CN111800393A - 实现iec104与iec101数据相互转换的方法 - Google Patents

实现iec104与iec101数据相互转换的方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种实现IEC104与IEC101数据相互转换的方法，该方法基于IEC104通信模块、IEC101通信模块和数据管理模块实现，IEC104通信模块和IEC101通信模块都与数据管理模块通讯连接，且IEC104通信模块和IEC101通信模块相互独立。在该方法中，IEC104和IEC104通信模块进行通信，IEC101通信模块与IEC101进行通信，二者相互独立，互不干扰对方的正常运行，该方法简单可靠，可以提高IEC104的传输效率，也使IEC104的传输效率不受IEC101的传输速度的影响。

Description

实现IEC104与IEC101数据相互转换的方法
技术领域
本发明属于通讯领域，特别涉及IEC104协议与IEC101协议之间进行相互数据转换的方法。
背景技术
IEC104即IEC60870-5-104通信协议，IEC101即IEC60870-5-101通信协议。
IEC60870-5-101通信协议与IEC60870-5-104通信协议的协议规约是国际标准规约，二者主要应用在电力系统变电站的计算机监控系统与主站SCADA(SCADA，即数据采集与监控系统)之间的数据通信；IEC60870-5-104采用标准传输协议子集的IEC60870-5-101进行网络访问，它们分别应用于以太网与异步串行通信的链路上，但它们有相同的应用数据部分，可以通过一些方法进行数据的相互转换，实现不同链路上的通信。
IEC104与IEC101存在以下不同点：
1)通信链路不同：IEC104采用以太网，而IEC101采用异步串行链路；
2)差错控制不同：IEC104采用S帧I格式报文中的接收计数来确认，而IEC101采用FCB的翻转表示确认；
3)通信机制不同：IEC104必须采用平衡方式通信，而IEC101可采用非平衡与平衡方式；
4)应用报文不同：报文头不同，报文格式也不同；
IEC104与IEC101之间唯一相同处就是应用层ASDU(ASDU，即用户数据单位)相同，传送信息的种类相同。
在现有技术中，要实现IEC104与IEC101之间的相互转换，具体方法是：提取它们的相同部分，把相同的部分放到两者的不同通信方式中，分别对IEC101与IEC104进行数据传递，如此满足一对一的转换需求，但是在该方法中，由于IEC104(以太网)传输速度快，IEC101(异步串行通信)传输速度慢，IEC104的传输效率受IEC101的传输速度的影响，会导致IEC104的传输效率低下。专利申请CN201920278842.1公开了一种变电站通信电源无线协议转换装置，实现不同协议之间的转换，能节约开发成本和时间，但是不能解决上述问题。
发明内容
为解决上述问题，本发明提供一种实现IEC104与IEC101数据相互转换的方法，在该方法中，IEC104和IEC104通信模块进行通信，IEC101通信模块与IEC101进行通信，二者相互独立，互不干扰对方的正常运行，该方法简单可靠，可以提高IEC104的传输效率，也使IEC104的传输效率不受IEC101的传输速度的影响。
本方案的另一个目的在于提供一种所有的数据都是实时传输，无需进行数据映射的实现IEC104与IEC101数据相互转换的方法。
为实现上述目的，本发明的技术方案如下:
一种实现IEC104与IEC101数据相互转换的方法，该方法基于IEC104通信模块、IEC101通信模块和数据管理模块实现，IEC104通信模块和IEC101通信模块都与数据管理模块通讯连接，且IEC104通信模块和IEC101通信模块相互独立，该方法包括以下步骤：
S1、IEC104通信模块与IEC104建立通信，IEC101通信模块与IEC101建立通信，二者相互独立；
S2、IEC104向IEC104通信模块发出命令，IEC104通信模块接收该命令，并将该命令以数据的形式写入数据管理模块，同时，IEC104通信模块立刻将结果返回给IEC104，然后通过IEC101通信模块将数据管理模块中的数据发送给IEC101；
S3、IEC101回送数据：IEC101通信模块查询IEC101的数据变化情况；
若有数据发生改变，则IEC101通信模块对数据管理模块进行数据更新，并将更新结果返回给IEC101，之后数据管理模块将改变了的数据发送给IEC104通信模块，由IEC104通信模块将改变了的数据发送给IEC104，完成IEC104和IEC101之间的数据转换。
在本发明中，该方法基于IEC104通信模块、IEC101通信模块和数据管理模块实现，且IEC104通信模块与IEC104建立通信，以及IEC101通信模块与IEC101建立通信，这两个过程相互独立，互不干扰对方的正常运行；IEC104和IEC101之间通过IEC104通信模块、IEC101通信模块和数据管理模块来进行数据交换，方法简单可靠，可以提高IEC104的传输效率，也使IEC104的传输效率不受IEC101的传输速度的影响。
进一步地，数据管理模块包括下行数据区和上行数据区；IEC104通信模块上设有第一发送端和第一接收端，IEC101通信模块上设有第二发送端和第二接收端；第一发送端通过下行数据区与第二接收端通讯连接；第一接收端通过上行数据区与第二发送端通讯连接。IEC104通信模块通过下行数据区与IEC101通信模块进行单向数据传输，IEC101通信模块通过上下数据区与IEC104通信模块进行单向数据传输，可以提高数据的传输速率。
在本发明中，下行数据区和上行数据区可以是用来存放数据的内存。
进一步地，步骤S2具体包括：
IEC104向IEC104通信模块发出命令，IEC104通信模块接收该命令，并将该命令以数据的形式写入下行数据区，同时，IEC104通信模块立刻将结果返回给IEC104，此时不需要等IEC101通信模块处理，然后通过IEC101通信模块将下行数据区中的数据发送给IEC101。
进一步地，步骤S3具体包括：
S31、IEC101通信模块实时监测下行数据区，将采集到的数据与本地数据作对比，从而查询IEC101的数据变化情况；
S32、当有数据变化时，IEC101通信模块将变化后的数据发送给IEC101，并且IEC101通信模块还对上行数据区进行数据更新，并将更新结果返回给IEC101；
S33、IEC104通信模块实时监测上行数据区，当监测到上行数据区中有数据发生变化时，IEC104通信模块将改变了的数据发送给IEC104，完成IEC104和IEC101之间的数据转换。
进一步地，命令包括遥控命令。
本发明的优势在于：
相比于现有技术，本发明的实现IEC104与IEC101数据相互转换的方法，在该方法中，IEC104和IEC104通信模块进行通信，IEC101通信模块与IEC101进行通信，二者相互独立，互不干扰对方的正常运行，该方法简单可靠，可以提高IEC104的传输效率，也使IEC104的传输效率不受IEC101的传输速度的影响。另外，本方案中所有的数据都是实时传输，无需进行数据映射，无需额外开辟储存空间，减少了数据传输的环节，能够进一步保证传输速度和传输稳定性。
附图说明
图1是本发明所实施的方法中IEC104通信模块、IEC101通信模块和数据管理模块之间的连接关系图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
本发明的技术方案如下：
如图1，本发明所实施的实现IEC104与IEC101数据相互转换的方法，该方法基于IEC104通信模块、IEC101通信模块和数据管理模块实现，IEC104通信模块和IEC101通信模块都与数据管理模块通讯连接，且IEC104通信模块和IEC101通信模块相互独立。
其中，数据管理模块包括下行数据区和上行数据区；IEC104通信模块上设有第一发送端和第一接收端，IEC101通信模块上设有第二发送端和第二接收端；第一发送端通过下行数据区与第二接收端通讯连接；第一接收端通过上行数据区与第二发送端通讯连接。IEC104通信模块通过下行数据区与IEC101通信模块进行单向数据传输，IEC101通信模块通过上下数据区与IEC104通信模块进行单向数据传输，可以提高数据的传输速率。
在本发明中，下行数据区和上行数据区可以是用来存放数据的内存。
该实现IEC104与IEC101数据相互转换的方法具体包括以下步骤：
S1、IEC104通信模块与IEC104建立通信，IEC101通信模块与IEC101建立通信，二者相互独立；
S2、IEC104向IEC104通信模块发出遥控命令，IEC104通信模块接收该遥控命令，并将该遥控命令以数据的形式写入下行数据区中，同时，IEC104通信模块立刻将遥控结果返回给IEC104，此时不需要等IEC101通信模块的处理；
S3、IEC101通信模块实时监测下行数据区，将采集到的数据与本地数据作对比，当有数据发生变化时，把变化后的遥控数据发送到IEC101；
S4、当IEC101有遥信时，IEC101通信模块将遥信值写入上行数据区中，IEC101通信模块立刻把更新结果回复给IEC101；
S5、IEC104通信模块实时监测上行数据区，当监测到上行数据区中有数据发生变化时，IEC104通信模块将改变了的遥信数据发送给IEC104，完成IEC104和IEC101之间的数据转换。
本发明的优势在于：
相比于现有技术，本发明的实现IEC104与IEC101数据相互转换的方法，在该方法中，IEC104和IEC104通信模块进行通信，IEC101通信模块与IEC101进行通信，二者相互独立，互不干扰对方的正常运行，该方法简单可靠，可以提高IEC104的传输效率，也使IEC104的传输效率不受IEC101的传输速度的影响。
以上列举了本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (4)

1.实现IEC104与IEC101数据相互转换的方法，其特征在于，该方法基于IEC104通信模块、IEC101通信模块和数据管理模块实现，所述IEC104通信模块和所述IEC101通信模块都与所述数据管理模块通讯连接，且IEC104通信模块和IEC101通信模块相互独立，该方法包括以下步骤：
S1、IEC104通信模块与IEC104建立通信，IEC101通信模块与IEC101建立通信，二者相互独立；
S2、IEC104向IEC104通信模块发出命令，IEC104通信模块接收该命令，并将该命令以数据的形式写入数据管理模块，同时，IEC104通信模块立刻将结果返回给IEC104，然后通过IEC101通信模块将数据管理模块中的数据发送给IEC101；
S3、IEC101回送数据：IEC101通信模块查询IEC101的数据变化情况；
若有数据发生改变，则IEC101通信模块对数据管理模块进行数据更新，并将更新结果返回给IEC101，之后数据管理模块将改变了的数据发送给IEC104通信模块，由IEC104通信模块将改变了的数据发送给IEC104，完成IEC104和IEC101之间的数据转换；
所述数据管理模块包括下行数据区和上行数据区；所述IEC104通信模块上设有第一发送端和第一接收端，所述IEC101通信模块上设有第二发送端和第二接收端；所述第一发送端通过下行数据区与第二接收端通讯连接；所述第一接收端通过上行数据区与第二发送端通讯连接。
2.如权利要求1所述的实现IEC104与IEC101数据相互转换的方法，其特征在于，所述步骤S2具体包括：
IEC104向IEC104通信模块发出命令，IEC104通信模块接收该命令，并将该命令以数据的形式写入下行数据区，同时，IEC104通信模块立刻将结果返回给IEC104，然后通过IEC101通信模块将下行数据区中的数据发送给IEC101。
3.如权利要求1所述的实现IEC104与IEC101数据相互转换的方法，其特征在于，所述步骤S3具体包括：
S31、IEC101通信模块实时监测下行数据区，将采集到的数据与本地数据作对比，从而查询IEC101的数据变化情况；
S32、当有数据变化时，IEC101通信模块将变化后的数据发送给IEC101，并且IEC101通信模块还对上行数据区进行数据更新，并将更新结果返回给IEC101；
S33、IEC104通信模块实时监测上行数据区，当监测到上行数据区中有数据发生变化时，IEC104通信模块将改变了的数据发送给IEC104，完成IEC104和IEC101之间的数据转换。
4.如权利要求1所述的实现IEC104与IEC101数据相互转换的方法，其特征在于，所述命令包括遥控命令。
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