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1、上海正泰自动化软件系统有限公司 IEC60870-5-104规约应用说明目 录1本文的功能范围12IEC 60870-5的技术背景13IEC 60870-5体系概况14IEC 60870-5-104和IEC 60870-5-101的简单比较24.1帧格式24.2ASDU与101规约中不同的地方24.2.1传送原因24.2.2公共地址24.2.3信息体地址25基本帧结构定义35.1帧结构35.2控制域45.3防止报文丢失和报文重复传送66链路连接67和连接有关的超时时间、发送和接收帧窗口68应用层通讯过程79规约应用帧类型及结构89.1不编号的U格式命令帧89.2编号的S格式确认帧109.3用于
2、控制和数据传输的I格式帧109.3.1总召唤109.3.2电度量召唤149.3.3双点遥控169.3.4复位进程命令189.3.5一般控制命令199.3.6定值管理209.3.7参数管理229.3.8主动上传帧239.3.9文件传输339.3.10对时命令帧4210信息体地址的分配4311类型标识的分配44图表目录图1远动配套标准的APDU定义3图2远动配套标准的APCI定义4图3远动配套标准的ASDU定义4图4信息传输格式类型（ I格式）的控制域5图5编号的监视功能类型（S格式）的控制域5图6未编号的控制功能类型（U 格式) 的控制域6图7启动传输的命令帧8图8启动传输的确认帧8图9停止传输
3、的命令帧9图10停止传输的确认帧9图11测试帧9图12测试确认帧10图13确认序列号的S格式帧10图14总召唤命令帧、总召唤命令确认帧和总召唤结束帧11图15上传全遥信帧12图16上传全遥测帧12图17远动终端状态帧13图18变压器分接头14图19电度量召唤帧、电度量召唤确认帧和电度量召唤结束帧15图20电度量上传帧16图21双点遥控选择命令帧、选择命令确认帧17图22双点遥控执行命令帧、执行命令确认帧18图23双点遥控撤消命令帧、撤消命令确认帧18图24复位进程命令19图25一般控制命令20图26定值查询/固化/固化确认帧21图27定值上传/装载/装载确认帧(顺序结构)22图28参数查询/固
4、化/固化确认帧23图29参数上传/装载/装载确认帧(顺序结构)23图30单点遥信状态变位帧24图31不带品质描述的测量数据变化帧(非顺序传送)25图32不带品质描述的遥测数据变化帧(顺序传送)26图33单点事件顺序记录帧(非顺序传送)27图34带相对时间的单点信息事件顺序记录帧(非顺序传送)29图35带动作值的单点信息事件顺序记录帧(非顺序传送)31图36带时标的变压器档位记录帧32图37远动终端状态变化帧33图38文件的一般结构34图39目录上传帧36图40召唤目录/选择文件/召唤文件/召唤节帧37图41文件准备就绪帧38图42节准备就绪帧39图43段响应帧40图44最后的节、最后的段帧41
5、图45文件确认，节确认帧41图46带标志的状态变位报文42图47对时命令和对时命令确认帧43IEC 60870-5-104规约应用说明上海正泰自动化软件系统有限公司1 本文的功能范围本文是IEC60870-5-104规约在本公司产品中的应用。本文的写作目的在于供公司内部程序员书写规约代码的方便，以及供接口厂商参考之用。凭本文完全可以写出符合本公司应用范围的104规约的程序代码。但本文不是IEC60870-5-104规约的全集，104规约原理性的概念、基本流程的图解，需要认真阅读IEC标准文件或等同国家标准。IEC 60870-5-104规约的权威性文件为中华人民共和国国家经济贸易委员会发布的(
6、)。若本应用说明中有和该文件相抵触处，以标准文件为准。2 IEC 60870-5的技术背景 随着计算机，网络和通讯技术的不断发展，电力系统调度运行的信息传输要求不断提高，信息传输方式已逐步走向数字化和网络化。为此国际电工委员会电力系统控制及其通信技术委员会（IEC TC57）根据形式发展的要求制定调度自动化系统和变电站自动化系统的数据通信标准，以适应和引导电力系统调度自动化技术的发展，规范调度自动化及远动设备的技术性能。 电力市场迫使远动系统降低费用，避免多种不兼容的标准和互相竞争的标准出现；同时在整个电力系统制定统一协调的体系结构既有利于用户，也有利于制造商。3 IEC 60870-5体系概
7、况 IEC TC57制定的IEC 60870-6 TASE.2，它适用于调度中心之间计算机的网络通讯。 IEC TC57为变电站内通讯而制定的协议是IEC 60870-5-103继电保护设备信息接口配套标准（我国电力行业标准DL/T667-1999等同采用该标准）。IEC TC57为变电站和调度中心之间传输远动信息制定了国际标准IEC 60870-5系列传输协议，又制定了一系列配套标准：IEC 60870-5-101基本远动任务配套标准（我国电力行业标准DL/T634-1999非等效采用该标准）；IEC 60870-5-102电力系统电能计量传输配套标准（我国电力行业标准DL/T719-200
8、0等同采用该标准）。这些国际标准完全满足电力系统中各种网络拓扑结构多非平衡式和平衡式传输远动信息的需要，得到了广泛的应用。IEC TC57在IEC 60870-5-101的基础上，又制定了IEC 60870-5-104利用标准传输协议子集IEC 60870-5-101的网络访问，它是目前唯一可供选择的网络访问协议。这些协议之间无法完全兼容，必须经过协议转换才能互相连接起来。4 IEC 60870-5-104和IEC 60870-5-101的简单比较4.1 帧格式IEC 60870-5-104采用IEC 60870-5-101的平衡传输模式，通过TCP/IP协议传输远动信息；适用于PAD（分组装
9、拆）的数据网络。IEC 60870-5-104规定对IEC 60870-5-101的应用协议数据单元的结构稍加变动如下：a. 保留1个启动字符，1个帧长L；删除第2个启动字符，第2个帧长L，校验和结束字符；增加传输层所需要的4个控制字节，可以实现启动（建立关联），停止（结束关联），测试等控制功能（U格式），可计数的监视功能（S格式）和可计数的信息传输功能（I格式）。b. 由于网络传输无法对时，因此将只能表示从毫秒到分钟的3个字节时标扩充为能够表示从毫秒到年的7个字节时标。c. 在应用功能方面，除了IEC 60870-5-101的召唤1级用户数据，召唤2级用户数据功能、对时功能不能使用外，其他应
10、用功能全部保留。4.2 ASDU与101规约中不同的地方4.2.1 传送原因 IEC 60870-5-104规约中传送原因占用2个字节，前低后高，低字节和 IEC 60870-5-101中的完全相同，高字节固定为0。4.2.2 公共地址IEC 60870-5-104规约中公共地址占用2个字节，前低后高，而在IEC 60870-5-101中公共地址只占用1个字节。4.2.3 信息体地址IEC 60870-5-104规约中信息体地址占用3个字节，前低后高，而在国标101中信息体地址只占用2个字节。国标101规约中，由于各类量的信息体地址范围已被划定，所以1个RTU的容量是有限的，具体而言遥信为40
11、96点（信息体地址为1-1000H），遥测为4096点（信息体地址为4001H-5000H），电度为512点（信息体地址为6401H-6600H），遥控为512点（信息体地址为6001H-6200H），当要传送的信息量较大时，需要使用多个虚拟RTU。而IEC 60870-5-104规约中由于采用了3个字节的信息体地址且没有划定各类量的信息体地址范围，所以1个RTU的容量就很大，在具体工程中再临时确定各类量的起始信息体地址和数量。本文本采用与101规约(2002版)相同的信息体地址范围。5 基本帧结构定义本节引自104规约标准文本。首先进行一些名词说明：主站：相对而言进行实时数据接收、管理的一方
12、；子站：相对而言进行数据采集上传的一方；比如，对于通讯管理机和RTU而言，通讯管理机为主站，RTU为子站；而对于后台机与通讯管理机而言，通讯管理机为子站，后台机为主站。5.1 帧结构传输接口（TCP到用户） 是一个定向流接口，它没有为IEC 60870-5-101中的ASDU定义任何启动或者停止机制。为了检出ASDU的启动和结束，每个APCI包括下列的定界元素：一个启动字符，ASDU的规定长度，以及控制域（见图1）。可以传送一个完整的APDU（或者，出于控制目的，仅仅是APCI域也是可以被传送的）（见图2）。注: 以上所使用的缩写出自IEC60870-5-3的第五节，如下所示：APCI 应用规
13、约控制信息ASDU 应用服务数据单元 APDU 应用规约数据单元起动字符 68H APDU 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长度控制域八位位组4IEC 60870-5-101和 IEC 60870-5-104定义的ASDUAPDUASDUAPCI图1 远动配套标准的APDU定义起动字符68HAPDU长度控制域八位位组 1控制域八位位组2控制域八位位组3控制域八位位组4APCI长度=4图2 远动配套标准的APCI定义启动字符 68H 定义了数据流中的起点。类型标识可变结构限定词传送原因传送原因公共地址公共地址信息对象地址信息对象地址信息对象地址信息体元素集信息体时标3个八位位组ms至min或7个八位位组ms至年数据单元类型数据单元标识符信息对象标识符信息体信息对象时标图3 远动配套标准的ASDU定义APDU的长度域定义了APDU体的长度，它包括APCI的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
