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1、IEC101(104)IEC101(104)规约入门培规约入门培训训培训大纲培训大纲1.1.IECIEC规约简介规约简介 2.2.IEC-101IEC-101规约规约 3.3.IEC-104IEC-104规约规约 4.4.集中答疑集中答疑 2IEC规约简介培训大纲培训大纲3IEC主要规约IEC规约规约适用范围适用范围通讯方式通讯方式IEC-101厂站与调度主站间通讯串行IEC-102电量主站与站内抄表终端通讯IEC-103与站内继电保护设备间通讯串行IEC-104厂站与调度主站间通讯以太网4101与104的比较1.相同点uu适用范围：厂站与主站之间uu规约结构：应用层定义相同2.不同点uu通讯
2、方式：101串行、104以太网uu服务类型：101多采用非平衡传输 104多采用平衡传输5101规约的两个版本97版版02版版链路地址长度链路地址长度1个字节1个或2个字节传输原因长度传输原因长度1个字节1个或2个字节应用层公共地址应用层公共地址长度长度1个字节1个或2个字节信息体地址长度信息体地址长度2个字节2个或3个字节信息体时间信息体时间3字节3字节或7字节6IEC-101规约培训大纲培训大纲7索引索引1.1.体系结构体系结构2.规约链路层规约链路层3.规约应用层规约应用层4.应用服务应用服务5.常见帧解析常见帧解析6.97版和版和02版差异版差异8体系结构应用层表示层会话层传输层网络层
3、链路层物理层OSI七层101三层应用层链路层物理层应用层传输层网络层链路层物理层104规约索引索引9几点说明几点说明启动站和从动站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l平衡传输传输和非平衡传输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l一次完整的交互过程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服务类型发送发送 / 无应答（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，启动站也不知道从动站是否接收到报文，如校时。站是否接收到报文，如校时。l发送发送 / 确认（
4、确认（S2）从动站接收后需要向启动站发确认报文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。通常用于发送参数、发送控制命令等。l请求请求 / 响应（响应（S3）从动站接收到启动站的请求报文后，用数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。数据、请求链路状态等。11101帧格式一（固定帧长）0x10LinkControlLinkAddressCheckCode0x16固定帧长帧格式：固定帧长帧格式：长度固定恒为5个字符0x10启动字符LinkControl链路控制域LinkAddres
5、s链路地址域CheckCode校验和，LinkControl和LinkAddress累加和的256模值0x16结束字符12101帧格式二（可变帧长）0x68LenLen0x68LinkControlLinkAddressApplicationDataCheckCode0x16可变帧长帧格式可变帧长帧格式：长度不确定，随应用数据长度变化0x68启动字符Len长度域，从LinkControl到CheckCode之前的数据长度LinkControl链路控制域LinkAddress链路地址域CheckCode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Applicationdata
6、应用层数据域0x16结束字符13规约链路层规约链路层链路控制域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。链路控制在平衡和非平衡模式下分别定义。链路控制域占链路控制域占1个字节。个字节。链路地址链路地址链路地址是子站的标识。链路地址是子站的标识。 主站下发的报文中，标识接收站。主站下发的报文中，标识接收站。 子站上传时，标识发送站。子站上传时，标识发送站。 链路地址域占链路地址域占1个字节。个字节。 索引索引14链路层控制域（非平衡模式）D7D6D5D4D3D2D1D0主站到子站RES PRMFCB
7、FCV 23222120子站到主站ACDDFC功能码说明：说明：FCVFCB有效位，有效位，S2、S3服务时为服务时为1，S1服务时为服务时为0FCB桢记数位桢记数位 ,主站每向从站发送新一轮的主站每向从站发送新一轮的“发送发送/确认确认”或或“请求请求/响应响应”传输服务时，传输服务时，将将FCB取反。主站为每个从站保存一个取反。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，的拷贝，若超时未收到应答，则主站重发，重发报文的重发报文的FCB保持不变，重发次数最多不超过保持不变，重发次数最多不超过3次。若重发次。若重发3次后仍未收到预期应答，次后仍未收到预期应答，则结束本轮传
8、输服务。则结束本轮传输服务。 PRM启动标志位。主站到子站为启动标志位。主站到子站为1，子站到主站为，子站到主站为0RES保留位，恒为保留位，恒为0ACD有一级数据标识有一级数据标识DFC流量控制标识流量控制标识,DFC = 0表示从站可以接受数据，表示从站可以接受数据，DFC 1表示从站缓冲区已满，表示从站缓冲区已满， 无法接受新数据无法接受新数据 15链路层控制域功能码（非平衡模式）启动方向启动方向功能码和服务功能码和服务从动方向从动方向功能码和服务功能码和服务复位远方链路确认：肯定认可确认：否定认可复位用户进程发送/确认用户数据发送/无应答用户数据无应答访问请求响应：链路状态请求链路状态
9、请求1级用户数据响应：用户数据响应：无所请求的用户数据请求2级用户数据16链路层控制域（平衡模式）D7D6D5D4D3D2D1D0主站到子站DIRPRMFCBFCV 23222120子站到主站ACDDFC功能码说明：说明：FCVFCB有效位，有效位，S2、S3服务时为服务时为1，S1服务时为服务时为0FCBS2、S3服务时切换，服务时切换，S1服务时不变。服务时不变。PRM启动标志。主站到子站为启动标志。主站到子站为1，子站到主站为，子站到主站为0DIR方向标志。一方为方向标志。一方为1，反向为，反向为0。通常主到子为。通常主到子为1，子到主为，子到主为0ACD不在使用本标志，子站数据通过不在
10、使用本标志，子站数据通过S2发送到主站发送到主站DFC流量控制标识流量控制标识17链路层控制域功能码（平衡模式）启动方向启动方向功能码和服务功能码和服务从动方向从动方向功能码和服务功能码和服务复位远方链路确认：肯定认可确认：否定认可复位用户进程发送/确认用户数据发送/无应答用户数据无应答请求链路状态响应：链路状态18规约应用层规约应用层长度含义类型标识1什么类型帧？可变结构限定词1如何解析？传输原因1什么原因传输？应用层公共地址域1什么地址？信息体地址2那个数据点？信息体X信息索引索引0x68LenLen0x68LinkControlLinkAddressApplicationDataChec
11、kCode0x16可变帧长可变帧长应用层帧结构应用层帧结构19常用的类型标识标识标识含义含义1总召唤遥信、变位遥信0x012SOE事项0x029越限遥测0x0915电度量0x0f21总召唤遥测量0x1545/46遥控0x2D/0x2E48遥调0x30100总召唤0x64101召唤电度量0x65103校时0x6720可变结构限定词D7D6D5D4D3D2D1D0SQNum说明：SQ：由信息对象地址寻址的单个信息元素或元素集合。SQ：单个信息元素或信息元素同类集合的序列。SQ：每个信息体分别带有信息体地址SQ：所有信息体共用信息体地址，后续信息体地址依次加1。Num：信息体的数目21常用传输原因传
12、输原因传输原因用法用法3突变信息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20响应站总召唤2136响应第1组召唤响应第16组召唤37响应计数量3841响应第1组计数量响应第4组计数量22信息标识信息标识应用层公共地址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。l信息体地址信息体地址标识某具体的信息。标识某具体的信息。有明确的含义。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。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链路初始化链路初始化索引索引主站主站子站子站复位远方链路复位远方链路肯定确认肯定确认/否定确认否定确认请求链路状态请
13、求链路状态响应链路状态响应链路状态24总召唤总召唤主站主站子站子站总召唤报文总召唤报文确认报文确认报文召唤召唤1级数据级数据总召唤确认总召唤确认召唤召唤1级数据级数据遥信帧遥信帧召唤召唤1级数据级数据召唤召唤1级数据级数据遥测帧遥测帧总召唤结束帧总召唤结束帧25召唤电度量主站主站子站子站召唤电度量召唤电度量确认报文确认报文召唤召唤1级数据级数据召唤电度量确认召唤电度量确认召唤召唤1级数据级数据电度量电度量召唤召唤1级数据级数据召唤解释召唤解释26请求请求1级数据级数据主站主站子站子站有有1级数据上传级数据上传召唤召唤1级数据级数据1级数据上传级数据上传27请求请求2级数据级数据主站主站子站子站
14、召唤召唤2级数据级数据有有2级数据上传级数据上传召唤召唤2级数据级数据无所请求的数据无所请求的数据28遥控过程遥控选择报文遥控选择报文确认报文确认报文召唤召唤1级数据级数据遥控选择确认遥控选择确认遥控执行遥控执行/取消取消确认报文确认报文召唤召唤1级数据级数据遥控执行遥控执行/取消取消 确认确认29复位远方链路帧1040014116主站：复位链路1000010116厂站：肯定确认1001010216厂站：否定确认索引索引30请求远方链路帧和访问请求1048014916主站：访问请求1049014116100B010C16子站：响应主站：请求链路31请求用户数据105A/7A015B/7B16主
15、站：请求1级数据105B/7B015C/7C16主站：请求2级数据32延时采集和设定33时钟同步34遥测归一化值遥测归一化值1.数据的一种离散表示方法，可保证数据精度。数据的一种离散表示方法，可保证数据精度。2.可用公式：可用公式：例子：传送二次电压值，电压值量程为例子：传送二次电压值，电压值量程为100，当前实时值为，当前实时值为99.98，使用，使用16点采样方式，则当前遥测量用什么表示？点采样方式，则当前遥测量用什么表示？ 求的求的y0x6AA4，则，则“A4 6A”就是发送的归一化值就是发送的归一化值 352级数据越限遥测帧（一）级数据越限遥测帧（一）68LL68L.CL.AA.DCS
16、1609归一化遥测量02SQ：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0101信息对象地址：0x0701遥测值：0x640a品质描述：00070a640005信息对象地址：0x0705遥测值：0x730b品质描述：00070b7300362级数据越限遥测帧（二）级数据越限遥测帧（二）68LL68L.CL.AA.DCS1615不带品质描述的归一化遥测量02SQ：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0101信息对象地址：0x0701遥测值：0x640a070a6405信息对象地址：0x0705遥测值：0x730b070b73归一化值归一化值371
17、级数据总召唤遥测（一）级数据总召唤遥测（一）68LL68L.CL.AA.DCS1609归一化遥测量83SQ：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0104信息体地址：0x0704070a信息体地址：0x0704遥测值：0x640a品质描述：0064000b信息对象地址：0x0705遥测值：0x730b品质描述：00730073信息对象地址：0x0706遥测值：0x0273品质描述：000200381级数据总召唤遥测（二）级数据总召唤遥测（二）68LL68L.CL.AA.DCS1615不带品质描述的归一化遥测量83SQ：1元素序列；3个信息对象14传输原因：总召唤01应用
18、层公共地址0104信息体地址：0x0704070a信息体地址：0x0704遥测值：0x640a640b信息对象地址：0x0705遥测值：0x730b7373信息对象地址：0x0706遥测值：0x027302391级数据总召唤遥信级数据总召唤遥信68LL68L.CL.AA.DCS1601不带时标的单点信息86SQ：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0104信息体地址：0x00040001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401级
19、数据变位遥信级数据变位遥信68LL68L.CL.AA.DCS1601不带时标的单点信息02SQ：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0104信息体地址：0x0004值：合000101信息体地址：0x0001值：分0000411级数据级数据SOE事项事项68LL68L.CL.AA.DCS1602不带时标的单点信息02SQ：1元素序列；2个信息对象03传输原因：突变01应用层公共地址0104信息体地址：0x0004值：合时间：32分1秒281毫秒000101052007信息体地址：0x0007值：合时间：32分2秒565毫秒0001050A20421级数据电度量级数据电度
20、量68LL68L.CL.AA.DCS160f累计量02SQ：1元素序列；2个信息对象25传输原因：响应计数量总召唤01应用层公共地址0107信息体地址：0x0C070C01值：0x200501010105200000值：0x0A05010001050A0043总召唤命令总召唤命令68LL68L.CL.AA.DCS1664召唤命令01SQ：1元素序列；1个信息对象COT控制方向：激活、：停止激活监视方向：激活确认：停止激活确认：激活终止01应用层公共地址0100信息体地址：000QOI召唤限定词：站召唤：召唤第(n-21)组44召唤计量召唤计量68LL68L.CL.AA.DCS1665计量量召唤
21、命令01SQ：1元素序列；1个信息对象COT控制方向：激活、：停止激活监视方向：激活确认：停止激活确认：激活终止01应用层公共地址0100信息体地址：000QCCRQT16：召唤第n组、总召唤FRZ7,8：读、：冻结不复位：冻结带复位、：复位45控制命令控制命令68LL68L.CL.AA.DCS162D/2E2D:单点遥控、2E:双点遥控01SQ：1元素序列；1个信息对象COT控制方向：激活、：停止激活监视方向：激活确认：停止激活确认：激活终止01应用层公共地址0100信息体地址：000SCO/DCSSCODCS说明：SE选择执行SCO开、合DCO开、合、不允许SERESSCOSEDCO46时
22、钟同步时钟同步68LL68L.CL.AA.DCS1667时钟同步01SQ：1元素序列；1个信息对象COT控制方向：激活监视方向：激活确认：激活终止01应用层公共地址0100信息体地址：000017字节时间：年占低7位、月占低4位、日占低5位、时占低5位、分占低6位、毫秒占2字节时间位：06年01月07日09时08分2561毫秒0A08090701064702版101规约结构97版版02版版链路地址长度链路地址长度1个字节1个或2个字节传输原因长度传输原因长度1个字节1个或2个字节应用层公共地址应用层公共地址长度长度1个字节1个或2个字节信息体地址长度信息体地址长度2个字节2个或3个字节信息体时
23、间信息体时间3字节3字节或7字节索引索引4802版101规约信息体地址97版版02版版遥信遥信0x0001-0x04000x0001-0x1000遥测遥测0x0701-0x09000x4001-0x5000遥控遥控0x0b01-0x0b800x6001-0x6200遥调遥调0x0b81-0x0c000x6201-0x6400电度电度0x0c01-0x0c800x6401-0x66004902版101规约类型标识97版版02版版遥信遥信1、2、3、4、20、1、2、3、4、30、31遥测遥测9、10、11、12、13、21、9、10、11、12、13、21、34、35、36遥控遥控45、4645
24、、46遥调遥调48、49、5048、49、50电度电度15、1615、16、3750IEC-104规约培训大纲培训大纲51体系结构根据101从IEC60870-5-5中选取的应用功能初 始化用户进程从IEC60870-5-101和IEC60870-5-104中选取的ASDU应用层（第7层）APCI（应用规约控制信息）传输接口（用户到TCP的接口）TCP/IP协议子集（RFC2200）传输层（第4层）网络层（第3层）链路层（第2层）物理层（第1层）注：第5，第6层未用52滑动窗口协议（滑动窗口协议（1）问答式协议：问答式协议：1.A发送报文后等待B的确认，B不确认则A等待。2.B方接收到1个报文
25、后马上就发1个确认报文。3.超时重传4.特点：安全可靠效率低下A方方B方方报文报文1确认报文确认报文1报文报文2确认报文确认报文2报文报文3确认报文确认报文353滑动窗口协议（滑动窗口协议（2）简单窗口协议：简单窗口协议：1.A发送N个报文后等待B的确认此N个报文，B不确认则A等待。2.B方接收到N个报文后马上就发确认接收到N个报文。3.超时重传N个报文4.特点：效率相对提高浪费A的发送A方方B方方报文报文1报文报文2确认确认3报文报文报文报文3报文报文4报文报文5报文报文6确认确认6报文报文54滑动窗口协议（滑动窗口协议（3）滑动窗口协议：滑动窗口协议：lA发送报文的同时，B发送确认帧进行确
26、认。lA记录自己已经被确认的报文，向前滑动最大可发送窗口。lB记录有多少报文尚未确认，达到最大窗口或超时则发确认帧。lA未确认窗口通常为B未确认窗口的1.5倍。l特点：效率高A方方B方方报文报文1报文报文2确认确认3报文报文报文报文3报文报文6报文报文7报文报文8确认确认5报文报文报文报文4报文报文555帧格式起始字68HAPCIAPDUAPDU长度（最大253）LEN控制域1控制域2控制域3控制域4IEC60870-5-101和IEC60870-5-104定义的ASDUASDU56I格式帧格式帧起始字68HAPDU长度（最大253）控制域1控制域2控制域3控制域4IEC60870-5-101
27、和IEC60870-5-104定义的ASDU76543210发送序列号N(S)0发送序列号N(S)接收序列号N(R)0接收序列号N(R)1.发送方发送信息时增加发送序号2.接收方确认对方的发送序号时增加接收序号3.带信息发送并确认对方帧57S格式帧起始字68H长度04H控制域1控制域2控制域3控制域476543210010接收序列号N(R)0接收序列号N(R)S格式帧为短帧，长度仅6个字节用于确认接收到对方的帧，但本身没有信息发送的情况。58U格式帧起始字68H长度04H控制域1控制域2控制域3控制域476543210TESTSTOPSTART11C VCVCV0000U格式帧为6字节短帧用于
28、启动控制信息：V表示生效、C表示确认START：启动命令、STOP：停止命令、TEST：测试命令59各种帧的使用各种帧的使用lI帧帧传输应用数据，捎带确认对方的发送。lS帧帧无应用数据可传输时，确认对方的发送。无应用数据可传输时，确认对方的发送。lU帧帧控制用报文。控制用报文。启动启动U帧，用于启动应用层传输；帧，用于启动应用层传输；停止停止U帧，用于停止应用层传输；帧，用于停止应用层传输；测试测试U帧，双方均无发送时，维持链路活帧，双方均无发送时，维持链路活动状态。动状态。60启动过程启动过程主站主站子站子站连接远方链路连接远方链路接收远方连接接收远方连接启动传输过程启动传输过程 （U帧）帧
29、）启动确认（启动确认（U帧）帧）主动上传（主动上传（I帧）帧）确认帧（确认帧（S帧）帧）主动上传（主动上传（I帧）帧）主动上传（主动上传（I帧）帧）61停止过程停止数据传输停止数据传输（U帧）帧）未发送的未发送的I帧帧未发送的未发送的I帧帧进入停止数据传输状进入停止数据传输状态，态，T3超时讲发送链超时讲发送链路测试（路测试（U帧）帧）未发送的未发送的I帧帧S格式确认帧格式确认帧停止数据传输确认停止数据传输确认（U帧）帧）进入停止数据传输状进入停止数据传输状态，态，T3超时讲发送链超时讲发送链路测试（路测试（U帧）帧）62I帧（正常）63S帧（正常）64I帧（受到干扰）65I帧（超时未被确认）
30、66U测试帧67U测试帧（超时未收到确认）68101与104应用服务比较104101应用层帧结构同101结构-容量传输原因：2公共地址：2信息体地址：3传输原因：1/2公共地址：1/2信息体地址：2/3类型标识扩展7字节时间的帧类型-遥测全遥测、浮点数越限遥测、归一化遥信SOE用7字节时间SOE用3字节时间遥控、电度同101结构-69104帧解析与与101帧解析基本相同帧解析基本相同70104与101应用层不同之处控制方向，104规约扩展的类型标识。58：带时标CP56Time2a的单点遥控59：带时标CP56Time2a的双点遥控60：带时标CP56Time2a的步调节命令61：带时标CP5
31、6Time2a的设点命令，规一化值62：带时标CP56Time2a的设点命令，标度化值63：带时标CP56Time2a的设点命令，浮点数值64：带时标CP56Time2a的32比特串监视方向，104规约带时标的信息全部采用CP56Time2a校时：当子站需要接受主站的校时，收到校时报文后直接修正本地时间即可，而不象101规约进行延时采集和传递。71参考书籍参考书籍IEC 60870-5-1 远动设备及系统远动设备及系统 第第5部分部分 传输规约传输规约 第一篇第一篇 传输帧格式传输帧格式IEC 60870-5-2 远动设备及系统远动设备及系统 第第5部分部分 传输规约传输规约 第二篇第二篇 链
32、路传输规则链路传输规则IEC 60870-5-3 远动设备及系统远动设备及系统 第第5部分部分 传输规约传输规约 第三篇第三篇 应用数据一般结构应用数据一般结构IEC 60870-5-4 远动设备及系统远动设备及系统 第第5部分部分 传输规约传输规约 第四篇第四篇 应用信息元素的定义和编码应用信息元素的定义和编码IEC 60870-5-5 远动设备及系统远动设备及系统 第第5部分部分 传输规约传输规约 第五篇第五篇 基本应用功能基本应用功能传输规约传输规约 ：IEC 60870-5-1-101 基本远动任务配套标准基本远动任务配套标准传输规约传输规约 ：IEC 60870-5-1-102 电力系统电能累计量传输配套标准电力系统电能累计量传输配套标准传输规约传输规约 ：IEC 60870-5-1-103 继电保护设备信息接口配套标准继电保护设备信息接口配套标准传输规约：传输规约： IEC 60870-5-5-104 采用标准传输协议子集的采用标准传输协议子集的IEC60870-5-101网络访问网络访问72集中答疑培训大纲培训大纲73结束结束
