，而30103至30109单元中的事件记录数据则不能读取。
使用寄存器40401（G6数据型号）可以单独清除存入的继电器事件/故障及维护记录，并且此寄存器还提供一选项，可使继电器显示复位，这与按前盘菜单报警浏览器中的清除键有相同的作用。
3.6故障录波的抽取
继电器支持故障录波的自动/手动抽取，两种方法只有在选择故障录波的机制上有所不同，而数据抽取方法和数据格式都是相同的。
3.6.1手动选择
每条故障录波有一个独立的识别码，它按存入的的记录递增，当数字为65535时会复位，下述寄存器能用于决定存入记录的识别码。
30800-已存入故障录波的编号。
30801-最早记录的识别码。
可通过把所需的识别码写入40250寄存器中，来选取故障录波，还可以阅读该记录的产生时间，以这样的方法还将创建一个所有存入记录的列表。
3.6.2自动抽取
Modbus主站通过轮询寄存器30000判断有无未读取的故障录波。
当此寄存器的录波位为1时，便可以抽取故障录波，写入数字3到40400单元中，便可读取下一条故障录波，一旦故障录波数据被主站读取，那么数字4将被写入40400寄存器中，表示该条记录已被读取。
3.6.3记录数据
使用上述两种方法其中任意一种，从寄存器30390至30393之间，读取所选择记录的时标，故障录波数据本身是以压缩格式存储的，由于故障录波大小的缘故，它必须使用分页系统读取。
抽取一个记录所需的页数取决于配置的记录的大小。
当一条记录第一次被选取时，其数据的第一页将保存在30803~30929寄存器中（当前页所需的寄存器的数量可以在寄存器30802中读取，除记录的最后一页外，对于其它页，此值均为127），一旦第一页被读取后，可在寄存器40400中写入数字5，选择下一页。
如果在故障录波的最后一页这样做，则将会出现一个无效数字的错误信息，此错误响应可被Modbus主机使用，显示故障录波的最后一页已被读取。
3.7修改整定值
继电器整定值分为以下两类：
●控制及支持整定值
●故障录波整定值和保护整定组
对控制或支持整定值的修改可立即执行，而保护整定组或故障录波器整定的修改在执行前，必须先存入一个暂存区域中进行确认。
所有继电器整定值均通过Modbus，使用4××××地址进行编辑，在编辑时，应注意以下几点：
●使用多个寄存器进行的整定必须使用多寄存器写操作来写入。
●多个寄存器写入的第一个地址必须是有效地址。
如果在写入的范围内有未映射的地址，那么这些地址的相关数据将被取消。
●如果使用范围外的数据进行写操作，那么将产生无效数据响应信号，在同一写操作中的有效整定数据将被执行。
●在写操作进行时，如果试图修改的寄存器要求比现在使用口令层次更高的口令，然后所有修改将作废。
3.7.1口令保护
如本技术指南绪言中所介绍，继电器整定有口令保护。
整定值编辑所需的口令保护级别将显示在继电器整定值数据库中（附录A），第2级是最高级别的口令，第0级则表示编辑时不需口令。
下述寄存器可用于控制口令保护。
40001&40002口令输入
40022缺省口令级别
40023&40024修改设置口令级别1
40025&40026修改设置口令级别2
30008能被读取，显示当前口令级别
3.7.2控制及支持设定
控制及支持设定可在写入操作中立即执行。
3.7.3保护及故障录波器的整定
下述区域的整定修改均被存入便笺式存储器中，且将不会被继电器所使用，除非是已执行了确认操作。
寄存器40405可用来确认或取消便笺式存储器中的整定值的修改。
应注意的是：
继电器支持4组保护整定。
这4组整定的Modbus地址将在下面的地址范围中重复：
●第1组41000-42999
●第2组43000-44999
●第3组45000-46999
●第4组47000-48999
除了保护设定组的基本编辑之外，还将提供以下功能：
●可通过写入寄存器40402，把所有继电器整定或单一整定组均恢复为缺省值。
●通过将源整定组写入40406寄存器，并将对象整定组写入寄存器40407中，便可以将一个整定组的内容拷到另一个组中。
注意：
由上述两种方法所进行的整定更改只是在便笺式存储器中进行的，修改必须通过写入40405寄存器中进行确认。
激活保护整定组能通过写入40404寄存器进行选择。
如果试图将激活整定组设置为已禁止的整定组，那么将会响应一个无效数据信号。
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