電力行業(yè)，米爾STM32MP135開(kāi)發(fā)板IEC61850協(xié)議移植筆記
1. 概述
IEC61850是變電站自動(dòng)化系統(tǒng)（SAS）中通信系統(tǒng)和分散能源（DER）管理的國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)。它通過(guò)標(biāo)準(zhǔn)的實(shí)現(xiàn)，實(shí)現(xiàn)了智能變電站的工程運(yùn)作標(biāo)準(zhǔn)化。使得智能變電站的工程實(shí)施變得規(guī)范、統(tǒng)一和透明，在電力和儲(chǔ)能系統(tǒng)中應(yīng)用非常廣泛。
本文基于米爾MYD-YF13X開(kāi)發(fā)板，在Linux系統(tǒng)上移植和使用開(kāi)源的libIEC61850庫(kù)，該庫(kù)提供了用C語(yǔ)言編寫(xiě)的IEC 61850 / MMS，IEC 61850 / GOOSE和IEC 61850-9-2 /采樣值通信協(xié)議的服務(wù)端和客戶(hù)端庫(kù)。
IEC61850開(kāi)源庫(kù)了解更多請(qǐng)?jiān)L問(wèn)：http://libiec61850.com/libiec61850/
MYD-YF13X開(kāi)發(fā)板了解更多訪(fǎng)問(wèn)：https://www.myir.cn/shows/110/57.html
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2. 搭建配置環(huán)境
本章節(jié)講述libIEC61850庫(kù)的編譯環(huán)境配置過(guò)程。
2.1. 安裝JAVA環(huán)境
IEC61850庫(kù)中的ICD文件需要一個(gè)JAVA工具來(lái)進(jìn)行轉(zhuǎn)換，所以需要先安裝JAVA運(yùn)行環(huán)境。米爾提供的JDK安裝包位于光盤(pán)03-Tools目錄，拷貝jdk-8u191-linux-x64.tar.gz到ubuntu工作目錄，并解壓出來(lái)。
# cd
# tar zxvf jdk-8u191-linux-x64.tar.gz
# cd jdk1.8.0_191
配置JAVA環(huán)境變量，修改/etc/profile文件，
# vi /etc/profile
export JAVA_HOME=
export JRE_HOME=${JAVA_HOME}/jre
export CLASSPATH=.:${JAVA_HOME}/lib:${JRE_HOME}/lib
export PATH=${JAVA_HOME}/bin:$PATH
修改完成保存退出，使用下面命令來(lái)驗(yàn)證JAVA運(yùn)行環(huán)境是否安裝成功：
# java -version
java version "1.8.0_191"
Java(TM) SE Runtime Environment (build 1.8.0_191-b12)
Java HotSpot(TM) 64-Bit Server VM (build 25.191-b12, mixed mode)
2.2. 配置交叉編譯工具鏈
這里直接使用MYIR制作的交叉編譯工具鏈。拷貝位于光盤(pán)04-Linux_source\Toolchain\arm-myir-linux-gnueabihf-gcc.tar.gz到ubuntu的工作目錄。通過(guò)下面操作設(shè)置交叉編譯工具鏈環(huán)境變量。
# mkdir arm-myir-linux-gnueabihf-gcc
# tar xvf arm-myir-linux-gnueabihf-gcc.tar.gz -C arm-myir-linux-gnueabihf-gcc # export ARCH=arm
# export CROSS_COMPILE=arm-myir-linux-gnueabihf-
# export PATH=$PATH:/
設(shè)置完成后使用如下命令驗(yàn)證設(shè)置是否成功。
# arm-myir-linux-gnueabihf-gcc -v
使用內(nèi)建 specs。
COLLECT_GCC=/home/qinlh/buildroot/buildroot-2019.02.2/output/host/bin/arm-myir-linux-gnueabihf-gcc.br_real COLLECT_LTO_WRAPPER=/home/qinlh/buildroot/buildroot-2019.02.2/output/host/libexec/gcc/arm-myir-linux-gnueabihf/7.4.0/
lto-wrapper
...
...
線(xiàn)程模型：posix gcc
版本 7.4.0 (Buildroot 2019.02.2-g04eff54)
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3. 編譯IEC61850庫(kù)
本章節(jié)講述IEC61850庫(kù)的編譯和MYIR IEC61850演示程序myir_iec61850_server的編譯過(guò)程。
3.1. 獲取IEC61850源碼包
米爾提供libIEC61850源碼位于光盤(pán)文件的/04-Linux_Source/IEC61850目錄，將libiec61850-1.3.0.tar.gz拷貝到ubuntu目錄工作目錄，并解壓出來(lái)，其中
# cp libiec61850-1.3.0.tar.gz
# cd
# tar zxvf libiec61850-1.3.0.tar.gz
# cd libiec61850-1.3.0
?編譯IEC61850庫(kù)：
# make TARGET=LINUX-ARM
...
...
arm-myir-linux-gnueabihf-ar: creating ./build-arm/libiec61850.a
arm-myir-linux-gnueabihf-ranlib ./build-arm/libiec61850.a
?MYIR_IEC61850演示程序用到了一些外部庫(kù)，需要修改位于examples\myir_iec61850_server\目錄下的Makefile來(lái)指定外部庫(kù)的路徑，將
CFLAGS +=-I./ \
-I/WORKIR>/arm-myir-linux-gnueabihf-gcc/usr/arm-myir-linux-gnueabihf/sysroot/usr/include/glib-2.0/ \
-I/WORKIR>/arm-myir-linux-gnueabihf-gcc/usr/arm-myir-linux-gnueabihf/sysroot/usr/lib/glib-2.0/include/ \
-I/WORKIR>/arm-myir-linux-gnueabihf-gcc/usr/arm-myir-linux-gnueabihf/sysroot/usr/include/cjson/ \
-I/WORKIR>/arm-myir-linux-gnueabihf-gcc/usr/arm-myir-linux-gnueabihf/sysroot/usr/include \
-I/WORKIR>/arm-myir-linux-gnueabihf-gcc/usr/rm-myir-linux-gnueabihf/sysroot/usr/include/libxml2
LDFLAGS += -lpthread -ldbus-1 -lxml2 -lcjson \
-L /WORKIR>/arm-myir-linux-gnueabihf-gcc/usr/arm-myir-linux-gnueabihf/sysroot/usr/lib
如果上述編譯過(guò)程報(bào)錯(cuò)請(qǐng)檢查交叉編譯工具鏈設(shè)置是否有問(wèn)題。
?編譯ICD文件：
# cd examples/myir_iec61850_server
# make model
java -jar ../../tools/model_generator/genmodel.jar myir_iec61850_server.icd
Select ICD File myir_iec61850_server.icd
parse data type templates ...
parse IED section ...
parse communication section ...
Found connectedAP ap1 for IED MYIR1
print report instance 01
print report instance 02
如果上述過(guò)程報(bào)錯(cuò)請(qǐng)檢查JAVA運(yùn)行環(huán)境是否設(shè)置成功。
?編譯MYIR IEC61850演示程序：
# cd examples/myir_iec61850_server
# make TARGET=LINUX-ARM
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4. 運(yùn)行驗(yàn)證IEC61850應(yīng)用
4.1. 運(yùn)行應(yīng)用
編譯完成后MYIR IEC61850應(yīng)用位于examples/myir_iec61850_server/目錄下面，將myir_iec61850_server拷貝至開(kāi)發(fā)板，運(yùn)行過(guò)程如下所示。
# dbus-launch
DBUS_SESSION_BUS_ADDRESS=unix:abstract=/tmp/dbus-c0AGn2s5XN,guid=d6544df82962d617c2dc37805c2c2d68
DBUS_SESSION_BUS_PID=5649
# export DBUS_SESSION_BUS_ADDRESS=unix:abstract=/tmp/dbus-c0AGn2s5XN
# ./myir_iec61850_server
# Using libIEC61850 version 1.3.0
4.2. 程序驗(yàn)證
安裝包可以在03-Tools/IEDScout.zip文件中獲取。
?測(cè)試驗(yàn)證：
進(jìn)入IEC61850應(yīng)用界面，打開(kāi)PC端IEDScout軟件。
點(diǎn)擊IECScout主界面下面的 Discover IED 按鈕，然后輸入輸入開(kāi)發(fā)板網(wǎng)口的IP地址 192.168.x.xxx ，輸入完成后點(diǎn)擊 Discover 按鈕。
進(jìn)入 Browser 頁(yè)面，可以看到以MYIR1命名的IED設(shè)備模型。
點(diǎn)擊IED設(shè)備模型下面的Data Models->LD1->GGIO1進(jìn)入通用I/O控制界面。
雙擊GGIO1下面的LED1數(shù)據(jù)對(duì)象，可以看到Switch這個(gè)數(shù)據(jù)屬性，然后點(diǎn)擊上方菜單欄的Write按鈕即可對(duì)LED1進(jìn)行控制
在Value欄選擇false，然后點(diǎn)擊Write按鍵，此時(shí)開(kāi)發(fā)板上的LED心跳燈就被點(diǎn)亮了，說(shuō)明通訊成功。
米爾基于STM32MP135開(kāi)發(fā)板
米爾STM32MP135核心板開(kāi)發(fā)板，基于單核 Cortex-A7 設(shè)計(jì)的STM32MP13系列處理器，采用12V/2A直流供電，搭載了2路千兆以太網(wǎng)接口、1路USB2.0協(xié)議MINI PCIE插座的4G模塊接口、1路RGB顯示接口、1路音頻輸入輸出接口、2路USB HOST Type A、1路 USB OTG Type-C接口、1路Micro SD接口。開(kāi)發(fā)板配套提供豐富的軟件資源以及文檔資料，助力開(kāi)發(fā)者開(kāi)發(fā)成功。
米爾STM32MP135開(kāi)發(fā)板標(biāo)注圖
產(chǎn)品鏈接：
https://www.myir.cn/shows/110/57.html
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