通讯规约培训

1、 智能供用电系统公司目目 录录 一、通讯规约的概念一、通讯规约的概念 二、通讯接口介绍二、通讯接口介绍 三、循环式规约三、循环式规约 四、问答式规约四、问答式规约 五、以太网五、以太网IEC104规约简介规约简介交流的语言就是规约交流的语言就是规约7894561230.DEFABCI N SD E LS H I F TH E L PE S CE N T E RA C KS IM A T IC O P 17S H IF TH E L PK 1K 5K 6K 7K 8K 2K 3K 4K 9K 1 0K 11K 1 2K 1 3K 14K 1 5K 1 6甲方乙方1、规约的定义、规约的定义: 在通

2、讯系统中，为了正确在通讯系统中，为了正确的传送信息，必须有一套关于的传送信息，必须有一套关于信息传输顺序、信息格式和信信息传输顺序、信息格式和信息内容等的约定。这一套约定，息内容等的约定。这一套约定，称为规约。称为规约。2、通信规约的用途：、通信规约的用途： 在实际应用中，间隔层装置和主站之间在实际应用中，间隔层装置和主站之间将有大量的将有大量的YC、YX、YK、YT信息在传送，信息在传送，为了保证信息传送过程中轻重缓急并区别所为了保证信息传送过程中轻重缓急并区别所传送信息的类别，必须事先约定好数据传送传送信息的类别，必须事先约定好数据传送的格式，这种数据传送的格式便是通信规约。的格式，这种数

3、据传送的格式便是通信规约。目前常用的通信规约有两类：循环传送（目前常用的通信规约有两类：循环传送（CDT）方式与问答方）方式与问答方式。式。 按用途来分：远动规约、保护规约、电度表规约、智能设备按用途来分：远动规约、保护规约、电度表规约、智能设备互连规约。互连规约。 远动规约：远动规约：101规约、规约、104规约、规约、CDT规约、规约、SC1801规约、规约、DISA规约。规约。 保护规约：保护规约：103规约、规约、 MODBUS规约、企业自定义规约规约、企业自定义规约 电度表规约：电度表规约：IEC102规约、部颁规约、部颁DLT645电度表规约电度表规约目前常用规约及接口方式目前常用

4、规约及接口方式:CDT（串口、主动上送式）（串口、主动上送式）MODBUS_RTU（串口、问答式）（串口、问答式）IEC103（串口、问答式）（串口、问答式）IEC104（网络、（网络、TCP/IP、问答式）、问答式）4、通讯规约的特点：、通讯规约的特点：4.1 循环式规约的特点循环式规约的特点:(循环数字传送方式为远动装置循环数字传送方式为远动装置早期发展使用的方式早期发展使用的方式) 数据格式在发送端与接收端事先约定好，以数据格式在发送端与接收端事先约定好，以帧的形式传送，按时间顺序首先发一个起始帧的形式传送，按时间顺序首先发一个起始同步帧，然后依次发送控制帧和信息帧，这同步帧，然后依次发

5、送控制帧和信息帧，这样，连续循环发送，周而复始。主站端在收样，连续循环发送，周而复始。主站端在收到信息后，首先检出同步码，然后按约定的到信息后，首先检出同步码，然后按约定的时间先后顺序，判断是哪一个遥测量、遥信时间先后顺序，判断是哪一个遥测量、遥信量或其他信息等。量或其他信息等。4.1 循环式规约的特点：循环式规约的特点： 数据传送以厂站端为主，以固定的数据传送以厂站端为主，以固定的传送速率循环不断地发送厂站数据传送速率循环不断地发送厂站数据给主站端，而主站端被动接收。给主站端，而主站端被动接收。 帧长度随被测点的增加而增加，使帧长度随被测点的增加而增加，使实时数据从厂站端到主机端的时间实时数

6、据从厂站端到主机端的时间受到限制。受到限制。4.1 循环式规约的特点：循环式规约的特点：一台一台RTU要占用一条通道，只能用要占用一条通道，只能用“点对点点对点“方式，通道占用率太高，投资大。如有下方式，通道占用率太高，投资大。如有下行信号，则需要用上、下行两条通道。行信号，则需要用上、下行两条通道。由于不断传送数据，使通道上的数据流量相由于不断传送数据，使通道上的数据流量相当大，对通道传送的正确性要求较高，传送当大，对通道传送的正确性要求较高，传送中的误码率相对较严重。中的误码率相对较严重。4.2问答式规约的特点：问答式规约的特点： 近期发展并使用的通近期发展并使用的通信方式信方式 ，以主站

7、端为主，以主站端为主，依次向各个依次向各个RTU发出查发出查询命令，各询命令，各RTU根据查根据查询命令进行回答，回答询命令进行回答，回答信息串长度是可变的。信息串长度是可变的。4.2问答式规约的特点：问答式规约的特点：节约通道，通道占用率节约通道，通道占用率低，几台低，几台RTU可占用一可占用一个通道，提高了通道的个通道，提高了通道的利用率。为保证实时性，利用率。为保证实时性，采用采用“变化传送变化传送”方式，方式，提高数据传送的速度提高数据传送的速度. 4.2问答式规约的特点：问答式规约的特点：通道适应能力强，能适应不同类型的通道结通道适应能力强，能适应不同类型的通道结构，如点对点、星形、

8、辐射型和环型结构，构，如点对点、星形、辐射型和环型结构，全双工通信和半双工通信方式等。全双工通信和半双工通信方式等。同一通道可以传送上行、下行信号同一通道可以传送上行、下行信号 。自动切换备用通道比较容易实现。自动切换备用通道比较容易实现。二、常用的通讯接口介绍二、常用的通讯接口介绍主站主站 NWJ-801SE5216SE5208微微机机综综保保微微机机综综保保微微机机综综保保电电度度表表直直流流屏屏消消谐谐装装置置电电压压表表测测控控仪仪表表电电流流表表RS232接口标准接口标准全双工（一般为全双工（一般为1对对1）一般常见为一般常见为3线制（收、发、地）线制（收、发、地）传送距离一般在传送

9、距离一般在1520M以内以内信号以信号传输线对地的电压值来反映，在发信号以信号传输线对地的电压值来反映，在发送端如果传输线空闲，电压值为负值；如果送端如果传输线空闲，电压值为负值；如果有数据传输的话，电压值在有数据传输的话，电压值在+(-)5V到到 +(-)15V之间变化，之间变化，+5到到+15为逻辑为逻辑0，-5V到到-15V为为逻辑逻辑1。RS232对接示意图对接示意图注意：由于信号电平值较高，易损坏接口电注意：由于信号电平值较高，易损坏接口电路的芯片，所以接线时最好两端都断电，至路的芯片，所以接线时最好两端都断电，至少保证一端断电少保证一端断电 注意屏蔽线的单点接地注意屏蔽线的单点接地

10、RS422接口标准接口标准全双工全双工一般常见为一般常见为4线制（收线制（收+、收、收-、发、发+、发、发-）传送距离一般在传送距离一般在500M以内以内信号以信号传输线信号以信号传输线+-间的电压值来反映，电压间的电压值来反映，电压值在值在0.81.5V范围间变化，正电位表示逻辑范围间变化，正电位表示逻辑1，负电位表示逻辑负电位表示逻辑0RS422对接示意图对接示意图RS485接口标准接口标准半双工（可半双工（可1对多总线形式），需要使能端切对多总线形式），需要使能端切换收发换收发一般常见为一般常见为2线制（正端、负端）线制（正端、负端）传送距离一般在传送距离一般在1000M以内以内信号以信

11、号传输线信号以信号传输线+-间的电压值来反映，电压间的电压值来反映，电压值在值在200mV6V范围间变化，正电位表示逻范围间变化，正电位表示逻辑辑1，负电位表示逻辑，负电位表示逻辑0RS485对接示意图对接示意图RS422/RS485接线注意点接线注意点1、2是错误接法，容易影响通讯质量是错误接法，容易影响通讯质量3是正确接法是正确接法以太网以太网 以太网属于局域网，局域网以太网属于局域网，局域网LAN(Local Area Network)是将小区域内的各种通信设备互联是将小区域内的各种通信设备互联在一起所形成的网络在一起所形成的网络采用总线型作为网络拓扑结构采用总线型作为网络拓扑结构 广泛

12、采用双绞线作为传输介质（采用广泛采用双绞线作为传输介质（采用RJ45接接头，也叫水晶头）头，也叫水晶头）一般有一般有10M、100M的区分的区分三、循环式规约三、循环式规约:上行信息的优先级：上行信息的优先级： 遥信变位信息及子站工作状态变化信息均随遥信变位信息及子站工作状态变化信息均随时插入传送，并要求时插入传送，并要求1S内送达主站。内送达主站。 对时的子站时钟返回信息及遥控、升降命令对时的子站时钟返回信息及遥控、升降命令的反送校验信息均随时插入传送。的反送校验信息均随时插入传送。 重要遥测量安排在重要遥测量安排在A帧传送，循环更新时间帧传送，循环更新时间3S上行信息的优先级：上行信息的优

13、先级：次要遥测量安排在次要遥测量安排在B帧传送，循环更新时间帧传送，循环更新时间6S。一般遥测量安排在一般遥测量安排在C帧传送，循环更新时间帧传送，循环更新时间20S一般遥信状态信息实时性要求低，安排在一般遥信状态信息实时性要求低，安排在D1帧传送，循环更新时间为几分钟至几十分钟。帧传送，循环更新时间为几分钟至几十分钟。上行信息的优先级：上行信息的优先级：电能脉冲量信息实时性要求也低，安排在电能脉冲量信息实时性要求也低，安排在D2帧传送，循环更新时间为几分钟至几十分钟。帧传送，循环更新时间为几分钟至几十分钟。事件顺序记录信息（事件顺序记录信息（SOE）安排在）安排在E帧传送，帧传送，以帧插入方

14、式传送。以帧插入方式传送。下行命令的优先级：下行命令的优先级：召唤子站时钟，设置子站时钟校正值，设置召唤子站时钟，设置子站时钟校正值，设置子站时钟子站时钟遥控选择、执行、撤消命令；升降选择、执遥控选择、执行、撤消命令；升降选择、执行、撤消命令；设定命令。行、撤消命令；设定命令。广播命令广播命令复归命令复归命令以以CDT规约为例：规约为例： 帧结构帧结构 每帧由同步字，控制字，和每帧由同步字，控制字，和N个信息字组成（个信息字组成（N可为可为0）。帧长）。帧长度受缓冲区长度限制，一般以信息字数度受缓冲区长度限制，一般以信息字数N不超过不超过40为限。为限。 同步字同步字同步字按通道顺序分为三组同

15、步字按通道顺序分为三组EBH，90H。 控制字控制字一个控制字由六个字节组成，它们是控制字节，帧类别码，信一个控制字由六个字节组成，它们是控制字节，帧类别码，信息字数息字数N，校验码等组成。，校验码等组成。帧类别码帧类别码 信息字结构信息字结构 每个信息字由每个信息字由BnBn+5 6个字节构成个字节构成:功能码一个字节、信息、功能码一个字节、信息、数据码数据码4个字节和校验码一个字节个字节和校验码一个字节,其通用格式如图所示。其通用格式如图所示。功能码定义功能码定义 遥信帧格式遥信帧格式 yx0的遥信序号的遥信序号=功能码功能码*32，yx31的遥信序号的遥信序号=功能码功能码*32+31。

16、状态表示：状态表示：0=分分/复归，复归，1=合合/动作。动作。遥测帧格式：遥测帧格式： CDT主站（上行）：主站（上行）：报文名报文名 控制字控制字重要遥测帧重要遥测帧 71H 61H xxH yyH zzH BCH一般遥测帧一般遥测帧 71H C2H xxH yyH zzH BCH次要遥测帧次要遥测帧 71H B3H xxH yyH zzH BCH全遥信帧全遥信帧 71H F4H xxH yyH zzH BCHSOE帧帧 71H 26H xxH yyH zzH BCH注注:xxH为信息字个数，为信息字个数，yyH为源站址，为源站址，zzH为目的为目的站址站址 BCH为校验码。为校验码。全遥

17、信帧实例全遥信帧实例EB 90 EB 90 EB 90 71 F4 09 01 01 70 同步头同步头 控制字节控制字节 帧类别码帧类别码 信息字数信息字数 源站址源站址 目的站址目的站址 校验和校验和F0 19 88 94 11 AF F1 F0 00 80 A0 48 F2 30 CD 61 04 7B 信息字信息字0 信息字信息字1 信息字信息字2F3 92 24 A8 0A 44 F4 08 FC 01 00 4A F5 00 00 00 00 1B 信息字信息字3 信息字信息字4 信息字信息字5F6 00 00 00 00 BD F7 F0 63 8C 31 79 F8 2E CB

18、 0F 00 47 信息字信息字6 信息字信息字7 信息字信息字8 遥测帧实例遥测帧实例EB 90 EB 90 EB 90 71 61 02 01 03 8A 同步头同步头 控制字节控制字节 帧类别码帧类别码 信息字数信息字数 源站址源站址 目的站址目的站址 校验和校验和 00 01 00 02 00 C3 01 03 00 04 00 F3 信息字信息字0 信息字信息字1共共4个遥测量，低字节在前高字节在后。个遥测量，低字节在前高字节在后。YC1=1;YC2=2;YC3=3;YC4=4;四、问答式规约（四、问答式规约（ MODBUS 和和103 ）(一一) MODBUS规约简介规约简介 MO

19、DBUS规约分类规约分类MODBUS规约分为两类：规约分为两类：MODBUS_ASCII和和RTU两种模式。我们经常用的是两种模式。我们经常用的是RTU模式模式MODBUS_RTU规约的帧格式规约的帧格式WGB-50系列功能码定义：系列功能码定义： 查询查询 01 01 00 00 00 06 BC 08 地址地址 功能码功能码 起始地址起始地址 寄存器个数寄存器个数 校验码校验码回复回复 01 01 01 04 50 4B 地址地址 功能码功能码 字节个数字节个数 寄存器值寄存器值 校验码校验码查询开出量查询开出量查询查询 01 02 00 00 00 10 79 C6 地址地址 功能码功能

20、码 起始地址起始地址 寄存器个数寄存器个数 校验码校验码回复回复 01 02 02 10 23 F5 A1 地址地址 功能码功能码 字节个数字节个数 寄存器值寄存器值 校验码校验码按位查询遥信量按位查询遥信量查询查询 01 03 01 00 00 02 C5 F7 地址地址 功能码功能码 起始地址起始地址 寄存器个数寄存器个数 校验码校验码回复回复 01 03 04 01 F4 01 90 BB C1 地址地址 功能码功能码 字节个数字节个数 寄存器值寄存器值 寄存器值寄存器值 校验码校验码查询遥测量查询遥测量查询查询 01 05 00 00 FF 00 8C 3A 地址地址 功能码功能码 起

21、始地址起始地址 寄存器个数寄存器个数 校验码校验码回复回复 01 05 00 00 FF 00 8C 3A 遥控。特殊帧，源码返回。遥控。特殊帧，源码返回。 （二）（二）103规约简介：规约简介：接口标准：RS232、RS485、光纤。通信格式：异步，1位起始位，8位数据位，1位偶校验位，1位停止位。通信速率：可变。通信方式：主从一对多，Polling(轮询)方式。608705103通信规约有固定帧长报文和可变帧长报文两种报文格式，前者主要用于传送“召唤、命令、确认、应答”等信息，后者主要用于传送“命令”和“数据”等信息。两种帧格式两种帧格式10H是固定帧的头是固定帧的头16H是固定帧的尾是固

22、定帧的尾链路地址是链路地址是1254，由用，由用户选用，户选用，255是广播地址。是广播地址。校验码（链路控制域站校验码（链路控制域站地址）地址）MOD 256长度：从链路控制域到应用服务数据单元结束长度：从链路控制域到应用服务数据单元结束的字节总长度，第三个字节是和第二个字节的字节总长度，第三个字节是和第二个字节重合重合校验码校验码:（链路控制域链路地址应用服务数（链路控制域链路地址应用服务数据单元）据单元）MOD 256起始字符：起始字符：68H结束字符：结束字符：16H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

23、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总召唤过程实例总召唤过程实例发发:地址地址01- 68 09 09 68 73 01 07 81 09 02 FF 00 01 07 16 (总召唤总召唤(ASDU7) COT=9(总召唤启动总召唤启动)-控制域控制域73H(PRM=1 FCB=1 FCV=1) 功功能码能码3 链路地址链路地址1 TYP=7 VSQ=129(SQ=1 数目数目=1) COT=9 公共地址公共地址2 FUN=255 INF=0 帧总长帧总长15 从从INF后到校验码前长后到校验码前长1) 收收:地址地址01- 10 20 0

24、1 21 16 (确认确认 控制域控制域20H(PRM=0 ACD=1 DFC=0) 功功能码能码0 链路地址链路地址1)发发:地址地址01- 10 5A 01 5B 16 (召唤召唤1级数据级数据-控制域控制域5AH(PRM=1 FCB=0 FCV=1) 功能码功能码10 链路地址链路地址1)收收:地址地址01- 68 0E 0E 68 28 01 28 05 09 02 01 A3 01 00 01 00 00 01 08 16 (多个单点信息多个单点信息(ASDU40) 开始开始INF=163 有有5个不带时间开关量信息个不带时间开关量信息 COT=9(总召唤总召唤) 控制域控制域28H

25、(PRM=0 ACD=1 DFC=0) 功能码功能码8 链路地链路地址址1 TYP=40 VSQ=5(SQ=0 数目数目=5) COT=9 公共地址公共地址2 FUN=1 INF=163 帧总长帧总长20 从从INF后到校验码前长后到校验码前长6)发发:地址地址01- 10 7A 01 7B 16 (召唤召唤1级数据级数据-控制域控制域7AH(PRM=1 FCB=1 FCV=1) 功能码功能码10 链路地址链路地址1) 收收:地址地址01- 68 31 31 68 28 01 24 08 09 02 01 06 00 00 00 00 01 00 00 00 00 01 00 00 00 00

26、 01 00 00 00 00 01 3A 09 00 00 01 7A 23 00 00 01 12 11 00 00 01 96 00 00 00 01 00 08 16 (电度电度(ASDU36) 共有共有8个电度个电度,其中其中8个有效个有效 COT=9(总总召唤召唤) 控制域控制域28H(PRM=0 ACD=1 DFC=0) 功能码功能码8 链路地链路地址址1 TYP=36 VSQ=8(SQ=0 数目数目=8) COT=9 公共地址公共地址2 FUN=1 INF=6 帧总长帧总长55 从从INF后到校验码前长后到校验码前长41) 发发:地址地址01- 10 7A 01 7B 16 (

27、召唤召唤1级数据级数据-控制域控制域7AH(PRM=1 FCB=1 FCV=1) 功能码功能码10 链路地址链路地址1) 收收:地址地址01- B0 3E 08 41 88 40 D0 6E 78 6F D0 6E 00 00 00 00 08 00 00 00 00 00 3A 16 (用被测值用被测值VII(类型标识类型标识50)传模传模拟量拟量 COT=9(总召唤总召唤) 控制域控制域28H(PRM=0 ACD=1 DFC=0) 功能码功能码8 链路地址链路地址1 TYP=50 VSQ=13(SQ=0 数目数目=13) COT=9 公共地址公共地址2 FUN=1 INF=92 帧总长帧总

28、长40 从从INF后到校后到校验码前长验码前长26) 发发:地址地址01- 10 5A 01 5B 16 (召唤召唤1级数据级数据-控制域控制域5AH(PRM=1 FCB=0 FCV=1) 功能码功能码10 链路地址链路地址1)(16)收收:地址地址01- 68 09 09 68 08 01 08 81 0A 02 FF 00 01 9E 16 (总召唤终止总召唤终止(ASDU8) 扫描序号扫描序号=1 COT=10(总召唤终止总召唤终止) 控控制域制域08H(PRM=0 ACD=0 DFC=0) 功能码功能码8 链路地址链路地址1 TYP=8 VSQ=129(SQ=1 数目数目=1) COT

29、=10 公共地址公共地址2 FUN=255 INF=0 帧总长帧总长15 从从INF后到校验码前长后到校验码前长1)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 确认确认主站主站子站子站起始字起始字 68HAPCIAPDUAPDU长度（最大长度（最大253）LEN控制域控制域1控制域控制域2控制域控制域3控制域控制域4IEC 60870-5-101和和 IEC 60870-5-104定义的定义的ASDU ASDUlI帧帧传输应用数据，捎带确认对方的发送。lS帧帧无

30、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。起始字起始字 68HAPDU长度（最大长度（最大253）控制域控制域1控制域控制域2控制域控制域3控制域控制域4IEC 60870-5-101和和 IEC 60870-5-104定义的定义的ASDU 76543210发送序列号发送序列号 N(S) 0发送序列号发送序列号 N(S) 接收序列号接收序列号 N(R) 0接收序列号接收序列号 N(R) l发送方发送信息时增加发送序号l接收方确认对方的发送序号时增加接收序号l带信息发送并确认对方帧起始字起始字 68H长度长度 04H控制域控制域1控制域控制域2控制域控制域3控制域控制域476543210010接收序列号接收序列号 N(R) 0接收序列号接收序列号 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