《陕西电力公司企业标准2011》第2部分-3 -低压电力线载波集中抄表系统 - 应用层通信协议201

低压电力线载波集中抄表系统第二部分：数据通信协议第三篇：基于DL/T645的应用层协议AutomaticMeterReadingSystemUsingLow-VoltageDistributionLineCarrierPART2:DataCommunicationProtocolsSECTION3:ApplicationLayerUsingDL/T645Protocol陕西电力公司企业标准XX/XXXXXX-2011青岛东软电脑技术有限公司××××-××-××发布××××-××-××实施XXX××.××.××XX××低压电力线载波集中抄表系统－基于DL/T645的应用层协议目录引言21范围32引用标准33术语34物理层45链路层46数据标识87应用层108中继转发14附录A（标准性附录）状态字、特征字和错误字19附录B（标准性附录）数据标识编码22低压电力线载波集中抄表系统－基于DL/T645的应用层协议-2-引言由于中华人民共和国用于电能测量的费率装置和数据终端设备的本地数据交换通信协议均采用中华人民共和国电力行业标准DL/T645－1997《多功能电能表通信规约》，因此，本企业标准的制定严格遵循中华人民共和国电力行业标准DL/T645－1997《多功能电能表通信规约》规范。考虑到DL/T645通信协议主要用于本地数据交换的目的，不能很好地适应网络通信的要求，因此，我们在保证DL/T645通信协议完整性的前提下，对部分内容进行了扩充，扩充内容主要体现在帧格式中对中继路由表的支持和电力线载波通信单元的物理地址（MAC地址）的设置两个方面。考虑到工程技术人员对DL/T645通信协议的熟悉和认知程度，本企业标准的章节条款严格按照DL/T645通信协议的编排顺序进行书写。对于电力线载波通信复费率电能表的载波通信部分来说，集中关心的是应用层协议。本部分的附录是标准性附录。低压电力线载波集中抄表系统－基于DL/T645的应用层协议-3-1范围本标准适用于具有电力线载波通信能力的费率装置或其它数据终端设备通过配电网进行电力线载波通信的应用层技术规范，同时，规定了用于本地数据交换的物理连接、通信连接和应用技术规范。需要强调的是通过配电网载波通信进行点对点或点对多点的数据交换方式是客户的最终需要。2引用标准下列标准所包含的条文，通过在本标准中引用而构成本标准的条文。DL/T645-1997多功能电能表通信规约IEC62056-51:2002电表-抄表、费率和负荷控制数据交换第51部分：应用层协议IEC62056-53:2002电表-抄表、费率和负荷控制数据交换第53部分：COSEM应用层IEC62056-61:2002电表-抄表、费率和负荷控制数据交换第61部分：OBIS对象识别系统IEC62056-53:2002电表-抄表、费率和负荷控制数据交换第62部分：接口类3术语DL/T645-1997术语部分适用于本部分。低压电力线载波集中抄表系统－基于DL/T645的应用层协议-4-4物理层接触式光学接口和调制型红外光接口的物理层的定义参见DL/T645-1997的物理层部分。低压电力线载波通信的物理层的定义参见EASTSOFT®低压电力线载波集中抄表系统－第四部分：数据通信协议－第三篇：物理层。5链路层本协议为主-从结构的半双工通信方式。手持单元或其它数据终端为主站（集中器为一次主站，后台抄表系统为二次主站），费率装置为从站。每个费率装置均有各自的地址码。通信链路的建立与解除均由主站发出的信息帧来控制。每帧由帧起始符、从站地址域、控制码、数据长度、数据域、帧信息纵向校验码及帧结束符等7个域组成。每部分由若干字节组成。5.1字节格式每字节含8位二进制码，传输时加上一个起始位（0）、一个偶校验位和一个停止位(1)共11位。其传输序列如图1，D0是字节的最低有效位，D7是字节的最高有效位。先传低位，后传高位。0D0D1D2D3D4D5D6D7P1传送方向起始位8位数据偶校验位停止位图1字节传输序列低压电力线载波集中抄表系统－基于DL/T645的应用层协议-5-5.2基本帧格式帧是传送信息的基本单元。帧格式如图2所示。说明代码帧起始符68H地址域A0A1A2A3A4A5帧起始符68H控制码C数据长度域L数据域DATA校验码CS结束符16H图2基本帧格式1)起始符68H：标识一帧信息的开始，其值为68H=01101000B。2)地址域A0～A5：地址域由6个字节构成，每字节2位BCD码。地址长度为12位十进制数，低地址位在先，高地址位在后。当地址为999999999999H时，为广播地址。3)控制码C：控制码的格式如下所示。主站发送的命令帧中的控制码C与从站发送的响应帧中的控制码是不同的，下面分别对两类控制码C进行定义。本条款的设计是对DL/T645–1997通信规约的扩充。因为，DL/T645-1997规约是以本地数据交换或总线型数据交换为目的，所以，没有考虑中继转发的编码机制。但是，对于电力线载波通信，从站节点支持中继转发功能对于提高电力线载波通信能力是行之有效的，也是必须的。因此，在保留所有的DL/T645-1997的条款的基础上，对控制码C进行了重新定义，以便使帧格式能够支持对中继转发的控制。另一方面，由于电力线载波信道的固有特性（强衰减、高噪声、负载阻抗时变性等），为了保证通信的可靠性，要求帧长度不能过长，通常，帧长度小于63字节，因此，我们省略了后续帧的概念。低压电力线载波集中抄表系统－基于DL/T645的应用层协议-6-3.1)主站控制码CD7D6D5D4D3D2D1D00中继级别（中继深度）功能码其中，D7=0：由主站发出的命令帧。D6D5：用于中继转发控制，其编码为：中继级别D6D5注释000符合DL/T645101一级中继210二级中继311三级中继D4D3D2D1D0用于功能编码，与应答帧一样，其编码为：D4D3D2D1D0注释00000保留00001读数据00010读后续数据00011重读数据00100写数据01000广播校时01010写设备地址01100更改通信速率01111修改密码10000最大需量清零10010广播命令……………其它编码厂家扩充低压电力线载波集中抄表系统－基于DL/T645的应用层协议-7-3.2)从站控制码CD7D6D5D4D3D2D1D0功能码0从站异常标志=1，表示应答帧其中，D7=1：由从站发出的应答帧。D6＝0：从站正确应答，D6=1：从站对异常信息的应答。D5＝0：D4～D0：应答功能码，与主站编码一致。4)数据长度L：L为数据域的字节数。读或写数据时L≤56，L=0表示无数据域。5)数据域DATA：数据域包括数据标识和数据、密码等，其结构随控制码的功能而改变。传输时发送方按字节进行加33H处理，接收方按字节进行减33H处理。6)校验码CS：从帧起始符开始到校验码之前的所有各字节的模256的和，即各字节二进制算术和，不计超过256的溢出值。7)结束符号16H：标识一帧信息的结束，其值为16H=00010110B。低压电力线载波集中抄表系统－基于DL/T645的应用层协议-8-5.3传输5.3.1前导字节在发送帧信息之前，先发送1～4个字节FEH（通常为2个），便于接收方同步。5.3.2传输次序所有数据项均先传送低位字节，后传送高位字节。5.3.3传输响应每次通信都是由主站按信息帧地址域选择的从站发出请求命令帧开始，被请求的从站根据命令帧中控制码的要求作出响应。收到命令帧后的响应延时Td：20ms≤Td≤500ms.字节之间停顿时间Tb：Tb≤20ms.5.3.4差错控制字节校验为偶校验，帧校验为纵向信息校验和，接收方无论检测到偶校验出错或纵向信息校验和出错，均放弃该信息帧，不予响应。5.3.5传输速率固定1200bps。6数据标识6.1数据标识结构及编码除测量值以外，本标准将计数值、最大需量发生时间、瞬时电压、电流、功率值等归为变量类，将日历、时间、用户设置值、费率装置的特征字、状态字、费率时段归为参变量类。6.2数据标识结构及编码费率装置中有各种不同类型、不同属性的数据。本规约采用四级树状结构的标识法来表示这些数据。用2个字节的4个字段分别标识数据的类型和属性，这2个字节为DI1和DI0，4个字段分别为DI1H、DI1L、DI0H、DI0L，其中DI0L为最低级标识字段，DI1H为最高级标识段。用DI1H标识数据的类型，其标识如下：（数据标识编码参见DL/T645-1997的附录A）低压电力线载波集中抄表系统－基于DL/T645的应用层协议-9-DI1DI1HDI1LD7D6D5D4D3D2D1D01001电能量1010最大需量1011变量1010参变量1101负荷曲线1110用户自定义3.2.1电能量数据标识DI1DI1HDI1LD7D6D5D4D3D2D1D01001电能量00当前00有功01上月10上上月DI0DI0HDI0LD7D6D5D4D3D2D1D00001正向电能0000总电能0010反向电能0001费率10010费率2…1110费率K3.2.2最大需量数据标识DI1DI1HDI1LD7D6D5D4D3D2D1D01010最大需量00当前00有功01上月10上上月DI0DI0HDI0LD7D6D5D4D3D2D1D00001正向有功最大需量0000总最大需量低压电力线载波集中抄表系统－基于DL/T645的应用层协议-10-7应用层7.1读数据7.1.1主站请求帧功能：请求读数据控制码：C=01H数据长度：L=02H帧格式：68HA0…A568H01H02HDI0DI1CS16H数据项标识数据长度控制码7.1.2从站正常应答功能：从站正常应答控制码：C=81H数据长度：L=02H+m（数据长度）帧格式：68HA0…A568H81HLDI0DI1N1…NmCS16H数据项数据标识数据域长度控制码7.1.3从站异常应答帧功能：从站收到非法的数据请求或无此数据控制码：C=C1H数据长度：L=01H帧格式：低压电力线载波集中抄表系统－基于DL/T645的应用层协议-11-68HA0…A568HC1H01HERRCS16H错误信息字注：错误信息字ERR见附录A。7.2写数据7.2.1写数据请求帧功能：主站向从站请求设置数据（或编程）控制码：C=04H数据长度：L=02H+m（数据长度）+密码4个字节帧格式：68HA0…A568H04HLDI0DI1PAnP0NP1NP2NN1…NmCS16H7.2.2从站正常应答帧功能：将请求命令执行的结果告知主站控制码：C=84H数据长度：L=00H帧格式：68HA0…A568H84H00HCS16H7.2.3从站异常应答帧控制码：C=C4H数据长度：L=01H帧格式：68HA0…A568HC4H01HERRCS16H7.3广播7.3.1广播校时功能：强制从站与主站时间同步控制码头：C=08H数据长度：L=06H数据域：YYMMDDhhmmss(年.月.日.时.分.秒)帧格式：低压电力线载波集中抄表系统－基于DL/T645的应用层协议-12-68H99H…99H68H08H06HssMMhhDDMMYYCS16H秒分时日月年注：1.广播校时不要求应答。2.仅当从站的日历和时钟与主站的时差在±5min以内时执行校时命令，即将从站的日历时钟调整到与命令下达的日历时钟一致。3.不推荐在午夜0时校时，以免影响在0时进行的某些例行操作。4.每天只允许校对一次。7.3.2广播命令功能：主站发布广播命令控制码头：C=12H数据长度：L=00H（广播冻结电能量）；如果不为00H，则为广播数据域内容长度数据域：自定义帧格式：68H99H…99H68H12HLDataCS16H注：1.广播命令不要求应答。7.4写设备地址7.4.1写设备地址请求命令帧功能：设置某从站的地址码控制码：C=0AH地址域：999999999999H数据长度：L=06H数据域：A0…A5(设备地址码)帧格式：68H99H…99H68H0AH06HA0…A5CS16H注：本请求命令采用