李晨丁丁:MMS制造报文系统和GOOSE报文

MMS制造报文系统和GOOSE报文

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MMS（GBT 16720.2-2005 ）是一种实时通信机制，61850 MMS制造报文系统和GOOSE报文通讯是基于61850数字化变电站的通讯基础。
MMS标准即ISO/IEC9506标准,由ISOTC184和IEC共同负责管理。MMS的目的是为了规范工业领域具有通信能力的智能传感器、智能电子设备(IED)、智能控制设备的通信行为,使出自不同制造商的设备之间具有互操作性(interoperation),使系统集成变得简单、方便。MMS规范分为五部分即服务规范、通信协议、工业机器人通信规范、过程控制通信规范、数字控制通信规范。MMS的特点是通过使用MMS使工业系统具有互操作性和独立性。其中互操作性是制定MMS的初衷即为设备和应用定义一套标准通信机制,使其在此通信体制下具有高度互操作性。独立性是指MMS不同于很多只适用于特定产品的专用通信系统，它是一个通用的、独立于专用设备的国际标准体系即它为用户提供了一个独立于所完成功能的通用通信环境。MMS提供了通过网络进行对等(peer-to-peer)实时通信的一套服务集。MMS作为通用通信协议可以用于多种通用工业控制设备,如可编程控制器和工业机器人等。MMS可以支持多种通信方式,包括以太网、令牌总线、RS—232C、OSI、TCP/IP、MiniMAP等,
MMS也可通过网桥、路由器或网关连接到其他系统上。在国外,MMS技术广泛用于工业过程控制、工业机器人等领域。目前，MMS在电力系统远动通信协议中的应用越来越广泛。国际电工委员会第57技术委员会(IECTC57)新近推出的IEC60870—6TASE.2系列标准定义了EMS和SCADA等电力控制中心之间的通信协议,该协议采用面向对象建模技术,其底层直接映射到MMS上。IEC61850作为IECTC57制订的关于变电站自动化系统计算机通信网络和系统的标准,采用分层、面向对象建模等多种新技术,其底层也直接映射到MMS上。MMS技术作为许多国际标准的基石。
 
1.对象建模：对一个实际设备进行抽象，利用面向对象思想理解设备的逻辑构成。参考7－2中进行抽象建模，提炼出设备所含有的逻辑节点，每个逻辑节点所含的参数、属性，找出逻辑节点之间数据流向。整个过程需要对设备有大概的了解，知道设备可以被抽象为哪几个逻辑节点组成，特别是数据流向问题，还有该设备可能和哪些其他设备发生数据关系。参考7－1找出该设备与其他设备发生交换的时候需要哪些ACSI服务。最终形成一张该设备的按IEC
61850思想获得的逻辑抽象参数表与逻辑数据流程图。参考设备的逻辑抽象参数表与逻辑数据流程图，根据MMS协议与8－1实现映射，将逻辑节点映射成MMS中的域，特别是设备涉及的ACSI服务，很大一部分其实转映射成MMS中的读写服务。根据映射关系得出MMS映射逻辑抽象参数表与MMS服务与ACSI服务对照表。根据MMS服务与ACSI服务对照表，准备一个XML文件作为MMS的配置文件，记录该设备的MMS服务以及参数.面向连接的传递机制（考虑Socket）（RPC）在IED上实现61850，包括2个内容:①建立设备数据模型和服务模型;②数据模型和服务模型向MMS的映射.其中服务模型逻辑设备模型、数据对象模型、数据集模型、关联服务模型、数据存取服务模型、报告服务模型、设备控制模型、多播服务模型、时间模型、大数据模型(如图像等)。数据和服务模型必须向MMS映射,就是采用MMS来完成通信过程,MMS是OSI
7层通信模型的一种应用层协议,主要用于过程自动化领域。MMS中有一些对象和应用服务单元,将通用应用服务模型向MMS映射。就是把它的对象与服务用MMS相应的对象和服务表示。MMS是IEC61850和UCA
2.0的关键技术之一,它定义了通信报文格式。IEC61850标准定义了两种抽象模型：采样值传输（SAV）模型和通用的以对象为中心的变电站事件（GOOSE）模型。其中SAV模型应用于采样值传输及相关服务，而GOOSE模型则提供了变电站事件（如命令、告警等）快速传输的机制，可用于跳闸和故障录波启动等。为简化叙述，以下将采样值报文称之为SAV报文，跳闸命令报文称之为GOOSE报文。
SAV报文和GOOSE报文的传输均/订阅者（publisher/subscriber）通信结构．
MMS报文传输实现机制:IEC 61850标准针对变电站所有功能定义了比较详尽的逻辑节点（logical
node）和数据对象，并提供了完整的描述数据对象模型的方法和面向对象的服务。这些抽象的通信服务、通信对象及参数通过特殊通信服务映射（SCSM）可映射到底层应用程序，其映射一般遵循MMS(应用层)+TCP/IP(网络层传输层)+ISO/IEC8802.3模式(物理层链路层标准)，而SAV模型和GOOSE模型的报文传输映射实现比较特殊：应用层专门定义了协议数据单元（Protocol
Data Unit
PDU），经过表示层编码后，不经TCP/IP协议，直接映射到数据链路层和物理层，即传输层和网络层均空。这种映射方式的目的是避免通信堆栈造成传输延时，从而保证报文传输的快速性。