ACSI到MMS的映射 - IEC 61850標(biāo)準(zhǔn)中ACSI映射實(shí)現(xiàn)研究

　　4.1 ACSI到MMS映射實(shí)現(xiàn)流程

　　ACSI到MMS映射的實(shí)現(xiàn)是IEC 61850的核心所在。如圖2所示，ACSI的設(shè)計(jì)主要分為三部分：第一部分是最上層應(yīng)用層的ACSI的各個(gè)類的設(shè)計(jì)，先采用面向?qū)ο笳Z(yǔ)言設(shè)計(jì)出ACSI服務(wù)與86個(gè)邏輯節(jié)點(diǎn)和公共數(shù)據(jù)類(見(jiàn)圖3)，應(yīng)用層數(shù)據(jù)的導(dǎo)入(可能來(lái)源于數(shù)據(jù)庫(kù)、XML配置文件)，各個(gè)邏輯服務(wù)相映射，包括IEC 61850中報(bào)告機(jī)制、數(shù)據(jù)集、日志機(jī)制、GOOSE報(bào)文、定值更新、帶選擇控制等。第二部分是將應(yīng)用層的服務(wù)語(yǔ)義與應(yīng)用層的數(shù)據(jù)在表示層實(shí)現(xiàn)ASN.1的BER編碼化，是一個(gè)編解碼的部分，這一部分設(shè)計(jì)是關(guān)鍵所在，因?yàn)樗婕暗綄?shí)現(xiàn)設(shè)備的互操作，需要進(jìn)行報(bào)文的一致性測(cè)試。第三部分是比特流報(bào)文在網(wǎng)絡(luò)中的傳輸形式，分為TCP方式的面向關(guān)聯(lián)與GOOSE報(bào)文與采樣報(bào)文的UDP無(wú)連接方式。

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　　4.2 ACSI到MMS映射實(shí)現(xiàn)方法

　　MMS標(biāo)準(zhǔn)作為MAP(Manufacturing Automation Standard)應(yīng)用層中最主要的部分，通過(guò)引入VMD(Virtual Manufacturing Device)概念，隱藏了具體的設(shè)備內(nèi)部特性，設(shè)定一系列類型的數(shù)據(jù)代表實(shí)際設(shè)備的功能，同時(shí)定義了一系列MMS服務(wù)來(lái)操作這些數(shù)據(jù)，通過(guò)對(duì)VMD模型的訪問(wèn)達(dá)到操縱實(shí)際設(shè)備工作，MMS的VMD概念首次把面向?qū)ο笤O(shè)計(jì)的思想引入了過(guò)程控制系統(tǒng)。

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　　MMS對(duì)其規(guī)定的各類服務(wù)沒(méi)有進(jìn)行具體實(shí)現(xiàn)方法的規(guī)定，保證實(shí)現(xiàn)的開(kāi)放性。如圖4所示，將IEC 61850數(shù)據(jù)對(duì)象模型映射到MMS的VMD，IED(智能電子設(shè)備)的邏輯節(jié)點(diǎn)MMXU，PBPR分別可以映射成VMD中的域，邏輯節(jié)點(diǎn)Volts被映射成命名變量，可以通過(guò)訪問(wèn)變量MXU$Volts$rang就獲得訪問(wèn)MMXU邏輯節(jié)點(diǎn)中電壓的范圍這個(gè)屬性值。

　　MMS中采用ASN.1的基本編碼規(guī)則(Basic Encoding Rules，BER)。ASN.1中定義了4種TAG類型，即UNlVERSAL，APPLICATION，CONTEXT-SPECIFIC，PRIVATE。在傳輸編碼時(shí)，采用TLV(TAG Length Value)方式，即同時(shí)傳遞TAG、值的長(zhǎng)度以及值。雙方在接收與解析時(shí)就可以根據(jù)TLV方式進(jìn)行編解碼，編碼和解碼是一個(gè)相反的過(guò)程。采用ASN.1編碼使得在異構(gòu)的環(huán)境中設(shè)備雙方可以理解ASN.1編碼代表的含義與代表的MMS服務(wù)，而雙方無(wú)需考慮雙方ASN.1編碼是如何實(shí)現(xiàn)與傳輸?shù)摹?/p>

　　面向關(guān)聯(lián)的MMS通信服務(wù)的具體實(shí)現(xiàn)如圖5所示。這是一個(gè)接收信息的過(guò)程。首先偵聽(tīng)函數(shù)在接到通信數(shù)據(jù)流時(shí)通過(guò)管道命令通知主函數(shù)，主函數(shù)調(diào)用MMS的管理ACSE函數(shù)確認(rèn)連接的合法性，確認(rèn)獲得授權(quán)后，調(diào)用讀函數(shù)讀入比特?cái)?shù)據(jù)流，再經(jīng)過(guò)MMSASN.1函數(shù)進(jìn)行比特流的解碼，同時(shí)處理連接，管理MMS的VMD域、變量、類型。在解碼后根據(jù)特定應(yīng)用層的應(yīng)用對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行相應(yīng)的處理。

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　　IEC 61850中ACSI的采用有利于用戶通過(guò)直接查看配置文件或者得到其中的邏輯節(jié)點(diǎn)與數(shù)據(jù)了解裝置的各個(gè)模塊功能。因此，各廠家的抽象建?？赡苡兴煌?，同時(shí)現(xiàn)行的IEC 61850標(biāo)準(zhǔn)在制定方面因?yàn)槿狈χ袊?guó)的參與，在很多數(shù)據(jù)與邏輯節(jié)點(diǎn)的定義中尚需要根據(jù)我國(guó)保護(hù)自身情況進(jìn)行擴(kuò)展。在擴(kuò)展中應(yīng)該盡量做到不擴(kuò)展邏輯節(jié)點(diǎn)，擴(kuò)展數(shù)據(jù)的時(shí)候擴(kuò)展名加Ex長(zhǎng)度限制在7位。