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欢迎各位领导和专家参加 IEC60870-5-104 研讨会

欢迎各位领导和专家参加 IEC60870-5-104 研讨会. IEC60870-5-101( V 2.0 ) IEC60870-5-104( V 1.0 ). 中华人民共和国电力行业标准 DL/T 634.5101-2002 DL/T 634.5104-2002. IEC 101协议重点内容介绍. 概要介绍 IEC 系列协议家族 IEC101 协议的基本规则 IEC101 协议的功能码( Function Code) 定义 报文类型标识( Type Identification) 可变结构限定词( Variable structure qualifier)

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  1. 欢迎各位领导和专家参加IEC60870-5-104研讨会

  2. IEC60870-5-101( V 2.0 )IEC60870-5-104( V 1.0 ) 中华人民共和国电力行业标准 DL/T 634.5101-2002 DL/T 634.5104-2002

  3. IEC101协议重点内容介绍 • 概要介绍IEC系列协议家族 • IEC101协议的基本规则 • IEC101协议的功能码(Function Code)定义 • 报文类型标识(Type Identification) • 可变结构限定词(Variable structure qualifier) • 传送原因(Cause) • 应用服务单元公共地址(Common Address) • 信息体地址(Information Object Address) • 信息元素(Information Elements)

  4. IEC104协议重点内容 • IEC104协议的应用模型及基本定义 • IEC104协议的基本报文格式 • IEC104协议的传输机制及流程 • IEC104协议的特殊报文及基本报文举例 • IEC104协议常见问题的识别及解决 • 系统典型配置方案 • 答疑

  5. IEC101协议重点内容回顾 • 什么是IEC101 • 与DL634的关系 • IEC家族相关标准 • IEC101选用模型 • IEC101的帧格式 • IEC101协议的功能码 • 传送原因 • 。。。。。

  6. 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（3 byte地址），传输机制成熟。 • 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。

  7. 概要介绍IEC系列协议（二） • 推广使用国际标准的意义 加入WTO，社会分工国际化； DL451已被窜改得不成样子且不能适应需要； 国际上有专门队伍去发展维护它； 保护用户投资； 减少维护工作量 后续协议兼容

  8. IEC家族相关标准 概要介绍IEC系列配套协议（三） IEC60870-6 -503/-702/-802 TASE.2 IEC61850 。。。

  9. IEC101协议的基本规则 • 选用模型 增强性能结构 应用层 第七层 传输应用数据 链路层 第二层 传输帧格式 物理层 第一层 通讯方式

  10. IEC101的帧格式 • 固定帧长报文 10H 控制域 链路地址 帧校验和 16H D7 D6 D5 D4 D3-D0 帧计数位 帧计数有效 启动标志 请求访问 数据流控制 功能码 FCB

  11. 可变帧长 68H Length Length 68H 控制域 链路地址 应用服务数据单元 帧校验和 16H 应用服务数据单元（ASDU） 类型标识 可变结构限定词 传送原因 服务单元公共地址 信息体地址 信息体元素 信息体时标 。。。。。 IEC101的帧格式 固定报文头 数据单元标识 Length Byte ASDU 信息体1 固定报文尾 信息体n

  12. 报文类型标识（一）(Type Identification) 《1》不带时标的单点信息 M-SP-NA-1 《2》 带时标的单点信息 M-SP-TA-1 《3》不带时标的双点信息 M-DP-NA-1 《4》 带时标的双点信息 M-DP-TA-1 《5》不带时标的步位置信息 M-ST-NA-1 《6》 带时标的步位置信息 M-ST-TA-1 《7》32位比特串 M-BO-NA-1 《8》带时标的32位比特串 M-BO-TA-1 《9》归一化测量值 M-ME-NA-1 《10》带时标的归一化测量值 M-ME-TA-1 《11》标度化测量值 M-ME-NB-1 《12》带时标的标度化测量值 M-ME-TB-1

  13. 报文类型标识（二）(Type Identification) 《13》不带时标的短浮点测量值 M-ME-NC-1 《14》 带时标的短浮点测量值 M-ME-TC-1 《15》不带时标的累计量 M-IT-NA-1 《16》 带时标的累计量 M-IT-TA-1 《17》带时标的继电保护设备事件 M-EP-TA-1 《18》带时标的继电保护设备成组启动事件 M-EP-TB-1 《19》带时标的继电保护设备成组输出信息 M-EP-TC-1 《20》带变位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 《30》带CP56时标的单点信息 M-SP-TB-1 《31》带CP56时标的双点信息 M-DP-TB-1 《32》带CP56时标的步位置信息 M-ST-TB-1

  14. 报文类型标识（三）(Type Identification) 《33》带CP56时标的32比特串 M-BO-TB-1 《34》带CP56时标的归一化测量值 M-ME-TD-1 《35》带CP56时标的标度化测量值 M-ME-TE-1 《36》带CP56时标的短浮点测量值 M-ME-TF-1 《37》带CP56时标的累计量 M-IT-TB-1 《38》带CP56时标的继电保护设备事件 M-EP-TD-1 《39》带CP56时标的继电保护设备成组启动事件 M-EP-TE-1 《40》带CP56时标的继电保护设备成组输出信息 M-EP-TF-1 《70》站端初始化结束 M-EI-NA-1 以上都是RTU向主站上送的报文类型

  15. 报文类型标识（四）(Type Identification) 控制命令 《45》单点命令 C-SC-NA-1 《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须逐条对命令用相同报文确认

  16. 报文类型标识（五）(Type Identification) 系统命令 《100》站（总）召唤命令 C-IC-NA-1 《101》计数量召唤命令 C-CI-NA-1 《102》读命令 C-RD-NA-1 《103》时钟同步命令 C-CS-NA-1 《104》测试命令 C-TS-NA-1 《105》复位进程命令 C-RP-NA-1 《106》延时获得命令 C-CD-NA-1 RTU须逐条回答

  17. 报文类型标识（六）(Type Identification) 参数命令 《110》归一化测量值参数 P-ME-NA-1 《111》标度化测量值参数 P-ME-NB-1 《112》短浮点测量值参数 P-ME-NC-1 《113》参数激活 P-AC-NA-1 文件传输 《120》文件准备就绪 F-FR-NA-1 《121》节准备就绪 F-SR-NA-1 《122》召唤/选择目录、文件 F-SC-NA-1 《123》最后的节、段 F-LS-NA-1 《124》认可文件、节 F-AF-NA-1 《125》段 F-SG-NA-1 《126》目录 F-DR-NA-1

  18. 可变帧长 68H Length Length 68H 控制域 链路地址 应用服务数据单元 帧校验和 16H 应用服务数据单元（ASDU） 类型标识 可变结构限定词 传送原因 服务单元公共地址 信息体地址 信息体元素 信息体时标 。。。。。 IEC101的帧格式 固定报文头 数据单元标识 Length Byte ASDU 信息体1 固定报文尾 信息体n

  19. 可变结构限定词(Variable structure qualifier) 一个字节内容 D7 D6 D0 SQ=0：离散的信息报告 SQ=1：顺序的信息报告 信息对象数目的个数是0-127； 一包报文中所含的信息（YC、YX 等）的数目

  20. 可变帧长 68H Length Length 68H 控制域 链路地址 应用服务数据单元 帧校验和 16H 应用服务数据单元（ASDU） 类型标识 可变结构限定词 传送原因 服务单元公共地址 信息体地址 信息体元素 信息体时标 。。。。。 IEC101的帧格式 固定报文头 数据单元标识 Length Byte ASDU 信息体1 固定报文尾 信息体n

  21. 传送原因(Cause) 传送原因可以是一个或二个字节 D7 D6 D5 D0 T-TEST T P/N 原因 P/N-启动应用 源发地址 根据需要可以选择带或不带源发地址 T 0 未试验 1 试验 P/N 0 肯定确认 1 否定确认

  22. 〈1〉周期、循环 〈2〉背景扫描 〈3〉突发 〈4〉初始化 〈5〉请求/被请求 〈6〉激活 〈7〉激活确认 〈8〉停止激活 〈9〉停止激活确认 〈10〉激活终止 〈11〉远方命令引起的返送信息 〈12〉当地命令引起的返送信息 〈13〉文件传输 〈20〉响应站召唤 〈21〉响应第一组召唤 〈22〉响应第二组召唤 。。。。。 〈36〉响应第十六组召唤 〈37〉响应累计量站召唤 〈38〉响应第一组累计量召唤 〈41〉响应第四组累计量召唤 〈44〉未知的类型标识 〈45〉未知的传送原因 〈46〉未知的应用服务数据单元公共地址 〈47〉未知的信息对象地址 传送原因(Cause)

  23. 可变帧长 68H Length Length 68H 控制域 链路地址 应用服务数据单元 帧校验和 16H 应用服务数据单元（ASDU） 类型标识 可变结构限定词 传送原因 服务单元公共地址 信息体地址 信息体元素 信息体时标 。。。。。 IEC101的帧格式 固定报文头 数据单元标识 Length Byte ASDU 信息体1 固定报文尾 信息体n

  24. 信息体地址(Information Object Address) • 1个、2个 或3个Byte，按需选用 • 分别能表示255个、65535个、16777215个信息量 • 每个信息都有一个确定的地址，不重叠 • 先低后高存放 • 地址00是特殊用途

  25. 可变帧长 68H Length Length 68H 控制域 链路地址 应用服务数据单元 帧校验和 16H 应用服务数据单元（ASDU） 类型标识 可变结构限定词 传送原因 服务单元公共地址 信息体地址 信息体元素 信息体时标 。。。。。 IEC101的帧格式 固定报文头 数据单元标识 Length Byte ASDU 信息体1 固定报文尾 信息体n

  26. IEC101协议的典型报文（二） 总召唤报文 68090968 730164010601000014 F416 遥控命令 68090968 53012D010601010BYK XX16 设点命令 680B0B68 730131010601810BxxxxYT XX16 通道测试命令 680A0A68 7201680106010000AA55 XX16 组召唤命令 68090968 730164010601000015 F516（1-16组） S/E QU RES BS1 0 执行 1 选择 0 无意 1 短脉冲 2长脉冲 3 持续输出 0 0 跳 1 合

  27. IEC101协议的典型报文（三） 总召唤确认 68090968 8001 64010701000014 XX16 回答YX总召 68646468 0801 01DC140101000000….. XX16 回答YC总召 680C0C68 0801 158214010107xxxxxxxx XX16 报告YC变化 68101068 0801 090203010407xxxxQ0807xxxxQXX16 品质描述Q 报告YX变化 680B0B68 0801 01020301060001080000XX16 YX值 控制域 公地址 Type Num 信息地址 信息原素 校验和 头 Cause F.Add 尾 IV NT SB BL 0 0 0 OV 无效 老值 取代 闭所 溢出 IV NT SB BL 0 0 0 SPI 0 开 1 合

  28. IEC101协议的典型报文（四） 毫秒 毫秒 分 SOE报告 680C0C68 0801 02010301050001TimeXX16 Time 遥控返校68090968 0801 2D010701010BYK XX16 遥控结束68090968 0801 2D010A01010BYK XX16 设点确认680B0B68 0801 31010701810BxxxxYT XX16 对时确认 多个设点命令 136不能用 有冲突

  29. IEC101的实时性考虑 • 报文长度的使用 波特率 长度 30 《60 600 《110 1200 《200 2400，， 256

  30. IEC101的实时性考虑 • 应答二级数据召唤的策略 • 规约中已经将数据的传输类型分成一级和二级数据 • 一级数据中还有优先顺序 • 在回答二级数据召唤时，首先看有无一级数据需要传送，如果有一级数据，则优先传送一级数据

  31. IEC101的几个关键字 • 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

  32. IEC104协议重点内容介绍 • 应用模型及基本定义 • 基本报文格式 • 抗报文丢失机制 • 传输机制及流程 • 几个技术参数 • 有代表性的信息报文格式 • IEC104部分小结

  33. IEC104协议的应用模型及基本定义 • 基于TCP/IP的SCADA数据传输协议 • 《101的网络传输》 • 应用模型 。基本定义 应用层 端口号 2404 站端为Server 传输层 控端为 Client 网络层 平衡式传输 链路层 2Byte站地址 物理层 2Byte传送原因 3Byte信息地址

  34. 传送原因(Cause) 传送原因是二个字节 D7 D6 D5 D0 T-TEST T P/N 原因 P/N-启动应用 源发地址 根据需要可以选择是否定义使用源发地址(1-255) T 0 未试验 1 试验 P/N 0 肯定确认 1 否定确认 源发地址

  35. IEC104协议的基本报文格式（一） 启动68 应用规约数据单元长度 控制域一 控制域二 控制域三 控制域四 应用服务数据单元 APCI 应用规约控制信息 APDU 应用规约数据单元 LENGTH ASDU 与101的ASDU相同

  36. 可变帧长 68H Length Length 68H 控制域 链路地址 应用服务数据单元 帧校验和 16H 应用服务数据单元（ASDU） 类型标识 可变结构限定词 传送原因 服务单元公共地址 信息体地址 信息体元素 信息体时标 。。。。。 IEC101的帧格式 固定报文头 数据单元标识 Length Byte ASDU 信息体1 固定报文尾 信息体n

  37. IEC104协议的基本报文格式（二） • 信息传输格式类型（Information transmit format) • 简称 I-FORMAT。用于传输含有信息体的报文和确认对方I格式的信息报文 发送序号L 0 发送序号H 接收序号L 0 接收序号H 控制域 I—FORMAT 该格式报文传送的是具体的信息内容，也可以说是带数据的传输格式

  38. 报文类型标识（一）(Type Identification) 《1》不带时标的单点信息 M-SP-NA-1 《3》不带时标的双点信息 M-DP-NA-1 《5》不带时标的步位置信息 M-ST-NA-1 《7》32位比特串 M-BO-NA-1 《9》归一化测量值 M-ME-NA-1 《11》标度化测量值 M-ME-NB-1 《13》短浮点数测量值 M-ME-TB-1 《15》不带时标的累计量 M-IT-NA-1 《20》带变位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 《30》带CP56时标的单点信息 M-SP-TB-1 《31》带CP56时标的双点信息 M-DP-TB-1 《32》带CP56时标的步位置信息 M-ST-TB-1

  39. 报文类型标识（二）(Type Identification) 《33》带CP56时标的32比特串 M-BO-TB-1 《34》带CP56时标的归一化测量值 M-ME-TD-1 《35》带CP56时标的标度化测量值 M-ME-TE-1 《36》带CP56时标的短浮点测量值 M-ME-TF-1 《37》带CP56时标的累计量 M-IT-TB-1 《38》带CP56时标的继电保护设备事件 M-EP-TD-1 《39》带CP56时标的继电保护设备成组启动事件 M-EP-TE-1 《40》带CP56时标的继电保护设备成组输出信息 M-EP-TF-1 《70》站端初始化结束 M-EI-NA-1 以上都是RTU向主站上送的报文类型

  40. 报文类型标识（三）(Type Identification) 控制命令 《45》单点命令 C-SC-NA-1 《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 《58－64》带长时标的命令 RTU须逐条对命令用相同报文确认

  41. 报文类型标识（四）(Type Identification) 系统命令 《100》站（总）召唤命令 C-IC-NA-1 《101》计数量召唤命令 C-CI-NA-1 《102》读命令 C-RD-NA-1 《103》时钟同步命令 C-CS-NA-1 《104》测试命令 C-TS-NA-1 《105》复位进程命令 C-RP-NA-1 《106》延时获得命令 C-CD-NA-1 RTU须逐条回答

  42. 报文类型标识（五）(Type Identification) 参数命令 《110》归一化测量值参数 P-ME-NA-1 《111》标度化测量值参数 P-ME-NB-1 《112》短浮点测量值参数 P-ME-NC-1 《113》参数激活 P-AC-NA-1 文件传输 《120》文件准备就绪 F-FR-NA-1 《121》节准备就绪 F-SR-NA-1 《122》召唤/选择目录、文件 F-SC-NA-1 《123》最后的节、段 F-LS-NA-1 《124》认可文件、节 F-AF-NA-1 《125》段 F-SG-NA-1 《126》目录 F-DR-NA-1

  43. 可变帧长 68H Length Length 68H 控制域 链路地址 应用服务数据单元 帧校验和 16H 应用服务数据单元（ASDU） 类型标识 可变结构限定词 传送原因 服务单元公共地址 信息体地址 信息体元素 信息体时标 。。。。。 IEC101的帧格式 固定报文头 数据单元标识 Length Byte ASDU 信息体1 固定报文尾 信息体n

  44. IEC104协议的信息报文举例 104站召唤 680E0000000064 01 0600 0100 000000 14 HeadType Num Cause F.Add I.Add 101站召唤 68090968 7301 64 01 06 01 0000 14 F416 101总召唤确认68090968 8001 64 01 07 01 0000 14 XX16 回答站召唤680E0000020064 01 0700 0100 000000 14 站召唤结束 680E5CEB9E00 64 01 0A00 3D00 000000 14 电度量召唤680E9C0058EB 65 01 0600 3D00 000000 45 变化遥测 680F6EEB9E00 15 01 0300 3D00 260700C129 68147EEB9E00 15 02 0300 3D00 7E0700C12B 890700E10D 变化遥信 680E7EEB9E00 01 01 0300 3D00 03000001

  45. IEC104协议的基本报文格式（三） • 计数的监视功能类型（Numbered supervisory functions) • 简称 S-FORMAT。用于传输对站端确认的报文 0 01 0 接收序号L 0 接收序号H 控制域 S—FORMAT 该格式报文传送的没有具体的信息内容，是用来对站端所发信息报文的确认

  46. IEC104协议的基本报文格式（三） • 不计数的控制功能类型（Unnumbered control function) • 简称 U-FORMAT。用于传输链路控制命令的报文 TESTFR STOPDT STARTDT 1 1 确认 命令 确认 命令 确认 命令 0 0 0 0 U —FORMAT 控制功能报文

  47. IEC104协议的基本报文 • U格式报文（Hex) 控制域(Bin) 语义 6804 07000000 00000111 启动命令 6804 0B000000 00001011启动确认 6804 13000000 00010011 停止命令 6804 23000000 00100011 停止确认 6804 43000000 01000011 测试命令 6804 83000000 10000011 测试确认

  48. IEC104协议的抗报文丢失机制 A站 B站 ASDU发送或接收后内部计数器状态 ACK V(S) V(R) V(S) V(R) ACK 0 0 0 0 0 0 1 1 2 2 3 3 1 2 1 3 2 2 4 4 I格式APDU相互确认未受干扰的过程 I(0,0) I(1,0) I(2,0) I(0,3) I(1,3) I(3,2)

  49. IEC104协议的抗报文丢失机制 A站 B站 ASDU发送或接收后内部计数器状态 ACK V(S) V(R) V(S) V(R) ACK 0 0 0 0 0 0 1 1 2 2 3 3 t2 3 用S格式确认I格式的正常过程 I(0,0) I(1,0) I(2,0) S(3)

  50. IEC104协议的抗报文丢失机制 A站 B站 ASDU发送或接收后内部计数器状态 ACK V(S) V(R) V(S) V(R) ACK 0 0 0 0 0 0 1 2 1 3 I格式传输的干扰过程 I(0,0) I(2,0) CLOSE

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