Совместное научно-производственное предприятие «Промэкс» Особенности построения и рекомендации по применению иутк «Гранит-микро». Часть Организация информационных обменов между пу и кп. Редакция 1, 20 (стр. 6 из 17)
 |
Синтезирован так называемый «канонический» – идеальный рабочий цикл.
3.3. Анализ особенностей рабочего цикла ИУТК «Гранит - микро».
Его базой, как указывалось, является протокол HDLC.
3.3.1. Структура и метод передачи МН и МО рассмотрены ранее.
3.3.2. Формирование координат адреса.
Учтем, что структура ИУТК «Гранит - микро» ориентирована на наличие только одного центра – ПУ (ЦППС). Поэтому при передаче сообщений от ПУ (ЦППС) в КП нет необходимости в формировании и передаче адреса отправителя – он всегда один и тот же. При передаче сообщений от КП получатель информации тоже однозначно определен – ПУ (ЦППС), поэтому можно не передавать адрес получателя. С учетом приведенных особенностей в любое сообщение достаточно включить только адрес КП. Именно такая структура координаты адреса использована в ИУТК «Гранит - микро».
В базовом протоколе HDLC адрес может быть одно- и многобайтным, т.е. длина кода адреса не постоянна. Чтобы однозначно выделить адрес, вводится признак длины кода адреса – сигнал в разряде 27 каждого байта. Если он в байте равен «0», адрес заканчивается этим байтом, при равенстве «1» – продолжается в следующем байте. В ИУТК «Гранит-микро» используется одно- и двухбайтный адрес, который имеет структуру 00ХХХХХХ
( Х – «1» или «0») и 01ХХХХХХ для случая применения однобайтного адреса, 10ХХХХХХ 00ХХХХХХ– для случая применения двухбайтного адреса.
Код 01ХХХХХХ выделен в качестве признака передачи метки времени от КП с номером ХХХХХХ, а код 11ХХХХХХ 01УУУУУУ – признака передачи метки времени от КП
ХХХХХХ УУУУУУ.
Переход к варианту использования двухбайтного адреса в ИУТК «Гранит-микро» объясняется возможностью построения рассредоточенных устройств КП, состоящих из отдельных составных частей – КПМ1-микро, КПМ2-микро, КПМ3-микро и концентратора – устройства КПМ3-микро или КП-микро. Так как каждой составной части, включая устройства, подключенные к концентратору, присваивается отдельный адрес, общее число устройств, сопряженных с ПУ, может превысить 127 – максимально допустимое количество для вариантов ИУТК с однобайтным адресом.
Все большее применение находят варианты ИУТК «Гранит-микро», в которых используется передача меток времени от всех устройств, включенных в трассу доставки информации от КП в ПУ. Для идентификации сообщения с меткой времени или информацией от источника в байте адреса используется разряд 26 . Сигнал «1» в этом разряде байта (байтов) адреса КП означает, что в сообщении передается метка времени.
Примечание. Для вариантов систем телемеханики, в которых не используются метки времени и в которые включено не более 127 устройств (для сосредоточенного или рассредоточенного варианта выполнения устройств КП), может быть использован «традиционный» вариант однобайтного адреса КП со структурой 0ХХХХХХХ.
Примеры формирования сообщения:
-при передаче метки времени от КП № 24 (для варианта с однобайтным адресом)
01111110 01011000 мммммммм мммммммм кккккккк кккккккк 011111110, где: первый байт – открывающий флаг, второй байт – адрес КП с признаками
передачи однобайтного адреса и метки времени, далее - два байта «м» - код метки времени в мсек (старший байт и старшие разряды – слева), два байта «к» - контрольная последовательность кода (КПК), закрывающий флаг,
-при передаче метки времени от КП № 24 (с однобайтными «флагом» и двухбайтным адресом)
01111110 11000000 01011000 мммммммм мммммммм кккккккк кккккккк 01111110,
-при передаче метки времени от КП № 65
01111110 11000001 01000001 мммммммм мммммммм кккккккк кккккккк 01111110.
 |
 |
01111110 01011000 мммммммм мммммммм рррррррр ииии… … кккк 01111110
В приведенном примере используется однобайтный открывающий флаг 01111110, байт «р» - признак установленного режима работы, далее передается «и» - информационное поле сообщения.
Если в трассу передачи информационного сообщения включено несколько устройств, которые могут задержать полученное сообщение, каждое из них добавляет сообщение с меткой времени, структура которого соответствует пяти байтам (после открывающего флага).
Например, если приведенное выше сообщение ретранслируется через КП №26, результирующее сообщение примет вид:
01111110 01011010 м*м*м*м*м*м*м*м* м*м*м*м*м*м*м*м* к*к*к*к*к*к*к*к*к*к*к*к*к*к*к*к* 01111110 01111110 01011000 мммммммм мммммммм рррррррр ииии…. КККККККК КККККККК 01111110,
м* - два байта метки времени, определяют задержку данных в КП №26,
к* - два байта КПК сообщения с меткой времени,
01011010 – байт с признаком передачи метки времени от КП №26,
01011000 – байт с признаком передачи метки времени (и данных) от КП №24,
рррррррр – байт режима работы,
К – два байта КПК – комбинированного сообщения от КП №24.
Программа SCADA ОИК «Гранит-микро» по наличию сигнала «1» в разряде 26 байта адреса фиксирует поступление метки времени в очередных байтах. Если за меткой времени следует КПК и «закрывающий» флаг, сообщение идентифицируется как время задержки в ретрансляторе, адрес которого указывается в сообщении до метки времени. Если за меткой времени следуют информационные байты, сообщение идентифицируется как данные, сопровождаемые меткой времени модуля, передавшего информацию. Если в трассу включается несколько ретрансляторов, каждый из них добавляет «собственное» сообщение с меткой времени.
Таким образом, система меток времени позволяет не только восстановить реальное время исходного события (или событий), но и зафиксировать трассу доставки информационного сообщения.
Примечание. При включении в состав устройств КП контроллера – накопителя- шлюза (КНШ), в котором информационные сообщения могут накапливаться для дальнейшей передачи в течение больших промежутков времени (нескольких суток) метка времени становится четырехбайтной.
3.3.3. Байт режима работы (РР).
Однобайтовая структура кода РР позволяет вводить в ИУТК «Гранит-микро» до 256 различных режимов работы. В ИУТК «Гранит-микро» байт РР разделен на два полубайта – по четыре бита в каждой части. Первая половина кода РР определяет собственно режим работы, а вторая половина уточняет установленный режим.
3.3.4. Идентификация вида информации кодом ФАНГ.
Байт ФАНГ не передается в сообщениях, которые полностью идентифицируются байтом режима работы (например, при передаче сообщения «нет информации», «опрос КП» и т.д.). Байт ФАНГ разделяется на две половины, что позволяет идентифицировать до 16 видов информации и разделять информацию каждого вида на 1…16 частей – групп.
3.3.5. Структура информационного поля (ИП).
ИП имеет байтовую структуру, длина ИП может изменяться от 0 до 256 байт. ИП имеет длину «0» байт, если передается служебное сообщение, которое полностью определяется содержимым байтов РР и ФАНГ.
3.3.6. Общая защита сообщения.
В протоколе HDLC защита оформляется в виде циклического кода. В ИУТК «Гранит-микро» в рамках циклического кода используются дополнительные помехозащитные коды – распределительный, повторением, «на четность» («нечетность») сигналов «1». Условно примем, что дополнительные коды введены в состав информационного поля (ИП). Тогда, комбинированный код может быть представлен как передаваемый полином (ПП), в который входят координаты - АКП, РР, ФАНГ, ИП (с дополнительными компонентами защиты):
ПП = АКП + РР + ФАНГ + ИП.
Для образования поля защиты (полинома ПЗ) общего циклического кода программно проводится процедура деления ПП на полином образующий ПО, который, как указывалось, в протоколе HDLC, имеет структуру:
ПО = 215 + 212 + 25 + 1 (или в виде сигналов «1» и «0» -1001000000100001).
Тогда:
= N + ПЗ, где N – целое число, а ПЗ – остаток от деления ПП на ПО.Очевидно, что ПЗ, как и ПО, – двухбайтный код, получивший название контрольной последовательности кода (КПК или CRC). Полученный код - КПК является ПЗ рабочего цикла. При декодировании сообщения, принятого приемником, реализуется процедура деления разности между ПП и КПК на ПО. Остаток от деления равен нулю, если в принятом сообщении не обнаружены искажения. Расчет показывает, что используемый циклический код для сообщения максимальной длины в 256 байт обеспечивает d ≥ 4.
3.3.7. Пример информационного сообщения для ИУТК «Гранит-микро»:
01111110 00001001 01000111 00100011 ххххх…..хххх КПК 01111110.
Расшифрует приведенное сообщение.
Первый байт – «открывающий» флаг; второй – однобайтный адрес КП № 09; третий – режим работы 4716 ; четвертый – коды ФА № 2 и номера группы НГ (номера места) № 3; далее следует ИП (ххххх…хххх) и два байта КПК. Информационное сообщение завершается передачей МО – кода 01111110, т.к. маркер окончания сообщения в протоколе HDLC идентичен МН.
3.3.8. Расписание кодов режима работы (байта РР).
Режим работы определяется кодом четырех старших разрядов байта РР в соответствии с таблицей. Четыре младших разряда кода РР расшифровывают установленный режим работы.