IEC60870-5-104规约介绍.ppt

Page0,IEC60870-5-104规约介绍,Page1,IEC60870-5-104规约介绍提纲,104规约简介104通信过程描述与IEC101的区别和联系应用中的参数配置工程实施中遇到的问题,Page2,规约简介,电力行业标准：DL/T634.5104-2002/IEC60870-5-104:2000远动设备及系统第5-104部分：传输规约采用标准传输协议子集的IEC60870-5-101网络访问TelecontrolequipmentandsystemsPart5-104:Transmissionprotocols-NetworkaccessforIEC60870-5-101usingstandardtransportprofiles,Page3,规约简介,应用环境：网络通信协议:专用光纤或数据网。需要辅助设备。网络接口、交换机、路由器、光纤收发器、协议转换器。,Page4,规约简介,常用名词：K发送方未被确认的I格式的APDU最大数目W接受方最多收到的未被确认的I格式APDU的数目。t0网络建立链接超时时间。t1发送或测试APDU超时时间。t2接受方无数据报文时发送确认的超时时间。t3通道长期空闲时发送测试的超时时间。I格式带发送编号的信息传送格式。S格式带接受编号、不带发送编号，用于报文确认的格式。U格式不带编号的控制功能格式。,Page5,规约简介,常用名词：端口号应用层的应用程序用它作为一个发送和接受的地址，不同应用程序一般固定使用不同的端口号客户端接受服务的一方被称为客户端。服务端提供服务的一方被称为服务端。,Page6,规约简介,平衡方式传输使用TCP/IP网络协议传输，控制站作为客户端(Client)，被控站为服务器端（Server）端口号固定为2404,Page7,规约简介,应用参数：平衡方式通信。TCP/IP传输模式。报文不使用帧校验字节。通过对I帧的计数和确认保证信息传输的安全。k取12、w取8。超时时间的选择：t030s、t120s、t215s、t325、t2t1。一般字节长度：2个字节的数据公共地址、2个字节传送原因（第一个字节是具体的传送原因，第二个字节是源发地址）、3个字节的信息体地址。,Page8,规约格式,传输接口（TCP到用户）是一个定向流接口，它没有为IEC60870-5-101中的ASDU定义任何启动或者停止机制。为了检出ASDU的启动和结束，每个APCI包括下列的定界元素：一个启动字符，ASDU的规定长度，以及控制域。可以传送一个完整的APDU（或者，出于控制目的，仅仅是APCI域也是可以被传送的）,注：APCI：应用规约控制信息ASDU：应用服务数据单元APDU：应用规约数据单元,Page9,APCI,启动字符68H定义了数据流中的起点。APDU的长度域定义了APDU体的长度，它包括APCI的四个控制域八位位组和ASDU。第一个被计数的八位位组是控制域的第一个八位位组，最后一个被计数的八位位组是ASDU的最后一个八位位组。ASDU的最大长度限制在249以内，因为APDU域的最大长度是253（APDU最大值=255减去启动和长度八位位组），控制域的长度是4个八位位组。控制域定义了保护报文不至丢失和重复传送的控制信息，报文传输启动/停止，以及传输连接的监视等。控制域的计数器机制是根据ITU-TX.25标准中推荐的2.3.2.2.1至2.3.2.2.5来定义的。,Page10,APCI,I格式（InformationTransmitFormat）编号的信息传输格式（InformationTransmitFormat），简称I格式I格式控制域标志第一个八位位组的第一位比特=0第三个八位位组第一位比特=0特别规定I格式的APDU至少必须包含一个ASDU,Page11,APCI,S格式（Numberedsupervisoryfunction）编号的监视功能格式（Numberedsupervisoryfunctions），简称S格式S格式控制域标志第一个八位位组的第一位比特=1并且第二位比特=0第三个八位位组第一位比特=0特别规定S格式的APDU只包括APCI,Page12,APCI,U格式（Unnumberedcontrolfunction）不编号的控制功能格式（Unnumberedcontrolfunction）,简称U格式U格式控制域标志第一个八位位组的第一位比特=1并且第二位比特=1且第三个八位位组第一位比特=0特别规定U格式的APDU只包括APCI在同一时刻，TESTFR,STOPDT或STARTDT中只有一个功能可以被激活。,Page13,应用服务数据单元(ASDU)数据单元标识信息体,信息体,数据单元标识,ASDU,注：IEC60870-5-104规约要求，传送原因用2个字节，公共地址用2个字节，信息体地址用3个字节,Page14,防止报文丢失和报文重复传送发送序列号N(S)和接受序列号N(R)的使用与ITU-TX.25定义的方法一致。两个序列号在每个APDU和每个方向上都应按顺序加一。发送方增加发送序列号而接受方增加接收序列号。当接收站按连续正确收到的APDU的数字返回接收序列号时，表示接收站认可这个APDU或者多个APDU.发送站把一个或几个APDU保存到一个缓冲区里直到它将自己的发送序列号作为一个接收序列号收回，而这个接收序列号是对所有数字小于或等于该号的APDU的有效确认，这样就可以删除缓冲区里已正确传送过的APDU。万一更长的数据传输只在一个方向进行，就得在另一个方向发送S格式，在缓冲区溢出或超时前认可APDU。这种方法应该在两个方向上应用。在创建一个TCP连接后，发送和接收序列号都被设置成0。,报文传输安全控制机制,Page15,测试过程未使用但已建立的连接会通过发送测试APDU(TESTFR=激活)并得到接收站发回的TESTFR=确认，在两个方向上进行周期性测试。发送站和接收站在某个具体时间段内没有数据传输（超时）会启动测试过程。每一帧的接收I帧，S帧或U帧会重新计时t3.。B站要独立地监视连接。只要它接收到从A站传来的测试帧，它就不再发送测试帧。,报文传输安全控制机制,测试发送:680443000000接收:680483000000发送:680443000000接收:680483000000,Page16,用启/停进行传输控制控制站（例如，A站）利用STARTDT(启动数据传输)和STOPDT(停止数据传输)来控制被控站（B站）的数据传输。这个方法很有效。例如，当在站间有超过一个以上的连接打开从而可利用时，一次只有一个连接可以用于数据传输。定义STARTDT和STOPDT的功能在于从一个连接切换到另一个连接时避免数据的丢失。STARTDT和STOPDT还可与单个连接一起用于控制连接的通信量。,报文传输安全控制机制,启动发送:680407000000接收:68040B000000停止发送:680413000000接收:680423000000,Page17,通信过程描述,初始化过程开启激活。发总召命令。变化数据主动上送，主站发S帧确认。,Page18,初始化过程,Page19,初始化过程,发送:680407000000发送:680407000000接收:68040B000000发送(总召):680E0000000064010601250000000014接收(总召):680E0000000064010700250000000014接收(遥信):684D0200000001C01400250001000000000101000000000000010000000001010000000100000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000接收(遥测):685D0400000015A8140025000107008400000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000接收(总召):680E0600000064010A00250000000014发送:680401000800,正常初始化报文,Page20,初始化过程,接收(总召):680E0600000064010A00250000000014接收(误码):680F0E0000001501010025000107008400发送:680407000000发送:680407000000,受干扰时，丢包导致接受顺序号错误的案例,Page21,初始化过程,发送:680401008E0D接收(遥测):68648E0D0E00090F030002000B4000F9FF000D40000800000E4000FFFF000F4000F6FF00104000F8FF00114000FCFF00124000070000154000F6FF00164000FBFF00174000FEFF00194000F8FF001A4000F9FF001C40000300001D4000FBFF001E4000F8FF00发送:68040100900D接收(遥测):6876900D0E000912030002000B40000500000C40000000000D40000300000E4000F9FF000F4000040000104000070000114000040000124000FCFF00134000070000144000050000154000FBFF001640000800001740000200001940000000001C4000FEFF001D4000FEFF001E40000700001F4000060000发送:68040100920D接收(遥测):6870920D0E000911030002000B4000FAFF000C40000700000D40000800000F4000F6FF00104000F6FF00114000000000124000090000134000FAFF00144000F9FF00154000030000164000F7FF00184000F6FF001A40000900001C4000FBFF001D4000F6FF001E40000100001F4000FBFF00发送:68040100940D接收(遥测):6870940D0E000911030002000C4000FAFF000D4000F9FF000E40000300000F4000FFFF00104000040000114000FDFF00124000FEFF00134000070000144000010000154000FCFF00164000FCFF00174000F7FF00194000F9FF001A40000300001D4000FEFF001E40000700001F4000020000,变化遥测报文,Page22,初始化过程,发送(遥控):680E4A77A61E2D01060102001D0B0080接收(遥测):6841A61E4C77150B03000200530700CC0C5707003300580700EA0C6A07002C026C0700980C760700AA01340700BE0E350700B30E3607009B02390700DD003A0700B00C接收(遥控):680EA81E4C772D01070002001D0B0080发送(遥控):680E4C77AA1E2D01060102001D0B0000接收(遥测):684BAA1E4E77150D030002005207006C005707002E00580700FF0C6C07008B0C280700F208350700BA0E360700A002390700E5003A0700A60C430700A300440700DD0C4707005E00490700FF0C接收(遥控):680EAC1E4E772D01070002001D0B0000接收(遥控):680EAE1E4E772D010A0002001D0B0000,遥控报文,Page23,初始化过程,发送:68040100897C接收(遥信):680E8A7CC4FA010103000100A0000000接收(事件):68118C7CC4FA020103000100A000000095591B发送:680401008C7C接收(遥测):68708E7CC4FA0911030002000C4000FAFF000D4000F9FF000E40000300000F4000FFFF00104000040000114000FDFF00124000FEFF00134000070000144000010000154000FCFF00164000FCFF00174000F7FF00194000F9FF001A40000300001D4000FEFF001E40000700001F4000020000,遥信变位报文,Page24,信息对象地址分配遵循的一般原则：如果信息量超过上述范围，可以重新编址。但每种类型信息须连续，且通信双方一致。信息对象地址范围,Page25,3：与IEC101的区别和联系,通信介质不同IEC101使用串行通信、IEC104使用网络通信。链路层不同差错控制机制不同IEC101通过FCB的翻滚表示确认、IEC104通过S格式或I格式报文中的接收计数来确认。通信机制不同IEC101一般采用非平衡方式通信、IEC104采用平衡方式通信。应用报文结构不同不同的报文头；IEC101报文有校验字节、IEC104报文没有校验字节；IEC101有单字节、固定帧长和可变帧长三种报文结构；IEC104只有一种报文结构和三种报文格式。,Page26,3：与IEC101的区别和联系,报文长度使用原则不同IEC101报文长度受通信速率限制、IEC104应该使用最大规定的报文长度。应用层的ASDU相同传送信息种类相同,Page27,4：应用中的参数配置,公共地址（RTU地址）通信双方须确定并保持一致，否则遥控不能响应。传送原因、公共地址、信息体地址的字节数通信双方须确定并保持一致，否者数据不能正常解释。一般104规约是2个字节的传送原因，2个字节的公共地址，3个字节的信息体地址。信息体的起始地址通信双方须约定好，否者数据会错位。遥信起始地址1H,遥测起始地址4001H，遥控起始地址6001H在工程中也经常使用。当然还可以双方约定。,Page28,4：应用中的参数配置,遥控类型遥控类型分为单点遥控和双位遥控，现在一般厂站端RTU两种类型的遥控命令都应该支持。如果不是全部支持，须与主站端商定遥控类型。否者遥控不能响应。,Page29,5：工程实施中遇到的问题,工程实施中遇到的问题应用环境方面必须是网络环境，不能用于串口通信。通信双方必须分配确定的IP地址。通信双方设置合理的路由。通信双方采用TCP/IP传输方式，必须有固定的角色。通信双方的IP地址必须进行注册，特别是服务端，不能谁申请链接都同意并提供数据。双机切换时通信异常，不能忽视备机的IP地址注册。双网切换时通信异常，不能忽视另一网段地址注册。,Page30,5：工程实施中遇到的问题,工程实施中遇到的问题应用范围方面只能传送基本的远动信息。能够传送控制命令。不能扩充传送传统的微机保护报文。对时精度不高。可以双向传送信息。,Page31,5：工程实施中遇到的问题,工程实施中遇到的问题应用机制方面平衡方式通讯。通信双方保持节奏，遵循肯定确认和否定确认的处理控制机制。实际运用时极端现象需要避免：一旦网络链接建立成功，厂站端就盲目发送数据。厂站端每发一条报文，就等待主站确认。需要严格遵循超时时间和K,W的约束。采用变化数据主动上送方式。,Page32,5：工程实施中遇到的问题,工程实施中遇到的问题104接入步骤双方确定RTU地址，信息体起始地址，传送原因、公共地址、信息体地址字节个数。确保网络通道正常，ping厂站端IP。telnet厂站端IP2404端口。观察报文，判断通讯是否正常。,