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对等式远动规约的研究、应用和实现

作者：朱耀麟 Publish: 2003-10-30 Hits:-

【中文题名】

对等式远动规约的研究、应用和实现

【英文题名】

Study、Application and Realization of Peer to Peer Telecontrol Protocol

【学科专业】

通信与信息系统

【论文级别】

硕士论文

【投稿时间】

2003-10-30

【中关键词】

EPA模型,类FT3帧,透明性,实时性,问答式传输模式,循环式传输模式

【英关键词】

EPA Model, Similar FT3 Frame, Transparence, Real Time Performance,Polling Mode, Cyclic Data Transition Mode,Peer to Peer Mode,

【分类导航】

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【论文摘要】

分析了典型对等式远动规约DNP 3.0规约中数据传输的实时性、分层功能的透明性以及帧格式定义的科学性；提出了一种远动信息有效分类方法和收集过程提高远动信息传输的实时性；总结了为保证遥控和遥调的可靠性在程序实现中应遵守的规则；分析了DNP规约时间同步中同步误差的产生原因，并给出了改进方法；提出一种实现远动技术中参数设置的可行方法。根据DNP 3.0规约数据链路层类FT3帧及其校验方式，推导出帧传输失败概率(误帧率)与通道误比特率和帧长的关系，同时给出平均传输次数和重复传输次数的计算公式。在此基础上结合远动信息传输实时性的要求，分析了远动规约三种基本传输模式的实时性，并根据他们传输特点提出了设计考虑和优化方法；在问答式传输模式中，论述了在保证1类数据的实时性的情况下，主站询问子站的时间间隔的选取方法和选取范围；在循环式传输模式中，讨论了为兼顾信息传输的可靠性和有效性的情况下，子站采用重复3次传送重要信息的可行性和必要性，并确定了重复传送次数最优值的选取区间；在对等式传输模式中，指出了在具体的配置下传输速率与误比特率选取的约束关系。设计了远动规约程序的外部接口...

【论文题纲】

1 绪论	14-19
1.1 远动规约的现状	14-17
1.1.1 传统的远动规约	14-15
1.1.2 对等式远动规约	15-17
1.2 对等式远动规约的研究现状和研究意义	17-18
1.3 本文的工作	18-19
2 DNP 3.0规约及其分析	19-29
2.1 DNP 3.0规约应用层	19-24
2.1.1 应用服务数据单元ASDU	19-20
2.1.2 应用协议控制信息APCI	20-22
2.1.3 数据分类	22-23
2.1.4 时间同步	23-24
2.2 DNP 3.0规约传输层	24-25
2.3 DNP 3.0规约数据链路层	25-26
2.3.1 帧格式(类FT3格式)	25
2.3.2 帧控制字	25-26
2.4 DNP 3.0规约物理层	26
2.5 DNP 3.0规约组织科学性的体现	26-29
2.5.1 传输实时性的体现	26-27
2.5.2 分层功能的透明性	27
2.5.3 格式的科学性	27-29
3 对等式远动规约在SCADA系统中的应用	29-37
3.1 远动信息的收集	29-32
3.1.1 远动信息的种类	29-30
3.1.2 数据实时性分类	30-31
3.1.3 远动信息的收集方式	31-32
3.2 远程控制	32-33
3.2.1 遥控控制	32
3.2.2 遥调控制	32-33
3.2.3 遥控、遥调的可靠性	33
3.3 时间同步	33-35
3.3.1 时间同步的措施	33-34
3.3.2 时间同步的精度讨论	34-35
3.4 参数设置	35-36
3.5 初始化	36-37
4 对等式远动规约实时性研究	37-50
4.1 远动信息实时性要求	37
4.2 类FT3帧的性能分析	37-41
4.2.1 类FT3帧传输失败概率(误帧率)	38-39
4.2.2 类FT3帧平均传输次数	39-40
4.2.3 类FT3帧重复传输次数	40-41
4.3 三种传输模式的设计考虑	41-48
4.3.1 问答式传输模式	41-45
4.3.2 循环式传输模式	45-46
4.3.3 对等式传输模式	46-48
4.4 三种传输模式的实时性研究框架和设计总结	48-50
5 对等式远动规约软件实现的研究	50-70
5.1 主站程序的总体设计	50-55
5.1.1 DNP 3.0规约在SCADA系统中的地位	50-52
5.1.2 前置机串口的设计	52
5.1.3 技术路线的选择	52-53
5.1.4 程序功能的分工及其讨论	53-55
5.2 主站协议层设计	55-56
5.2.1 外部调用接口	55
5.2.2 组帧解帧流程控制	55-56
5.3 主站应用层设计	56-61
5.3.1 命令管理函数	56-57
5.3.2 封装应用层报文函数	57-58
5.3.3 解封应用层报文函数	58-59
5.3.4 应用服务数据的处理	59-61
5.4 主站传输层设计	61
5.5 主站数据链路层设计	61-63
5.5.1 组帧	61
5.5.2 解帧	61-62
5.5.3 发送帧	62-63
5.5.4 读帧	63
5.6 一次传输过程的设计	63-68
5.6.1 链路服务级别	64
5.6.2 应用层和数据链路层之间参数传递的过程	64-68
5.7 子站程序设计的建议	68-70
6 对等式远动规约的程序测试	70-77
6.1 测试环境	70
6.2 程序分层测试	70-71
6.2.1 数据链路层功能测试	70
6.2.2 传输层功能测试	70-71
6.2.3 应用层功能测试	71
6.3 远动功能测试及其结果	71-76
6.3.1 测试方法	71-72
6.3.2 测试结果	72-73
6.3.3 测试程序数据	73-76
6.4 结论	76-77
7 总结与展望	77-78
7.1 本工作的主要贡献	77
7.2 今后的展望	77-78
致谢	78-79
参考文献	79-81
附录	81

【DOI】

LunWen.ID:2.2008.389524



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