第24卷第8期 电网技术 Vol 24Na 8 2000年8月 Power Systemn Technolgy Ag2000 文章编号：1000-3673(2000)08-0062-02 EC870-5-101远动规约实现的测试 张胜 (华中电力调度通信局，湖北省武汉市430077) TEST OF MPLEM ENTATON OF PROTOCOL IEC 870-5-101 ZHANG Sheng (Central China Electric Power Control Centre,W uhan 430077,China) A BSTRACT:On the basis of power industry standard the m- 补充。 ple entation of protocol IEC 870-5-101 is tested To carry 随着标准的推行，己有很多SCADA系统和 out the test of mp km ent ofprotocol is advantageous to pread the standard and to mprove the interchange and interopera- RTU产品，特别是国外产品都承诺支持EC870-5- ton of relevant equpm ents In this paper some opinons on 101规约。在选购和使用这些产品时会遇到一个问 the item s of protocol test and test methods are put forward 题，即它们是否真正实现规约以及是否存在与我国 KEY WORDS:power industry standard;protocol testing 行业标准冲突的方面？ 摘要：以电力行业标准为依据，对国际电工委员会标准EC 这就涉及到测试问题，即如何确定某种设备的 870-5-101远动规约实现进行测试。对规约测试内容和测试 规约实现是否符合我国行业标准。本文就测试标准、 方法提出了看法。对规约实现的测试有利于标准的推广及设 测试内容和测试方法进行探讨。 备间的互换和互操作。 关键词：电力行业标准，规约，测试 2测试标准 中图分类号：TN915 文献标识码A 测试方式有两种：一种是典型测试(type testing),即确认某种规约实现是否符合标准；另一 1引言 种是互操作性测试(interoperability testing),主要是 EC870-5是国际电工委员会(EC)57技术委员 测试实现相同规约的两种设备间能否正确交换信 会第3工作组制定的通信标准，用于地理位置分散的 息，并不注重对规约本身的具体实现。本文主要讨论 系统在低速（最高达64kb/S)固定和拨号连接上实现 典型测试。 高效和可靠的数据传输。EC870-5通信标准包括规 从目前情况看，被测设备，特别是国外生产的设 约标准系列和配套标准系列。规约标准系列定义了 备大都遵循EC870-5-101,而我国行业标准DL/ 大量功能选项并对EPA三层模型进行概括说明。而 T634-1997非等效采用EC870-5-101,因此可能存 要在某一远动任务中使用规约标准，必须要在配套 在不一致的地方。为推广标准及有利于设备间的互 标准中作详细说明。配套标准系列明确定义使用到 换和互操作，测试应以行业标准为依据。测试应由一 的规约标准系列中的内容、各种规约单元的含义，还 独立机构完成以确保公正有效，应根据S09646规 包括规约标准系列中未明确定义的应用功能。每一 约兼容测试策略，并包括否认测试。 个配套标准描述电力系统自动化中的一种信息服 3测试内容 务，EC870-5-101(TSC101)是其中的基本远动任 务的配套标准，己广泛应用于电力监控系统中主站 根据EC870-5的EPA参考模型，应对物理层、 和子站间的通信。我国于1998年5月制定了电力行业 链路层和应用层的实现分别测试。 标准DL尔634-1997基本远动任务的配套标准》，非 (1)物理层 等效采用EC870-5-101,并根据国情作部分选择和 主要是测试能否正常发送/接收字节。内容包括 1995-2004 Tsinghua Tongfang Optical Disc Co.Ltd.All rights reserved
文章编号: 100023673 (2000) 0820062202 IEC 870-5-101远动规约实现的测试 张 胜 (华中电力调度通信局, 湖北省 武汉市 430077) TEST OF IM PL EM ENTATION OF PROTOCOL IEC 870-5-101 ZHAN G Sheng (Central Ch ina E lectric Pow er Control Centre, W uhan 430077, Ch ina) ABSTRACT: O n the basis of pow er industry standard the im 2 p lem entation of p rotocol IEC 870252101 is tested. To carry out the test of imp lem ent of p rotocol is advantageous to sp read the standard and to imp rove the interchange and interopera2 tion of relevant equipm ents. In th is paper som e op inions on the item s of p rotocol test and test m ethods are put forw ard. KEY WORD S: pow er industry standard; p rotocol; testing 摘要: 以电力行业标准为依据, 对国际电工委员会标准 IEC 870252101远动规约实现进行测试。对规约测试内容和测试 方法提出了看法。对规约实现的测试有利于标准的推广及设 备间的互换和互操作。 关键词: 电力行业标准; 规约; 测试 中图分类号: TN 915 文献标识码: A 1 引言 IEC 87025是国际电工委员会( IEC) 57技术委员 会第3工作组制定的通信标准, 用于地理位置分散的 系统在低速(最高达64kbös) 固定和拨号连接上实现 高效和可靠的数据传输。IEC 87025通信标准包括规 约标准系列和配套标准系列。规约标准系列定义了 大量功能选项并对 EPA 三层模型进行概括说明。而 要在某一远动任务中使用规约标准, 必须要在配套 标准中作详细说明。配套标准系列明确定义使用到 的规约标准系列中的内容、各种规约单元的含义, 还 包括规约标准系列中未明确定义的应用功能。每一 个配套标准描述电力系统自动化中的一种信息服 务, IEC 870252101 (T SC101) 是其中的基本远动任 务的配套标准, 已广泛应用于电力监控系统中主站 和子站间的通信。我国于1998年5月制定了电力行业 标准《DL öT63421997基本远动任务的配套标准》, 非 等效采用 IEC 870252101, 并根据国情作部分选择和 补充。 随着标准的推行, 已有很多 SCADA 系统和 R TU 产品, 特别是国外产品都承诺支持 IEC 870252 101规约。在选购和使用这些产品时会遇到一个问 题, 即它们是否真正实现规约以及是否存在与我国 行业标准冲突的方面? 这就涉及到测试问题, 即如何确定某种设备的 规约实现是否符合我国行业标准。本文就测试标准、 测试内容和测试方法进行探讨。 2 测试标准 测 试 方 式 有 两 种: 一 种 是 典 型 测 试 ( type testing) , 即确认某种规约实现是否符合标准; 另一 种是互操作性测试(interoperability testing) , 主要是 测试实现相同规约的两种设备间能否正确交换信 息, 并不注重对规约本身的具体实现。本文主要讨论 典型测试。 从目前情况看, 被测设备, 特别是国外生产的设 备大都遵循 IEC 870252101, 而我国行业标准 DL ö T63421997非等效采用 IEC 870252101, 因此可能存 在不一致的地方。为推广标准及有利于设备间的互 换和互操作, 测试应以行业标准为依据。测试应由一 独立机构完成以确保公正有效, 应根据 ISO 9646规 约兼容测试策略, 并包括否认测试。 3 测试内容 根据 IEC 87025的 EPA 参考模型, 应对物理层、 链路层和应用层的实现分别测试。 (1) 物理层 主要是测试能否正常发送ö接收字节。内容包括 第24卷 第8期 2000年8月 电 网 技 术 Pow er System T echnology V ol. 24 N o. 8 A ug. 2000 © 1995-2004 Tsinghua Tongfang Optical Disc Co., Ltd. All rights reserved
第24卷第8期 电网技术 63 波特率等串行通信参数的设置。 答错误标志错误显示和统计，以便及时发现问题。 (2)链路层 42测试步骤 主要是测试链路帧的传输。内容包括帧格式、控 (1)测试前根据测试内容制作详细的测试大纲， 制域、传输规则和超时处理等。 列出测试项目以及标准结果。 (3)应用层 (2)确定工作模型。不同被测试对象的测试方法 主要是测试应用数据结构及基本应用功能。内 有所不同：在平衡方式下，测试系统模拟对等站，在 容包括两方面：一方面是各种数据类型和信息单元 非平衡方式下，测试系统模拟主站或子站。 的格式，如类型标识、可变结构限定词、传送原因和 (3)编辑测试脚本。测试系统根据测试脚本发送 信息体等，另一方面是基本应用功能的实现过程，如 单帧或一组信息帧。当测试特定内容（如数据格式） 初始化、数据召唤命令传输、通道测试和时钟同步 时，可发送数据召唤命令，检查响应的数据报文，当 等。 测试应用功能（如初始化），按标准组织一系列信息 (4)抗干扰测试 帧，根据响应报文顺序发送。 人为制造通信故障，模拟通信中断或传输错误， (4)测试按测试大纲逐一进行。主要是测试通信 测试其抗干扰能力。内容包括超时判断、帧校验和数 过程中发送接收的信息帧是否正确，包括帧格式、 据重传等。 状态标志和数据类型等，并进行记录。对接收的报文 作简单判断，遇到错误时此项测试中断。 4测试方法 (⑤)测试完成后对测试记录进行分析，如各项内 41测试工具 容均通过，可以认定此规约实现符合行业标准：如有 测试主要依靠设备的规约实现文档(PD)和测 部分内容未通过，则必须找出原因以便进行修改。 试系统进行。规约实现文档按EPA参考模型分别列 5结束语 出所实现的应用功能、选项和报文类型等。测试系统 可以是安装了测试软件的PC机，通过串行口与被 随着标准的进一步推广，将有更多的设备采用 测设备相连。测试软件应完全遵循行业标准，并有很 此规约，测试和论证更加重要。本文是作者在认识和 强的灵活性和易操作性。它应具有以下几方面功能： 应用EC870-5-101规约和行业标准中的一点体会， (1)工作模式的选择。应支持平衡、非平衡方式。 目的是使规约实现能够符合行业标准，有利于设备 (2)信息的构造。可灵活构造信息帧，选择帧格 的顺利投入运行，提高远动技术水平。 式、命令、状态标志和数据等。采用脚本语言编辑信 参考文献 息帧，具有判断和逻辑控制功能，可实现单个功能和 连续应答过程的测试。 [1】DL斤634-1997远动设备及系统[S】北京：中国电力出版社， (3)信息的实时分析、捕捉和存储。对发送接收 1998 的信息帧实时显示和分析。可提取信息帧的分层信 [2]谭文恕基于基本远动任务配套标准的说明U]电网技术杂志 社，1998 息，如链路层标志和功能码、应用层信息对象标识 等，便于直观判断信息交换的正确性。还应支持信息 收稿日期1999-06-18。 帧的实时捕捉和存储，以便离线分析。 作者简介： (4)错误显示和统计。对通信中发生的错误如应 张胜，硕士，从事远动设备和电能计费系统维护工作。 欢迎选购 1《电网技术》1996年合订本，每套100元。 2《电网技术》1997年合订本，每套110元。 3《电网技术》1998年合订本，上下两册，每套140元。 4《电网技术》1999年合订本，上下两册，每套150元。 5《关于基本远动任务配套标准的说明（远动设备及系统传输规约）》，每本25元。 1995-2004 Tsinghua Tongfang Optical Disc Co..Ltd.All rights reserved
波特率等串行通信参数的设置。 (2) 链路层 主要是测试链路帧的传输。内容包括帧格式、控 制域、传输规则和超时处理等。 (3) 应用层 主要是测试应用数据结构及基本应用功能。内 容包括两方面: 一方面是各种数据类型和信息单元 的格式, 如类型标识、可变结构限定词、传送原因和 信息体等; 另一方面是基本应用功能的实现过程, 如 初始化、数据召唤、命令传输、通道测试和时钟同步 等。 (4) 抗干扰测试 人为制造通信故障, 模拟通信中断或传输错误, 测试其抗干扰能力。内容包括超时判断、帧校验和数 据重传等。 4 测试方法 4. 1 测试工具 测试主要依靠设备的规约实现文档(P ID ) 和测 试系统进行。规约实现文档按 EPA 参考模型分别列 出所实现的应用功能、选项和报文类型等。测试系统 可以是安装了测试软件的 PC 机, 通过串行口与被 测设备相连。测试软件应完全遵循行业标准, 并有很 强的灵活性和易操作性。它应具有以下几方面功能: (1) 工作模式的选择。应支持平衡、非平衡方式。 (2) 信息的构造。可灵活构造信息帧, 选择帧格 式、命令、状态标志和数据等。采用脚本语言编辑信 息帧, 具有判断和逻辑控制功能, 可实现单个功能和 连续应答过程的测试。 (3) 信息的实时分析、捕捉和存储。对发送ö接收 的信息帧实时显示和分析。可提取信息帧的分层信 息, 如链路层标志和功能码、应用层信息对象标识 等, 便于直观判断信息交换的正确性。还应支持信息 帧的实时捕捉和存储, 以便离线分析。 (4) 错误显示和统计。对通信中发生的错误如应 答错误、标志错误显示和统计, 以便及时发现问题。 4. 2 测试步骤 (1) 测试前根据测试内容制作详细的测试大纲, 列出测试项目以及标准结果。 (2) 确定工作模型。不同被测试对象的测试方法 有所不同: 在平衡方式下, 测试系统模拟对等站, 在 非平衡方式下, 测试系统模拟主站或子站。 (3) 编辑测试脚本。测试系统根据测试脚本发送 单帧或一组信息帧。当测试特定内容(如数据格式) 时, 可发送数据召唤命令, 检查响应的数据报文; 当 测试应用功能(如初始化) , 按标准组织一系列信息 帧, 根据响应报文顺序发送。 (4) 测试按测试大纲逐一进行。主要是测试通信 过程中发送ö接收的信息帧是否正确, 包括帧格式、 状态标志和数据类型等, 并进行记录。对接收的报文 作简单判断, 遇到错误时此项测试中断。 (5) 测试完成后对测试记录进行分析, 如各项内 容均通过, 可以认定此规约实现符合行业标准; 如有 部分内容未通过, 则必须找出原因以便进行修改。 5 结束语 随着标准的进一步推广, 将有更多的设备采用 此规约, 测试和论证更加重要。本文是作者在认识和 应用 IEC 870252101规约和行业标准中的一点体会, 目的是使规约实现能够符合行业标准, 有利于设备 的顺利投入运行, 提高远动技术水平。 参考文献: [1 ] DL öT63421997. 远动设备及系统[ S ]. 北京: 中国电力出版社, 1998. [ 2 ] 谭文恕. 基于基本远动任务配套标准的说明[J ]. 电网技术杂志 社, 1998. 收稿日期: 1999206218。 作者简介: 张 胜, 硕士, 从事远动设备和电能计费系统维护工作。 欢迎选购 1.《电网技术》1996年合订本, 每套100元。 2.《电网技术》1997年合订本, 每套110元。 3.《电网技术》1998年合订本, 上下两册, 每套140元。 4.《电网技术》1999年合订本, 上下两册, 每套150元。 5.《关于基本远动任务配套标准的说明(远动设备及系统传输规约) 》, 每本25元。 第24卷 第8期 电 网 技 术 36 © 1995-2004 Tsinghua Tongfang Optical Disc Co., Ltd. All rights reserved