در ادامه آموزش پروتکل IEC 101 مقدماتی اکنون به ساختار این پروتکل میپردازیم :

ساختار پروتکل IEC 101 :

پروتکلی با فرمت فريم FT 1.2

پروتکلی آسنکرون با Hamming Distance=4

بيت شروع کاراکتر, 1 بيت پايان کاراکتر, 1 بيت توازن (زوج), 8 بيت Data Bit

آموزش IEC 101
قوانين ارسال اطلاعات پروتکل IEC 101 :

آموزش IEC 101

فرمت فريمهای پروتکل IEC 101 :

ü    فريم با طول متغير (Variable Length) که به منظور تبادل داده کاربر بين Master و Slave مورد استفاده قرار مي گيرد.

ü    فريما با طول ثابت (Fixed Length) که به منظور سرويس های مربوط به لايه لينک (Link Layer) و به عنوان فريم تاييد (به جای تک کاراکتر) مورد استفاده قرار مي گيرد.

ü    تک کاراکتر (Single Character) که به منظور تاييد سرويس های لايه لينک و داده های کاربر مورد استفاده قرار مي گيرد.

آموزش IEC 101

فرمت فريمهای پروتکل IEC 101

Control field:

اين قسمت توصيف کننده جهت ارسال پيغام,نوع سرويس و همچنين دستورالعملهای کنترلی را جهت جلوگيری از بين رفتن اطلاعات يا تکراری شدن پيغامها ارائه مي دهد و برای حالتهای Balance و Unbalance متفاوت مي باشد.

Control field در حالت Unbalanced:

حالت Unbalance عمدتا در سيستمهای اسکادا که يک مرکز کنترل چندين پايانه (RTU’s) را به روش Polling کنترل مي کند کاربرد داردکه در اين حالت:

¨     ايستگاه Master به عنوان Primary عمل مي کند و پيغام را به وجود آورده و ارسال مي کند.

¨     ايستگاه ثانويه (RTU) فقط هنگامی که Poll شوند شروع به ارسال اطلاعات مي کنند.

سرويسهای ارسال اطلاعات که از سمت Primary مقداردهی اوليه شده و ارسال مي گردد به صورت زير مي باشد:

ü     Send/Reply: به طور عمده برای پيغامهای عمومی و پيغامهای دوره ای (Setpoint) استفاده مي گردد.

ü     Send/Confirm: به طور عمده برای دستورات کنترلی و دستورات مقدار دهی نقاط (Setpoint) استفاده می گردد.

ü     Request/Response: به منظور به روز رساندن توابع دوره ای  وقتی از polling های پشت سرهم استفاده مي گردد.

آموزش IEC 101

آموزش IEC 101

آموزش IEC 101

آموزش IEC 101

Control field در حالت balanced:

در حالت Balance هر يک از ايستگاهها مي توانند پيامی را به ديگری ارسال کنند بنابراين هر يک از ايستگاهها مي توانند Primary يا Secondary باشد.اين حالت فقط در آرايشهای Point to Point و Multi Point to Point استفاده مي شود.

آموزش IEC 101 آموزش IEC 101 آموزش IEC 101

ساختار عمومی داده لايه کاربردی(ASDU):

آموزش IEC 101در لايه کاربردی واحد داده های کاربردی سرويس (Application Service Data Units) به صورت فريمهای با طول متغير به لايه لينک جهت انتقال به لايه لينک ايستگاه های ديگر فرستاده می شود.

در ساختار IEC 870-5-3 يک فرمت کلی برای ASDU پيشنهاد شده است.اما از واحد های ارائه شده فقط بعضی از آنها در IEC 101 کاربرد پيدا کرده است.

شکل زير فرمت کلی يک ASDU را در استاندارد IEC 101 نشان مي دهد.

هر ASDU از دو قسمت اصلي واحد شناسه داده (DUI) و بسته های اطلاعاتي (IO) تشکيل شده است.هر بسته اطلاعاتي شامل يک آدرس و يک يا چند عنصر اطلاعاتي (IE) مي باشد.

طول DUI ثابت است اما طول قسمت IO مي تواند متغير باشد که در هر صورت در DUI بايد مشخص شده باشد.

واحد شناسه داده:

آموزش IEC 101DUI از چهار قسمت تشکيل شده است:

ü     شناسه نوع (Type Identification) (1 octet)

ü     Variable Structure Qualifier(VSQ) (1 octet)

ü     علت انتقال (Cause Of Transmission) (1 or 2 octet)

ü     آدرس مشترک ASDU ها (1 or 2 octet)

شناسه نوع :

شناسه نوع , نوع ASDU را مشخص مي کند و يک بايتی است.مقدار صفر برای آن تعريف نشده است , مقدار 1 تا 127 برای خود استاندارد اختصاص داده شده اند.از 128 تا 255 برای استفاده خصوصي در نظر گرفته شده است که مقادير 128 تا 135 برای پيغامهای مسير يابی رزرو شده اند و مقادير 136 تا 255 برای منظورهای خاص پياده کننده پروتکل است.ليست کامل کدهای شناسه نوع برای IEC 101 در جدولهای 4-1 تا 4-6 آمده است:

جدول 4-1- شناسه نوعASDU های اطلاعات پروسه در جهت مانيتور

<0>          := not defined

<1>          := single-point information

<2>          := single-point information with time tag

<3>          := double-point information

<4>          := double-point information with time tag

<5>          := step position information

<6>          := step position information with time tag

<7>          := bitstring of 32 bit

<8>          := bitstring of 32 bit with time tag

<9>          := measured value, normalized value

<10>        := measured value, normalized value with time tag

<11>        := measured value, scaled value

<12>        := measured value, scaled value with time tag

<13>        := measured value, short floating point number

<14>        := measured value, short floating point number with time tag

<15>        := integrated totals

<16>        := integrated totals with time tag

<17>        := event of protection equipment with time tag

<18>        := packed start events of protection equipment with time tag

<19>        := packed output circuit information of protection equipment with time tag

<20>        := packed single-point information with status change detection

<21>        := measured value, normalized value without quality descriptor

<22..44>   := reserved for further compatible definitions

به پایان بخش متوسطه آموزش پروتکل IEC 101 رسیدیم به جهت گستردگی مطالب و نیاز به تجهیزات و نرم افزار های پروتکل آنالایزر و کارگاهای عملی آموزش بخش پیشرفته پروتکل مقدور نمیباشد.در راستای پیشرفت کشور عزیزمان ایران امید است که در آموزش فوق کمک کوچکی در جهت آشنایی دانشجویان و مهندسین با این پروتکل قدرتمند کرده باشیم.