IEC101,104规约入门培训教材

IEC101,104规约入门培训IEC101/104规约1第一页，共七十四页。培训大纲IEC规约简介 IEC-101规约 IEC-104规约 集中答疑 2第二页，共七十四页。IEC规约简介培训大纲3第三页，共七十四页。IEC规约适用范围通讯方式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IEC主要规约4第四页，共七十四页。101与104的比较1.相同点适用范围：厂站与主站之间规约结构：应用层定义相同2.不同点通讯方式：101串行、104以太网服务类型：101多采用非平衡传输 104多采用平衡传输5第五页，共七十四页。101规约的两个版本97版02版链路地址长度1个字节1个或2个字节传输原因长度1个字节1个或2个字节应用层公共地址长度1个字节1个或2个字节信息体地址长度2个字节2个或3个字节信息体时间3字节3字节或7字节6第六页，共七十四页。IEC-101规约培训大纲7第七页，共七十四页。索引体系结构 规约链路层 规约应用层应用服务常见帧解析97版和02版差异8第八页，共七十四页。应用层表示层会话层传输层网络层链路层物理层体系结构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9第九页，共七十四页。几点说明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第十页，共七十四页。服务类型发送/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站是否接收到报文，如校时。发送/确认（S2） 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。请求/响应（S3）

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1数据、请求链路状态等。11第十一页，共七十四页。101帧格式一（固定帧长）0x10LinkControlLinkAddressCheckCode0x16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LinkAddress－－链路地址域CheckCode－－校验和，LinkControl和LinkAddress累加和的256模值0x16－－结束字符12第十二页，共七十四页。101帧格式二（可变帧长）0x68LenLen0x68LinkControlLinkAddressApplicationDataCheckCode0x16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－－应用层数据域0x16－－结束字符13第十三页，共七十四页。规约链路层链路控制域 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。 链路控制在平衡和非平衡模式下分别定义。 链路控制域占1个字节。链路地址 链路地址是子站的标识。主站下发的报文中，标识接收站。子站上传时，标识发送站。链路地址域占1个字节。

索引14第十四页，共七十四页。链路层控制域（非平衡模式）D7D6D5D4D3D2D1D0主站到子站RESPRMFCBFCV23222120子站到主站ACDDFC功能码说明：FCV－－FCB有效位，S2、S3服务时为1，S1服务时为0FCB－桢记数位

,主站每向从站发送新一轮的“发送/确认”或“请求/响应”传输服务时，将FCB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，重发报文的FCB保持不变，重发次数最多不超过3次。若重发3次后仍未收到预期应答，则结束本轮传输服务。

PRM－－启动标志位。主站到子站为1，子站到主站为0RES－－保留位，恒为0ACD－－有一级数据标识DFC－－流量控制标识,DFC=0表示从站可以接受数据，DFC＝1表示从站缓冲区已满，无法接受新数据

15第十五页，共七十四页。链路层控制域功能码（非平衡模式）启动方向功能码和服务从动方向功能码和服务<0>复位远方链路<0>确认：肯定认可<1>确认：否定认可<1>复位用户进程<3>发送/确认用户数据<4>发送/无应答用户数据无应答<8>访问请求<11>响应：链路状态<9>请求链路状态<10>请求1级用户数据<8>响应：用户数据<9>响应：无所请求的用户数据<11>请求2级用户数据16第十六页，共七十四页。链路层控制域（平衡模式）D7D6D5D4D3D2D1D0主站到子站DIRPRMFCBFCV23222120子站到主站ACDDFC功能码说明：FCV－－FCB有效位，S2、S3服务时为1，S1服务时为0FCB－－S2、S3服务时切换，S1服务时不变。PRM－－启动标志。主站到子站为1，子站到主站为0DIR－－方向标志。一方为1，反向为0。通常主到子为1，子到主为0ACD－－不在使用本标志，子站数据通过S2发送到主站DFC－－流量控制标识17第十七页，共七十四页。链路层控制域功能码（平衡模式）启动方向功能码和服务从动方向功能码和服务<0>复位远方链路<0>确认：肯定认可<1>确认：否定认可<1>复位用户进程<3>发送/确认用户数据<4>发送/无应答用户数据无应答<9>请求链路状态<11>响应：链路状态18第十八页，共七十四页。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0x68LenLen0x68LinkControlLinkAddressApplicationDataCheckCode0x16可变帧长应用层帧结构19第十九页，共七十四页。常用的类型标识标识含义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第二十页，共七十四页。可变结构限定词D7D6D5D4D3D2D1D0SQNum说明：SQ<0>：由信息对象地址寻址的单个信息元素或元素集合。SQ<1>：单个信息元素或信息元素同类集合的序列。SQ<0>：每个信息体分别带有信息体地址SQ<1>：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第二十一页，共七十四页。常用传输原因传输原因用法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21－36响应第1组召唤－响应第16组召唤37响应计数量38－41响应第1组计数量－响应第4组计数量22第二十二页，共七十四页。信息标识应用层公共地址 通常与链路地址相同。 但也可进行扩展功能。信息体地址 标识某具体的信息。 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。23第二十三页，共七十四页。链路初始化索引主站子站复位远方链路肯定确认/否定确认请求链路状态响应链路状态24第二十四页，共七十四页。总召唤主站子站总召唤报文确认报文召唤1级数据总召唤确认召唤1级数据遥信帧召唤1级数据召唤1级数据遥测帧总召唤结束帧25第二十五页，共七十四页。召唤电度量主站子站召唤电度量确认报文召唤1级数据召唤电度量确认召唤1级数据电度量召唤1级数据召唤解释26第二十六页，共七十四页。请求1级数据主站子站……有1级数据上传召唤1级数据1级数据上传27第二十七页，共七十四页。请求2级数据主站子站召唤2级数据有2级数据上传召唤2级数据无所请求的数据28第二十八页，共七十四页。遥控过程遥控选择报文确认报文召唤1级数据遥控选择确认遥控执行/取消确认报文召唤1级数据遥控执行/取消确认29第二十九页，共七十四页。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30第三十页，共七十四页。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第三十一页，共七十四页。请求用户数据105A/7A015B/7B16主站：请求1级数据105B/7B015C/7C16主站：请求2级数据32第三十二页，共七十四页。延时采集和设定33第三十三页，共七十四页。时钟同步34第三十四页，共七十四页。遥测归一化值数据的一种离散表示方法，可保证数据精度。可用公式：例子：传送二次电压值，电压值量程为100，当前实时值为99.98，使用16点采样方式，则当前遥测量用什么表示？

求的y＝0x6AA4，则“A46A”就是发送的归一化值35第三十五页，共七十四页。2级数据－越限遥测帧（一）68LL68L.CL.AA.DCS1609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：00070b730036第三十六页，共七十四页。2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37第三十七页，共七十四页。1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：00020038第三十八页，共七十四页。1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：0x02730239第三十九页，共七十四页。1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40第四十页，共七十四页。1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000041第四十一页，共七十四页。1级数据－SOE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0001050A2042第四十二页，共七十四页。1级数据－电度量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第四十三页，共七十四页。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：

<6>：激活、<8>：停止激活监视方向：

<7>：激活确认

<9>：停止激活确认

<10>：激活终止01应用层公共地址0100信息体地址：000QOI召唤限定词：

<20>：站召唤

<21>－<36>：召唤第(n-21)组44第四十四页，共七十四页。召唤计量68LL68L.CL.AA.DCS1665计量量召唤命令01SQ：1元素序列；1个信息对象COT控制方向：

<6>：激活、<8>：停止激活监视方向：

<7>：激活确认

<9>：停止激活确认

<10>：激活终止01应用层公共地址0100信息体地址：000QCCRQT[1…6]<0…63><1>－<4>：召唤第n组、<5>总召唤FRZ[7,8]<0…3><1>：读、<2>：冻结不复位

<3>：冻结带复位、<4>：复位45第四十五页，共七十四页。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：

<6>：激活、<8>：停止激活监视方向：

<7>：激活确认

<9>：停止激活确认

<10>：激活终止01应用层公共地址0100信息体地址：000SCO/DCSSCODCS说明：SE－－<0>选择<1>执行

SCO－－<0>开、<1>合

DCO－－<1>开、<2>合、<0><3>不允许SERESSCOSEDCO46第四十六页，共七十四页。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：<6>：激活监视方向：<7>：激活确认<10>：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0A080907010647第四十七页，共七十四页。02版101规约结构97版02版链路地址长度1个字节1个或2个字节传输原因长度1个字节1个或2个字节应用层公共地址长度1个字节1个或2个字节信息体地址长度2个字节2个或3个字节信息体时间3字节3字节或7字节索引48第四十八页，共七十四页。02版101规约信息体地址97版02版遥信0x0001-0x04000x0001-0x1000遥测0x0701-0x09000x4001-0x5000遥控0x0b01-0x0b800x6001-0x6200遥调0x0b81-0x0c000x6201-0x6400电度0x0c01-0x0c800x6401-0x660049第四十九页，共七十四页。02版101规约类型标识97版02版遥信1、2、3、4、20、1、2、3、4、30、31遥测9、10、11、12、13、21、9、10、11、12、13、21、34、35、36遥控45、4645、46遥调48、49、5048、49、50电度15、1615、16、3750第五十页，共七十四页。IEC-104规约培训大纲51第五十一页，共七十四页。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第五十二页，共七十四页。滑动窗口协议（1）问答式协议：A发送报文后等待B的确认，B不确认则A等待。B方接收到1个报文后马上就发1个确认报文。超时重传特点：安全可靠效率低下A方B方报文1确认报文1报文2确认报文2报文3确认报文353第五十三页，共七十四页。滑动窗口协议（2）简单窗口协议：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。B方接收到N个报文后马上就发确认接收到N个报文。超时重传N个报文特点：效率相对提高浪费A的发送A方B方报文1报文2确认3报文报文3报文4报文5报文6确认6报文54第五十四页，共七十四页。滑动窗口协议（3）滑动窗口协议：A发送报文的同时，B发送确认帧进行确认。A记录自己已经被确认的报文，向前滑动最大可发送窗口。B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。A未确认窗口通常为B未确认窗口的1.5倍。特点：效率高A方B方报文1报文2确认3报文报文3报文6报文7报文8确认5报文报文4报文555第五十五页，共七十四页。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ASDUASDU56第五十六页，共七十四页。I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)发送方发送信息时增加发送序号接收方确认对方的发送序号时增加接收序号带信息发送并确认对方帧57第五十七页，共七十四页。S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。58第五十八页，共七十四页。U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476543210TESTSTOPSTART11CVCVCV0000U格式帧为6字节短帧用于启动控制信息：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第五十九页，共七十四页。各种帧的使用I帧 传输应用数据，捎带确认对方的发送。S帧 无应用数据可传输时，确认对方的发送。U帧

控制用报文。 启动U帧，用于启动应用层传输； 停止U帧，用于停止应用层传输； 测试U帧，双方均无发送时，维持链路活动状态。60第六十页，共七十四页。启动过程主站子站连接远方链路接收远方连接启动传输过程（U帧）启动确认（U帧）主动上传（I帧）确认帧（S帧）主动上传（I帧）主动上传（I帧）61第六十一页，共七十四页。停止数据传输（U帧）未发送的I帧未发送的I帧进入停止数据传输状态，T3超时讲发送链路测试（U帧）未发送的I帧S格式确认帧停止数据传输确认（U帧）进入停止数据传输状态，T3超时讲发送链路测试（U帧）停止过程62第六十二页，共七十四页。I帧（正常）63第六十三页，共七十四页。S帧（正常）64第六十四页，共七十四页。I帧（受到干扰）65第六十五页，共七十四页。I帧（超时未被确认）66第六十六页，共七十四页。U测试帧67第六十七页，共七十四页。U测试帧（超时未收到确认）68第六十八页，共七十四页。101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