104规约的网络结构及报文介绍
中西部施志晖
随着光纤通讯的兴起，为104规约的应用提供了越来越好的平台。现在104规约逐渐趋向主流。
1：104规约的网络模式及网络参数的介绍
1.1 104规约的网络模式
1.2 网络参数的介绍
在104通讯时,主站会分配一些IP地址和子网掩码,网关等参数,
2：104的报文结构及一些参数的理解
2.1 104的报文结构
104的报文共分为3种格式，即U格式，I格式，和S格式。
基本结构为：68＋ length＋控制8位组1＋控制8位组2＋控制8位组3＋控制8位组4 ＋ASDU
其中：
控制域的第一个8位位组的第1比特=0定义了I格式，它表明APDU中包含应用服务数据单元ASDU，主要用于主站的总查询，对时，召唤电量，遥控等，子站的变化遥测，soe，变位遥信等的传送。如：
68 0e 00 00 00 00 64 01 06 01 c5 00 00 00 00 14
控制域的第一个8位位组的第1比特为1，第2比特为0定义了S格式，此种格式的APDU 不包含ASDU，当报文接收方收到发送方的I格式报文后，如果没有I格式报文需要发送给对方，可以向对方发送S格式报文以对所接收到的报文进行确认。比如：
子站发送报文:
68 46 0a 2f （发送序号）06 00 （接受序号）0b 0a 03 00 03 00 08 40 00 b5 0a 00 09 40 00 83 fe 00 0a 40 00 71 0a 00 14 40 00 42 f6 00 15 40 00 74 01 00 16 40 00 71 09 00 4a 40 00 13 00 00 4d 40 00 e9 ff 00 4f 40 00 0a 00 00 58 40 00 f6 ff 00
子站接收主站的确认报文:
68 04 01 00 0c 2f
控制域的第一个8位位组的第1比特=1，第2比特=1定义了U格式，此种格式的APDU 也不含ASDU，其作用主要在于实现3种控制功能，即启动子站进行数据传输（STARTDT）、停止子站的数据传输（STOPDT）和TCP链路测试（TESTFR）。比如：
接收报文:
68 04 07 00 00 00 （启动数据传输0000 0111）
发送报文:
68 04 0b 00 00 00 （确认数据传输0000 1011）
2.2 104的实施过程
IEC 60870-5-104包括非常丰富的应用服务数据单元（ASDU），它不但选取了绝大部分IEC 60870-5-101规约的ASDU，而且还扩展了类型标识为58到64，以及类型标识为107的新的ASDU。但在实际使用中，能够用到的仅仅是其中一小部分。
其实施过程为：
（1）TCP连接的建立过程。站端RTU作为服务器，在建立TCP连接前，应一直处于侦听状态并等待调度端的连接请求，当TCP连接已经建立，则应持续地监测TCP连接的状态，以便TCP连接被关闭后能重新进入侦听状态并初始化一些与TCP连接状态有关的程序变量；调度端作为客户机，在建立TCP连接前，应不断地向站端RTU发出连接请求，一旦连接请求被接收，则应监测TCP连接的状态，以便TCP连接被关闭后重新发出连接请求。需要注意的是，每次连接被建立后，调度端和站端RTU应将发送和接收序号清零，并且子站只有在收到了调度系统的STARTDT后，才能响应数据召唤以及循环上送数据，但在收到STARTDT之前，子站对于遥控、设点等命令仍然应进行响应。
（2）循环遥测数据传送。对于遥测量，可以使用类型标识为9（归一化值）、11（标度化值）和13（短浮点数）及21（不带描述）的ASDU定时循环向调度端发送。
（3）总召唤过程。调度主站向子站发送总召唤命令帧（类型标识为100，传输原因为6），子站向主站发送总召唤命令确认帧（类型标识为100，传输原因为7），然后子站向主站发送单点遥信帧（类型标识为1）和双点遥信帧（类型标识为3），最后向主站发送总召唤命令结束帧（类型标识为100，传输原因为10）。
（4）校时过程。调度主站向子站发送时间同步帧（类型标识为104，传输原因6），子站
收到后立即更新系统时钟并向主站发送时间同步确认帧（类型标识为104，传输原因7）。（5）子站事件主动上传。以太网对于调度端和子站端都是一个全双工高速网络，因此IEC6080-5-104必然使用平衡式传输。当子站发生了突发事件，子站将根据具体情况主动向主站发送下述报文：遥信变位帧（单点遥信类型标识为1, 双点遥信类型标识为3，传输原因为3）、遥信SOE帧（单点遥信类型标识为30, 双点遥信类型标识为31，传输原因为3）、调压变分接头状态变化帧（类型标识为32，传输原因为3）、继电保护装置事件（类型标识为38）、继电保护装置成组启动事件（类型标识为39）、继电保护装置成组输出电路信息（类型标识为40）。
（6）遥控/遥调过程。主站发送遥控/遥调选择命令（类型标识为46/47，传输原因为6，S/E=1），子站返回遥控/遥调返校（类型标识为46/47，传输原因为7，S/E=1），主站下发遥控/遥调执行命令（类型标识为46/47，传输原因为6，S/E=0）,子站返回遥控/遥调执行确认（类型标识为46/47，传输原因为7，S/E=0），当遥控/遥调操作执行完毕后，子站返回遥控/遥调操作结束命令（类型标识为46/47，传输原因为10，S/E=0）。
（7）召唤电度过程。主站发送电度量冻结命令（类型标识为101，传输原因为6），子站返回电度量冻结确认（类型标识为101，传输原因为7），然后子站发送电度量数据（类型标识为15，传输原因为37），最后子站发送电度量召唤结束命令（类型标识为101，传输原因为10）。
2.3 104的一些参数理解
2.3.1关于超时时间的理解
为了能对TCP连接进行检查和维护，IEC 60870-5-104规定了几个超时时间，即t0、t1、t2、t3，它们的取值范围为1~255s，准确度为1s 。
t0规定了主站端和子站RTU端建立一次TCP连接的最大允许时间，主站端和子站RTU 端之间的TCP连接在实际运行中可能经常进行关闭和重建，这发生在4种情况下：①主站端和子站RTU端之间的I格式报文传送出现丢失、错序或者发送U格式报文得不到应答时，双方均可主动关闭TCP连接，然后进行重建；②主站系统重新启动后将与各个子站重新建立TCP连接；③子站RTU合上电源或由于自恢复而重新启动后，将重建连接；④子站RTU收到主站端的RESET_PROCESS（复位远方终端）信号后，将关闭连接并重新初始化，然后重建连接。如果在t0时间内未能成功建立连接，可能网络发生了故障，主站端应该向运行人员给出警告信息。t1规定发送方发送一个I格式报文或U格式报文后，必须在t1的时间内得到接收方的认可，否则发送方认为TCP连接出现问题并应重新建立连接。t2规定接收方在接收到I格式报文后，若经过t2时间未再收到新的I格式报文，则必须向发送方发送S格式帧对已经接收到的I格式报文进行认可，显然t2必须小于t1。t3规定调度端或子站RTU端每接收一帧I帧、S帧或者U帧将重新触发计时器t3，若在t3内未接收到任何报文，将向对方发送测试链路帧TESTFR。
3：104的报文解释
可设置104规约的ASDU结构和101相似，其信息体地址和101的02版一致（遥信1－4000H，遥测4001－5000H，遥控6001－6100H），传送原因2个字节，公共地址2个字节，信息体字体3个字节。
3.1 U格式的初始化过程
REMOTE IP=a2a0211
（远程连接方ip为 10.42.2.17）
接收报文:
68 04 07 00 00 00 07－U格式的启动数据传输
Connection 05 connected
发送报文:
68 04 0b 00 00 00 0b－U格式的启动数据传输确认
相当于101的链路测试和复位通信单元。
3.2 I格式的总召唤过程
接收报文:
68 0e 00 00 00 00 64 01 06 01 c5 00 00 00 00 14 （总召唤）
发送报文:
68 0e 00 00 02 00 64 01 07 00 c5 00 00 00 00 14 （子站对总召唤的确认）
发送报文:
68 a0 02 0002 00 0b （遥测报文）b1（上送数量，1，红色部分转换成10进制的即是具体数量49个） 14 00 c5 00 （子站地址197）01 40 00 （信息体地址16385）00 00 00 （第一个遥测）92 11 00（第二个遥测） 00 00 00 （第三个遥测）92 11 00 00 00 00 00 00 00 02 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 08 00 00 08 00 00 10 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00
发送报文:
68 40 04 00 02 00 01（遥信报文） b3（数量51个） 14 00 c5 00 01 00 00 （信息体地址1）00 00 00 00 00 00 00 00 00 01 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 （全遥信，单点遥信00为分 01为合，双点遥信01为分 02为合）
3.3 I格式的变化量的传送及S桢的确认
3.3.1 变化遥测的上送
发送报文:
68 7c（长度） 2c 04 （发送序号）04 00（接受序号） 0b （ASDU的type）13 03 00（传送原因） c1 00（站地址） 4f 40 00 （第79个遥测变化）00 00 00 （值为0）57 40 00 05 00 00 5a 40 00（第90个遥测变化） 07 08 00（值为2055，一次值） 01 40 00 e3 00 00 02 40 00 e3 00 00 08 40 00 f3 00 00 0a 40 00 6c 02 00 0e 40 00 25 ff 00 10 40 00 2e 02 00 14 40 00 24 ff 00 15 40 00 20 00 00 16 40 00 30 02 00 23 40 00 e9 ff 00 25 40 00 3c 00 00 3d 40 00 77 00 00 4b 40 00 28 00 00 4c 40 00 0e 00 00 4d 40 00 fa ff 00 4e 40 00 01 00 00
resend 接收报文:
68 04 01 00 2e 04 变化遥测的I桢的主站确认
3.3.2 变化遥信的上送
YXBW!
send yxbw
发送报文: 68 0e c8 00 62 00 01（ASDU的type，单点遥信） 01 03 00 （传送原因）c5 00 （子站地址）0a 00 00 （第10个遥信）00（变位：分）
3.3.3 SOE的上送
send soe
发送报文:
68 15 ca 00 62 00 1e（单点遥信的SOE类型） 01 03 00 c5 00 0a 00 00 （第10个遥信）00（变位：分）af 45 16 0b 0e 07 07 （时间：07年7月15日11点22分17秒839ms）
3.4 I格式遥控过程
接收报文:
68 0e 36 00 7c 2a 2e(遥控帧类别) 01 06(传送原因6，激活) 00 08 00 1b 0b(报文遥控地址，低字节在前，高字节在后) 00 82(遥控选择 (控合)
发送报文:
68 0e 7c 2a 38 00 2e 01 07(传送原因7，激活确认) 00 08 00 1b 0b 00 82
接收报文:
68 0e 38 00 80 2a 2e 01 06 00 08 00 1b 0b 00 02(遥控执行控合)
发送报文：
68 0e 94 2a 3a 00 2e 01 07 00 08 00 1b 0b 00 02
4.104规约调试的注意点
●TCP链路的测试一定要正确，一定要理解IP地址和子网掩码的配合问题。
●主子站方的参数要配置正确，双方要配成一致，如信息体地址、遥测、遥信及遥控的
上送类型。
●104规约设置中远方通道的IP地址一定要配全。如：主通道IP地址10.42.2.11，备
通道的IP地址10.42.2.12。防止没有配的IP客户端不断地建立TCP连接，把总控的网口ping“死”。
●对104通上主机时，要观察备机的网络报文情况，必要时做几下主备机切换试验，以
观察主站的TCP连接的建立情况。
--------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- IEC-60870-5-104：应用模型是：物理层，链路层，网络层，传输层，应用层 物理层保证数据的正确送达，保证如何避免冲突。（物理层利用如 RS232上利用全双工） 链路层负责具体对那个slave的通讯，对于成功与否，是否重传由链路层控制（RS485 2线利用禁止链路层确认） 应用层负责具体的一些应用，如问全数据还是单点数据还是类数据等（网络利用CSMA/CD等保证避免冲突的发生） --------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- 基本定义：端口号2404，站端为Server 控端为Client，平衡式传输，2Byte站地址，2Byte传送原因，3Byte信息地址。 --------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- 注：APDU 应用规约数据单元（整个数据）= APCI 应用规约控制信息（固定6个字节）+ ASDU 应用服务数据单元（长度可变） --------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- APDU长度（系统-特定参数，指定每个系统APDU的最大长度）APDU的最大长度域为253（缺省）。视具体系统最大长度可以压缩。 --------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- 【1个例子】 104报文分析 BUF序0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 .10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 M->R：68 1510 0002 001E 01 03 0001 0079 00 00 01 10 01 24 13 D2 0A 02分析的结果是I （主动上报SOE，主动上报是因为104是平衡式规约）报文头固定为0x68，即十进制104 长度15字节（不是6帧的，都是I帧） 发送序号=8【控制字节的解析10 00 02 00 ，发送序号：0010H/2=16/2=8】 接收序号=1 【控制字节的解析10 00 02 00 ，接收序号：0002H/2=2/2 =1】 0x1E=30 即M_SP_TB_1 带长时标的单点信息 01 -> SQ:0 信号个数:1 03 00 -> 传送原因:[ T=0 P/N=0 原因=3 | 突发] 01 00 -> 公共地址:1 79 00 00 -> 0x79=121 信息体地址: 121 01 -> 状态: 1 IV:0 NT:0 SB:0 BL:0 10 01 24 13 D2 0A 02 ->低位10 高位01，即0x0110=1*16*16+16=272 时标: 2002/10/18 19:36:00.272 --------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- 每个字节都为unsigned char类型，如果是2个字节表示1个short型，则都是低位在前，高位在后。 --------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- 【字节0】0x68即十进制数104，68做为BUF第0个字节，下面的说明依次向后排 --------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- 【字节1】15即从字节2到最后的所有字节数（长度） --------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- 【字节2、3、4、5】这4个字节是4个控制域，对应不同类型的格式（I帧、U帧、S帧），意义和格式都不相同
1. P SX600环境设置/以太网配置/以太网1：17 2.20.10.37子网掩码：255.255.0.0；以太网3：192.168.1.2（对应远传配置中的本站通讯地址）子网掩码：255.255.255.0. 以太网 以太网 以太网 NSC801CPU 保护测 控单元保护测 控单元至调度 数据网 或PC机 网络交换机 2. P SX600环境设置/远传配置/远传区1：IEC104，设备选择TCP Sev ，端口号2404，本站通讯地址： 192.168.1.2，远方通讯地址：192.168.1.1 镇江优利德 3.PMA 规约分析程序 文件/协议配置/IEC870-5-104规约从站IP:192.168.1.2;主站IP ：192.168.1.1;公共地址：1 运行模式：模拟主站 选择端口设置，点击连接即可。 主站发送 68 04 07 00 00 00 起始字节=68 数据单元长度(APDU)=4 U 格式帧 STARTDT:ACT=1 CON=0 STOPDT:ACT=0 CON=0 TESTFR: ACT=0 CON=0 从站发送 68 04 43 00 00 00 起始字节=68 数据单元长度(APDU)=4 U 格式帧 STARTDT:ACT=0 CON=0 STOPDT:ACT=0 CON=0 TESTFR: ACT=1 CON=0 主站发送 68 04 83 00 00 00 起始字节=68 数据单元长度(APDU)=4 U 格式帧 STARTDT:ACT=0 CON=0 STOPDT:ACT=0 CON=0 TESTFR: ACT=0 CON=1 主站发送 68 0e 00 00 00 00 64 01 06 00 01 00 00 00 00 14 起始字节=68 数据单元长度(APDU)=14 I 格式帧 发送序号(NS)=0 接收序号(NR)=0 TI= 100 VSQ=01 SQ=0 INFONUM=1 COT= 06 T=0 PN=0 CAUSE =6 COA =1 C_IC_NA_1 总召唤命令 肯定认可 激活 点号=0 CP8=20 从站发送 68 0e 00 00 02 00 64 01 07 00 01 00 00 00 00 14 起始字节=68 数据单元长度(APDU)=14 I 格式帧 发送序号(NS)=0 接收序号(NR)=1 TI= 100 VSQ=01 SQ=0 INFONUM=1 COT= 07 T=0 PN=0 CAUSE =7 COA =1 C_IC_NA_1 总召唤命令 肯定认可 激活确认 点号=0 CP8=20 从站发送 68 96 02 00 02 00 02 94 14 00 01 00 01 00 00 01 d2 53 02 02 00 00 00 0f 29 01 03 00 00 00 47 51 02 04 00 00 00 6b 4e 34 05 00 00 00 6c 4e 34 06 00 00 00 6c 4e 34 07 00 00 00 6c 4e 34 08 00 00 00 6c 4e 34 09 00 00 00 6d 4e 34 0a 00 00 00 6d 4e 34 0b 00 00 00 6d 4e 34 0c 00 00 00 6e 4e 34 0d 00 00 00 6e 4e 34 0e 00 00 00 6e 4e 34 0f 00 00 00 6e 4e 34 10 00 00 00 6f 4e 34 11 00 00 00 70 4e 34 12 00 00 00 70 4e 34 13 00 00 00 70 4e 34 14 00 00 00 70 4e 34 起始字节=68 数据单元长度(APDU)=150 I 格式帧 发送序号(NS)=1 接收序号(NR)=1 TI= 2 VSQ=94 SQ=1 INFONUM=20 COT= 0014 T=0 PN=0 CAUSE =20 COA =1 M_SP_NA_1
IEC104规约调试小结 一、四遥信息体基地址范围 “可设置104调度规约”有1997年和2002年两个版本，在流程上没有什么变化，02 此配置要根据主站来定，有的主站可能设为1，1，2，我们要改与主站一致。 三、以公共地址字节数=2，传输原因字节数=2，信息体地址字节数=3为例对一些基本的报 文分析 第一步：首次握手（U帧） 发送→激活传输启动：68（启动符）04（长度）07（控制域）00 00 00 接收→确认激活传输启动：68（启动符）04（长度）0B（控制域）00 00 00 第二步：总召唤（I帧） 召唤YC、YX（可变长I帧）初始化后定时发送总召唤，每次总召唤的间隔时间一般设为15分钟召唤一次，不同的主站系统设置不同。 发送→总召唤： 68（启动符）0E（长度）00 00（发送序号）00 00（接收序号）64（类型标示）01（可变结构限定词）06 00（传输原因）01 00（公共地址即RTU地址）00 00 00（信息体地址）14（区分是总召唤还是分组召唤，02年修改后的规约中没有分组召唤） 接收→S帧： 注意：记录接收到的长帧，双方可以按频率发送，比如接收8帧I帧回答一帧S帧，也可以要求接收1帧I帧就应答1帧S帧。 6804 01 00 02 00 接收→总召唤确认（发送帧的镜像，除传送原因不同）： 68（启动符）0E（长度）00 00（发送序号）00 00（接收序号）64（类型标示）01（可变结构限定词）07 00（传输原因）01 00（公共地址即RTU地址）00 00 00（信息体地址）14（同上） 发送→S帧： 注意：记录接收到的长帧，双方可以按频率发送，比如接收8帧I帧回答一帧S帧，也可以要求接收1帧I帧就应答1帧S帧。 68 04 01 00 02 00 接收→YX帧（以类型标识1为例）： 68（启动符）1A（长度）02 00（发送序号）02 00（接收序号）01（类型标示，单点遥信）
主站与子站通过IEC60870－5－104规约通讯协议说明 目录 目录 (1) 前言 (1) 一、IEC60870-5-104应用规约数据单元基本结构 (2) 1.1 应用规约数据单元APDU (2) 1.2 应用规约控制信息APCI (2) 1.3 应用服务数据单元ASDU (3) 二、IEC60870-5-104规约的过程描述 (5) 三、IEC60870-5-104规约源码分析（报文分析） (5) 3.1启动连接（U格式） (5) 3.2启动连接确认（U格式） (6) 3.3总召唤（I格式） (6) 3.4总召唤确认（I格式） (6) 3.5数据确认（S格式） (6) 3.6总召唤结束（I格式） (7) 3.7测试连接（U格式） (7) 3.8测试连接确认（U格式） (7) 3.9．遥信信息（I格式） (7) 3.9遥测信息（I格式） (10) 3.10 SOE信息（I格式） (11) 前言 根据全国电力系统控制及其通信标准委员会三届五次会议和最近出版的国标DL/T634.5.104:2002对104规约的参数选择做了如下说明： 1、采用端正101规约中的链路地址和短报文（指链路确认报文） 2、采用召唤一级数据 3、两个字节表示公共地址（站址） 4、两个字节表示传送原因 5、三个字节表示信息体地址 上述3、4、5点与上一次通讯协议具体说明有冲突，为执行国际国内标准，建议根据上述要求对报文做如下修改。
一、IEC60870-5-104应用规约数据单元基本结构 应用规约数据单元：APDU（Application protocal data unit） 应用规约控制信息：APCI（Application protocal control information） 应用服务数据单元：ASDU（Application protocal control unit） APDU=APCI + ASDU 1.1 应用规约数据单元APDU 定义了启动字符、应用服务数据单元的长度规范、可传输一个完整的应用规约数据单元。 ●启动字符：68H（一个字节） ●长度规范：报文最大长度255字节，应用规约数据单元的最大长度为253字节，控 制域的长度是4字节，应用服务数据单元的最大长度为249字节。 ●控制域：控制域定义抗报文丢失和重复传送的控制信息、报文传输的启动和停止、 传输连接的监视。控制域的这些类型被用于完成计数的信息传输的（I格式）、计 数的监视功能（S格式）和不计数控制功能（U格式）。 ●应用服务数据单元 1.2 应用规约控制信息APCI 控制域定义抗报文丢失和重复传送的控制信息、报文传输的启动和仃止、传输连接的监视。控制域的这些类型被用于完成计数的信息传输的 (I格式)、计数的监视功能(S格式)和不计数的控制功能(U格式)。
104规约（2002版）报文解析 1、 初始化 ● 主站发: 68 04 07 00 00 00 目的：给子站发请求链路状态命令。 子站回答：68 04 0B 00 00 00 目的：子站向主站响应链路状态。 子站回答：68 0E 00 00 00 00 46 01 04 00 01 00 00 00 00 00 目的：初始化结束。 2、 对时 时钟同步命令一般不在104中应用，因为网络路由的延时永远不定（随机），导致对时 不准。 ● 主站发：68 14 2C 00 6A 00 67 01 06 00 01 00 00 00 00 E5 3F 00 0F 09 0C 04 目的：向子站发送对时报文。357 毫秒 16 秒 0分 15小时 9日 12月 4年 3、 总召唤 ● 主站发：68 0E 00 00 06 00 64 01 06 00 01 00 00 00 00 14 目的：向地址为01的子站发总召唤命令。 子站回答：68 0E 08 00 02 00 64 01 07 00 01 00 00 00 00 14 目的：子站响应总召唤。 子站回答：68 2D 0A 00 02 00 01 A0 14 00 01 00 01 00 00 00 01 00 01 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 目的：子站向主站以ASDU1方式连续上送全遥信，此为第一帧。 报文解析： 子站回答：68 2D 0C 00 02 00 01 A0 14 00 01 00 21 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 目的：子站继续上送全遥信的下一帧。
链路先握手再通信，不握手不通信，通信中断须再握手（建立链路） 确认报文的来回须对方的认可，认可方式可以是一条专用的报文也可以是下一个询问报文中的FCB来暗示 原因传送的信息都必须带上原因，不允许没有理由的传输 地址每个信息量都有一个唯一的不重复的地址 类型每种信息的传输都有不同的功能类型 68 启动符 5D 长度 6C 控制域1 03 控制域2 78 控制域3 00 控制域4 01 遥信 D0 可变结构限定词(信息体个数) 14 00 传送原因 01 00 站地址 01 00 00 信息体地址(点号=信息体地址-起始地址) 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 01 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00
结构说明: TYP:类型标识,可查表 在监视方向的过程信息 <0> ：= 未定义 <1> ：= 单点信息M_SP_NA_1 <3> ：= 双点信息M_DP_NA_1 <5> ：= 步位置信息M_ST_NA_1 <7> ：= 32比特串M_BO_NA_1 <9> ：= 测量值，归一化值M_ME_NA_1 <11> ：= 测量值，标度化值M_ME_NB_1 <13> ：= 测量值，短浮点数M_ME_NC_1 <15> ：= 累计量M_IT_NA_1 <20> ：= 带状态检出的成组单点信息M_PS_NA_1 <21> ：= 不带品质描述的归一化测量值M_ME_ND_1 <22..29>：= 为将来的兼容定义保留 <30> ：= 带时标CP56Time2a的单点信息M_SP_TB_1 <31> ：= 带时标CP56Time2a的双点信息M_DP_TB_1 <32> ：= 带时标CP56Time2a的步位置信息M_ST_TB_1 <33> ：= 带时标CP56Time2a的32比特串M_BO_TB_1 <34> ：= 带时标CP56Time2a的测量值，归一化值M_ME_TD_1 <35> ：= 带时标CP56Time2a的测量值，标度化值M_ME_TE_1 <36> ：= 带时标CP56Time2a的测量值，短浮点数M_ME_TF_1 <37> ：= 带时标CP56Time2a的累计量M_IT_TB_1 <38> ：= 带时标CP56Time2a的继电保护装置事件M_EP_TD_1 <39> ：= 带时标CP56Time2a的继电保护装置成组启动事件M_EP_TE_1 <40> ：= 带时标CP56Time2a的继电保护装置成组输出电路信息M_EP_TF_1 <41..44>：= 为将来的兼容定义保留 在控制方向的过程信息 类型标识：= UI8[1..8]<45..69> CON <45> ：= 单命令C_SC_NA_1 CON <46> ：= 双命令C_DC_NA_1 CON <47> ：= 步调节命令C_RC_NA_1 CON <48> ：= 设点命令，归一化值C_SE_NA_1 CON <49> ：= 设点命令，标度化值C_SE_NB_1 CON <50> ：= 设点命令，短浮点数C_SE_NC_1 CON <51> ：= 32比特串C_BO_NA_1 <52..57> ：= 为将来的兼容定义保留 在控制方向的过程信息，带时标的ASDU CON <58> ：= 带时标CP56Time2a的单命令C_SC_TA_1 CON <59> ：= 带时标CP56Time2a的双命令C_DC_TA_1 CON <60> ：= 带时标CP56Time2a的步调节命令C_RC_TA_1 CON <61> ：= 带时标CP56Time2a的设点命令，归一化值C_SE_TA_1 CON <62> ：= 带时标CP56Time2a的设点命令，标度化值C_SE_TB_1 CON <63> ：= 带时标CP56Time2a的设点命令，短浮点数C_SE_TC_1 CON <64> ：= 带时标CP56Time2a的32比特串C_BO_TA_1 <65..69> ：= 为将来的兼容定义保留
104规约的网络结构及报文介绍 中西部施志晖 随着光纤通讯的兴起，为104规约的应用提供了越来越好的平台。现在104规约逐渐趋向主流。 1：104规约的网络模式及网络参数的介绍 1.1 104规约的网络模式 1.2 网络参数的介绍 在104通讯时,主站会分配一些IP地址和子网掩码,网关等参数, 2：104的报文结构及一些参数的理解 2.1 104的报文结构
104的报文共分为3种格式，即U格式，I格式，和S格式。 基本结构为：68＋ length＋控制8位组1＋控制8位组2＋控制8位组3＋控制8位组4 ＋ASDU 其中： 控制域的第一个8位位组的第1比特=0定义了I格式，它表明APDU中包含应用服务数据单元ASDU，主要用于主站的总查询，对时，召唤电量，遥控等，子站的变化遥测，soe，变位遥信等的传送。如： 68 0e 00 00 00 00 64 01 06 01 c5 00 00 00 00 14 控制域的第一个8位位组的第1比特为1，第2比特为0定义了S格式，此种格式的APDU 不包含ASDU，当报文接收方收到发送方的I格式报文后，如果没有I格式报文需要发送给对方，可以向对方发送S格式报文以对所接收到的报文进行确认。比如： 子站发送报文: 68 46 0a 2f （发送序号）06 00 （接受序号）0b 0a 03 00 03 00 08 40 00 b5 0a 00 09 40 00 83 fe 00 0a 40 00 71 0a 00 14 40 00 42 f6 00 15 40 00 74 01 00 16 40 00 71 09 00 4a 40 00 13 00 00 4d 40 00 e9 ff 00 4f 40 00 0a 00 00 58 40 00 f6 ff 00 子站接收主站的确认报文: 68 04 01 00 0c 2f 控制域的第一个8位位组的第1比特=1，第2比特=1定义了U格式，此种格式的APDU 也不含ASDU，其作用主要在于实现3种控制功能，即启动子站进行数据传输（STARTDT）、停止子站的数据传输（STOPDT）和TCP链路测试（TESTFR）。比如： 接收报文: 68 04 07 00 00 00 （启动数据传输0000 0111） 发送报文: 68 04 0b 00 00 00 （确认数据传输0000 1011） 2.2 104的实施过程 IEC 60870-5-104包括非常丰富的应用服务数据单元（ASDU），它不但选取了绝大部分IEC 60870-5-101规约的ASDU，而且还扩展了类型标识为58到64，以及类型标识为107的新的ASDU。但在实际使用中，能够用到的仅仅是其中一小部分。 其实施过程为： （1）TCP连接的建立过程。站端RTU作为服务器，在建立TCP连接前，应一直处于侦听状态并等待调度端的连接请求，当TCP连接已经建立，则应持续地监测TCP连接的状态，以便TCP连接被关闭后能重新进入侦听状态并初始化一些与TCP连接状态有关的程序变量；调度端作为客户机，在建立TCP连接前，应不断地向站端RTU发出连接请求，一旦连接请求被接收，则应监测TCP连接的状态，以便TCP连接被关闭后重新发出连接请求。需要注意的是，每次连接被建立后，调度端和站端RTU应将发送和接收序号清零，并且子站只有在收到了调度系统的STARTDT后，才能响应数据召唤以及循环上送数据，但在收到STARTDT之前，子站对于遥控、设点等命令仍然应进行响应。 （2）循环遥测数据传送。对于遥测量，可以使用类型标识为9（归一化值）、11（标度化值）和13（短浮点数）及21（不带描述）的ASDU定时循环向调度端发送。 （3）总召唤过程。调度主站向子站发送总召唤命令帧（类型标识为100，传输原因为6），子站向主站发送总召唤命令确认帧（类型标识为100，传输原因为7），然后子站向主站发送单点遥信帧（类型标识为1）和双点遥信帧（类型标识为3），最后向主站发送总召唤命令结束帧（类型标识为100，传输原因为10）。 （4）校时过程。调度主站向子站发送时间同步帧（类型标识为104，传输原因6），子站
1. 104规约框架分析 1.1 原始报文的组成 报文组成（1字节启动字符0x68，1字节报文长度，4字节控制域，不定长用户数据） 第1个字节是启动字符0x68; 第2个字节是报文长度； 第3~6共4个字节是控制域； 第7个字节是报文类型； 第8个字节是可变结构限定词； 第9~10共2个字节是传送原因； 第11~12共2个字节是应用服务数据单元公共地址； 第13~15共3个字节是信息对象地址； 。。。。。。 1.2 三种报文格式的控制域定义 （1）I帧 编号的信息传输格式（InFormation Transmit Format），简称I－格式I格式控制域标志，控制域：第一个八位位组的第一位比特= 0 第三个八位位组第一位比特= 0 （2）S帧 编号的监视功能格式（Numbered supervisory Functions），简称S－格式，控制域，第一个八位位组的第一位比特= 1 并且第二位比特= 0，第三个八位位组第一位比特= 0 （3）U帧 不编号的控制功能格式（Unnumbered control Function），简称U－格式，第一个八位位组的第一位比特= 1 并且第二位比特=1 且第三个八位位组第一位比特= 0 1.3 报文类型（第7个字节） 1.3.1 监视方向的应用功能类型 类型标识∶=UI8[1..8]<0..44> M_SP_NA_1(1) 无时标单点遥信 M_SP_TA_1(2) 带短时标的单点遥信 M_DP_NA_1(3) 无时标双点遥信 M_DP_TA_1(4) 带短时标双点遥信 M_ST_NA_1(5) 步位置信息 M_ST_TA_1(6) 带短时标的步位置信息 M_BO_NA_1(7) 32比特串 M_BO_TA_1(8) 带短时标的比特串
主站与子站通过IEC60870 －5－104 规约通讯协议说明 目录 目录 (1) 、八―丄 前言 (1) 一、IEC60870-5-104 应用规约数据单元基本结构 (2) 1.1 应用规约数据单元APDU (2) 1.2 应用规约控制信息APCI (2) 1.3 应用服务数据单元ASDU (3) 二、IEC60870-5-104 规约的过程描述 (5) 三、IEC60870-5-104 规约源码分析（报文分析） (5) 3.1启动连接（U 格式） (5) 3.2启动连接确认（U 格式） (6) 3.3总召唤（I 格式） (6) 3.4总召唤确认（I 格式） (6) 3.5数据确认（S 格式） (6) 3.6总召唤结束（I 格式） (7) 3.7测试连接（U 格式） (7) 3.8测试连接确认（U 格式） (7) 3.9．遥信信息（I 格式） (7) 3.9遥测信息（I 格式） (10) 3.10 SOE 信息（I 格式） (11) 根据全国电力系统控制及其通信标准委员会三届五次会议和最近出版的国标 DL/T634.5.104:2002 对104 规约的参数选择做了如下说明： 1、采用端正101 规约中的链路地址和短报文（指链路确认报文） 2、采用召唤一级数据 3、两个字节表示公共地址（站址） 4、两个字节表示传送原因 5、三个字节表示信息体地址 上述3、4、 5 点与上一次通讯协议具体说明有冲突，为执行国际国内标准，建议根据上述要求对报文做如下修改。
IEC60870-5-104应用规约数据单元基本结构 应用规约数据单元：APDU( Applicati on protocal data unit ) 应用规约控制信息：APCI (Application protocal control information ) 应用服务数据单ASDU( Applicati on protocal con trol unit ) APDU=APCI + ASDU 1.1应用规约数据单元APDU 定义了启动字符、应用服务数据单元的长度规范、可传输一个完整的应用规约数据单丿元。 ? 启动字符：68H（—个字节） ?长度规范：报文最大长度255字节，应用规约数据单元的最大长度为253字节，控制域的长度是4字节，应用服务数据单元的最大长度为249字节。 ?控制域：控制域定义抗报文丢失和重复传送的控制信息、报文传输的启动和停止、传输连接的监视。控制域的这些类型被用于完成计数的信息传输的（I格式）、计 数的监视功能（S格式）和不计数控制功能（U格式）。 ?应用服务数据单元 1.2应用规约控制信息APCI 控制域定义抗报文丢失和重复传送的控制信息、报文传输的启动和仃止、传输连接的监视。控制域的这些类型被用于完成计数的信息传输的（I格式）、计数的监视功能（S格式）和不计数的控制功能（U格式）。
104规约 104：是厂站与配网主站进行通讯的规约，以以太网为载体，服务模式是平衡模式。 用于远动控制通信的，用于调度自动化系统，厂站之间的通讯； 104规约的报文帧分为三类，I帧，S帧，U帧； I帧为信息帧，用于传输数据，长度大于6个字节，为长帧； S帧为确认帧，用于确认接收的I帧，长度为6个字节，为短帧； U帧为控制帧，用于控制启动/停止/测试，长度为6个字节，为短帧； 长帧报文分为APCI和ASDU两个部分，统称为APDU，而短帧报文只有APCI部分；APCI的6个字节的构成：起动字符68H，1个字节；后面的报文长度，1个字节（最大253）；控制域位组，4个字节；区分I,S,U帧： I帧的4字节控制域位组规定为：字节1和字节2位发送序号，字节3和字节4为接收序号； 注意： 1.由于字节1和字节3的最低位固定为0，不用于构成序号，所以在计算序号时，要先转换成十进制数值，再除以2； 2.由于低位字节在前，高位字节在后，所以计算时要先做颠倒； S帧的字节1固定为01H，字节2固定为00H，字节3和字节4位接收序号计算时仍要注意以上两点； U帧的字节2,3,4均固定为00H，字节1包含TESTFR,STARTDT,STOPDT三种功能，同时只能激活其中的一种功能；启动（STARTDT）和停止（STOPDT）都是由主站（104的客户端）发起的，先由主站发送生效报文，子站随后确认。而主站和子站都可发送测试（TESTFR）报文，由另一方确认。 客户端发起：（请求连接报文和确认连接报文） STARTDT：68 04 07 00 00 00（启动激活）；68 04 0B 00 00 00（启动确认） 07 = 00000111，最后两个1表示信息传输格式为U格式，倒数第3个1 表示请求连接； 0B = 00001011，最后两个1表示信息传输格式为U格式，倒数第4个1
主站和子站通过IEC60870－5－104规约通讯协议说明 目录 目录 (1) 前言 (1) 一、IEC60870-5-104使用规约数据单元基本结构 (2) 1.1 使用规约数据单元APDU (2) 1.2 使用规约控制信息APCI (2) 1.3 使用服务数据单元ASDU (3) 二、IEC60870-5-104规约的过程描述 (5) 三、IEC60870-5-104规约源码分析（报文分析） (5) 3.1启动连接（U格式） (5) 3.2启动连接确认（U格式） (6) 3.3总召唤（I格式） (6) 3.4总召唤确认（I格式） (6) 3.5数据确认（S格式） (6) 3.6总召唤结束（I格式） (7) 3.7测试连接（U格式） (7) 3.8测试连接确认（U格式） (7) 3.9．遥信信息（I格式） (7) 3.9遥测信息（I格式） (10) 3.10 SOE信息（I格式） (11) 前言 根据全国电力系统控制及其通信标准委员会三届五次会议和最近出版的国标DL/T634.5.104:2002对104规约的参数选择做了如下说明： 1、采用端正101规约中的链路地址和短报文（指链路确认报文） 2、采用召唤一级数据 3、两个字节表示公共地址（站址） 4、两个字节表示传送原因 5、三个字节表示信息体地址 上述3、4、5点和上一次通讯协议具体说明有冲突，为执行国际国内标准，建议根据上述要求对报文做如下修改。 一、IEC60870-5-104使用规约数据单元基本结构 使用规约数据单元：APDU（Application protocal data unit）
使用规约控制信息：APCI（Application protocal control information） 使用服务数据单元：ASDU（Application protocal control unit） APDU=APCI + ASDU 1.1 使用规约数据单元APDU 定义了启动字符、使用服务数据单元的长度规范、可传输一个完整的使用规约数据单元。 ●启动字符：68H（一个字节） ●长度规范：报文最大长度255字节，使用规约数据单元的最大长度为253字节，控 制域的长度是4字节，使用服务数据单元的最大长度为249字节。 ●控制域：控制域定义抗报文丢失和重复传送的控制信息、报文传输的启动和停止、 传输连接的监视。控制域的这些类型被用于完成计数的信息传输的（I格式）、计 数的监视功能（S格式）和不计数控制功能（U格式）。 启动68H 使用规约数据单元的长度(APDU) 控制域八位位组1 控制域八位位组2 控制域八位位组3 控制域八位位组4使用规约控制信息APCI 启动一个字节 长度一个字节 四个控制域八位位组 IEC60870-5-104的使用服务数据单元使用服务数据单元ASDU 最大帧长为249 1.2 使用规约控制信息APCI 控制域定义抗报文丢失和重复传送的控制信息、报文传输的启动和仃止、传输连接的监视。控制域的这些类型被用于完成计数的信息传输的 (I格式)、计数的监视功能(S 发送序号N(S) LSB 0 MSB 发送序号N(S) 接收序号N(R) LSB 0 MSB 接收序号N(R) 0 0 1 接收序号N(R) LSB 0 MSB 接收序号N(R) TESTFR STOPDT STARTDT 1 1 CON ACT CON ACT CON ACT
1)程序启动后，首先发送链路连接请求帧， 68 04 07 00 00 00 起始字符：68H 应用规约数据单元长度（APDU）：04H（4个字节，即07 00 00 00） 控制域第一个八位组：07H --> 0000 0111 由前两位11可知是U格式帧； 由第三四位01可知是链路连接请求帧(TESTFR:CON=0,TESTFR:ACT=0,STOPDT:CON=0,STOPDT:ACT=0,STARTDT:CON=0,STARTDT:ACT=1) 控制域后三个八位组：00H 00H 00H（无意义） 2)随后，接到模拟从站发送来的连接请求确认帧， 68 04 0B 00 00 00 起始字符：68H 应用规约数据单元长度（APDU）：04H（4个字节，即0B 00 00 00） 控制域第一个八位组：0BH --> 0000 1011 由前两位11可知是U格式帧； 由第三四位10可知是链路连接确认帧(TESTFR:CON=0,TESTFR:ACT=0,STOPDT:CON=0,STOPDT:ACT=0,STARTDT:CON=1,STARTDT:ACT=0) 控制域后三个八位组：00H 00H 00H（无意义） 3)主站发送总召唤激活请求命令， 68 0E 00 00 00 00 64 01 06 00 01 00 00 00 00 14 起始字符：68H 应用规约数据单元长度（APDU）：0EH（14个字节，即00 00 00 00 64 01 06 00 01 00 00 00 00 14） 控制域第一个八位组：00H --> 0000 0000 由第一位0可知是I格式帧； 控制域第二个八位组：00H --> 与第一个八位组的第2-8位组成 0000 0000（高位）0000 000（低位） 所以，发送序号N（S）=0（注：I格式帧计数） 控制域第三四八位组：00H 00H --> 0000 0000（第四个八位组，高位）0000 000（第三个八位组的第2-8位，低位） 所以，接收序号N（R）=0（注：I格式帧计数） 类型标识：64H（CON<100>:=总召唤命令） 可变结构限定词：01H（SQ=0，number=1） 传送原因：06H 00H（Cause=6，激活）注：用两个八位组表示传送原因，且低位在前、高位在后，即Cause=0006H，本文中的所有报文顺序都是由高至低。 APDU地址：01H 00H（ADDR=1，即0001H，低位在前，高位在后） 信息体地址：00H 00H 00H（低位在前，高位在后） 信息体元素：14H（召唤限定词QOI=20，站召唤全局） 4)从站发送总召唤激活确认命令， 68 0E 00 00 02 00 64 01 07 00 01 00 00 00 00 14 起始字符：68H 应用规约数据单元长度（APDU）：0EH（14个字节，即00 00 00 00 64 01 06 00 01 00 00 00 00 14） 控制域第一个八位组：00H --> 0000 0000 由第一位0可知是I格式帧； 控制域第二个八位组：00H --> 与第一个八位组的第2-8位组成 0000 0000（高位）0000 000（低位）
101、104规约报文解析方法 一、电力系统数据通信协议体系 IEC60870-5系列：远动通信协议体系 IEC60870-6系列：计算机数据通信协议体系 IEC61850-7系列：变电站数据通信协议体系 IEC60870-5系列； IEC TC57 WG03（远动规约） 配套标准 IEC60870-5-101：基本远动任务 IEC60870-5-102：电能累计量 IEC60870-5-103：继电保护 IEC60870-5-104：IEC60870-5-101的网络访问 其他规约类型；CDT、、MODBUS等。 二、远动传输规约IEC60870-5-104的解析方法 1)程序启动后，首先发送链路连接请求帧，68 04 07 00 00 00 起始字符：68H
应用规约数据单元长度（APDU）：04H （4个字节，即07 00 00 00） 控制域第一个八位组：07H --> 0000 0111 由前两位11可知是U格式帧； 由第三四位01可知是链路连接请求帧2)随后，接到模拟从站发送来的连接请求确认帧， 68 04 0B 00 00 00 起始字符：68H 应用规约数据单元长度（APDU）：04H （4个字节，即0B 00 00 00） 控制域第一个八位组：0BH --> 0000 1011 由前两位11可知是U格式帧； 由第三四位10可知是链路连接确认帧3)主站发送测试链路询问帧， 68 04 43 00 00 00 控制域第一个八位组：43H --> 0100 0011 由前两位11可知是U格式帧；
由第七八位01可知是链路测试请求帧4）从站发送链路测试确认帧； 68 04 83 00 00 00 控制域第一个八位组：43H --> 0100 0011 由前两位11可知是U格式帧； 由第七八位11可知是链路测试确认帧5）主站发送总召唤激活请求命令；
104 规约简介 一 . 概述： 101、104规约属于问答式异步通信方式。104必须与101规约同时配套使用。2002年国家经贸委正式发布，104规约的核心部分ASDU应用服务数据单元是101规约的定义，结合超高压公司的使用范围，对104规约的报文格式做一说明以便大家理解。更详细的请看104和101的2002年正式版本。104应用在tcp/lp 的1、2、3、4、7、层。 二 . 104报文格式 1．APCI应用规约控制信息：它是所有发送/接收的报文头并可以单独发送。 APDU长度最大253，要除去启动符 68H和其本身 APDU是全报文 ASDU：应用服务数据单元 2．控制域分类： 控制域八位位组分为3种格式，每种格式的定义内容不一样。 a. I格式：信息传输格式 b.U格式：未编号的控制功能类型格式
TEST.SPOPDT STARTDT 确认/生效只有一个是“1”之可能出03/13/23/43/83/07/0B 不可能出现其他码 c. S 格式 带编号的监视功能 例如： 发/收一组码： 68 04 01 00 96 77 这就S 格式，这是确认报文，在收报文经常出现。刚开机时用于链路连接，收发两端都收到这个报文说明链路通了，可以发其它命令报文。如果链路不通，主站会连发此报文 2． ASDU 格式 应用服务数据单元 即信息区传输格式 传送原因： 1字节/2字节 各系统自定义，我们系统定义2字节。101定义1个字节。 公共地址： 1字节/2字 各系统自定义 我们系统定义2字节。101定义1个字节 信息对象地址：1字/2字节/3字节 我们系统定义3个字节，可以转16777215个信息，实际上2个字节就够65535。101定义2个字节。 可变帧结构限定词： 7位定义长度，最大127个信息。 SQ=0 每个信息都带地址。 SQ=1 只有带一个有起始地址，其他信息不带地址，按顺序排列，全YX 、全YC 时SQ 都为1. 信息：最少一个字节，例如一个遥信，最多的可达9个字节，SOE8个字节。 3． 主站的发送报格式 这里仅介绍三种格式 总召唤 召唤电量 YK （双点YK,现场都双点YK ）下面于 分别介绍 a. 总召唤报文格式