IEC60870-5-104规约介绍

--------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- 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）。

IEC-60870-5-104通讯规约的特点及应用摘要：规约简单的说就是指在电力系统中,发送信息端与接受信息端对所发送数据的报文格式封装与解封装的一套约定。

为了实现规约的标准化,国际电工委员(International Electrotechnical Commission)制定了一系列的远动规约的基本标准,并在此基础上制定了基于TCP/IP协议的IEC 60870-5-104国际标准,用以对地理广域过程的监视和控制。

本文主要说明介绍IEC-60870-5-104规约的基本内容，并以IEC-60870-5-104在变电站和配电网的应用为例，说明了IEC-60870-5-104的作用以及优势。

关键字：104规约；优势；数据传输；FTU；1.IEC-60870-5-104规约的介绍1.1 一般体系结构104规约定义了开放的TCP/IP接口的使用，包含一个由传输IEC 60870-5-101ASDU的远动设备构成的局域网的例子。

包含不同广域网类型(如X.25，帧中继，ISDN，等等)的路由器可通过公共的TCP/IP-局域网接口互联。

图1所示为一个冗余的主站配置与一个非冗余的主站配置。

1.2 规约结构IEC 60870-5-104远动规约使用的参考模型源出于开放式系统互联的ISO-OSI参考模型，但它只采用其中的5层，IEC 60870-5-104规约是将IEC60870-5-101与TCP／IP提供的网络传输功能相结合。

根据相同的定义，不同的ASDU(应用服务数据单元)，包括IEC 60870-5全部配套标准所定义的ASDU，可以与TCP/IP相结合。

IEC 60870-5-104实际上是处于应用层协议。

基于TCP/IP 的应用层协议很多，每一种应用层协议都对应着一个网络端口号，根据其在传输层上使用的是TCP协议(传输控制协议)还是UDP协议(用户数据报文协议)，端口号又分为TCP端口和UDP端口，为了保证可靠地传输远动数据，IEC60870-5-104规定传输层使用的是TCP协议，因此其对应的端口号是TCP端口。

IEC104报⽂解释IEC 60870-5-104 ⽹络传输规约是国际标准规约，主要应⽤于电⼒系统变电站计算机监控系统或RTU 与主站SCADA 系统之间的数据通信。

控制站与被控制站之间的⽹络通信底层采⽤TCP/IP 协议[1]，应⽤层协议采⽤IEC60870-5-104 传输规约[2-3]。

1 应⽤层协议IEC 60870-5-104 传输规约格式与报⽂分析[2-5]1.1 控制功能传输格式控制功能传输帧主要⽤于测试链路、控制启/停数据传输，如表1所⽰。

报⽂内容为：表1 控制功能传输格式启始字APDU 长度控制域1 控制域2 控制域3 控制域400 00 0068 04 STARTDT、STOPDT、TESTFR（1）TRAN：68 04 43 00 00 00，测试链路。

（2）RECV：68 04 83 00 00 00，确认。

（3）TRAN：68 04 13 00 00 00，停⽌数据传送。

（4）RECV：68 04 23 00 00 00，确认。

（5）TRAN：68 04 07 00 00 00，启动数据传输。

（6）RECV：68 04 0B 00 00 00，确认。

TCP/IP 建⽴连接后，控制站发送测试TESTFR指令对已建⽴的连接进⾏测试，并得到被控制站返回的TESTFR 确认；控制站必需发送STARTDT 指令来激活该连接中的⽤户数据传输，被控制站响应这个STARTDT 指令。

被控制站的待发数据只有在STARTDT 被确认后才能发送数据。

1.2 监视功能传输格式监视功能传输格式如表 2 所⽰。

监视功能传输帧主要⽤于数据帧确认，即当主站正确收到1 帧或多帧APDU 后要进⾏确认并返回接收帧的序列号。

表2 监视功能传输格式启始字APDU 长度控制域1 控制域2 控制域3 控制域468 01 01 00 接收序号接收序号1.3 信息传输格式1.3.1 总召唤总召唤报⽂格式及内容分析如下：（1）TRAN：68 0E 00 00 00 00 64 01 06 00 01 00 00 00 00 14，总召唤命令。

IEC60870-5-104规约介绍引言IEC60870-5-104是国际电工委员会(IEC)制定的一项用于远程监控和控制系统之间的通信规约。

该规约定义了一种标准化的通信协议，用于在电力工程等领域中实现远程监控和控制功能。

本文将详细介绍IEC60870-5-104规约的结构和特性。

规约结构IEC60870-5-104规约是基于客户端-服务器模型的，其中包含以下几个主要组成部分：建立连接建立连接是IEC60870-5-104规约中的第一个步骤。

客户端初始化连接请求，然后服务器确认连接并建立双向通信。

建立连接时，可以选择使用不同的传输层协议，如TCP/IP或UDP/IP。

帧结构在IEC60870-5-104规约中，帧是通信的基本单位。

每个帧由标识符、长度和数据组成。

标识符用于标识帧的类型和目的，长度表示数据的长度，数据包含了要传输的信息。

传输功能IEC60870-5-104规约提供了多种传输功能，包括单点信息(Single-Point Information)、双点信息(Double-Point Information)、步长位置信息(Step Position Information)等。

这些功能可以用于远程监控和控制系统中不同类型的数据传输。

传输控制为了确保可靠的数据传输，IEC60870-5-104规约提供了传输控制功能。

这包括对数据帧进行排序、重传以及接收确认等功能。

传输控制功能可以提高通信的可靠性和稳定性。

应用层功能IEC60870-5-104规约还定义了一些应用层功能，用于处理远程监控和控制系统的特定需求。

这些功能包括时钟同步、参数配置、事件记录等。

特性和优势IEC60870-5-104规约具有如下几个特性和优势：高效性IEC60870-5-104规约使用二进制编码格式，可以提供更高的数据传输效率。

相比于其他规约，如IEC60870-5-101规约，它能够更高效地传输数据，减少通信延迟。

远动传输规约之IEC60870-5-104篇(2009-02-02 10:33:57)转载▼标签：104规约104规约下载1)IEC-60870-5-104的规约结构IEC-60870-5-104远动规约使用的参考模型源出于开放式系统互联的ISO-OSI参考模型，但它只采用其中的5层，其结构如图所示：IEC60870-5-104实际上是将IEC60870-5-101与TCP／IP（Transmission Control Protocol ／Internet Protocol）提供的网络传输功能相组合，使得IEC60870-5-101在TCP／IP内各种网络类型都可使用，在上图的5层参考模型中，IEC60870-5-104实际上处于应用层协议的位置；基于TCP/IP的应用层协议很多，每一种应用层协议都对应着一个网络端口号，根据其在传输层上使用的是TCP协议（传输控制协议）还是UDP协议（用户数据报文协议），端口号又分为TCP端口号和UDP端口号，其中TCP协议是一种面向连接的协议，为用户提供可靠的、全双工的字节流服务，具有确认、流控制、多路复用和同步等功能，适用于数据传输，而UDP协议则是无连接的，每个分组都携带完整的目的地址，各分组在系统中独立地从数据源走到终点，它不保证数据的可靠传输，也不提供重新排列次序或重新请求功能，为了保证可靠地传输远动数据，IEC60870-5-104规定传输层使用的是TCP协议，因此其对应的端口号是TCP端口。

IEC60870-5-104规定本标准使用的端口号为2404，并且此端口号已经得到IANA（互联网地址分配机构，Internet Assigned Numbers Authority）的确认。

对于基于TCP的应用程序来说，存在两种工作模式，即服务器模式和客户机模式。

服务器模式和客户机模式的区别是，在建立TCP连接时，服务器从不主动发起连接请求，它一直处于侦听状态，当侦听到来自客户机的连接请求后，则接受此请求，由此建立一个TCP连接，服务器和客户机就可以通过这个虚拟的通信链路进行数据的收发。

104规约和101规约的应用场景以104规约和101规约的应用场景为标题引言：在计算机网络中，通信协议起着至关重要的作用，它定义了数据的传输规则和格式，保证了数据的可靠传输和正确解析。

而在互联网领域，104规约和101规约是两种常用的通信协议。

本文将分别介绍104规约和101规约的应用场景，并对比它们的特点，帮助读者更好地理解和应用这两种规约。

一、104规约的应用场景104规约，也称为IEC 60870-5-104规约，是一种在电力行业广泛应用的通信协议。

它主要用于电力系统的自动化控制和监测，保障电力系统的安全稳定运行。

1. 电力系统监控与控制104规约可以用于监控和控制电力系统中的各种设备，如发电机、变压器、开关等。

通过与设备进行通信，可以实时监测设备的运行状态、测量数据和告警信息，并进行相应的控制操作。

2. 电力调度与管理104规约还可以用于电力调度与管理系统，用于实现对电力系统的调度计划、负荷预测、供需平衡等功能。

通过与各个电力设备的通信，可以实时获取各个设备的运行状态和负荷情况，从而进行合理的调度和管理。

3. 电力设备维护与管理104规约还可以用于电力设备的维护与管理，包括设备的巡检、维修、保养等工作。

通过与设备进行通信，可以实时获取设备的运行状态和故障信息，及时进行维护与管理，保证设备的正常运行。

二、101规约的应用场景101规约，也称为IEC 60870-5-101规约，是一种在工业自动化领域广泛应用的通信协议。

它主要用于监控和控制工业过程中的各种设备，实现工业自动化的目标。

1. 工业过程监控与控制101规约可以用于监控和控制工业过程中的各种设备，如阀门、传感器、执行器等。

通过与设备进行通信，可以实时监测设备的运行状态、测量数据和告警信息，并进行相应的控制操作，实现工业过程的自动化控制。

2. 数据采集与传输101规约可以用于工业数据的采集与传输，包括采集现场设备的数据和将数据传输到上层监控系统。

IEC-60870-5-104规约解析概述摘要：本文介绍了国际电工委员会制定的基于TCP/IP 协议的电网调度主站与场站端子站通讯协议——IEC-60870-5-104的体系结构、参考模型、传输帧格式及传输报文分析。

关键词：TCP/IP IEC-60870-5-1041 引言鉴于电站与调度主站通讯大量采用IEC-60870-5-104规约，为普及规约基础知识，为从事相关工作的同事在处理异常时提供帮助，将IEC-60870-5-104规约的数据单元基本结构、传输过程、报文分析在文中进行阐述。

1 IEC60870-5-104规约数据单元基本结构IEC60870-5-104的数据单元APDU 由应用规约控制信息APCI 和应用服务数据单元ASDU 组成。

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（I 格式）、计数的监视功能（S 格式）和不计数控制功能（U 格式）。

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)和不计数的控制功能(U 格式)。

信息传输格式类型(I 格式)的控制域不计数的控制功能(U格式)类型的控制域1.3 应用服务数据单元ASDU应用服务数据单元ASDU由数据单元标识符和一个或多个信息对象所组成。

数据单元标识符在所有应用服务数据单元中常有相同的结构，一个应用服务数据单元中的信息对象常有相同的结构和类型，它们由类型标识域所定义。

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。

许继变电站自动化系统的104通信规约（起草廖泽友）1 前言本文是许继电气公司的变电站自动化产品贯彻执行IEC60870-5-104标准的通信规约。

本通信规约完全执行IEC60870-5-104标准，它描述了许继电气公司CBZ8000变电站自动化系统中的继电保护自动化产品的实际运用情况，以供产品的开发和使用参考。

2 引用标准IEC60870-5-104：2000 INTERNATIONAL STANDARD。

3 规约3.1 通信接口10M/100M以太网TCP/IP接口。

3.2 报文格式每个报文（APDU）包括下列元素：一个启动字符，ASDU的规定长度，控制域以及数据（ASDU）（见图1）。

用于控制目的时，也可以传送无数据（ASDU）的固定长报文（见图2）。

启动字符 68H 定义了数据流中的起点。

图 1 可变长的报文格式定义图2 固定长的报文格式定义APDU的长度域定义了APDU体的长度，它包括四个控制域八位位组和ASDU。

第一个被计数的八位位组是控制域的第一个八位位组，最后一个被计数的八位位组是ASDU的最后一个八位位组。

ASDU的最大长度限制在249以内，因为APDU域的最大长度是253（APDU最大值=255减去启动和长度八位位组），控制域的长度是4个八位位组。

3.2.1控制域三种类型的控制域格式用于编号的信息传输（I格式），编号的监视功能（S 格式）和未编号的控制功能（U格式）。

控制域第一个八位位组的第一位比特 = 0 定义了I 格式， I 格式的APDU 常常包含一个ASDU. I 格式的控制信息如图3所示。

比特 8 7 6 5 4 3 2 1八位位组 1 发送序列号 N(S) LSB0 MSB 发送序列号 N(S)接收序列号 N(R) LSBMSB 接收序列号 N(R)八位位组 4八位位组 3八位位组 2 图 3 信息传输格式类型（ I 格式）的控制域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 定义了S 格式. S 格式的APDU 是固定长的报文格式. S 格式的控制信息如图4所示。