4.6.1 Protokoll : Landis & Gyr - SCTM Kommunikation


 

Die Übertragungsprozedur ist nach dem SCTM-Verfahren ( serial coded tele-metering ) der Firma Landis & Gyr aufgebaut. Ein "Conversational Information Transfer" ähnlich ISO 2629-1973 resp. ECMA 29 wird angewendet, der jedoch zusätzlich ein Quittungsverfahren mit erhöhter Codesicherheit sowie die Möglichkeit für Linienverkehr einschliesst.

Verwendung findet ein Standard ASCII Protokoll mit einem Startbit, 7 Bit Information, 1 Paritätsbit und einem Stoppbit. Die Übertragung der Zeichen erfolgt nach dem Prinzip "LSB first". Es handelt sich um ein asynchron Protokoll mit der Hammingdistanz = 4. Durch das Paritätsbit im Asynchronzeichen ist bereits jedes ASCII Zeichen mit d = 2 gesichert. Sowohl der Header als auch der Datenblock wird jeweils zusätzlich mit einer Prüfsumme gesichert, womit für diesen Teil des Telegramms eine Hammingdistanz von d = 4 erreicht wird. Der HCC ( Header Check Code ) wird über den Header exclusive SOH und inklusive der Datenblocklänge gebildet. Der BCC ( Block Check Code ) ist ebenfalls ein Längsparity-Charakter gerechnet über den ganzen Datenblock ohne den Header, gebildet ab dem Byte nach dem STX bis zum ETX inklusive, gemäss ISO/ IEC 1155:1978.

 

Telegrammstruktur

Der Telegrammverkehr wird durch den Master ( ZS ) kontrolliert, d. h. die RTU ( US ) antwortet nur auf Anfrage. Die Analyse der Telegramme in Überwachungsrichtung sind nur in Bezug auf die zuvor in Steuerrichtung gesendeten Abfrage möglich. Deshalb werden für die Aufzeichnung zwei Kanäle benutzt, die miteinander korrespondieren. Man kann zwischen Kanal 1 + 2 oder 3 + 4 wählen. Auf dem 1. Kanal erfolgt die Aufzeichnung der Steuerrichtung ( Master -> RTU ) und auf dem 2. Kanal die Melderichtung ( RTU -> Master ). Die 2-kanal Aufzeichnung hat den Vorteil, dass RTU Telegramme mit Hilfe der vorangegangenen Master-Abfrage analysiert werden können.

Information zum Aufbau des Telegramms siehe
<L&G SCTM : Telegrammstruktur>

 


L&G SCTM : Konfiguration

 

 

Über den unteren Button ( Kanal 1 ...12 ) sind folgende Einstellungen möglich :

 

Jedes Zeichen besteht aus einem Startbit ( binär = 0 ), 7 Informationsbits, normalerweise einem geraden Paritätsbit und einem Stoppbit ( binär = 1 ).

 

Schnittstelle

Jedem Kanal kann eine beliebige COM-Schnittstelle ( COM 1 bis COM 24 ) zugeordnet werden.

Modem

Für jeden Kanal kann ein eigenes Modem installiert und angeschlossen sein. LIAN 98 bearbeitet bis zu zwölf Modems gleichzeitig im Bereich von COM1 bis COM24. Es wird das Modem angezeigt, welches dem eingestellten COM-Port zugeordnet ist. Normalerweise kennt LIAN 98 diese Zuordnung und stellt selbst das richtige Modem ein.

Setup Modem

Einstellungen für das Modem müssen generell über die WINDOWS Systemsteuerung "Telefon und Modemoptionen" durchgeführt werden. Über diesen Button kann man die Modem-Einstellungen nochmals überprüfen, ob sie mit der LIAN 98 Konfiguration übereinstimmen.

Verbindungsart
Vollduplex :

Achtung, für die Aufzeichnung ( Mithörbetrieb ) sollte immer Vollduplex eingestellt sein !

Die meisten Modems sind vollduplex und können Daten gleichzeitig in beide Richtungen übertragen. DTE ( LIAN 98 ) und DCE ( Modem ) arbeiten also simultan als Sender und Empfänger. Keiner der beiden Sender muss auf eine Sendefreigabe durch den Partner warten. Die Signale RTS und CTS sind also ohne Bedeutung. LIAN 98 setzt zwar die Signale RTS und DTR auf 1 solange es sende- und empfangsbereit ist, wertet dabei aber die Signale CTS und DSR nicht aus.

Halbduplex :

Bei der Halbduplexverbindung können sowohl DTE ( LIAN 98 ) als auch DCE ( Modem ) als Sender und Empfänger arbeiten, wobei nur eine einzige Datenleitung ( 2-Drahtverbindung ) zur Verfügung steht, die nur abwechselnd zum Senden oder Empfangen benutzt werden kann. Zur Verteilung der Rollen als Sender oder Empfänger dienen die Steuersignale RTS und CTS. Wenn LIAN 98 als Sender arbeiten möchte, aktiviert es das Signal RTS und wartet auf die Bestätigung über das Signal CTS vom Modem. Erhält LIAN 98 das Signal CTS werden die Daten gesendet und anschliessend das RTS-Signal zurückgenommen. In allen anderen Fällen abeitet LIAN 98 ausschliesslich als Empfänger.

Solange die LIAN 98 Software sende- und empfangsbereit ist setzt es das Signal DTR aktiv um dem Modem die Betriebsbereitschaft der DTE anzuzeigen, und erwartet ebenso vom Modem ein aktives DSR-Signal.

RTS-Vorlaufzeit

0 ... 1000 msec
Der Parameter ist nur für die Verbindunsart "halbduplex" von Bedeutung und wird durch das Einschwingverhalten der verwendeten Übertragungstechnik bestimmt.
Die RTS-Vorlaufzeit ist der Zeitraum von der Aktivierung des RTS-Signals bis zur Übertragung des ersten Zeichens und ist für Modems anwendbar die "kein CTS-Signal" zurückliefern. In diesem Fall, muss auch durch eine Lötbrücke im Monitor-Kabel das "RTS-Signal" über die "CTS-Leitung" zum PC zurückgeführt werden. Abhängig von dem verwendetem Modem ist es möglicherweise auch notwendig, zusätzlich den DTR-Pin mit dem DSR-Pin zu verbinden.
Diese Funktion ist deaktiviert, wenn die Vorlaufzeit und auch die Nachlaufzeit auf NULL gesetzt ist und somit die Steuersignale vom Modem ausgewertet werden.

RTS-Nachlaufzeit

0 ... 1000 msec
Der Parameter ist nur für die Verbindunsart "halbduplex" von Bedeutung und wird durch das Ausschwingverhalten der verwendeten Übertragungstechnik bestimmt.
Die RTS-Nachlaufzeit ist der Zeitraum nach der Übertragung des letzten Zeichens bis zum Löschen des RTS Signals.
Diese Funktion ist deaktiviert, wenn die Vorlaufzeit und auch die Nachlaufzeit auf NULL gesetzt ist.

 

Baudrate

Übertragungsgeschwindigkeit : 25 - 115200 Baud ( variabel )

Datenbyte

7 Bit ( variabel )

Stopp Bit

1 Bit ( variabel )

Parität

gerade ( variabel )

Timeout

1 - 9999 msec ( variabel )

 

Einstellungen im Kanalfenster

 

 

Anzahl Stationsfelder

0, 3, 5 oder 8

Das Stationsfeld besteht standardmässig aus 3 Ziffern ( 000... 999 ). Optional finden Stationsfelder mit 5 bzw. 8 Ziffern Verwendung. Die Stationsnummer kann beim US Telegramm und/ oder ZS Telegramm entfallen, wodurch die Länge des Headers reduziert wird.
Die Länge des Stationsfeldes ist ein Parameter, der vom System festgelegt ist.

 


L&G SCTM : Simulation

 

L&G SCTM : RTI ( Master )-Simulation

 

 

 

L&G SCTM : RTU ( Slave )-Simulation

 

 

 

 


L&G SCTM : Vorfilter/ Vortrigger

 

 

L&G SCTM : Empfangsfilter

 

Empfangsfilter dienen dazu, die Aufzeichnung auf bestimmte, vorher genau definierte Datensätze zu beschränken. Bei einer entsprechenden Filterwahl wird eine gezielte Datenvorauswahl erreicht, wodurch bereits bei der Aufzeichnung eine Datenreduktion für die spätere Analyse erzielt wird.

 

 

Filter freigeben

ja / nein

Mit dieser Option können für einen Kanal bereits eingestellte Filter vorübergehend deaktiviert werden ohne diese zu löschen.

protokoll-spezifische Filtermaske

Hier lässt sich die Auswertung nach telegramm-spezifischen Merkmalen filtern, wobei mehrere ODER- verknüpfte Filtermasken für einen Kanal bestimmt werden können.

= Es werden nur Werte gleich 'von' durchgelassen.
# Es werden nur Werte ungleich 'von' durchgelassen.
< Es werden nur Werte kleiner 'von' durchgelassen.
> Es werden nur Werte grösser 'von' durchgelassen.
b Der Bereich wird durch 'von' und 'bis' definiert.
hinzufügen Fügt das nächste ODER-Element hinzu.
entfernen Entfernt das aktuelle Oder-Element.

 

L&G SCTM : Aktionsfilter

 

Für die Simulation bzw. die Durchführung von Datentests lassen sich beim Empfang bestimmter Sätze Sendeaktionen auslösen. Zu diesem Zweck besteht die Möglichkeit, Aktionsfilter zu definieren, die eine Sendefolge starten bzw. einen oder mehrere Telegrammpuffer ( TDB ) senden.

 

 

Aktionsfilter freigeben

ja / nein

Mit dieser Option können für einen Kanal bereits eingestellte Aktionsfilter vorübergehend deaktiviert werden ohne diese zu löschen.

protokoll-spezifische Filtermaske

Der Aktionsfilter wird über telegramm-spezifische Merkmale, entsprechend einer Filtereinstellung, beschrieben. Zusätzlich muss zu jedem Aktionsfilter eine Zuweisung zu einem Sendepuffer oder alternativ zu einer Sendesequenz erfolgen.

= Es werden nur Werte gleich 'von' durchgelassen.
# Es werden nur Werte ungleich 'von' durchgelassen.
< Es werden nur Werte kleiner 'von' durchgelassen.
> Es werden nur Werte grösser 'von' durchgelassen.
b Der Bereich wird durch 'von' und 'bis' definiert.
Sendepuffernummer
( von, von/ bis )

Bei Übereinstimmung mit dem Aktionsfilter wird der Telegrammpuffer "von" bzw. die Telegrammpuffer "von - bis" gesendet.

Sequenz-Zeilennummer
( von, von/ bis )

Bei Übereinstimmung mit dem Aktionsfilter wird die Sendesequenz bei der Zeilennummer "von" gestartet, bzw. eine Teil-Sequenz bei der Zeilennummer "von" gestartet und bei Zeilennummer "bis" beendet.

hinzufügen Fügt das nächste ODER-Element hinzu.
entfernen Entfernt das aktuelle Oder-Element.

 

L&G SCTM : Start Trigger

 

Beim Empfang eines als Starttrigger definierten Telegramms wird die Aufzeichnung gestartet.

 

 

Start Trigger freigeben

ja / nein

Mit dieser Option können für einen Kanal bereits eingestellte Trigger vorübergehend deaktiviert werden ohne diese zu löschen.

protokoll-spezifische Triggermaske

Hier lassen sich für die Auswertung telegramm-spezifische Start Trigger definieren, wobei mehrere ODER-verknüpfte Trigger für einen Kanal bestimmt werden können.

= Es werden nur Werte gleich 'von' durchgelassen.
# Es werden nur Werte ungleich 'von' durchgelassen.
< Es werden nur Werte kleiner 'von' durchgelassen.
> Es werden nur Werte grösser 'von' durchgelassen.
b Der Bereich wird durch 'von' und 'bis' definiert.
hinzufügen Fügt das nächste ODER-Element hinzu.
entfernen Entfernt das aktuelle Oder-Element.

 

L&G SCTM : Stopp Trigger

 

Mit Hilfe eines telegramm-spezifischen Stopptriggers und/ oder mit "Stopp bei Fehler" wird die Aufzeichnung nach einer bestimmten Anzahl nachfolgender Empfangssätze beendet. Die Anzahl wird mit dem Feld "Sätze nach Stopp bei Fehler/ Stopptrigger" in den globalen VFL-Einstellungen festgelegt.

 

 

Stopp Trigger freigeben

ja / nein

Mit dieser Option können für einen Kanal bereits eingestellte Trigger vorübergehend deaktiviert werden ohne diese zu löschen.

protokoll-spezifische Triggermaske

Hier lassen sich für die Auswertung telegramm-spezifische Stopp Trigger definieren, wobei mehrere ODER-verknüpfte Trigger für einen Kanal bestimmt werden können.

= Es werden nur Werte gleich 'von' durchgelassen.
# Es werden nur Werte ungleich 'von' durchgelassen.
< Es werden nur Werte kleiner 'von' durchgelassen.
> Es werden nur Werte grösser 'von' durchgelassen.
b Der Bereich wird durch 'von' und 'bis' definiert.
hinzufügen Fügt das nächste ODER-Element hinzu.
entfernen Entfernt das aktuelle Oder-Element.

 


Jede Änderungen in den Filtern wird durch einen Stern * in der Titelleiste angezeigt und ist erst nach dem Speichern wirksam.

 


L&G SCTM : Telegrammausgabeformat

 

Die gesendeten bzw. empfangenen Sätze aller Kanäle werden binär in der sogenannten Archivdatei abgelegt. Vor der Ausgabe werden sie in Klartext übersetzt und auf dem Bildschirm dargestellt, wobei das Ausgabeformat für jeden Kanal getrennt eingestellt wird. Um die Ausgabe zu optimieren kann zwischen drei verschiedenen Klartext-Einstellungen gewählt werden.
( siehe "FMT File - Ausgabeformat" )

 

 

Klartext-Format 1

Alles anzeigen : Telegramm-Header + Informationselemente

Klartext-Format 2, 3

Alles ohne Telegramm-Header anzeigen : Informationselemente

Klartext-Format 4, 5

Alles ohne Informationselemente anzeigen : Telegramm-Header

 

Falls so gewünscht, kann man sich zusätzlich zur Klartext-Ausgabe die Übertragungsdaten in hexadezimal, dezimal, ASCII, binär ( LSB first ) oder binär ( MSB first ) anzeigen lassen. Selbstverständlich kann die Klartext-Ausgabe auch deaktiviert werden um z.B. die Übertragungsdaten nur im ASCII-Format darzustellen.

 


L&G SCTM : Fehlermeldungen

 

Fehlerprüfung beim Empfangen

 

pro Zeichen

das Start Bit, das Stopp Bit und die Parität.

pro Telegramm

das Startzeichen, die Telegrammprüfsumme und das Ende Zeichen, die Länge und das 2. Startzeichen bei Telegrammen mit variabler Länge.

 

*** TimeOut !

Während der Telegrammübertragung dürfen zwischen den einzelnen Zeichen keine grossen Pausen entstehen. Beim Auftreten eines Timeouts wird davon ausgegangen, dass es sich um das Telegrammende handelt und die Telegrammprüfung gestartet. Die Empfindlichkeit wird in der Konfiguration parametriert ( Timeout ).
Normalerweise ist ein Timeout kein Fehler, aber er wird im Rahmen eines Serien-Fehlers zur besseren Analyse der fehlerhaften Übertragungsstrecke zusammen mit dem ursprünglichen Fehler ins PRO File eingetragen.

*F: COM-PORT !

Fehler beim Schreiben auf das COM Port. Möglicherweise ist es durch ein anderes Programm bereits belegt.

*F: Länge !

Die erwartete Telegrammlänge ist falsch oder die maximale Länge wurde überschritten.

*F: Format !

Das Zeichen STX oder ETX wurde nicht an der erwarteten Stelle gefunden.

*F: HCC !

Die Headerprüfsumme im Prüfbyte ( HCC ) des Headers stimmt nicht.

*F: Prüfsumme !

Die Telegrammprüfsumme im Prüfbyte ( BCC ) stimmt nicht.

*F: SYNC !

Die Empfangsroutine sucht beim Aufsetzen nach SOH ( 01H ). Jedes andere Zeichen wird als Synchronisationsfehler vermerkt und nur ins PRO File eingetragen.

*F: Überlauf !

Fehlermeldung vom UART. Der Fehler wird nur im PRO File vermerkt.

*F: Parität !

Fehlermeldung vom UART. Der Fehler wird nur im PRO File vermerkt.

*F: Start/ Stopp !

Fehlermeldung vom UART. Der Fehler wird nur im PRO File vermerkt.

 

Fehlerprüfung während der Simulation

 

*F: DIR-Bit !

Das Richtungsbit ( Z/ U ) hat falschen Wert.

*F: unerwartet !

Es wurde eine Meldung von der Unterstation empfangen, die zu diesem Zeitpunkt nicht erwartet wurde.

*F: Link Adresse !

Die empfangene Stationsnummer ist falsch oder der Eintrag in der SIM Liste stimmt nicht.

*F: Sequenz !

Die empfangene Quittungsnummer ( Q-No. ) stimmt nicht mit der gesendeten Blocknummer ( BL-No. ) überein.

 


L&G SCTM : Parameterliste

 

Für das Landis&Gyr SCTM Protokoll wird die Parameterliste nicht verwendet.

 


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Handbuch LIAN 98


LIAN 98 Protocol Router, Simulator and Analyzer
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