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IEC101(104)规约入门培训(免费)

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IEC101 & IEC104规约详解

IEC101 & IEC104规约详解
欢迎各位参加 IEC系列协议研讨会
IEC60870-5-101 IEC60870-5-104
DL/T 634.5101-2002 DL/T 634.5104-2002
自我介绍
王首顶
国电南瑞科技股份有限公司
NARI Technology Development Lt. Co.
高级工程师
IEC TC57 WG03 Member E-mail:topwang@ Tel: 025-3429900-2843
M-BO-TB-1 M-ME-TD-1 M-ME-TE-1 M-ME-TF-1 M-IT-TB-1 M-EP-TD-1 M-EP-TE-1 M-EP-TF-1 M-EI-NA-1
以上都是RTU向主站上送的报文类型
报文类型标识（四） (Type Identification)46》双点命令
C-DC-NA-1
《47》步调节命令
C-RC-NA-1
《48》归一化设定值命令
C-SE-NA-1
《49》标度化设定值命令
C-SE-NB-1
《50》短浮点设定值命令
C-SE-NC-1
《51》32比特串命令
C-BO-NA-1
RTU须逐条对命令确认
报文类型标识（五） (Type Identification)
单个字符 固定帧长报文 （5 Byte） 可变帧长报文 （9-261 Byte）
IEC101的帧格式（一）
• 单个字符 E5
用途： 用于一般确认； 什么事情都没发生； 仅用于对应用报文的回答； 不能用于对链路报文的回答； 优点： 简单；明了；效率高
IEC101的帧格式（二）
• 固定帧长报文
10H
D7 D6
D0

IEC101(104)规约入门培训(免费)

IEC101(104)规约入门培训(免费)
总召唤结束帧
25
召唤电度量
主站
召唤电度量 确认报文 召唤1级数据 召唤电度量确认 召唤1级数据 电度量 召唤1级数据 召唤解释
子站
26
请求1级数据
主站
…… 有1级数据上传 召唤1级数据 1级数据上传
子站
27
请求2级数据
主站
召唤2级数据 有2级数据上传
子站
召唤2级数据 无所请求的数据
28
遥控过程
从动方向 功能码和服务
<0>确认：肯定认可 <1>确认：否定认可
<4>发送/无应答用户数据 无应答 <11>响应：链路状态 <8>响应：用户数据 <9>响应：无所请求的用户数据
16
链路层控制域（平衡模式）
主站到子站
子站到主站
D5 FCB DIR PRM ACD
D7
D6
D4 D3 D2 D1 D0 FCV 23 22 21 20 DFC 功能码
IEC-104
串行
与站内继电保护 设备间通讯
厂站与调度主站 间通讯
串行
以太网
4
101与104的比较 1.相同点
适用范围：厂站与主站之间 规约结构：应用层定义相同
2.不同点
通讯方式：101串行、104以太网 服务类型：101多采用非平衡传输 104多采用平衡传输
5
101规约的两个版本
97版 链路地址长度 传输原因长度 1个字节 1个字节

请求 / 响应（S3） 从动站接收到启动站的请求报文后，用数 据响应启动站的请求。如召唤数据、请求 1数据、请求链路状态等。
11
101帧格式一（固定帧长）

IEC101(104)规约培训解读

IEC101(104)规约培训解读
18
链路层控制域功能码（平衡模式）
启动方向 功能码和服务
<0> 复位远方链路 <1>复位用户进程 <3>发送/确认用户数据 <9>请求链路状态
从动方向 功能码和服务
<0>确认：肯定认可 <1>确认：否定认可
<4>发送/无应答用户数据 无应答 <11>响应：链路状态
19
规约应用层
0x68 Len Len 0x68 Link Control Link Address Application Data Check Code 0x16

信息体地址 标识某具体的信息。 有明确的含义。
应用层公共地址和信息体地址唯一的标识了某个信息点。
24
链路初始化（非平衡101）
主站 请求链路状态 子站
索引
响应链路状态 复位远方链路
肯定确认/否定确认
25
链路初始化（平衡101）
配电主站应用功能
配电主站初始化开始 请求链路状态 FC=9 PRM=1 PRM=0 复位远方链路 FC=0 链路连接已建立 PRM=1 FC=0 PRM=0 PRM=1 链路状态 FC=11 PRM=0 PRM=1 链路被复位，等待 下一帧的FCB=1 FC=0 PRM=0 配电主站初始化结束 后续命令： （1）总召唤 （2）时钟同步 链路连接已建立 FC=0 复位远方链路 FC=9 请求链路状态 链路被复位，等待 下一帧的FCB=1 FC=11 链路状态

请求 / 响应（S3） 从动站接收到启动站的请求报文后，用数 据响应启动站的请求。如召唤数据、请求 1数据、请求链路状态等。
12
101帧格式一（固定帧长）

IEC101规约培训

IEC101规约培训

IEC101典型报文解析（二）
归一化测量值报文分析（0x09）：
68 15 15 68 08 01 09 03 03 01 41 40 60 28 00 44 40 c0 27 00 47 40 00 28 00 36 16
该段报文第七字节0x09为类型标识：表示归一化测量值 第八个字节为0x03为可变帧结构限定词：表示有三个信息，高位为零表示
固定报文头lengthbyte固定报文尾数据单元标识信息体1信息体nasdu报文类型标识一typeidentification1不带时标的单点信息mspna12带时标的单点信息mspta13不带时标的双点信息mdpna14带时标的双点信息mdpta15不带时标的步位置信息mstna16带时标的步位置信息mstta1732位比特串mbona18带时标的32位比特串mbota19归一化测量值mmena110带时标的归一化测量值mmeta111标度化测量值mmenb112带时标的标度化测量值mmetb1报文类型标识二typeidentification13不带时标的短浮点测量值mmenc114带时标的短浮点测量值mmetc115不带时标的累计量mitna116带时标的累计量mitta117带时标的继电保护设备事件mepta118带时标的继电保护设备成组启动事件meptb119带时标的继电保护设备成组输出信息meptc120带变位检出的成组单点信息mpsna121不带品质描述的归一化测量值mmend130带cp56时标的单点信息msptb131带cp56时标的双点信息mdptb132带cp56时标的步位置信息msttb1报文类型标识三typeidentification33带cp56时标的32比特串mbotb134带cp56时标的归一化测量值mmetd135带cp56时标的标度化测量值mmete136带cp56时标的短浮点测量值mmetf137带cp56时标的累计量mittb138带cp56时标的继电保护设备事件meptd139带cp56时标的继电保护设备成组启动事件mepte140带cp56时标的继电保护设备成组输出信息meptf170站端初始化结束meina1以上都是rtu向主站上送的报文类型报文类型标识四typeidentification控制命令45单点命令cscna146双点命令cdcna147步调节命令crcna148归一化设定值命令csena149标度化设定值命令csenb150短浮点设定值命令csenc15132比特串命令cbona1rtu须逐条对命令用相同报文确认报文类型标识五typeidentification系统命令100站总召唤命令cicna1101计数量召唤命令ccina1102读命令crdna1103时钟同步命令ccsna1104测试命令ctsna1105复位进程命令crpna1106延时获得

IEC101(104)规约入门培训()共75页PPT

IEC101(104)规约入门培训()共75页PPT

56、书不仅是生活，而且是现在、过 去和未 来文化 生活的 源泉。 ——库 法耶夫 57、生命不可能有两次，但许多人连一 次也不 善于度 过。— —吕凯 特 58、问渠哪得清如许，为有源头活水来 。—— 朱熹 59、我的努力求学没有得到别的好处， 只不过 是愈来 愈发觉 自己的 无知。 ——笛 卡儿
IEC101(104)规约入门培训()
•
6、黄金时代是在我们的前面，而不在 我们的 后面。
•
7、心急吃不了热汤圆。
•
8、你可以很有个性，但某些时候请收 敛。
•
9、只为成功找方法，不为失败找借口 (蹩脚 的工人 总是说 具不 好)。
•
10、只要下定决心克服恐惧，便几乎 能克服 任何恐 惧。因 为，请 记住， 除了在 脑海中 ，恐惧 无处藏 身。-- 戴尔． 卡耐基 。
拉
60、生活的道路一旦选定，就要勇敢地 走到底 ，决不 回头。 ——左

101规约和104规约介绍

101规约和104规约介绍

101规约和104规约介绍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UDP104 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104xml4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.exeECOMM 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。

IEC101和104规约


4、层次结构
OSI七层体系
应用层 表示层 会话层 传输层 网络层 数据链路层 物理层
IEC 60870-5-101 三层参考模型
“增强性能体系结构” (EPA)
应用层
数据链路层
物理层
远动数据传输规约
－IEC60870-5系列
2019/11/4
IEC60870
12
IEC60870-5-101( V 2.0 ) IEC60870-5-104( V 1.0 )
• 解答疑难问题
• 。。。。。
2019/11/4
IEC60870
15
概要介绍IEC系列协议（一）
• 什么是IEC101，它能解决那些问题
远动设备及系统传输规约第101篇-基本远动任务
问答方式（Polling）
上行信息：遥测，遥信，遥脉，终端设备状态
下行信息：遥控，设点，对时
信息量大，传输机制成熟。
IEC 60870-5-101网络访问
1、应用环境
1.用于变电站与控制中心之间的串行异步数 据通信。
通信口通信参数：1位起始位、1位停止 位、1位偶校验位、8位数据位。
校验方式：纵向和校验 2.使用全双工或半双工通道
3.通讯速率300-9600bps，小于1200bps时， 协议部分应用受到限制。
• IEC101与DL634的关系
IEC101是国际标准。DL634是中国电力行业标 准，而且是从IEC101翻译过来的又增加具有中国 特色的补充规定，但扩充往往又会带来新的矛盾。
2019/11/4
IEC60870
16
选择IEC101协议的理由
一个新的协议是否能被接受
• 传输类型多 • 使用方便、灵活 • 国家、行业命令 • 信息量大 • 大家普遍接受 • 传输的安全性 • 出错处理

104规约学习(非常好)

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。

…………子站回答：68 2D 20 00 02 00 01 A0 14 00 01 00 61 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 目的：子站向主站上送全遥信的最后一帧。

南方电网远动101、104通信规约故障分析及排查基本方法培训讲义

?归一化值?标度化值?短浮点多点设定iec104应用层acpi应用规约控制信息apduapciasdu长度起动字符68hapdu长度最大253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4iec608705101和iec608705104定义的asduiec104应用层3种格式?编号的信息传输格式informationtransmitformat简称i格式?编号的监视功能格式numberedsupervisoryfunctions简称s格式?不编号的控制功能格式unnumberedcontrolfunction简称u格式iec104应用层控制域i格式iec104应用层控制域s格式iec104应用层控制域u格式iec104应用层iec104重要参数kwi格式报文的发送方保存和接收方确认机制?k表示在某一特定的时间内未被dte确认即不被承认的连续编号的i格式apdu的最大数目
0 0 0 0 1 0 0 0 1 0 1 0 0 0 1 1 类型标识(TYP) 可变结构限定词(VSQ) 标识符在 在7.2.3中定义 在7.2.4中定义 在7.2.5中定义 S/E QU 0 SCS 传送原因(COT) 应用服务数据单元公共地址 信息对象地址 SCO＝单命令(在.7中定义) 信息对象 7.2中定义 数据单元
0 0 0 0 0 0 0 0 1 类型标识(TYP) 可变结构限定词(VSQ) 传送原因(COT) 应用服务数据单元公共地址 信息对象地址 0 0 SPI SIQ＝带品质描述词的单点信息(在.1中定义) 7.2中定义 在中定义 在中定义 IV NT SB BL 0 标识符在 在中定义 数据单元 信息对象数i
其他类型： 单点命令 双点命令
应用层
遥控过程：
应用层
遥调举例： 应用服务数据单元∶ C_SE_NA_1设定命令, 规一化值

101_104规约介绍


第 20页
一、101规约简介－－链路层－控制域
CREAWAY
浙江创维
27 主站至子站
26 1 PRM 启动报 文 0
25 帧 计 数 位 FCB 控制域 要求访问位 ACD
24 帧计数有效 位 FCV 数据流控制 位DFC
23
22 21
20
备用 RES
子站至主站
功能码
DFC： 数据流控制位： DFC＝0 表示从动站可以接收后续报文。 DFC＝1 表示从动站接收后续报文将引起数据溢出。 从动(响应)站向报文启动站指出一个立即的连续的后续报文将引起缓冲区溢出。
应用层（第7层）
APDU
LPCI LPCI ASDU
链路层（第2层）
LPDU
IEC60870-5-101/104规约及华东101细则介绍
第 6页
一、101规约简介
1、规约结构 2、物理层 3、链路层 4、应用层
CREAWAY
浙江创维
IEC60870-5-101/104规约及华东101细则介绍
第 7页
• 接收校验
IEC60870-5-101/104规约及华东101细则介绍
第 9页
一、101规约简介－－物理层
CREAWAY
浙江创维
连接方式
点对点
多点对点
多点共线
多点星形
IEC60870-5-101/104规约及华东101细则介绍
第 10页
一、101规约简介
1、规约结构 2、物理层 3、链路层 4、应用层
应用层
模型1：ISO OSI 参考模型 International Standards Organization
表示层 会话层 传输层
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之前的数据长度 • Link Control－－链路控制域 • Link Address－－链路地址域 • Check Code－－校验和，链路控制、链路地
址、应用层数据所有数据累加和的256模值 • Application data－－应用层数据域 • 0x16－－结束字符
13
规约链路层
索引
链路控制域 顾名思义是链路控制域用于链路控制。 链路控制在两个方向分别定义。 链路控制在平衡和非平衡模式下分别定义。 链路控制域占1个字节。
68 L L 68 L.C
L.A A.D CS 16
09 归一化遥测量 02 SQ：0信息对象序列；2个信息对象 03 传输原因：突变 01 应用层公共地址01 01 信息对象地址：0x0701 07 遥测值：0x640a 0a 品质描述：00 64 00 05 信息对象地址：0x0705 07 遥测值：0x730b 0b 品质描述：00 73 00
17
链路层控制域功能码（平衡模式）
启动方向
从动方向
功能码和服务
功能码和服务
<0> 复位远方链路 <1>复位用户进程 <3>发送/确认用户数据
<0>确认：肯定认可 <1>确认：否定认可
<4>发送/无应答用户数据 无应答
<9>请求链路状态
<11>响应：链路状态
18
规约应用层
索引
0x68 Len Len 0x68 Link Control Link Address Application Data Check Code 0x16
IEC-103
与站内继电保护 设备间通讯
厂站与调度主站
IEC-104
间通讯
通讯方式 串行
串行 以太网
4
101与104的比较
1.相同点
适用范围：厂站与主站之间 规约结构：应用层定义相同
2.不同点
通讯方式：101串行、104以太网 服务类型：101多采用非平衡传输
104多采用平衡传输
5
101规约的两个版本
40
1级数据－变位遥信
68 L L 68 L.C
L.A A.D CS 16
01 不带时标的单点信息
02 SQ：1 元素序列；2个信息对象
14 传输原因：总召唤
01 应用层公共地址01
04
00
信息体地址：0x0004 值：合
01
01
00
信息体地址：0x0001 值：分
39
1级数据－总召唤遥信
68 L L 68 L.C点信息 86 SQ：1 元素序列；6个信息对象 14 传输原因：总召唤 01 应用层公共地址01 04 信息体地址：0x0004 00 01 地址：0x0004，值：合 01 地址：0x0005，值：合 00 地址：0x0006，值：分 01 地址：0x0007，值：合 00 地址：0x0008，值：分 01 地址：0x0009，值：合
召唤1级数据
召唤1级数据
召唤1级数据
子站
确认报文
总召唤确认
遥信帧
遥测帧
总召唤结束帧
25
召唤电度量
主站
召唤电度量
召唤1级数据
召唤1级数据
召唤1级数据
子站
确认报文 召唤电度量确认
电度量 召唤解释
26
请求1级数据
主站
…… 召唤1级数据
子站
有1级数据上传 1级数据上传
27
请求2级数据
主站
召唤2级数据
召唤2级数据
8
体系结构
应用层 表示层 会话层 传输层 网络层 链路层 物理层
OSI七层
应用层 链路层 物理层
101三层
索引
应用层 传输层 网络层 链路层 物理层
104规约
9
几点说明
启动站和从动站
发起通讯的一方为启动站 响应服务的一方为从动站
平衡传输传输和非平衡传输
平衡传输：双方都可发起通讯过程 非平衡传输：一方发起通讯，另一方响应
请求 / 响应（S3） 从动站接收到启动站的请求报文后，用数 据响应启动站的请求。如召唤数据、请求 1数据、请求链路状态等。
11
101帧格式一（固定帧长）
0x10 Link Control Link Address Check Code
0x16
固定帧长帧格式：
• 长度固定恒为5个字符 • 0x10－－启动字符 • Link Control－－链路控制域 • Link Address－－链路地址域 • Check Code－－校验和，Link
一次完整的交互过程
启动方发起通讯，从动方回应此次通讯过程，双 方都知道最终的通讯结果如何。
10
服务类型
发送 / 无应答（S1） 从动站无须回答启动站的报文，启动站也 不知道从动站是否接收到报文，如校时。
发送 / 确认（S2） 从动站接收后需要向启动站发确认报文 通常用于发送参数、发送控制命令等。
遥调 总召唤 召唤电度量 校时
0x01 0x02 0x09 0x0f 0x15 0x2D/0x2E
0x30 0x64 0x65 0x67
20
可变结构限定词
D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0
SQ
Num
说明：
SQ<0>：由信息对象地址寻址的单个信息元素或元素集合。
SQ<1>：单个信息元素或信息元素同类集合的序列。
链路地址长度
97版 1个字节
传输原因长度 1个字节
应用层公共地址 长度
1个字节
信息体地址长度 2个字节
信息体时间
3字节
02版 1个或2个字节 1个或2个字节
1个或2个字节 2个或3个字节 3字节或7字节
6
培训大纲
IEC-101规约
7
索引
1. 体系结构 2. 规约链路层 3. 规约应用层 4. 应用服务 5. 常见帧解析 6. 97版和02版差异
ACD
D4 D3 D2 D1 D0 FCV 23 22 21 20 DFC 功能码
说明：
FCV－－FCB有效位，S2、S3服务时为1，S1服务时为0 FCB－－S2、S3服务时切换，S1服务时不变。 PRM－－启动标志。主站到子站为1，子站到主站为0 DIR－－方向标志。一方为1，反向为0。通常主到子为1，子到主为0 ACD－－不在使用本标志，子站数据通过S2发送到主站 DFC－－流量控制标识
可变帧长
长度 含义
类型标识 1 什么类型帧？
可变结构限 1 如何解析？ 定词
传输原因
1 什么原因传 输？
应用层公共 1 什么地址？ 地址域
信息体地址 2 那个数据点？
信息体
X 信息
应用层帧结构
19
常用的类型标识
标识
1 2 9 15 21 45/46
48 100 101 103
含义
总召唤遥信、变位遥信 SOE事项 越限遥测 电度量 总召唤遥测量 遥控
38
1级数据－总召唤遥测（二）
68 L L 68 L.C
L.A A.D CS 16
15 不带品质描述的归一化遥测量 83 SQ：1 元素序列；3个信息对象 14 传输原因：总召唤 01 应用层公共地址01 04 信息体地址：0x0704 07 0a 信息体地址：0x0704 64 遥测值：0x640a 0b 信息对象地址：0x0705 73 遥测值：0x730b 73 信息对象地址：0x0706 02 遥测值：0x0273
22
信息标识
应用层公共地址 通常与链路地址相同。 但也可进行扩展功能。
信息体地址 标识某具体的信息。 有明确的含义。
应用层公共地址和信息体地址唯一的标识了某个信息点。
23
链路初始化
主站 请求链路状态
复位远方链路
索引
子站 响应链路状态
肯定确认/否定确认
24
总召唤
主站
总召唤报文
召唤1级数据
FCV－－FCB有效位，S2、S3服务时为1，S1服务时为0
FCB－桢记数位 ,主站每向从站发送新一轮的“发送/确认”或“请求/响应”传输服务时， 将FCB取反。主站为每个从站保存一个FCB的拷贝，若超时未收到应答，则主站重发， 重发报文的FCB保持不变，重发次数最多不超过3次。若重发3次后仍未收到预期应答， 则结束本轮传输服务。
0b
73
37
1级数据－总召唤遥测（一）
68 L L 68 L.C
L.A A.D CS 16
09 归一化遥测量 83 SQ：1 元素序列；3个信息对象 14 传输原因：总召唤 01 应用层公共地址01
04 信息体地址：0x0704 07 0a 信息体地址：0x0704 64 遥测值：0x640a 00 品质描述：00 0b 信息对象地址：0x0705 73 遥测值：0x730b 00 品质描述：00 73 信息对象地址：0x0706 02 遥测值：0x0273 00 品质描述：00
2.可用公式：
X (X)量程
1.2

y 0x7FFF
例子：传送二次电压值，电压值量程为100，当前实时值为 99.98，使用16点采样方式，则当前遥测量用什么表示？
99.98 y 1001.2 0x7FFF
求的y＝0x6AA4，则“A4 6A”就是发送的归一化值
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2级数据－越限遥测帧（一）
<0>确认：肯定认可 <1>确认：否定认可
<4>发送/无应答用户数据 无应答
<8>访问请求 <9>请求链路状态 <10>请求1级用户数据 <11>请求2级用户数据