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1、104 规约的网络结构及报文介绍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。中西部现在施志晖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 子站总控2 动态数据交换机3 动态数据路由器4 通讯机房2M 数据交换5 局大楼通讯机房2M 数据6 动态数据路由器7 动态数据交换机8 主站服务器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
2、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，变位遥信等的传送。如：soe，68 0e00 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
3、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
4、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2.2104 的实施过程0000 1011）IEC 60870-5-104包括非常丰富的应用服务数据单元（IEC 60870-5-101 规约的 ASDU ，而且还扩
5、展了类型标识为ASDU ），它不但选取了绝大部分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
6、。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
7、 （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），子站收到后立即更新系统时钟并向主站发送时间同步确认帧（类型标识为104，传输原因（ 5）子站事件主动上传。以太网对于调度端和子站端都是一个全双工高速网络，因此7）。IEC6080-5-104 必然使用平衡式传输。当子站发生了突发事件，子站将根据具体情况主动向主站发送下述报文：遥信变位帧（单点遥信类型标识为1, 双点遥信类型标识为3，传输原因为 3）、遥信 SOE 帧（单点遥信类型标识为30, 双点遥信类型标识为31，传输原因为3
8、）、调压变分接头状态变化帧（类型标识为32，传输原因为3）、继电保护装置事件（类型标识为 38）、继电保护装置成组启动事件 （类型标识为 39）、继电保护装置成组输出电路信息 （类型标识为 40）。（ 6）遥控 /遥调过程。主站发送遥控/遥调选择命令（类型标识为46/47，传输原因为6，S/E=1），子站返回遥控/遥调返校（类型标识为46/47，传输原因为7， S/E=1），主站下发遥控/ 遥调执行命令（类型标识为46/47，传输原因为6，S/E=0 ）,子站返回遥控 /遥调执行确认（类型标识为46/47，传输原因为7， S/E=0），当遥控 /遥调操作执行完毕后，子站返回遥控/遥调操作结束命
9、令（类型标识为46/47，传输原因为10，S/E=0 ）。（ 7）召唤电度过程。主站发送电度量冻结命令（类型标识为101，传输原因为6），子站返回电度量冻结确认（类型标识为101，传输原因为7），然后子站发送电度量数据（类型标识为 15，传输原因为37），最后子站发送电度量召唤结束命令（类型标识为101，传输原因为 10）。2.3 104的一些参数理解2.3.1 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1255s，准确度为 1s 。t0 规定了主站端和子站RTU 端建立一次 TCP
10、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：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； 主站系统重新启动后将与各个子站重新建立 TCP 连接； 子站 RTU 合上电源或由于自恢复而重新启动后，将重建连接；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。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
11、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。t 2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 。3： 104 的报文解释可设置 104 规约的 ASDU结构和 101 相似，其信息体地址和101 的 02 版一致（遥信 14000
12、H，遥测 40015000H，遥控 6001 6100H），传送原因2 个字节，公共地址2 个字节，信息体字体3 个字节。3.1 U 格式的初始化过程REMOTE IP=a2a0211（远程连接方 ip为 10.42.2.17）接收报文 :68 04 07 00 00 0007 U格式的启动数据传输Connection 05 connected发送报文:68 04 0b 00 00 000b U 格式的启动数据传输确认相当于 101 的链路测试和复位通信单元。3.2 I格式的总召唤过程接收报文 :68 0e 00 00 00 00 64 01 06 01 c5 00 00 00 00 14（总
13、召唤）发送报文 :68 0e 00 0002 00 64 01 07 00 c5 00 00 00 00 14（子站对总召唤的确认）发送报文 :68 a002 0002 00 0b（遥测报文）b1（上送数量， 1，红色部分转换成10 进制的即是具体数量49 个） 14 00 c5 00 （子站地址197）01 40 00 （信息体地址16385） 00 00 00（第一个遥测）92 11 00 （第二个遥测）00 00 00（第三个遥测）92 11 00 00 00 00 0000 00 02 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 0000 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00
