104远动规约学习笔记
使用国产的PMA规约软件来模拟104的主站，与西门子SICAM eRTU装置进行104通讯测试。在过程中，发现当双方静止一段时间后，PMA软件(主站)发S帧，但立刻报“接收失败,重新链路!:10053”错误。这个问题困扰了我一段时间，不知道这是哪一边出的问题。后来，我用秒表测量了PMA软件收到从站最后一帧I帧至发出S帧的间隔时间，均为15秒多一点。查阅104规约文本后，我理解规约的原意是这样的：对于最后一次总召命令后从站回应的长帧报文(I帧)，主站需发送S帧来确认，何时发送是受两个参数触发的：t2和w，两者应是“或”的关系，即任何一个达到就发送S帧确认。在这之前的召唤过程中，主站是通过每一次的总召唤命令，对上一次的从站答复进行确认的(接收序号)。但最后一次总召命令后，主站只能通过t2超时发S帧来确认(此时从站回应的I帧数量小于w)。如果这一步成功，且双方仍然保持静止(即没有I帧报文发送)，后面又将以t3为循环间隔时间，双方通过发测试帧(U帧)来维持链路，直至双方有新的I帧报文进行发送。根据测到的间隔时间，我认为PMA软件设置的t2是15秒(或实际效果是15秒)，而没有设为规约推荐的10秒，造成主站的t2>=从站的t1(要求t2小于t1)，从站在收到S帧之前因t1超时而关闭socket。后来联系该软件的作者，修改软件中相应的设置(PMA软件版本也由2.85调为2.87)，再试时问题已消除。
超时的定义
参数默认值备注选择值
t0 30s 连接建立的超时
t1 15s 发送或测试APDU的超时
t2 10s 无数据报文t2 t3 20s 长期空闲t3 >t1状态下发送测试帧的超时 所有超时值的最大范围：1 到255s，精确到1s。 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； 为了防止I格式报文在传送过程中丢失或重复传送，IEC 60870-5-104的I格式报文的控制域定义了发送序号N(S)和接收序号R(S)，发送方每发送一个I格式报文，其发送序号应加1，接收方每接收到一个与其接收序号相等的I格式报文后，其接收序号也应加1。需要注意的是，每次重新建立TCP连接后，调度主站和子站RTU的接收序号和发送序号都应清零，因此在双方开始数据传送后，接收方若收到一个I格式报文，应判断此I格式报文的发送序号是否等于自己的接收序号。若相等则应将自己接收序号加1，若此I格式报文的发送序号大于自己的接收序号，这说明发送方发送的一些报文出现了丢失；若此I格式报文的发送序号小于自己的接收序号，这意味着发送方出现了重复传送。此外，I格式和S格式报文的接收序号表明了发送该报文的一方对已接收到的I格式报文的确认，若发送方发送的某一I格式报文后长时间无法在对方的接收序号中得到确认，这就意味着发生了报文丢失。当出现上述这些报文丢失、错序的情况时，通常意味着TCP连接出现了问题，发送方或接收方应关闭现在的TCP连接然后再重新建立新的TCP连接，并在新的TCP连接上重新开始会话过程。在主站端和子站RTU端进行通信时，接收方可以使用S格式报文（当有应用服务单元需要发送给对方时，可使用I格式报文）对已接收到的I格式报文进行确认，以免发送方超时收不到确认信息而重新建立TCP 连接。这就存在一个接收方收到多少个I格式报文进行一次确认的问题，以及发送方应在多少个I格式报文未得到确认时停止发送数据。IEC 60870-5-104规定了两个参数k和w，其取值范围为1到32767，其中k表示发送方在有k个I格式报文未得到对方的确认时，将停止数据传送，w 表示接收方最迟在接收了w个I格式报文后应发出认可；IEC 60870-5-104规定k和w的默认值分别为12个APDU和8个APDU。在实际中，k和w的具体取值可以根据TCP连接双方的数据通信量来加以确定，对于子站RTU端来说，每收到一个调度端的I格式报文都应立即进行响应，其w的取值实际上为1，由于RTU端可以循环向调度端发送遥信、遥测等信息，因此k的取值与其循环发送的定时 周期有关，通常12到20个APDU就足够了；对于主站端，由于不停接收到RTU的数据，因此应及时地给以确认，通常w取小于8个APDU的值。 2.4 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。每次建立连接时，RTU都调用socket的listen( )函数进行侦听，主站端调用socket 的connect( )函数进行连接，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。 --------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- 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 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)。 检测规程、标准及验收标准 1)DL/T 814-2002 配电自动化功能规范 2)DL/T 721-2000 配电网自动化系统远方终端 3)GB/T13729-2002 远动终端设备 4)DL/T 634.5-101远动设备及系统标准传输协议子集第101部分 5)DL/T 634.5-104远动设备及系统标准传输协议子集第104部分 6)Q/GDW 370城市配电网技术导则 7)Q/GDW 382配电自动化技术导则 8)生配电[2009]196号《配电自动化试点建设与改造技术原则》 9)GB/T 14598.10-2007《电气继电器第22-4部分：量度继电器和保护装 置的电气骚扰试验-电快速瞬变/脉冲群抗扰度试验》 10)GB/T 14598.14-1998《量度继电器和保护装置的电气干扰试验第2部分： 静电放电试验》 11)GB/T 14598.18-2007《电气继电器第22-5部分：量度继电器和保护装 置的电气骚扰试验-浪涌抗扰度试验》 12)GB/T 7261-2008《继电保护和安全自动装置基本试验方法》 13)DL/T 478-2001《静态继电保护及安全自动装置通用技术条件》 14)GB/T 15145-2008《输电线路保护装置通用技术条件》 15)Q/701-205.000-2010《质量手册》 16)Q/701-205.002-2010《环境和职业健康安全管理手册》 传输规约检验 1 101规约连通性测试 测试结果符合规约要求则填“√”，测试结果不符合规约要求则填“×”。 2 104规约连通性测试 测试结果符合规约要求则填“√”，测试结果不符合规约要求则填“×”。 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1 104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。 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 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 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 电力系统通讯管理机给调度上送数据时，主要以IEC104规约为主。但104对大部分人来说还是不容易搞清楚。主要是IEC104里面功能比较全，所以涉及方面太多。本文只在通讯帧格式方面举例说明一下。帮助大家了解IEC104的通讯方式。 IEC104处理遥测一般是整型数据，有的调度要求浮点上送，可以参考文章“浮点型IEEE-754转成整型数据方法”。 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版只是在97版上扩展了遥测、遥信等信息体基体址，区别如下： 类别1997版基地址2002版基地址 遥信1H------400H1H------4000H 遥测701H------900H4001H------5000H 遥控B01H------B80H6001H------6100H 设点B81H------COOH6201H------6400H 电度C01H------C80H6401H------6600H 二、一些报文字节数的设置 类别配置方式 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 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）U格式是用来激活/终止链路 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）I格式是用来控制站与被控站的信息传输的。 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：S帧用于监视。S格式用来确认收到I帧的个数 101.104子站端通讯规约 101规约和104规约常用于调度中心和子站之间通讯。 101规约一般用于串口通讯，也可用UDP方式； 104规约则用于网络通讯，采用TCP/IP方式。 目前公司在eComm和DCAP系统中只有101规约和104规约发送端（即子站端/从站端）软件，没有接收端（即主站端）软件；而PDS 系统中，有101规约和104规约接收端（即主站端）软件，以及104规约发送端（即子站端）软件。 步骤 1确认信息 (1)101串口UDP 104 网口TCP/TIP 提供本机和对方IP 和端口 (2)配置文件公共地址链路地址域长度单点遥还是双点遥 信信息对象地址长度等 主站-〉子站总召报文：68 09 09 68 73 1F 64 01 061F0000 14 30 16 链路地址传送原因公共地址信息对象地址 (3) 点表数据对照表 2新建通讯设备 ※DCAP 参数数据管理工具 ※ECOMM 新建通讯设备 新建通讯设备类型为TCPSERVER 查看安装盘中是否有101.104规约 Config104.exe 必须和数据库ecomm.mdb 在同一个 文件目录下 3修改配置 DCAP 在Comm101Rtu.ini 中修改其相关配置 ECOMM 进入Config104XML.exe 新建配置,另存一个文件如 104xml 4生成数据对照表 ※DCAP 用CTMfor104.exe根据已给点表生成数据对照表ECOMM 在进入Config104XML.exe 新建配置,另存一个文件如 104xml 后修改其配置 5启动通讯程序 DCAP 启动Comm101Rtu.exe ECOMM 新建通道在Root (ecomm节点)上新建通道把已另存的104xml文件上传到通道启动Ecommserver =调试诊断 附件6 配电自动化系统应用 DL/T634.5104-2009实施细则（试行） 配电自动化系统应用DL/T634.5104-2009实施细则 1 范围 本标准规定了配电自动化系统应用DL/T634.5104-2009标准时（简称104规约）的通信报文格式、数据编码及传输规则，扩展了故障录波文件、历史数据文件、参数整定及软件升级业务应用104规约的通信服务传输过程。 本标准适用于国家电网公司采用101规约的配电自动化系统设计与应用。 2 规范性引用文件 下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，仅所注日期的版本适用于本文件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。 DL/T634.5101-2002（IDT. IEC 60870-5-101：2002）远动设备及系统第5部分：传输规约第101篇：基本远动任务的配套标准 DL/T 719-2000（IDT. IEC60870-5-102：1996）远动设备及系统第5部分：传输规约第102篇：电力系统电能累计量传输配套标准 DL/T 667-1999（IDT. IEC60870-5-103：1997）远动设备及系统第5部分：传输规约第103篇：继电保护设备信息接口配套标准 DL/T 634.5104（IDT. IEC 60870-5-104：2009）远动设备及系统第5-104部分：传输规约采用标准传输协议集的IEC 60870-5-101网络访问 GB/T 18657.1-2002（IDT IEC 60870-5-1：1990）远动设备及系统第5部分：传输规约第1篇：传输帧格式 GB/T 18657.2-2002（IDT IEC 60870-5-2：1992）远动设备及系统第5部分：传输规约第2篇：链路传输规约 GB/T 18657.3-2002（IDT IEC 60870-5-3：1992）远动设备及系统第5部分：传输规约第3篇：应用数据的一般结构 GB/T 18657.4-2002（IDT IEC 60870-5-4：1993）远动设备及系统第5部分：传输规约第4篇：应用信息元素的定义和编码 GB/T 18657.5-2002（IDT IEC 60870-5-5：1995）远动设备及系统第5部分：传输规约第5篇：基本应用功能 IEEE 802.3 信息技术电讯与系统间信息交换局域网与城域网特殊要求第3部分：载波侦听多址访问冲突检测（CSMA/CD）访问方法与物理层规范 RFC791 互联网协议请求注释791 RFC793 传输控制协议请求注释793 RFC894 以太网上的互联网协议 RFC1661 点对点协议（PPP） RFC1662 HDLC帧上的PPP RFC1700 赋值，请求注释1700 RFC2200 互联网正式协议标准集，请求注释2200 IEC870-5-101规约 1.概述 本篇介绍主站和RTU之间通讯的IEC870-5-101规约，该规约有两种传输方式：平衡式和非平衡式传输，在点对点和多个点对点的全双工通道结构中采用平衡式传输方式，在其它通道结构中只采用非平衡式传输方式。平衡式传输方式中101规约是一种“问答+循环”式规约，即主站端和子站端都可以作为启动站；而当其用于非平衡式传输方式时101规约是问答式规约，只有主站端可以作为起动站。 2.帧格式简单说明 2.1 2.2 2.3长度L 长度L包括控制域、地址域、用户数据区的字节数，为二进制数。 2.4 DIR：传输方向位 =0：表示报文是主站向子站传输。 =1：表示报文是子站向主站传输(部版101有用)。 PRM：启动报文位 =0：从动站,报文为确认报文或响应报文。 =1：启动站，报文为发送或请求报文。 FCB：帧计数位：启动站向从动站传输 启动站向从动站传输新一轮的发送/确认、请求/响应服务 时，将前一轮FCB取相反值。 FCV：帧计数有效位：启动站向从动站传输 =0：表示FCB变化无效。 =1：表示FCB变化有效。 ACD：要求访问位：主站做从动站时ACD位无实际意义，ACD=0。 子站做从动站时ACD=0：表示子站无1级用户数据； ACD=1：表示子站有1级用户数据，希望向主站传输。 DCF：数据流控制位：从动站向启动站传输 =0：表示子站可以继续接收数据。 =1：表示子站数据区满，无法接收新数据。 功能码（D3—D0）：功能码范围为0—15（00H—0FH）；功能码代表的意义较为烦 琐，参考《关于基本远动任务配套标准的说明》（远动设备及 系统传输规约）。 2.5链路地址域 链路地址域为子站站址。 2.6帧检验和 帧检验和是控制、地址、用户数据区所有字节的算术和（不考虑溢出位即256模和）。 3.非平衡式传输—即主站作为启动站的各种报文 3.1 主站的询问顺序 对于点对点和多个点对点的通道结构，主站或子站复位后首先进行初始化，总召唤和时钟同步后系统转入正常，然后在循环召唤2级用户数据的序列中定期插入按照分组召唤方式和按顺序收集各组数据进行召唤。在子站回送的报文中如果ACD=1，则立即收集1级用户数据，1级用户数据收集完后，转向上述循环询问过程，此种循环召唤过程可以被中断，如被召唤电度、遥控等。 3.2复位远方链路报文 子站确认帧（M_RL_NA_1 CON） 3.3 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 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； 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 远动规约104 远动规约是站端RTU和调度系统进行信息交互的接口，随着软硬件技术的发展，远动规约也在不断地变化和发展。国际和国内使用的远动规约多种多样，即使对于同一种规约，其传输格式也会因不同国家﹑不同生产厂家而不同；为了统一这种混乱局面，实现远动规约的标准化，国际电工委员会TC-57技术委员会制定了一系列远动规约的基本标准[1-5]，并在此基础上制定了 IEC60870-5-101远动规约，我国在非等效采用此规约的基础上制定了相应的配套标准 DL/T634-1997[6]。IEC60870-5-101为了提高通信的实时性，采用了只有物理层、数据链路层、应用层3层的增强性规约结构（EPA）[6]，应用层直接映射到数据链路层，加强了信息的实时性。在点对点和多个点对点的全双工配置下，此配套标准可以采用平衡式传输以发挥其内在潜力，此情况下由主站启动的链路传输服务有[7]： （1）由主站向子站循环询问越限的测量值的二级用户数据； （2）由主站定期召唤和询问全数据（包括状态量、测量值、变压器分接头位置、水位、频率）； （3）由主站定期召唤电度量； （4）由主站向子站定期进行时钟同步； （5）由主站向子站发送控制断路器命令、调节步命令、设点命令、装载命令等； （6）当事故发生后，由主站向子站召唤事故顺序记录，包括状态量和继电保护信号的事故顺序记录； （7）支持文件传输，主站可以召唤故障录波装置记录扰动数据的数据文件。 由从站触发启动的链路传输服务主要是： （1）子站发生状态变位时主动传送的一级用户数据； （2）定时向主站传送子站的全数据，传送周期由子站的参数确定。如果子站长时间没有接受到主站的信息，子站将缩短向主站传送全数据的周期，并变为向主站循环传送全数据。 采用子站主动向主站传送状态变位和全数据有两个优点； （1）子站发生状态变位后向主站传送的时间大大缩短； （2）如果由主站向子站传输的下行通道质量不好或中断情况下，上行信息的全数据和状态变位尚能保证向主站传送。 IEC60870-5-101提供了在主站和远动RTU之间发送基本远动报文的通信文件集，它适用的网络拓扑结构为点对点﹑多个点对点﹑多点共线﹑多点环形和多点星形网络配置的远这意味着必须使但它要求在主站和每个远动子站之间采用固定连接的数据电路，动系统中， 用固定的专用远动通道。随着欧美一些国家调度主站与变电站RTU的通信已逐步采用以太数据网，远动报文可能通过一些可以进行报文存贮和转发的数据网络进行传输，这些数据网络仅仅在主站和远动子站之间提供虚拟的数据电路，因此这种网络类型将使得报文传输出现延时，其延时可在相当大的时间范围内变化并和网络的通信负荷有关。一般而言，可变的报文延时时间意味着不可能采用在IEC60870-5-101中所定义的主站和远动子站之间的链路层，为此，国际电工委员会（IEC）第57技术委员会（TC57）的第3工作组（WG03）于1998年8月制定了IEC60870-5-104标准（CDV），我国也制定了相应的配套标准 DL/T634.5104-2002。IEC60870-5-104协议的名称为“采用标准传输协议子集的IEC60870-5-101的网络访问”（Network access for IEC 60870-5-101 using standard transport profiles）。此协议是将IEC60870-5-101标准用于TCP/IP网络，当调度主站与变电站连接到以太数据网，变电站RTU与调度主站通信时，通信规约则应采用IEC60870-5-104标准。 2 IEC60870-5-104远动规约详述 2.1 IEC-60870-5-104的规约结构104规约报文详解(解剖麻雀_最快速掌握_强力推荐)
104规约报文说明
101、104通信规约测试大纲
104规约
104规约(2002版)报文解析
网络参数及104规约说明-施志晖
104规约简介
104规约报文解释说明
IEC104规约调试例程
101规约和104规约介绍
104规约细则
101规约
完整word版104报文分析
及104规约报文解析方法
IEC104规约报文分析(104报文解释的比较好的文本)
远动规约104
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