IEC60870-5-104通讯规约培训教程

I 2京南瑞继保电气有限公司IEC60870-5-104通讯规约培训讲义主讲老师:宋伟联系电话:010-82045057邮箱地址:songweil 109IEC60870-5-104通讯规约培训教程1.IEC60870-5-104规约的体系结构2. IEC60870-5-104规约的规约结构3.IEC60870-5-104规约的应用层定义4. IEC60870-5-104规约的信息包 5. IEC60870-5-104规约的三种基本报文 6. IEC60870-5-104规约的通讯过程 7.可配置104规约的参数配置870-5-104/OS：体系T层协议应用层 104冬约 应用层ASDU_ APCI _ 传鶴口/表示层X 、会话层870-5-101WTCP层传當层ASDUTCP/IPIPi网络层固定韓长報文 可变帧长执乂协破数据酬层関络接口层物理层1理层应用层翩层2. IEC60870-5-104规约的规约结构ASDU-应用服务姗单元 AP 口一应用規约控制信息 传豁菽口一用户到TCP的接口各主要层简介应用层:面向用户的应用程序层数据(用户要求程序所 做的事情)运输层:应用程序进程交代下来的任务 数据连路层:将数据组装成帧(frame)网络层:为分组交换网上的不同主机提供通信UJ物理层:透明的传输比特流3. IEC60870-5-104规约的应用层定义3.1 IEC60870-5-104规约的应用服务数据单元(ASDU)3.2 IEC608705104规约的信息体地址3.3 IEC6087Q5-104规约的数据表示方式3.1 IEC60870-5-104规约的应用服务数据单元(ASDU)VSQ可变结构眼定词:：D7 D6 D5 D4 D3 D2 DI DO信息元耒的个救。一-信息元秦不按ISffMiS,ASDU中每个元耒二信息体地址+信息値1-信息元素按噸序摆腰， 4SDU中从第二个元素开始，只畫给岀信息佰传送原因*D7 DO对应101煤约的COTD15-D8源发地址缺省值丸有效值=1-255当系统中有李个薄时，在监视方向上斷磁嚴的 俺像必须加上源发抱址以像返回给相应的源。ASDU公共地址=0為ffl1-65534-有效值(一般用 1一一255)65535-全局地址对应101規约的信息体抱址用于结构化对黛捨息体地址.不用时取03.2 IEC60870-5-104规约的信息体地址A信息对象地址A信息对象地址分配事例A信息对象的分组7信息对象地址夺信息区塚地址在一个子站中，容种理的每个监测与或对象均有一个地址用于被寻址。根据酉曜标准，这个参数可以由1、2或斤字节组成，在那应用中_般采用2字节或8字节，可通过酉瞳进行困生如果采用斤字节,_嚴最高位字节會壶值，默认勺对象地址的.iWE围冷065535, 0般不用 实际可用范围为：1一帖3氐1蜩年出版的旧部価101规约对各种类型信息的可用地址范围作了严格的限 制 皿 1400H； YC： 701H300H； 7K： E?：)1HB80H),昶8证明，这种做法 有彳臥的局限生 现在酥ttffia新部颁101规约和IEC10边哟允许使用者自由分配各类信息的地址1 吏用范 围，只是要求同一类型的信号总须魏已连续的地址，各不同厂家的子站和主站基 本都允需用户丰瞬需要自行酉瞳容美信息的地曬虱有弋地区性的101规约版本，为了管理右便，对各类信号的地址使用范围 还是作了规定，但这与新譌页仙规约和:EEClOi规约并不矛盾，新部価101规约和lEClO住见约都能适应，只妾在具悴工程实施的时候进行酉己民冋101M场中常用的信息対有二装置忧S.叹鬆信r单点遥信、遥测、遥脉、歩位量遥控.裝置畑X单点遥信r遥测h遥脉、歩位銅个信息对象占Y信息 地址。収点遥鳳情况较复朶 每路遥信可以占一个信息地址 也可以占两个信息 地址 遥信值可以沫自一賂信号，也可次由两路信号合成，可以通过配置的方法来卿。遥控每个对彖可I次占14个地址_般还是采用每路遥控占一个信息地址 实现起来比较直观方便。信息对象地址分配事例令 华东颁101规约的信息对象地址分配见下表=地址寻址对象 系賊态信息 脉d槿（讽）0001ODFFOEOOOEFF分接头位置（YE）OFOOTFFF模拟量（YC）10004FFF状态量（YX）分接头调节通道设定值控制（AGC）50008FFF900090FF920092FF遥控通道（YK）FCOOFPFF范围曲制有效数量135S3358335843825638404095256409620479163842O4&163843686437119256373763763125661440655351024*4在粥应用中，分接头位脣既可以单独成组上倚 也可以作说模拟量上俸, 分接头调节既可以使用遥趣道，也可以使用沁头调节通道，这些都可0通过 配宣丈件灵活设宣9信息对象的分组11#令信息对象的分组在主站召唤信息过程中，有时需要按组进行召唤，为此? 101规约还要求用户对各类信号进行分组，它为遥测、遥信、步位置和系统状态等信息提供了 16个纽.每一个组所包含的信息內容和信息地址范围可由用户进行灵活配置。遥脉 童有q个专用的信息组，每组摄多可放卫个遥Bl-19盯年出版的旧部颁101规约对每一组的内容作了如下规定：(1) 第1组一第8组：遥信信息组(2) 第9组一第12组：遥测信息组(3) 第1：邇：步位置信息组第1雄且：BCD码(5)第1E组；子站状态第1铠且：备用(7)1脉第1组一笫4组=遥脉信息组，每组摄冬可畝32个谨脉童上述规定对新版101规约已不构成纯束，但仍可作为分组的參考。3.3 IEC60870-5-104规约的数据表示方式遥信信号的表示方法 遥信信号的ASDUSOE信息的ASDU遥测信号的表示方法 遥测信号的ASDU 遥脉量的ASDU遥信值表示方法：(1)单点信息表示注-DT D6I FTD5SBD4BLD3 21DI DUJ1狀态住000理信值0有效0-0FFL-无嫌1- QU裁点信息表示袪-D7 D6D5D4D3 D2DI DO1町5EBL1 11 1状态住00連信值有效1 一 OFF1 无绞2 - OH遥信的一般表示方法：信息地址 信息值24 隹8当前俭1=非当甫值遥信信号的表示方法0/3 -不确定nrosSB一-0=未彼替换,h祓替换BL-一0=未菠团规 h被囱锁13遥信信号的ASDU01H (03H)0nCOTOOHADDROOH信息地址TX Ci)信息地址TX (i+1)ASDU1/ASDU3土 SDU 号逵信个隸n.ASDU 1单点逵佶刨ASDU3双点 遥信包伎送原:因ASDU 公共地址i+1号YXASDU1/ASDU3理信个魏传送原因ASDH 公共地址五号遥信标识i号耳值i+1号TX值传送原因COT突发上送背景扫描 被请求上送响険第云组/B咲COT=3COT=2COT=5 COT=20COT=2O+i15#ASDRO/ASDRllEH(lFE)O | noonADDROOB二佶层地址二1状做ASDTJVn = SOE个数 传送耳:因ASDU公共地址ASDU30 单点遥信二信且地址TX状态1SOEDTD6D5D4D3D2DIDOD15D14D13D12DllDIOD9l8IVRESD5D4D3D2DIDOSUKESRESDdD3D2DIDO0U0403D2DIDOKESKESRESRESD3D2DI0KESI6D5D4D3D2DIDOASDU31双点隹信IV2 0-有效时何1-无效科河SUz 0正常时间 丄-夏令时问传送掠囚COT,突岌上送COT=3第话求上送COT=5毛秒二秒秒隸分=079Bf=023H=l-31n=i-i2年=09917遥测信号的表示方法逹测的一般表示方法二信总地址 信息值24 位 16ft/32ft 谡測量的表示方法，(1)逑测盂的归一化値:丄疗位歟值十8位品廉描述D15 DL4 D13 D12 DM DIO D9 D8D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1笛号fit 一IE 歟1-负软15位逵鸿值工o 32T6T 正敦=实际値负魏=0实赫值键对偵DO逕测腿品庾瞒建诃0V0000-淋镀闭&10-木祓替按1潑替換0当曾值 非当areD7 D6 D5 D4 3 D2 D1IV ST SB BL II0-耒姦出1溢出#0-有效IS1 一一无效値2)途测值的沖点裁表不沬,32位数值+右位吊威描述#D3L D30 D29 D2S D27 D26 D25 D24 D23 D22 D2127 2& 24 2“ 23 2之 2l 厂 2 1 2II I符号蛙插昨林危D7OijTIft工了1负效D20.D3D2DlDO仃一启-2021-22-2322222|D6D5D4 D3D2DlDO逵测霓品辰描逑说JTTSBBL L_ovnon#遥测信号的ASDU带品质描述的归一化遥测包ASDU9ASDU909HASDU 号09EASDU 号0nn二遥测个数1nn =遥测个数COT传送原因COT传送原因OOHOOHADDRASDUAJDDRASDUOOH-公英地址OOB公其地址信息地址i号YC信息地址-YC(i)YC(i)i号YC品值描述品值描述一信息龟址i+l 号 YCYC(i+l)i+1 号 YCTC(i+l)品值描述品值描述传送原因COT: s iR耳雀发上送 橢求上送自应总召唤 勺应第i俎召唤COT=3COT=5COT=2COT=20CO 1=20+i (i=l16)不带品质描述的归一化蓬测包 ASDU21ASDU2115HASDU号15HASDU 号0nn二遥测个数1nn =蓬测个数COT传送原因COT传送原因OOH一oonADDRASDUADDRT ASDUOOB=公央地址OOH公共地址i号YC信息地址i号YC宿息地址TC(i)YC(i)i+1 号 YC信息地址YC(i+l)i+1 号 YC一YC(i+l)19遥脉量的ASDUOFhnCOTOOHADDROOH信息地址三理必计数值三噸序记号信息地址三遥脉计数值三噸序记号ASDU15ASDU 号2遥脉值噸序记号：D7IV CA CY L0D6D5 D4 D3 D2 DI D000 组内噸序号；0-3125hnCOT00HADDROOH信息地址三遥妹计数值三二7字节时标二信息地址遥妹计数值二二7字节时标二n =遥脉个数传送原因2希遥妹值ASDU 公共地址ASDU37ASDU 号n =遥咏个数传送原因 ASDU_公共地址1#遥脉值82D92DO3D L31位遥脉值D2D3D符号位0-正数1 -负数正数=0-2-1 负数二0-|计数值|D7D6D5D4D3D2DIDOD15D14D13D12DllDIOD9D8IVRESD5D4D3D2DIDOSURESRESD4D3D2DIDO000D4D3D2DIDORESRESRESRESD3D2DIDORESD6D5D4D3D2DIDOIV： 0有效时间1-无效时间SU： 0-正常时间1-夏令时间传送原因C0T响应累计量总召唤 响应第i组召唤 被请求上送毫秒二秒拿1000 十毫秒数分=0-59时=0-230=1-31月=1-12年=0-99COT=37COT=37+i (i=l4)COT=5214IEC60870-5-104规约的信息包起 符 6 8HDU长度 C4-253J控制域8位位组123控制域坊位位组2APCIAPDU#APDU长度控制域8位傥组孑#控制域傥组.4#101/1 U4中定文的A9DUASDU#APC工-直用规约控制信息ASDU -J用H&务救据单元APDU-直用規约数据单元1(M規均的应用层基*倍恵包5IEC60870-5-104规约的三种基本报文三种类型的控制域，（1）格式的控朋梟用千编号的信息传输（2）S格式的控制域，用干编号的监视功能（3）U洛式的控制域，用干不编号的控制功能25#发送序列号H（5） 06 dO0发送序列号H（S）dl4- dT養收序列号H （R） 46-do0接收序列号K（K）414 dTI格式控制域D7 D6 D5 D4 D3 D2 DI DO功能：（1）邛作信息报文的传送（2）向对方报告己牧到的信息頼 床列号功能：当本站长期没有信息桢发送时， 用千向对方报告己收曲信息桢序 列号，作为枚信方对发送方的 确认。IESTFRSTOPDTSTARTDT11确认生效确认生效确认生效000000000000000000000000U格式控制域D7 D6 D5 P4 D3 D2 DI DO功能:：（1）锥路测试生效和确认（2）启动数据传送生效和确认（3）停止数据传送生效和确认#6. IEC60870-5-104规约的通讯过程6.1 IEC608705104规约的通讯建立过程 62 IEC608705104规约的通讯异常处理过程6.3主站通讯控制程序流程64从站通讯控制程序流程 6.5总召唤报文帧 6.6主站召唤某一组总召数据报文帧67主站给子站对时报文帧6.遥控过程报文帧6.9主站召唤遥脉报文帧6.1 IEC60870-5-104规约的通讯建立过程IEC870-5-1Q4规约的通讯建立过程:C1） 壬站趣过诃用网绍令令壬动向从站发出连接求 若从站末准 备好则不断发请求侖令。从站书直来自主詁的连接请求，与主站建立连接。（3）主站向从站发U抿文，请求販据传送生效。（4）从站向主站因U抿文，确认救据传送生效。（5）壬从站进入正常的枚岌狀态并启动 Tiel/Ti2/Tie3 三个龙时春。主站应用功龍屈络服务从站应用功號上电尹谟挨断开扶态TCP/IPr 令TCFCF 侖令*-TCP/IPwT 令* TCP/IP IT抿文- U抿文IZS/U 抿文- I/S/U 抿文请求连接收信起时请求连接枚信趙时上电/连接斷开妆态 等待主站连接 请求连接对方确认建立连接请求数据生效建立数据传送通道裁据生效确认数摒生奴确认枚/发APDD4R文 监祝阿缩通讯状态牧/发APDOS文 监视阿绍通讯妆态6.2 IEC60870-5-104规约的通讯异常处理过程IEC270-5-104规约的异常情况处理过程二1）趣过三个定时器对牧发信过程进行监视；Tiel-监视发出的通道测试U抿文，若动作就申请断开两绍连接Time 2-监视发送过:程若动作則表明本站应用层己长久没有发送I/S文了， 直用层向对方发一个S抿文以防连援綾对方斷开。Ti.e3-监视接牧过程.若动作则表明*站应用层己来矢没牧到工/S报文了 .应用层向对方发一个通道测试U抿文，并启动Tiaem行监视。（2）若有关定时蛊动作則应用层作出相強的反应向对側嘏告通讯状态或向对侧 发通道測试报文，如判断通讯中断，则申请断开网络连接目到连接断开状态 等待下一茨连接。主站应用功能屈络服务从站应用功能牧/发APDU抿文 监视即缩逋讯状态I/S/U 振文r/s/u 嘏文牧/发APDU报文 监视昭络通讯狀态动作/文复位 Ti_Bie3i1R JC亠S援文tt 4G! -Cr复瓮T:ie3Ti-ce2动作/发S报文Tie3动作发通道测试U报文启动T i.we 1发通道测试确认U报文U 1KJ -QCC（45h）主站召哽所有TI桢从姑确认较68hOEh发送斥売号丄悽收用齐号一65hOlhOahOOhAddrOOhOOOOOOh 二谙求电億计數救量Q55h)ASDU1O1潢活结柬68hOEhft 遥序-K fT7l 4-65hOlh05hOUhAd.drOOh二 OOOOOOh 二请求电能计数数重 QCC 41h-4flh主站召唤臬-SR報ASD0101请求417.可配置104规约的参数配置说明#参数名程Q设置参耆值梦数名程Q设置参考值Q调度主適道【PQ调度端IP地址V碉度备用通道TPQ调度端IP地址心RTU地址Q1-2畑遥测以3 2 “7为最大值*D12 YC； 1 1 jVC; 211 位 Y3遥测门槛卩变化代发送门槛(置0默认5TC炭送间隔卩全YC发送周期(5) P遥信起增地址卫165535卩遥测起妁地址*1655353遥脉起见地址QYWWVrVWWW1&5535Q遥控起处地址a165535“步色賈起妲地址a1&5535Q来菠确认报文最大数 貝Q当发送的I报文敎达到此值时一直来收到对 方的或$报文，要进行通道测试亠最迟确认I报文彘大敎目心当收到的r报文敎达到此值时 必须给对方发$抿文确认门趨时吋间T2发出適道测试Q报文层的等待超吋时间a超时时间T2屮发送监视定时器，毎次发送r 和S报文嶷逐，渤卷启发S 报文，对接收的报文进行确认+超叶吋间T?P摟收监视定时器,每次收到I和S报丈蠢逐， 动作乞发通遒测试U报文并起动定时稳1,若定时器1渤作，则请求申斷连接a 3遥控报文英型卩选择YK的灿Q号(46)卩全遥测报文罢型护选择全遥测的 剧 号(21/9) p倉攫壇报文奨理卫选挣倉凝的為叫号(1/3) p变化遥测报文罢型3选择变化遥测的ASDU号(21/9) 3遥借变位报文英型aW/W心广选择变化遥信敛朋叫号(1处ZC2ZZ广ZC2&CSQE报文类型q选择 S0E 的 ASDU 号(3(1/31) a电能脉冲计数报文英型选择遥脈妙巧叫号(15/37)心便用保护信号总裏收Q1便用保护信专总鶴/调度遥疑经五防机按鹽卫VWWWWWWMWXrt1 度遥桎经五防妙脸屮PPIEC104规约的遥测系数有的版本的104规约在参数配置表里还要求输入YC系数，此时遥测系数与规约内部的遥测处理关系如下:(1)遥测系数标志=0YC量仍然按11位/12位/15位三种形式进行处理和转发。(2)遥测系数标志=1YC量转发值二YC输入值X YC系数。#tj32