本文介紹基于EM-1000工控機(jī)，實(shí)現(xiàn)Modbus TCP到IEC 61850的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換，支持多種模式，包括MMS、GOOSE發(fā)布和訂閱。

?簡(jiǎn)介

IEC61850是一種用于在電力自動(dòng)化系統(tǒng)中進(jìn)行數(shù)據(jù)交換和控制的通信協(xié)議。它定義了一種標(biāo)準(zhǔn)化的通信和數(shù)據(jù)模型，以支持設(shè)備和系統(tǒng)之間的數(shù)據(jù)交換和互操作性。IEC61850協(xié)議被廣泛應(yīng)用于電力系統(tǒng)自動(dòng)化和數(shù)字化轉(zhuǎn)型中，特別是在智能電網(wǎng)和分布式能源資源管理中。通過(guò)使用IEC61850協(xié)議，電力系統(tǒng)的組件可以更加高效地互相通信，實(shí)現(xiàn)更加精確的監(jiān)測(cè)和控制。Modbus TCP協(xié)議是基于TCP/IP網(wǎng)絡(luò)的Modbus協(xié)議的一種格式。它將Modbus協(xié)議封裝在TCP/IP協(xié)議棧中，使用以太網(wǎng)作為物理層，通過(guò)TCP連接來(lái)實(shí)現(xiàn)設(shè)備之間的通信。Modbus TCP協(xié)議被廣泛應(yīng)用于工業(yè)自動(dòng)化、樓宇自控、能源管理等領(lǐng)域，它是一種可靠、高效的通信協(xié)議，可以實(shí)現(xiàn)設(shè)備之間的數(shù)據(jù)交換和控制。本軟件的主要功能是實(shí)現(xiàn)Modbus主站采集的數(shù)據(jù)的轉(zhuǎn)換為IC61850服務(wù)端的數(shù)據(jù)，Modbus設(shè)備工作在主站模式，IEC61850工作在服務(wù)端模式。本文演示在EM-1000上演示Modbus轉(zhuǎn)IEC61850軟件，EM-1000 是ZLG致遠(yuǎn)電子面向工控機(jī)市場(chǎng)，研發(fā)的高性能ARM工控機(jī)產(chǎn)品。圖1為EM-1000 整機(jī)外觀(guān)。

圖1 EM-1000整機(jī)外觀(guān)
?演示

1. 前期準(zhǔn)備

• EM-1000工控機(jī)1臺(tái)
• MThings軟件 — Modbus測(cè)試工具軟件
• P61850S_PC配置軟件 — 上位機(jī)配置軟件
• LEDScout軟件 — IEC61850 MMS測(cè)試工具
• UDWView軟件 — GOOSE測(cè)試工具
• PC電腦及網(wǎng)線(xiàn)1根

2. 步驟

2.1 設(shè)置modbus：設(shè)置名稱(chēng)，通信類(lèi)型，規(guī)約類(lèi)型，ModbusTCP主站地址，IP端口等配置，設(shè)置如圖2所示。

圖2 設(shè)置ModbusTCP

2.2 設(shè)置遙信：設(shè)置2個(gè)遙信參數(shù)，參數(shù)為離散輸入寄存器，地址為1和2，設(shè)置如圖3所示。

圖3 設(shè)置遙信

2.3 設(shè)置遙控：設(shè)置2個(gè)遙控參數(shù)，參數(shù)為線(xiàn)圈寄存器，地址為5和6，設(shè)置如圖4所示。

圖4 設(shè)置遙控

2.4 設(shè)置轉(zhuǎn)換：設(shè)置轉(zhuǎn)換類(lèi)型為MMS（Manufacture Message Specification）+GOOSE（Generic Object Oriented Substation Event）發(fā)布+GOOSE訂閱，設(shè)置如圖5所示。

圖5 設(shè)置轉(zhuǎn)發(fā)類(lèi)型

2.5 設(shè)置MMS：設(shè)置MMS參數(shù)的IED名稱(chēng)，子網(wǎng)名稱(chēng)，節(jié)點(diǎn)名稱(chēng)，節(jié)點(diǎn)地址，以及GOOSE網(wǎng)卡，設(shè)置如圖6所示。

圖6 設(shè)置MMS

2.6 設(shè)置GOOSE發(fā)布：設(shè)置GOOSE發(fā)布的GoID，GocbRef，DataSet，MAC，APPID，VLAN_ID, VLAN_PRIORITY, MaxTime, MinTime，設(shè)置如圖7所示。

圖7 設(shè)置GOOSE發(fā)布

2.7 設(shè)置GOOSE訂閱：設(shè)置GOOSE訂閱的GoID，GocbRef，DataSet，MAC，APPID，VLAN_ID, VLAN_PRIORITY, MaxTime, MinTime，設(shè)置如圖8所示。

圖8 設(shè)置GOOSE訂閱

設(shè)置完參數(shù)后，生成CID文件，然后下發(fā)配置。2.8 設(shè)置MThings參數(shù)，設(shè)置如圖9所示。

圖9 MThings設(shè)置

2.9 MMS讀：LEDScout讀取參數(shù)，和MThings的離散輸入寄存器數(shù)據(jù)一致，讀取如圖10所示。

圖10 IEDScout讀MMS數(shù)據(jù)

2.10 MMS寫(xiě)：LEDScout寫(xiě)入數(shù)據(jù)，設(shè)置如圖11所示。

圖11 IEDScout寫(xiě)MMS數(shù)據(jù)

2.11 MThings顯示轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)，和寫(xiě)入數(shù)據(jù)一致，讀取如圖12所示。

圖12 MMS寫(xiě)入轉(zhuǎn)Modbus數(shù)據(jù)

2.12 GOOSE讀取，讀取數(shù)據(jù)和MThings設(shè)置數(shù)據(jù)一致，讀取如圖13所示。

圖13 GOOSE讀取數(shù)據(jù)

2.13 GOOSE發(fā)送，設(shè)置如圖14所示。

圖14 GOOSE發(fā)送數(shù)據(jù)

2.14 MThings顯示轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)，和發(fā)送數(shù)據(jù)一致，顯示數(shù)據(jù)如圖15所示。

圖15 GOOSE發(fā)送數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)Modbus
?總結(jié)

使用ZLG致遠(yuǎn)電子的EM-1000以及配套的系列軟件，可以輕松實(shí)現(xiàn)Modbus轉(zhuǎn)IEC61850數(shù)據(jù)，可以廣泛應(yīng)用電力，儲(chǔ)能等場(chǎng)景，滿(mǎn)足客戶(hù)需求。