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1、欢迎各位参加欢迎各位参加IECIEC系列协议研讨会系列协议研讨会1;.远动数据传输规约IEC60870-5序列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中华人民共和国电力行业标准DL/T 634.5101-2002DL/T 634.5104-20023;.概要介绍IEC系列协议什么是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
2、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。 4;.IEC60870-5-101基本远动任务DL/T 634.5101-20025;.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6;.IEC101协议的基本规则通讯方式基本格式：基本格式：异步；串口；偶校验；波特率；数据位8位；启停位各1位； 累加和校验；通道方式通道方式点对点多点对点多点共线7;.IEC101协议的基本规则IEC101的帧格式（FT1
3、.2）三种报文格式单个字符固定帧长报文（5 Byte）可变帧长报文（9-261 Byte）8;.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9;.IEC101的帧格式（二）固定帧长报文 10H控制域链路地址帧校验和 16HD7 D6 D5 D4 D3-D0启动方向帧计数位FCB 帧计数有效FCV 功能码标识PRM 请求访问ACD 数据流控制DFC CODEFCB10;.IEC101IEC101协议的功能码协议的功能码( (Function Code)Function Code)启动方向功
4、能及服务启动方向功能及服务( (下行下行) ) 从动方向功能及服务从动方向功能及服务( (上行上行) ) 0复位远方链路 0/1确认/否定确认1复位用户进程 0/1确认/否定确认3发送/确认用户数据 0/1确认/否定确认4发送/无回答用户数据 0/1确认/否定确认8防问请求 11响应请求：链路状态9请求/响应：请求链路状态 11响应请求：链路状态10请求/响应：请求一级数据 8/9响应请求/无请求数据11请求/响应：请求二级数据 8/9响应请求/无请求数据11;.IEC101协议的典型报文（一）链路报文（固定帧长）10 69 01 610 69 01 6A 16A 16请求链路状态请求链路状态
5、 FCBFCB无意义无意义10 010 0B 01 0C 16B 01 0C 16回答链路完好回答链路完好 FCBFCB无意义无意义10 40 01 41 1610 40 01 41 16复位远方链路复位远方链路 FCB=0FCB=010 09 01 010 09 01 0A 16A 16无召唤数据无召唤数据10 510 5B 01 5C 16B 01 5C 16召唤二类数据召唤二类数据10 510 5A 01 5B 16A 01 5B 16召唤一类数据召唤一类数据10 29 01 2A 1610 29 01 2A 16有一类数据有一类数据E5E5一般确认一般确认12;.IEC101的帧格式（
6、三）可变帧长 68HLengthLength68H控制域链路地址应用服务数据单元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。固定报文头Length Byte固定报文尾数据单元标识信息体1信息体nASDU13;.报文类型标识（一）(Type Identification)1不带时标的单点信息M-SP-NA-12 带时标的单点信息M-SP-TA-13不带时标的双点信息M-DP-NA-14 带时标的双点信息M-DP-TA-15不带时标的步位置信息M-ST-NA-16 带时标的步位置信息M-ST-TA-1732
7、位比特串M-BO-NA-18带时标的32位比特串M-BO-TA-19归一化测量值M-ME-NA-110带时标的归一化测量值M-ME-TA-111标度化测量值M-ME-NB-112带时标的标度化测量值M-ME-TB-114;.报文类型标识（二）(Type Identification)13不带时标的短浮点测量值M-ME-NC-114 带时标的短浮点测量值M-ME-TC-115不带时标的累计量M-IT-NA-116 带时标的累计量M-IT-TA-117带时标的继电保护设备事件M-EP-TA-118带时标的继电保护设备成组启动事件M-EP-TB-119带时标的继电保护设备成组输出信息M-EP-TC-
8、120带变位检出的成组单点信息M-PS-NA-121不带品质描述的归一化测量值M-ME-ND-130带CP56时标的单点信息 M-SP-TB-131带CP56时标的双点信息 M-DP-TB-132带CP56时标的步位置信息M-ST-TB-115;.报文类型标识（三）(Type Identification)33带CP56时标的32比特串 M-BO-TB-134带CP56时标的归一化测量值 M-ME-TD-135带CP56时标的标度化测量值M-ME-TE-136带CP56时标的短浮点测量值M-ME-TF-137带CP56时标的累计量M-IT-TB-138带CP56时标的继电保护设备事件M-EP-
9、TD-139带CP56时标的继电保护设备成组启动事件M-EP-TE-140带CP56时标的继电保护设备成组输出信息M-EP-TF-170站端初始化结束M-EI-NA-1以上都是上行的报文类型以上都是上行的报文类型16;.报文类型标识（四）(Type Identification)控制命令45单点命令 C-SC-NA-146双点命令 C-DC-NA-147步调节命令C-RC-NA-148归一化设定值命令C-SE-NA-149标度化设定值命令C-SE-NB-150短浮点设定值命令C-SE-NC-15132比特串命令C-BO-NA-1下行的命令报文必须用相同报文逐条确认下行的命令报文必须用相同报文逐
10、条确认17;.报文类型标识（五）(Type Identification)系统命令100站（总）召唤命令C-IC-NA-1101计数量召唤命令C-CI-NA-1102读命令C-RD-NA-1103时钟同步命令C-CS-NA-1104测试命令C-TS-NA-1105复位进程命令C-RP-NA-1106延时获得命令C-CD-NA-1下行的命令报文必须逐条回答18;.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-1111标度化测量值参数P-ME-NB-1112短浮点测量值参数P-ME-NC-1113参数激活P-AC-NA-1文件传输120文
11、件准备就绪 F-FR-NA-1121节准备就绪 F-SR-NA-1122召唤/选择目录、文件 F-SC-NA-1123最后的节、段 F-LS-NA-1124认可文件、节 F-AF-NA-1125段 F-SG-NA-1126目录 F-DR-NA-119;.IEC101协议的典型报文（三）总召唤确认 68 09 09 68 80 01 64 01 07 01 00 00 14 XX 16回答YX总召 68 64 64 68 08 01 01 DC 14 01 01 00 00 00. XX 16回答YC总召 68 0C 0C 68 08 01 15 82 14 01 01 07 xx xx . X
12、X 16报告YC变化 681010 68 08 01090203010407xxxxQ0807xxxxQXX16品质描述Q报告YX变化 680B0B68 0801 01020301060001080000XX16YX值头控制域公地址TypeNumCauseF.Add信息地址信息元素校验和尾IV NT SB BL 0 0 0 OV溢出闭锁取代老值无效IV NT SB BL 0 0 0 SPI0 开1 合20;.IEC101的帧格式可变帧长 68HLengthLength68H控制域链路地址应用服务数据单元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可变结构限定
13、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。固定报文头Length Byte固定报文尾数据单元标识信息体1信息体nASDU21;.可变结构限定词(Variable structure qualifier)一个字节内容 D7 D6 D0 SQ 信息对象数目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22;.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Y
14、C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 01020301060001080000XX16YX值头控制域公地址TypeNumCauseF.Add信息地址信息元素 校验和尾IV NT SB BL 0 0 0 OV溢出闭锁取代老值无效IV NT SB BL 0 0 0 SPI0 开1 合23;.IEC101的帧格式可变帧长 68HLengthLength68H控制域链路地址应用服务数据单元应用服务数据单
15、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。固定报文头Length Byte固定报文尾数据单元标识信息体1信息体nASDU24;.传送原因(Cause)传送原因可以是一个或二个字节 D7 D6 D5D0 T-TESTTP/N原因 P/N-启动应用启动应用源发地址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25;.传送原因(Cause)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
16、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26;.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
17、 0801 090203010407xxxxQ0807xxxxQXX16品质描述Q报告YX变化 680B0B68 0801 01020301060001080000XX16YX值头控制域公地址TypeNumCauseF.Add信息地址信息元素 校验和尾IV NT SB BL 0 0 0 OV溢出闭锁取代老值无效IV NT SB BL 0 0 0 SPI0 开1 合27;.IEC101的帧格式可变帧长 68HLengthLength68H控制域链路地址应用服务数据单元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地址信息体
18、元素信息体时标。固定报文头Length Byte固定报文尾数据单元标识信息体1信息体nASDU28;.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29;.行标推荐的信息地址定义行标推荐的信息地址定义 对象名称对象名称 十六进制十六进制 （HEX) 个数个数 状态量信息 1-1000 4096 继电保护信息 1001-4000 12288 模拟量信息 4001-5000 4096 模拟量参数 5001-6000 409
19、6 控制量信息 6001-6200 512 AGC 调节 6201-6400 512 累计电度量 6401-6600 512 分接头位置 6601-6700 256这里只是给出一个基本的数据地址定义若信息范围超过基本个数，地址可以重新编排每种类型信息地址最好是连续编排的30;.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 0
20、801 090203010407xxxxQ0807xxxxQXX16品质描述Q报告YX变化 680B0B68 0801 01020301060001080000XX16YX值头控制域公地址TypeNumCauseF.Add信息地址信息元素 校验和尾IV NT SB BL 0 0 0 OV溢出闭锁取代老值无效IV NT SB BL 0 0 0 SPI0 开1 合31;.IEC101的帧格式可变帧长 68HLengthLength68H控制域链路地址应用服务数据单元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元素
21、信息体时标。固定报文头Length Byte固定报文尾数据单元标识信息体1信息体nASDU32;.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 01020301060001080000XX16YX值头控制
22、域公地址TypeNumCauseF.Add信息地址信息元素 校验和尾IV NT SB BL 0 0 0 OV溢出闭锁取代老值无效IV NT SB BL 0 0 0 SPI0 开1 合33;.IEC101的帧格式(回顾）可变帧长 68HLengthLength68H控制域链路地址应用服务数据单元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。固定报文头Length Byte固定报文尾数据单元标识信息体1信息体nASDU34;.IEC101协议的典型报文（二）总召唤报文 68090968 73016401060
23、1000014 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 BS10 跳1 合00 执行1 选择0 无意 1 短脉冲2长脉冲 3 持续输出35;.IEC101协议的典型报文（三）总召唤确认 68090968 8001 64010701000014 XX16回答YX总召 6864646
24、8 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 01020301060001080000XX16YX值头控制域公地址TypeNumCauseF.Add信息地址信息元素 校验和尾IV NT SB BL 0 0 0 OV溢出闭锁取代老值无效IV NT SB BL 0 0 0 SPI0 开1 合36;.IEC101协议的典型报文（四）SOE报告 6
25、80C0C68 0801 0202010301050001Time XX16TimeTime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不能用有冲突毫秒 毫秒 分37;.IEC101协议的一般传输机制及流程非平衡流程询问链路链路完好复位链路FCB=0总召唤回答结束召唤变化控制命令对时命令总召命令超时处理询问链路FCB=138;.IEC101协议的典型传输流程选择遥控的过程选择遥控的过程
26、 控制站下行控制站下行 被控站上行被控站上行遥控选择命令链路确认（ACD=1)检查闭锁、状态、。一级数据召唤遥控返校遥控执行命令链路确认（ACD=1)检查执行回路、状态、。一级数据召唤遥控执行确认一级数据召唤遥控执行结束 39;.IEC101的几个关键字链路链路先握手再通信，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的FCB来暗示原因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地址每个信息量都有一个唯一的不重复的地址类型类型每种信息的传输都有不同的功能类型40;.IEC60870-5-104IEC60
27、870-5-101IEC60870-5-101的网络访问的网络访问41;.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 应用层应用层端口号端口号 2404 2404站端为站端为 ServerServer 传输层传输层控端为控端为 ClientClient 网络层网络层平衡式传输平衡式传输 链路层链路层2 2ByteByte站地址站地址 物理层物理层2 2ByteByte传送原因传送原因3 3ByteByte信息地址信息地址42;.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
28、服务数据单元应用服务数据单元ASDUAPCI 应用规约控制信息 LENGTHAPDU 应用规约数据单元与101的ASDU相同43;.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 STARTDT11 确认 命令 确认 命令 确认 命令 0000U FORMAT控制功能报文44;.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 0B00000000001011启动确认68
29、04 1300000000010011停止命令6804 2300000000100011停止确认6804 4300000001000011测试命令6804 8300000010000011测试确认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 0 10接收序号L 0接收序号HSFORMAT控制域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;.S格式报文举例68 04 0100 0800头 长度 01 接收报文序号代表对发送端的前 ？条报文
30、确认47;.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 IFORMAT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控制域48;.IEC104协议的信息报文举例104站召唤680680E00000000 64 01 0600 0100 000000 14E00000000 64 01 0600 0100 000000 14Head Type Num Cause F.Add I.Add10
31、1站召唤68090968 7301 64 01 06 01 0000 14 F416101总召唤确认68090968 8001 64 01 07 01 0000 14 XX16回答站召唤 680680E00000200 64 01 0700 0100 000000 14E00000200 64 01 0700 0100 000000 14站召唤结束 680E5CEB9E00 64 01 0A00 3D00 000000 14680E5CEB9E00 64 01 0A00 3D00 000000 14电度量召唤 680680E9C0058EB 65 01 0600 3D00 000000 45E
32、9C0058EB 65 01 0600 3D00 000000 45变化遥测680F6EEB9E00 15 01 0300 3D00 260700C129680F6EEB9E00 15 01 0300 3D00 260700C12968147EEB9E00 15 02 0300 3D00 7E0700C12B 890700E10D68147EEB9E00 15 02 0300 3D00 7E0700C12B 890700E10D 变化遥信680680E7EEB9E00 01 01 0300 3D00 03000001E7EEB9E00 01 01 0300 3D00 0300000149;.T
33、CP链接的建立和关闭链接的建立和关闭控制站应用功能 通信服务 被控站应用功能主动关闭 被动关闭关闭关闭主动打开被动打开建立建立主动关闭被动关闭关闭50;.IEC104协议的传输机制及流程建链、启动传输（下行）是否启动确认（上行）站召唤（下行）回答全数据（上行）回答结束否（上行）有无定时任务（下行）遥控遥调对时 测试超时处理变化数据（上行）S FORMAT确认（下行）51;.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 12 1 3 2 2 4 4 I格式格式
34、APDU相互确认未受干扰的过程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)52;.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用用S格式确认格式确认I格式的正常过程格式的正常过程I(0,0)I(1,0)I(2,0)S(3)53;.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 21 3
35、 I格式传输的干扰过程格式传输的干扰过程I(0,0)I(2,0)CLOSE54;.几个技术参数超时时间(建议）T0 建立连接超时。T030秒T1 发送或测试APDU的超时。T115 秒。T2 S格式确认时间。T210 秒（T2T1)T3 链路上没有任何格式的信息而须发出U格式命令。 T3 20 秒。55;.序号判别参数发送状态变量和接收序号的最大差值k默认12（1-32767）接收到w个I格式的报文后给出确认，w的默认值为856;.IEC104部分小结物理层网络特定参数，TCP的客户端/服务器模式，端口号2404链路层 平衡传输，启动、停止、测试为一问一答应用层ASDU部分与101规约完全一致
36、，报文序号用于保证数据完整57;. IEC104应用中的常见问题没办法建立链接链接容易中断双机切换后链接不上网络不通（没有分配或注册恰当的IP地址；没有设定正确的路由）服务器端没有启动；服务器端拒绝链接；客户端没有发起链接申请；接收端未能及时给出确认报文发送序号不连续只注册了对方的一台机器的IP地址超时时间太长切换后服务器端未启动或客户端未发起新的链接申请58;. IEC104与101的区别与联系区别（1）通信介质不同，IEC 60870-5-101使用串行通信，IEC104使用网络通信（2）链路层不同，IEC 60870-5-101采用物理层、数据链路层、应用层，IEC 60870-5-10
37、4采用物理层、数据链路层、网络层、传输层、应用层。（3）差错控制机制不同，IEC 60870-5-101通过FCB的翻转表示确认，IEC 60870-5-104通过S格式或I格式报文中的接收计数来确认（4）通信机制不同，IEC 60870-5-101一般采用非平衡方式通信，IEC 60870-5-104必须采用平衡方式通信（5）应用报文结构不同，IEC 60870-5-104和IEC 60870-5-101有不同的报文头；IEC 60870-5-101报文有检验字节，IEC 60870-5-104报文不含检验字节；IEC 60870-5-101有单字节、固定帧长和可变帧长三种报文结构，IEC 60870-5-104只有一种报文结构和三种报文格式（6）报文长度使用原则不同，IEC 60870-5-101报文长度受通信速率限制，IEC 60870-5-104应该最大使用规定的报文长度。联系（1）应用层的ASDU相同 （2）传输信息种类相同59;.
