基于EM-1000实现Modbus转IEC61850

本文介绍基于EM-1000工控机，实现Modbus TCP到IEC 61850的数据转换，支持多种模式，包括MMS、GOOSE发布和订阅。

 简介

IEC61850是一种用于在电力自动化系统中进行数据交换和控制的通信协议。它定义了一种标准化的通信和数据模型，以支持设备和系统之间的数据交换和互操作性。IEC61850协议被广泛应用于电力系统自动化和数字化转型中，特别是在智能电网和分布式能源资源管理中。通过使用IEC61850协议，电力系统的组件可以更加高效地互相通信，实现更加精确的监测和控制。Modbus TCP协议是基于TCP/IP网络的Modbus协议的一种格式。它将Modbus协议封装在TCP/IP协议栈中，使用以太网作为物理层，通过TCP连接来实现设备之间的通信。Modbus TCP协议被广泛应用于工业自动化、楼宇自控、能源管理等领域，它是一种可靠、高效的通信协议，可以实现设备之间的数据交换和控制。本软件的主要功能是实现Modbus主站采集的数据的转换为IC61850服务端的数据，Modbus设备工作在主站模式，IEC61850工作在服务端模式。本文演示在EM-1000上演示Modbus转IEC61850软件，EM-1000 是ZLG致远电子面向工控机市场，研发的高性能ARM工控机产品。图1为EM-1000 整机外观。

图1 EM-1000整机外观
 演示

1. 前期准备

• EM-1000工控机1台
• MThings软件 — Modbus测试工具软件
• P61850S_PC配置软件 — 上位机配置软件
• LEDScout软件 — IEC61850 MMS测试工具
• UDWView软件 — GOOSE测试工具
• PC电脑及网线1根

2. 步骤

2.1 设置modbus：设置名称，通信类型，规约类型，ModbusTCP主站地址，IP端口等配置，设置如图2所示。

图2 设置ModbusTCP

2.2 设置遥信：设置2个遥信参数，参数为离散输入寄存器，地址为1和2，设置如图3所示。

图3 设置遥信

2.3 设置遥控：设置2个遥控参数，参数为线圈寄存器，地址为5和6，设置如图4所示。

图4 设置遥控

2.4 设置转换：设置转换类型为MMS（Manufacture Message Specification）+GOOSE（Generic Object Oriented Substation Event）发布+GOOSE订阅，设置如图5所示。

图5 设置转发类型

2.5 设置MMS：设置MMS参数的IED名称，子网名称，节点名称，节点地址，以及GOOSE网卡，设置如图6所示。

图6 设置MMS

2.6 设置GOOSE发布：设置GOOSE发布的GoID，GocbRef，DataSet，MAC，APPID，VLAN_ID, VLAN_PRIORITY, MaxTime, MinTime，设置如图7所示。

图7 设置GOOSE发布

2.7 设置GOOSE订阅：设置GOOSE订阅的GoID，GocbRef，DataSet，MAC，APPID，VLAN_ID, VLAN_PRIORITY, MaxTime, MinTime，设置如图8所示。

图8 设置GOOSE订阅

设置完参数后，生成CID文件，然后下发配置。2.8 设置MThings参数，设置如图9所示。

图9 MThings设置

2.9 MMS读：LEDScout读取参数，和MThings的离散输入寄存器数据一致，读取如图10所示。

图10 IEDScout读MMS数据

2.10 MMS写：LEDScout写入数据，设置如图11所示。

图11 IEDScout写MMS数据

2.11 MThings显示转发数据，和写入数据一致，读取如图12所示。

图12 MMS写入转Modbus数据

2.12 GOOSE读取，读取数据和MThings设置数据一致，读取如图13所示。

图13 GOOSE读取数据

2.13 GOOSE发送，设置如图14所示。

图14 GOOSE发送数据

2.14 MThings显示转发数据，和发送数据一致，显示数据如图15所示。

图15 GOOSE发送数据转Modbus
 总结

使用ZLG致远电子的EM-1000以及配套的系列软件，可以轻松实现Modbus转IEC61850数据，可以广泛应用电力，储能等场景，满足客户需求。