CN109684661B - 基于iec62056协议的计量仪表的仿真方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种基于IEC62056协议的计量仪表的仿真方法,设置用于仿真计量仪表的配置文件,读取并解析配置文件、判断配置文件是否正确,根据配置文件中的顺序显示仿真计量仪表,根据需要的仿真计量仪表的数量修改仿真计量仪表总个数,设置仿真计量仪表的通信方式,设置逻辑设备参数,启动仿真计量仪表,仿真计量仪表的异常模拟,停止仿真计量仪表,删除仿真计量仪表,导出仿真计量仪表的配置,关闭仿真计量仪表系统。本发明摆脱对实际计量仪表设备的依赖,方便配置仿真计量仪表数量,支持TCP和HDLC通信方式切换、增加了仿真计量仪表通信方式灵活性,逻辑设备和服务模型可配置、增加了仿真计量仪表功能灵活性,可模拟多计量仪表的现场环境。
Description
技术领域
本发明属于电力系统数据计量技术领域,具体涉及一种基于IEC62056协议的计量仪表的仿真方法。
背景技术
由于IEC62056协议具有良好的互联性和互操作性,实现了原始计量数据的溯源性和一致性,具有其它计量仪表通信标准所无法比拟的优点,因而在国内外得到了广泛的认可,并已经应用于多种能量计量领域(水,电,气,热等)。制造厂家只需根据具体需要,从标准化的对象库中选取适当的服务模型来实现各种各样的功能。
当计量仪表在应用现场出现问题时,需要一个计量仪表来配合调试,但是无法将计量仪表从管网系统拆卸下来配合调试。考虑到现场的实际情况,无法找到一个配合调试的计量仪表,这样导致问题无法快速解决。当然也会存在需要多个计量仪表来配合调试的情况。因为配合调试的计量仪表有限,无法完成环境的搭建,这样会导致问题无法及时解决,进而影响工作进度。解决上述问题目前通常使用的方法是找到计量仪表再联机调试。这种方法难度很大,不利于问题的快速解决。
IEC62056协议支持HDLC方式和TCP方式两种通信方式。不同情况下,选择不同的通信方式。但现场计量仪表不能同时支持这两种通信方式。比如,当需要TCP方式时,配合调试的现场计量仪表可能不支持TCP通信方式无法使用。这时就需要找到支持TCP方式的计量仪表,会存在很大的困难。
发明内容
为解决上述技术问题,本发明提出了一种基于IEC62056协议的计量仪表的仿真方法,通过导入配置文件,完成对IEC62056计量仪表的仿真,并根据需要设置通信方式和服务模型,完成仿真计量仪表的逻辑设备和服务模型的配置。另外,根据对多个实际计量仪表的需求,通过修改配置文件或新建仿真计量仪表配置多个仿真计量仪表,可在多个实际计量仪表无法到位的情况下完成现场的调试工作。本发明所采用的技术方案如下:
基于IEC62056协议的计量仪表的仿真方法,包括以下步骤:
步骤1、设置用于仿真计量仪表的配置文件,并将设置完成的配置文件导入仿真计量仪表系统;
步骤2、读取并解析配置文件、判断配置文件是否正确,若是、则转步骤3,若否、则转步骤4;
步骤3、根据配置文件中的顺序显示仿真计量仪表;
步骤4、根据需要的仿真计量仪表的数量,修改仿真计量仪表总个数;
步骤5、设置仿真计量仪表的通信方式;
步骤6、设置逻辑设备参数;
步骤7、启动仿真计量仪表;
步骤8、仿真计量仪表的异常模拟;
步骤9、停止仿真计量仪表;
步骤10、删除仿真计量仪表;
步骤11、导出仿真计量仪表的配置;
步骤12、关闭仿真计量仪表系统。
优选地,步骤4所述的修改仿真计量仪表总个数的具体方法是:
4.1、当需要的仿真计量仪表的数量大于配置文件中的数量时,则增加新的仿真计量仪表;
4.2、当需要的仿真计量仪表的数量小于配置文件中的数量时,则优先删除最后面的仿真计量仪表;
4.3、当需要的仿真计量仪表的数量等于配置文件中的数量时,不执行任何操作、转步骤5。
优选地,步骤5所述的设置仿真计量仪表的通信方式的具体方法是:设置通信方式为:HDLC通信方式、或者TCP通信方式,不同的通信方式通信参数不同。
优选地,步骤6所述的设置逻辑设备参数的具体方法是:
6.1、设置逻辑设备个数:当需要的逻辑设备个数大于配置文件中的数量时,则增加新的逻辑设备;当需要的逻辑设备个数小于配置文件中的数量时,则优先删除最后面的逻辑设备;当需要的逻辑设备个数等于配置文件中的数量时,则不执行任何操作;
6.2、设置逻辑设备的基本参数;
6.3、设置逻辑设备的服务模型,默认值采用IEC62056协议中的规定值。
优选地,步骤8所述的仿真计量仪表的异常模拟的具体方法是:
8.1、单台仿真计量仪表的异常模拟:
8.1.1、修改仿真计量仪表的参数;
8.1.2、基于仿真的计量仪表,进行异常模拟;
8.2、多计量仪表的仿真,具体方法如下:
8.2.1、直接添加多个仿真计量仪表、修改仿真计量仪表的参数,完成多计量仪表的现场环境的模拟,启动多个仿真计量仪表进行异常模拟;
8.2.2、配合其他设备的调试工作。
优选地,步骤8.1.1所述的修改仿真计量仪表的参数的具体方法是:
8.1.1-1、设置连接方式为:LN类或者SN类;
8.1.1-2、设置该逻辑设备中存在的对象个数;
8.1.1-3、设置对象的OBIS码;
8.1.1-4、设置对象的类号,定义相应的类号和属性内容;
8.1.1-5、设置对象的基地址;
8.1.1-6、设置对象的属性个数、属性类型和默认值。
优选地,步骤8.1.2所述的基于仿真的计量仪表进行异常模拟的具体方法是:
8.1.2-1、调试实际计量仪表的异常现象;
8.1.2-2、测试IEC62056的客户端的性能。
优选地,步骤11所述的导出仿真计量仪表的配置的具体步骤是:
11.1、添加仿真计量仪表的仿真个数;
11.2、添加仿真计量仪表的节点;
11.3、在该节点中添加仿真计量仪表的参数。
优选地,步骤11.3所述的在该节点中添加仿真计量仪表的参数的具体步骤是:
11.3.1、添加通信参数;
11.3.2、添加一致性块参数;
11.3.3、添加仿真计量仪表的连接方式;
11.3.4、添加仿真计量仪表的对象个数;
11.3.5、添加对象的OBIS码;
11.3.6、添加对象的类号;
11.3.7、添加对象的版本号;
11.3.8、添加对象的基地址;
11.3.9、添加对象的属性个数;
11.3.10、添加对象的属性的参数,包括:属性号、属性类型、属性默认值、读写权限。
本发明的有益效果:
1)通过仿真计量仪表,摆脱对实际计量仪表设备的依赖。
2)通过配置文件和新建两种方式构建计量仪表的仿真,方便配置仿真计量仪表的数量。
3)同时支持TCP和HDLC两种通信方式,且允许切换,增加了仿真计量仪表通信方式的灵活性。
4)逻辑设备和服务模型的可配置,增加了仿真计量仪表功能的灵活性。
5)模拟计量仪表的能力受限于计算机的性能,并支持多计算机联网,可模拟多计量仪表的现场环境。
附图说明
图1是IEC62056计量仪表的仿真方法的逻辑流程框图。
具体实施方式
下面结合附图,具体说明本发明的实施方式。如图1所示,是IEC62056计量仪表的仿真方法的逻辑流程框图。基于IEC62056协议的计量仪表的仿真方法,包括以下步骤:
步骤1、设置用于仿真计量仪表的配置文件,并将设置完成的配置文件导入仿真计量仪表系统。配置文件可手动配置,可通过该仿真计量仪表系统添加仿真计量仪表后,保存成该配置文件。
步骤2、读取并解析配置文件、判断配置文件是否正确,若是则转步骤3,若否则转步骤4。
步骤3、根据配置文件中的顺序显示仿真计量仪表。
步骤4、根据需要的仿真计量仪表的数量,修改仿真计量仪表总个数。
4.1、当需要的仿真计量仪表的数量大于配置文件中的数量时,则增加新的仿真计量仪表。
4.2、当需要的仿真计量仪表的数量小于配置文件中的数量时,则优先删除最后面的仿真计量仪表。
4.3、当需要的仿真计量仪表的数量等于配置文件中的数量时,不执行任何操作、转下一步。
步骤5、设置仿真计量仪表的通信方式。选择通信方式有HDLC通信方式和TCP通信方式。不同的通信方式,通信参数不同,需按选择的通信方式设置通信参数。
步骤6、设置逻辑设备参数。
6.1、设置逻辑设备个数。当需要的逻辑设备个数大于配置文件中的数量时,则增加新的逻辑设备;当需要的逻辑设备个数小于配置文件中的数量时,则优先删除最后面的逻辑设备;当需要的逻辑设备个数等于配置文件中的数量时,则不执行任何操作。
6.2、设置逻辑设备的基本参数。
6.3、设置逻辑设备的服务模型,默认值采用IEC62056协议中的规定值。
步骤7、启动仿真计量仪表。该操作相当于实际计量仪表的上电操作。
步骤8、仿真计量仪表的异常模拟。
8.1、单台仿真计量仪表的异常模拟:
8.1.1、修改仿真计量仪表的参数,具体包括:
8.1.1-1、设置连接类方式,有IEC62056协议里面定义的LN类(类号是15)和SN类(类号是12)两种。在通信过程中,连接方式匹配才可以正常通信,否则无法通信,但可以用不匹配的连接方式测试客户端的可靠性;
8.1.1-2、设置对象个数,表示该逻辑设备中存在的对象个数;
8.1.1-3、设置对象的OBIS码,每个对象对应着一个OBIS码,OBIS码有自己的含义,比如正向有功电能、设备ID等,OBIS码是对象类的唯一标识;
8.1.1-4、设置对象的类号,在IEC62056标准中规定每个类号有自己的属性参数。可自定义类。根据需要,定义相应的类号和属性内容;
8.1.1-5、设置对象的基地址,基地址是SN连接方式通信用到的值。如果基地址传递不正确,也无法正常通信;
8.1.1-6、设置对象的属性个数、属性类型和默认值。IEC62056协议中规定了部分类的属性个数、属性类型和默认值。为模拟异常现象,允许这部分参数可修改;
通过以上步骤模拟出一个仿真计量仪表,与实际计量仪表的基本功能相同,但是仿真计量仪表可以方便灵活的修改服务模型且修改范围广,解决了实际计量仪表对服务模型的限制。
8.1.2、基于仿真的计量仪表,进行异常模拟,具体包括:
8.1.2-1、调试实际计量仪表的异常现象;
8.1.2-2、测试IEC62056的客户端的性能。
8.2、多计量仪表的仿真,具体方法如下:
8.2.1、不需要依赖实际的计量仪表,直接添加多个仿真计量仪表、修改仿真计量仪表的参数,完成多计量仪表的现场环境的模拟,启动多个仿真计量仪表进行异常模拟;
8.2.2、配合其他设备的调试工作。
通过该功能可以解决在施工现场,大量实际计量仪表无法及时到位的时候,仍可以进行整个变电站系统的调试功能。
步骤9、停止仿真计量仪表。该操作相当于实际计量仪表的断电操作。
步骤10、删除仿真计量仪表。该操作相当于从变电站中拆下实际计量仪表。
步骤11、导出仿真计量仪表的配置。生成配置文件的步骤如下:
11.1、添加仿真计量仪表的仿真个数;
11.2、添加仿真计量仪表的节点;
11.3、在该节点中添加仿真计量仪表的参数,具体包括:
11.3.1、添加通信参数;
11.3.2、添加一致性块参数(一致性块参数表示该仿真计量仪表支持的功能)
11.3.3、添加仿真计量仪表的连接方式(LN类或SN类);
11.3.4、添加仿真计量仪表的对象个数;
11.3.5、添加对象的OBIS码;
11.3.6、添加对象的类号;
11.3.7、添加对象的版本号;
11.3.8、添加对象的基地址;
11.3.9、添加对象的属性个数;
11.3.10、添加对象的属性的参数(属性号、属性类型、属性默认值、读写权限)。
步骤12、关闭仿真计量仪表系统。
Claims (3)
1.基于IEC62056协议的计量仪表的仿真方法,其特征在于,包括以下步骤:
步骤1、设置用于仿真计量仪表的配置文件,并将设置完成的配置文件导入仿真计量仪表系统;
步骤2、读取并解析配置文件、判断配置文件是否正确,若是、则转步骤3,若否、则转步骤4;
步骤3、根据配置文件中的顺序显示仿真计量仪表;
步骤4、根据需要的仿真计量仪表的数量,修改仿真计量仪表总个数;
步骤5、设置仿真计量仪表的通信方式;
步骤6、设置逻辑设备参数;
步骤6所述的设置逻辑设备参数的具体方法是:
6.1、设置逻辑设备个数:当需要的逻辑设备个数大于配置文件中的数量时,则增加新的逻辑设备;当需要的逻辑设备个数小于配置文件中的数量时,则优先删除最后面的逻辑设备;当需要的逻辑设备个数等于配置文件中的数量时,则不执行任何操作;
6.2、设置逻辑设备的基本参数;
6.3、设置逻辑设备的服务模型,默认值采用IEC62056协议中的规定值;
步骤7、启动仿真计量仪表;
步骤8、仿真计量仪表的异常模拟;
步骤8所述的仿真计量仪表的异常模拟的具体方法是:
8.1、单台仿真计量仪表的异常模拟:
8.1.1、修改仿真计量仪表的参数;
步骤8.1.1所述的修改仿真计量仪表的参数的具体方法是:
8.1.1-1、设置连接方式为:LN类或者SN类;
8.1.1-2、设置该逻辑设备中存在的对象个数;
8.1.1-3、设置对象的OBIS码;
8.1.1-4、设置对象的类号,定义相应的类号和属性内容;
8.1.1-5、设置对象的基地址;
8.1.1-6、设置对象的属性个数、属性类型和默认值;
8.1.2、基于仿真的计量仪表,进行异常模拟;
步骤8.1.2所述的基于仿真的计量仪表进行异常模拟的具体方法是:
8.1.2-1、调试实际计量仪表的异常现象;
8.1.2-2、测试IEC62056的客户端的性能;
8.2、多计量仪表的仿真,具体方法如下:
8.2.1、直接添加多个仿真计量仪表、修改仿真计量仪表的参数,完成多计量仪表的现场环境的模拟,启动多个仿真计量仪表进行异常模拟;
8.2.2、配合其他设备的调试工作;
步骤9、停止仿真计量仪表;
步骤10、删除仿真计量仪表;
步骤11、导出仿真计量仪表的配置;
步骤11所述的导出仿真计量仪表的配置的具体步骤是:
11.1、添加仿真计量仪表的仿真个数;
11.2、添加仿真计量仪表的节点;
11.3、在该节点中添加仿真计量仪表的参数;
步骤11.3所述的在该节点中添加仿真计量仪表的参数的具体步骤是:
11.3.1、添加通信参数;
11.3.2、添加一致性块参数;
11.3.3、添加仿真计量仪表的连接方式;
11.3.4、添加仿真计量仪表的对象个数;
11.3.5、添加对象的OBIS码;
11.3.6、添加对象的类号;
11.3.7、添加对象的版本号;
11.3.8、添加对象的基地址;
11.3.9、添加对象的属性个数;
11.3.10、添加对象的属性的参数,包括:属性号、属性类型、属性默认值、读写权限;
步骤12、关闭仿真计量仪表系统。
2.根据权利要求1所述的基于IEC62056协议的计量仪表的仿真方法,其特征在于,步骤4所述的修改仿真计量仪表总个数的具体方法是:
4.1、当需要的仿真计量仪表的数量大于配置文件中的数量时,则增加新的仿真计量仪表;
4.2、当需要的仿真计量仪表的数量小于配置文件中的数量时,则优先删除最后面的仿真计量仪表;
4.3、当需要的仿真计量仪表的数量等于配置文件中的数量时,不执行任何操作、转步骤5。
3.根据权利要求2所述的基于IEC62056协议的计量仪表的仿真方法,其特征在于,步骤5所述的设置仿真计量仪表的通信方式的具体方法是:设置通信方式为:HDLC通信方式、或者TCP通信方式,不同的通信方式通信参数不同。
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