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端点与角色
归属、权限与控制优先级。
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统一信号字典
名称、单位、比例与质量位。
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状态与命令握手
可观测、可控、可验证。
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异常恢复与联合验证
确定降级路径与分阶验证。
设备边界与角色地图
角色带 + 控制优先级阶梯 · ICD 规定谁可覆盖谁 演示数据
- BMS 限值 · 接触器 · 0x1xxx
- PCS 功率 · 并网码 · 0x2xxx
- EMS 调度 · 设定点
- HVAC 热管理辅链
- 消防 干接点 + CAN
- 计量 电量 / PQ 标签
- 网关 协议桥接
- 工具 维保 · 可审计
线型图例
- CAN FD 控制 / 高速率
- RS485 辅控 / 计量
- Ethernet 北向
- 硬线 急停 / HVIL
控制权限与优先级
| 权限主体 | 优先级 | 可覆盖范围 |
|---|---|---|
| 安全 / 急停 | P0 · 最高 | 全部功率与接触器路径 |
| BMS 保护 | P1 · 高 | SOP 钳位 · 本地跳闸 |
| EMS 调度 | P2 · 中 | 带内 P/Q 设定 |
| 现场工具 | P3 · 低 | 工程模式 · 审计 |
分层通信架构
物理 → 链路 → 应用 → 通道映射 · 介质变更不得改写语义
- 物理层 连接器、线缆等级、隔离
- M12 / Phoenix
- 屏蔽与泄放
- 电气隔离
- 链路层 帧、寻址、介质访问
- CAN FD · Modbus
- IEC 61850 选项
- VLAN / 波特 / 终端
- 应用层 信号、单位、质量
- 端序固定
- 比例 / 偏移 / 枚举
- 严重度标志
- 通道映射 示例绑定
- BMS↔PCS CAN FD
- EMS Modbus TCP
- 消防干接点+CAN
端到端追溯
信号端到端追溯 — 八步
从连接器针脚到系统动作与事件记录 · 演示字段 演示数据
- 物理端口 M12 针脚 · 屏蔽
- 通道 CAN FD ID / Modbus 地址
- 帧 字节 / 位布局
- 解析 类型 · 比例 · 单位
- 语义 命名控制点
- 握手 状态 · 命令对
- 系统动作 PCS / 接触器 / EMS
- 事件记录 时间戳 · 质量 · 严重度
统一信号字典
主表 + CAN FD 报文侧栏 · 演示 演示数据
| 信号 | 源→宿 | 类型 | 单位 / 比例 | 周期 | 质量 | 严重度 |
|---|---|---|---|---|---|---|
| PackV_Avg | BMS→EMS | UINT16 | 0.1 V | 100 ms | GOOD | 信息 |
| PackI_Hall | BMS→PCS | INT16 | 0.1 A | 20 ms | GOOD | 信息 |
| SOP_Charge | BMS→EMS | UINT16 | 0.1 kW | 200 ms | GOOD | 警告 |
| PCS_P_Cmd | EMS→PCS | INT16 | 0.1 kW | 100 ms | GOOD | 信息 |
| FaultWord_BMS | BMS→EMS | BITFIELD | — | 50 ms | STALE | 警告 |
| EStop_Fb | 安全→全体 | BOOL | — | 硬线+CAN | GOOD | 严重 |
状态与命令握手矩阵
谁可启停、清故障或覆盖 · 写入一张矩阵 演示数据
| BMS 状态 | PCS | EMS 命令 | ACK | 结果 |
|---|---|---|---|---|
| OFF | OFF | StartSelfCheck | 是 | 进入自检 |
| STANDBY | STANDBY | Precharge | 是 | 预充 |
| READY | READY | Charge | 是 | 充电 |
| FAULT | ANY | PowerOn | 否 | 禁止 |
| READY | DERATE | Discharge | 条件 | SOP 钳位 |
| ESTOP | TRIP | Reset | 条件 | 角色 + 审计 |
禁止转换
- FAULT → 未清除即 PowerOn
- ESTOP → 未复位锁存即 RUN
- 同一设定双写者
- 允许
- 条件
- 禁止
时间与数据质量工程
四卡：触发、质量策略、时间同步、可靠性
触发机制
- 周期
- 按 ICD 速率
- 事件
- 变化 / 边沿
- 轮询
- 主站请求
- 突发
- 故障转储演示
质量码与策略
- GOOD
- 速率窗内
- STALE
- 保持末值 · 告警
- INVALID
- 解析 / 逻辑失败
- OOR
- 超出 ICD 限值
时间同步
- 时钟
- NTP / PTP 演示
- 序号
- 链路单调
- 时间戳
- 源 + 网关
- 顺序
- 命令先于确认
报文可靠性
- CRC
- 帧 / PDU
- 滚动计数
- 防重放
- 心跳
- 500 ms · 3 次
- 鉴权档
- 写路径门禁
异常确定行为
异常通信 — 确定降级、告警与恢复
链路丢失与冲突不得变成现场临场猜测 演示数据
| 异常 | 检测 | 降级 / 安全动作 | 告警与恢复 |
|---|---|---|---|
| 链路超时 | 3× · 500 ms | 保持末值 → 安全停 | 重握手 + 审计 |
| 心跳丢失 | 看门狗 | PCS 停 · EMS 告警 | 人工清除门禁 |
| 命令冲突 | 双写者 | 拒绝 · 保持原设定 | 角色仲裁 |
| 版本不匹配 | ICD 哈希失败 | 只读 · 禁止控制 | 对齐 ICD + 复测 |
告警与故障映射
源码映射到严重度、PCS 动作与 EMS/HMI 文案 演示数据
映射主表
| 来源 | 代码 | 严重度 | PCS 动作 | EMS / HMI |
|---|---|---|---|---|
| BMS | A1001 | 严重 | 跳开直流 | 打开接触器 |
| BMS | A2104 | 警告 | 降额 | SOP 钳位条 |
| PCS | P0302 | 严重 | 解列 | 禁止孤岛 |
| PCS | P1108 | 信息 | 仅记录 | 通信重试 |
| EMS | E0501 | 警告 | 保持 P/Q | 调度冻结 |
Cause → Effect
| 原因 | 效果 |
|---|---|
| CAN 超时 | 降额 → 停机 |
| 急停硬线 | 立即跳闸 |
| ICD 哈希失败 | 只读模式 |
| 双设定写入 | 拒绝写 |
网关 / 转换边界
五段 · 禁止静默改单位；比例归 ICD
- 源字典 CAN FD · PackV 0.1 V
- 内部模型 命名 SI · 质量
- 目标字典 Modbus 寄存器 · 比例
- 转换规则 端序 · 因子 · 钳位
- 拒绝 / 不明 丢弃 · 记录 · 告警
安全与权限控制
写路径与更新路径上的七项控制
- 白名单 仅允许对端
- 角色 只读 / 操作 / 工程
- 签名 参数包
- 安全更新 签名固件 / ICD
- 网络分段 VLAN / 分区
- 审计 命令 · 配置日志
- 本地安全 硬线优先
版本兼容与变更控制
兼容矩阵 + 六步变更流程 演示数据
兼容矩阵
| 组件 | 版本 | 兼容对象 | 备注 |
|---|---|---|---|
| ICD-COMM | v2.7 | BMS 3.1 · PCS 2.4 · EMS 2.0 | 基线 |
| BMS 字典 | 3.1 | ICD v2.7 | 仅增量 |
| PCS 映射 | 2.4 | ICD v2.6+ | 寄存器冻结 |
| EMS 标签 | 2.0 | ICD v2.7 | 北向 TLS |
变更流程
- 变更申请 相对 ICD ID 的增量
- 影响评估 消费方 · 回滚
- 文件更新 字典 · 矩阵 · 图
- 实现 固件 / 网关映射
- 验证 仿真 · 单测 · 联调
- 发布 升版 · 打包
验证阶梯与报文片段
七阶段用例数 / 通过率 + 报文日志 · 非 CTA 演示数据 · 非 CTA
- ICD 核对 42 · 100%
- 仿真 128 · 98%
- 单测 64 · 97%
- 联调 36 · 94%
- HIL 24 · 92%
- FAT 18 · 100%
- 现场 — · 计划中
报文日志片段
| 时间 | ID | 信号 | 值 | Q |
|---|---|---|---|---|
| 12:01:03.120 | 0x18FF50E5 | MaxChargePower | 320.5 | G |
| 12:01:03.140 | 0x18FF51E5 | PackI_Hall | -180.2 | G |
| 12:01:03.200 | 0x18FF10E5 | FaultWord | 0x0000 | G |
| 12:01:04.010 | — | HB_PCS | OK | G |
| 12:01:04.520 | 0x18FF50E5 | MaxChargePower | 318.0 | S |