IEC104协议课件课件.pptx

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1、欢迎各位领导和专家参加欢迎各位领导和专家参加 IEC60870-5-104IEC60870-5-104研讨会研讨会IEC60870-5-101(V 2.0)IEC60870-5-104(V 1.0)中华人民共和国电力行业标准中华人民共和国电力行业标准DL/T 634.5101-2002DL/T 634.5104-2002IECIEC101101协议重点内容介绍协议重点内容介绍概要介绍IEC系列协议家族IEC101协议的基本规则IEC101协议的功能码(Function Code)定义报文类型标识(Type Identification)可变结构限定词(Variable structure qu

2、alifier)传送原因(Cause)应用服务单元公共地址(Common Address)信息体地址(Information Object Address)信息元素(Information Elements)IECIEC104104协议重点内容协议重点内容IEC104协议的应用模型及基本定义IEC104协议的基本报文格式IEC104协议的传输机制及流程IEC104协议的特殊报文及基本报文举例IEC104协议常见问题的识别及解决系统典型配置方案答疑IECIEC101101协议协议重点内容回顾重点内容回顾什么是什么是IEC101IEC101与与DL634DL634的关系的关系IECIEC家族相关标

3、准家族相关标准IEC101IEC101选用模型选用模型IEC101IEC101的帧格式的帧格式IEC101IEC101协议的功能码协议的功能码传送原因传送原因。概要介绍IEC系列协议（一）什么是IEC101，它能解决那些问题 远动设备及系统传输规约第101篇-基本远动任务 问答方式（Polling）上行信息：遥测，遥信，遥脉，终端设备状态 下行信息：遥控，设点，对时信息量大（3 byte地址），传输机制成熟。IEC101与DL634的关系 IEC101是国际标准。DL634是中国电力行业标准，而且是从IEC101翻译过来的又增加具有中国特色的补充规定，但扩充往往又会带来新的矛盾。概要介绍IEC

4、系列协议（二）推广使用国际标准的意义 加入WTO，社会分工国际化；DL451已被窜改得不成样子且不能适应需要；国际上有专门队伍去发展维护它；保护用户投资；减少维护工作量后续协议兼容概要介绍IEC系列配套协议（三）IEC家族相关标准IEC61850IEC60870-6-503/-702/-802TASE.2。IEC101协议的基本规则选用模型增强性能结构应用层 第七层 传输应用数据链路层 第二层 传输帧格式物理层 第一层 通讯方式IEC101的帧格式固定帧长报文 10H控制域链路地址帧校验和 16HD7D6 D5 D4 D3-D0 帧计数位 帧计数有效启动标志 请求访问 数据流控制 功能码FCB

5、IEC101的帧格式可变帧长 68HLengthLength68H控制域链路地址应用服务数据单元应用服务数据单元帧校验和16H应用服务数据单元（ASDU）类型标识可变结构限定词传送原因服务单元公共地址信息体地址信息体元素信息体时标。固定报文头Length Byte固定报文尾数据单元标识信息体1信息体nASDU报文类型标识（一）(Type Identification)1不带时标的单点信息M-SP-NA-12 带时标的单点信息M-SP-TA-13不带时标的双点信息M-DP-NA-14 带时标的双点信息M-DP-TA-15不带时标的步位置信息M-ST-NA-16 带时标的步位置信息M-ST-TA-

6、1732位比特串M-BO-NA-18带时标的32位比特串M-BO-TA-19归一化测量值M-ME-NA-110带时标的归一化测量值M-ME-TA-111标度化测量值M-ME-NB-112带时标的标度化测量值M-ME-TB-1报文类型标识（二）(Type Identification)13不带时标的短浮点测量值M-ME-NC-114 带时标的短浮点测量值M-ME-TC-115不带时标的累计量M-IT-NA-116 带时标的累计量M-IT-TA-117带时标的继电保护设备事件M-EP-TA-118带时标的继电保护设备成组启动事件M-EP-TB-119带时标的继电保护设备成组输出信息M-EP-TC-

7、120带变位检出的成组单点信息M-PS-NA-121不带品质描述的归一化测量值M-ME-ND-130带CP56时标的单点信息 M-SP-TB-131带CP56时标的双点信息 M-DP-TB-132带CP56时标的步位置信息M-ST-TB-1报文类型标识（三）(Type Identification)33带CP56时标的32比特串 M-BO-TB-134带CP56时标的归一化测量值 M-ME-TD-135带CP56时标的标度化测量值M-ME-TE-136带CP56时标的短浮点测量值M-ME-TF-137带CP56时标的累计量M-IT-TB-138带CP56时标的继电保护设备事件M-EP-TD-1

8、39带CP56时标的继电保护设备成组启动事件M-EP-TE-140带CP56时标的继电保护设备成组输出信息M-EP-TF-170站端初始化结束M-EI-NA-1以上都是以上都是RTURTU向主站上送的报文类型向主站上送的报文类型报文类型标识（四）(Type Identification)控制命令45单点命令 C-SC-NA-146双点命令 C-DC-NA-147步调节命令C-RC-NA-148归一化设定值命令C-SE-NA-149标度化设定值命令C-SE-NB-150短浮点设定值命令C-SE-NC-15132比特串命令C-BO-NA-1RTURTU须逐条对命令用相同报文确认须逐条对命令用相同报

9、文确认报文类型标识（五）(Type Identification)系统命令100站（总）召唤命令C-IC-NA-1101计数量召唤命令C-CI-NA-1102读命令C-RD-NA-1103时钟同步命令C-CS-NA-1104测试命令C-TS-NA-1105复位进程命令C-RP-NA-1106延时获得命令C-CD-NA-1RTU须逐条回答报文类型标识（六）(Type Identification)参数命令110归一化测量值参数P-ME-NA-1111标度化测量值参数P-ME-NB-1112短浮点测量值参数P-ME-NC-1113参数激活P-AC-NA-1文件传输120文件准备就绪 F-FR-NA

10、-1121节准备就绪 F-SR-NA-1122召唤/选择目录、文件 F-SC-NA-1123最后的节、段 F-LS-NA-1124认可文件、节 F-AF-NA-1125段 F-SG-NA-1126目录 F-DR-NA-1IEC101的帧格式可变帧长 68HLengthLength68H控制域链路地址应用服务数据单元应用服务数据单元帧校验和16H应用服务数据单元（ASDU）类型标识可变结构限定词可变结构限定词传送原因服务单元公共地址信息体地址信息体元素信息体时标。固定报文头Length Byte固定报文尾数据单元标识信息体1信息体nASDU可变结构限定词(Variable structure q

11、ualifier)一个字节内容 D7 D6 D0 SQ 信息对象数目SQ=0：离散的信息报告SQ=1：顺序的信息报告信息对象数目的个数是0-127；一包报文中所含的信息（YC、YX等）的数目IEC101的帧格式可变帧长 68HLengthLength68H控制域链路地址应用服务数据单元应用服务数据单元帧校验和16H应用服务数据单元（ASDU）类型标识可变结构限定词传送原因传送原因服务单元公共地址信息体地址信息体元素信息体时标。固定报文头Length Byte固定报文尾数据单元标识信息体1信息体nASDU传送原因(Cause)传送原因可以是一个或二个字节 D7 D6 D5D0 T-TESTT P

12、/N原因 P/N-启动应用启动应用源发地址源发地址根据需要可以选择带或不带源发地址T 0 未试验 1 试验P/N 0 肯定确认 1 否定确认传送原因(Cause)1周期、循环2背景扫描3突发4初始化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11远方命令引起的返送信息12当地命令引起的返送信息13文件传输20响应站召唤21响应第一组召唤22响应第二组召唤。36响应第十六组召唤37响应累计量站召唤38响应第一组累计量召唤41响应第四组累计量召唤44未知的类型标识45未知的传送原因46未知的应用服务数据单元公共地址47未知的信息对象地址IEC101的帧格式可变帧长 68HLe

13、ngthLength68H控制域链路地址应用服务数据单元应用服务数据单元帧校验和16H应用服务数据单元（ASDU）类型标识可变结构限定词传送原因服务单元公共地址信息体地址信息体地址信息体元素信息体时标。固定报文头Length Byte固定报文尾数据单元标识信息体1信息体nASDU信息体地址(Information Object Address)1个、2个 或3个Byte，按需选用分别能表示255个、65535个、16777215个信息量每个信息都有一个确定的地址，不重叠先低后高存放地址00是特殊用途IEC101的帧格式可变帧长 68HLengthLength68H控制域链路地址应用服务数据单元

14、应用服务数据单元帧校验和16H应用服务数据单元（ASDU）类型标识可变结构限定词传送原因服务单元公共地址信息体地址信息体元素信息体时标。固定报文头Length Byte固定报文尾数据单元标识信息体1信息体nASDUIEC101协议的典型报文（二）总召唤报文 68090968 730164010601000014 F416遥控命令 68090968 53012D010601010BYK XX16设点命令 680B0B68 730131010601810BxxxxYT XX16 通道测试命令 680A0A68 7201680106010000AA55 XX16组召唤命令 68090968 7301

15、64010601000015 F516（1-16组）S/E QU RES BS10 跳1 合00 执行1 选择0 无意 1 短脉冲2长脉冲3 持续输出IEC101协议的典型报文（三）总召唤确认 68090968 8001 64010701000014 XX16回答YX总召 68646468 0801 01DC140101000000.XX16回答YC总召 680C0C68 0801 158214010107xxxxxxxx XX16报告YC变化 68101068 0801 090203010407xxxxQ0807xxxxQXX16品质描述Q报告YX变化 680B0B68 0801 01020

16、301060001080000XX16YX值头控制域公地址TypeNumCauseF.Add信息地址信息原素校验和尾IV NT SB BL 0 0 0 OV溢出闭所取代老值无效IV NT SB BL 0 0 0 SPI0 开1 合IEC101协议的典型报文（四）SOE报告680C0C68 0801 0202010301050001Time XX16TimeTime遥控返校68090968 0801 2D010701010BYK XX16遥控结束68090968 0801 2D010A01010BYK XX16设点确认680B0B68 0801 31010701810BxxxxYT XX16对时

17、确认多个设点命令136不能用 有冲突毫秒 毫秒 分IEC101的实时性考虑报文长度的使用波特率 长度 30 60 600 110 1200 200 2400，256 IEC101的实时性考虑应答二级数据召唤的策略 规约中已经将数据的传输类型分成一级和二级数据一级数据中还有优先顺序在回答二级数据召唤时，首先看有无一级数据需要传送，如果有一级数据，则优先传送一级数据IEC101的几个关键字链路链路先握手再通信，不握手不通信，通信中断须再握手（建立链路）确认确认报文的来回须对方的认可，认可方式可以是一条专用的报文也可以是下一个询问报文中的FCB来暗示原因原因传送的信息都必须带上原因，不允许没有理由的

18、传输地址地址每个信息量都有一个唯一的不重复的地址类型类型每种信息的传输都有不同的功能类型IECIEC104104协议协议重点内容介绍重点内容介绍应用模型及基本定义应用模型及基本定义基本报文格式基本报文格式抗报文丢失机制抗报文丢失机制传输机制及流程传输机制及流程几个技术参数几个技术参数有代表性的信息报文格式有代表性的信息报文格式IEC104部分小结部分小结IEC104协议的应用模型及基本定义基于TCP/IP的SCADA数据传输协议101的网络传输应用模型。基本定义 应用层应用层端口号端口号 2404 2404站端为站端为 ServerServer 传输层传输层控端为控端为 ClientClien

19、t 网络层网络层平衡式传输平衡式传输 链路层链路层2 2ByteByte站地址站地址 物理层物理层2 2ByteByte传送原因传送原因3 3ByteByte信息地址信息地址传送原因(Cause)传送原因是二个字节 D7 D6 D5D0 T-TESTT P/N原因 P/N-启动应用启动应用源发地址源发地址根据需要可以选择是否定义使用源发地址(1-255)T 0 未试验 1 试验P/N 0 肯定确认 1 否定确认源发地址源发地址IEC104协议的基本报文格式（一）启动68应用规约数据单元长度控制域一控制域二控制域三控制域四应用服务数据单元应用服务数据单元ASDUAPCI 应用规约控制信息 LEN

20、GTHAPDU 应用规约数据单元与101的ASDU相同IEC101的帧格式可变帧长 68HLengthLength68H控制域链路地址应用服务数据单元应用服务数据单元帧校验和16H应用服务数据单元（ASDU）类型标识可变结构限定词传送原因服务单元公共地址信息体地址信息体元素信息体时标。固定报文头Length Byte固定报文尾数据单元标识信息体1信息体nASDUIEC104协议的基本报文格式（二）信息传输格式类型（Information transmit format)简称 I-FORMAT。用于传输含有信息体的报文和确认对方I格式的信息报文 发送序号L 0 发送序号H 接收序号L 0接收序号

21、H IFORMAT该格式报文传送的是具体的信息内容，也可以说是带数据的传输格式控制域报文类型标识（一）(Type Identification)1不带时标的单点信息M-SP-NA-13不带时标的双点信息M-DP-NA-15不带时标的步位置信息M-ST-NA-1732位比特串M-BO-NA-19归一化测量值M-ME-NA-111标度化测量值M-ME-NB-113短浮点数测量值M-ME-TB-115不带时标的累计量M-IT-NA-120带变位检出的成组单点信息M-PS-NA-121不带品质描述的归一化测量值M-ME-ND-130带CP56时标的单点信息 M-SP-TB-131带CP56时标的双点信

22、息 M-DP-TB-132带CP56时标的步位置信息M-ST-TB-1报文类型标识（二）(Type Identification)33带CP56时标的32比特串 M-BO-TB-134带CP56时标的归一化测量值 M-ME-TD-135带CP56时标的标度化测量值M-ME-TE-136带CP56时标的短浮点测量值M-ME-TF-137带CP56时标的累计量M-IT-TB-138带CP56时标的继电保护设备事件M-EP-TD-139带CP56时标的继电保护设备成组启动事件M-EP-TE-140带CP56时标的继电保护设备成组输出信息M-EP-TF-170站端初始化结束M-EI-NA-1以上都是以

23、上都是RTURTU向主站上送的报文类型向主站上送的报文类型报文类型标识（三）(Type Identification)控制命令45单点命令 C-SC-NA-146双点命令 C-DC-NA-147步调节命令C-RC-NA-148归一化设定值命令C-SE-NA-149标度化设定值命令C-SE-NB-150短浮点设定值命令C-SE-NC-15132比特串命令C-BO-NA-15864带长时标的命令RTURTU须逐条对命令用相同报文确认须逐条对命令用相同报文确认报文类型标识（四）(Type Identification)系统命令100站（总）召唤命令C-IC-NA-1101计数量召唤命令C-CI-NA

24、-1102读命令C-RD-NA-1103时钟同步命令C-CS-NA-1104测试命令C-TS-NA-1105复位进程命令C-RP-NA-1106延时获得命令C-CD-NA-1RTU须逐条回答报文类型标识（五）(Type Identification)参数命令110归一化测量值参数P-ME-NA-1111标度化测量值参数P-ME-NB-1112短浮点测量值参数P-ME-NC-1113参数激活P-AC-NA-1文件传输120文件准备就绪 F-FR-NA-1121节准备就绪 F-SR-NA-1122召唤/选择目录、文件 F-SC-NA-1123最后的节、段 F-LS-NA-1124认可文件、节 F-

25、AF-NA-1125段 F-SG-NA-1126目录 F-DR-NA-1IEC101的帧格式可变帧长 68HLengthLength68H控制域链路地址应用服务数据单元应用服务数据单元帧校验和16H应用服务数据单元（ASDU）类型标识可变结构限定词传送原因服务单元公共地址信息体地址信息体元素信息体时标。固定报文头Length Byte固定报文尾数据单元标识信息体1信息体nASDUIEC104协议的信息报文举例104站召唤680680E00000000E00000000 64 64 01 0600 0100 000000 1401 0600 0100 000000 14Head Type Num

26、 Cause F.Add I.Add101站召唤68090968 7301 64 01 06 01 0000 14 F416101总召唤确认68090968 8001 64 01 07 01 0000 14 XX16回答站召唤 680680E00000200E00000200 6464 01 0700 0100 000000 14 01 0700 0100 000000 14站召唤结束 680E5CEB9E00 680E5CEB9E00 6464 01 0A00 3D00 000000 14 01 0A00 3D00 000000 14电度量召唤 680680E9C0058EB E9C0058

27、EB 6565 01 0600 3D00 000000 45 01 0600 3D00 000000 45变化遥测680F6EEB9E00 680F6EEB9E00 1515 01 0300 3D00 260700C129 01 0300 3D00 260700C12968147EEB9E00 68147EEB9E00 1515 02 0300 3D00 02 0300 3D00 7E0700C12B7E0700C12B 890700E10D 890700E10D 变化遥信680680E7EEB9E00 E7EEB9E00 0101 01 0300 3D00 03000001 01 0300

28、3D00 03000001IEC104协议的基本报文格式（三）计数的监视功能类型（Numbered supervisory functions)简称 S-FORMAT。用于传输对站端确认的报文 00 10接收序号L 0接收序号HSFORMAT控制域该格式报文传送的没有具体的信息内容，是用来对站端所发信息报文的确认IEC104协议的基本报文格式（三）不计数的控制功能类型（Unnumbered control function)简称 U-FORMAT。用于传输链路控制命令的报文TESTFR STOPDT STARTDT11 确认 命令 确认 命令 确认 命令 0000U FORMAT控制功能报文I

29、EC104协议的基本报文U格式报文（Hex)控制域(Bin)语义6804 07000000 00000111 启动命令6804 0B00000000001011 启动确认6804 1300000000010011 停止命令6804 2300000000100011 停止确认6804 4300000001000011 测试命令6804 8300000010000011 测试确认IEC104协议的抗报文丢失机制 A站 B站 ASDU发送或接收后内部计数器状态ACK V(S)V(R)V(S)V(R)ACK 0 0 0 0 0 0 1 1 2 2 3 3 12 1 3 2 2 4 4 I格式格式APD

30、U相互确认未受干扰的过程相互确认未受干扰的过程I(0,0)I(1,0)I(2,0)I(0,3)I(1,3)I(3,2)IEC104协议的抗报文丢失机制 A站 B站 ASDU发送或接收后内部计数器状态ACK V(S)V(R)V(S)V(R)ACK 0 0 0 0 0 0 1 1 2 2 3 3 t2 3用用S格式确认格式确认I格式的正常过程格式的正常过程I(0,0)I(1,0)I(2,0)S(3)IEC104协议的抗报文丢失机制 A站 B站 ASDU发送或接收后内部计数器状态ACK V(S)V(R)V(S)V(R)ACK 0 0 0 0 0 0 1 21 3 I格式传输的干扰过程格式传输的干扰过

31、程I(0,0)I(2,0)CLOSETCP链接的建立和关闭链接的建立和关闭控制站应用功能 通信服务 被控站应用功能主动关闭 被动关闭关闭关闭主动打开被动打开建立建立主动关闭被动关闭关闭行标推荐的信息地址定义行标推荐的信息地址定义 对象名称对象名称 十六进制十六进制（HEX)个数个数 状态量信息 1-1000 4096 继电保护信息 1001-4000 12288 模拟量信息 4001-5000 4096 模拟量参数 5001-6000 4096 控制量信息 6001-6200 512 AGC 调节 6201-6400 512 累计电度量 6401-6600 512 分接头位置 6601-670

32、0 256这里只是给出一个基本的数据地址定义若信息范围超过基本个数，地址可以重新编排每种类型信息地址最好是连续编排的IEC104协议的传输机制及流程建链、启动传输是否启动确认站召唤回答全数据回答结束否有无定时任务遥控遥调对时 测试超时处理接收变化数据S FORMAT确认几个技术参数超时时间(建议）T0 建立连接超时。T030秒T1 发送或测试APDU的超时。T115 秒。T2 S格式确认时间。T210 秒（T2T1)T3 链路上没有任何格式的信息而须发出U格式命令。T3 20 秒。IEC104中的确定项与不确定项有具体规定的内容有具体规定的内容可用的报文类型传送原因传送方式信息对象地址公共地址

33、长度端口号超时时间没有具体规定的内容没有具体规定的内容具体的各类数据的应用报文时钟同步源发地址网络环境要求IEC104应用中常见问题将IEC101的链路报文和应用报文用TCP/IP方式传输就认为是IEC104。发送和接收方的配合没有节奏，厂站只管不停地发送，主站只管不停地接收，但偶尔也能下发控制命令，用户一看，数据能变化，命令能执行，好象规约就做好了。将平衡传输方式变成非平衡方式。没有正确应用传输及链路建立和关闭机制。不比较报文的计数是否连续。不采用变化数据传输IEC104应用中常见问题的识别比较IEC101和IEC104的报文特征，IEC101的信息报文的头是6868LL68LL68,尾是1

34、616；IEC104的信息报文的头是6868L L,没有固定的尾。发送方不停将变化报文上送，不论主站是否确认都是连续上送。主站必须有了确认后厂站才上送一条变化报文，看上去是一问一答。信息不同步，信息遗漏的根源。随便比较两组报文或某一个量的两次传输，这些量的上送值是不变化的。IEC104应用中的其它常见问题没办法建立链接链接容易中断双机切换后链接不上网络不通（没有分配或注册恰当的IP地址；没有设定正确的路由）服务器端没有启动；服务器端拒绝链接接收端未能及时给出确认报文发送序号不连续只注册了对方的一台机器的IP地址超时时间太长切换后服务器端未启动或客户端未发起新的链接申请各种网络环境下的系统配置

35、前置A机前置B机交换机网络RTU单机网络 RTUA机网络 RTUB机数据网络ROUTER/SWITCHROUTERROUTERIEC104部分小结物理层网络特定参数链路层 平衡传输应用层2Byte ASDU地址，3Byte 信息地址，2Byte 传送原因，APDU最大长度253端口号2404发送状态变量和接收序号的最大差值k默认12（1-32767）接收到w个I格式的报文后给出确认，w的默认值为81、有时候读书是一种巧妙地避开思考的方法。3月-233月-23Tuesday,March 28,20232、阅读一切好书如同和过去最杰出的人谈话。17:07:2917:07:2917:073/28/2

36、023 5:07:29 PM3、越是没有本领的就越加自命不凡。3月-2317:07:2917:07Mar-2328-Mar-234、越是无能的人，越喜欢挑剔别人的错儿。17:07:2917:07:2917:07Tuesday,March 28,20235、知人者智，自知者明。胜人者有力，自胜者强。3月-233月-2317:07:2917:07:29March 28,20236、意志坚强的人能把世界放在手中像泥块一样任意揉捏。28 三月 20235:07:29 下午17:07:293月-237、最具挑战性的挑战莫过于提升自我。三月 235:07 下午3月-2317:07March 28,2023

37、8、业余生活要有意义，不要越轨。2023/3/28 17:07:2917:07:2928 March 20239、一个人即使已登上顶峰，也仍要自强不息。5:07:29 下午5:07 下午17:07:293月-2310、你要做多大的事情，就该承受多大的压力。3/28/2023 5:07:29 PM17:07:2928-3月-2311、自己要先看得起自己，别人才会看得起你。3/28/2023 5:07 PM3/28/2023 5:07 PM3月-233月-2312、这一秒不放弃，下一秒就会有希望。28-Mar-2328 March 20233月-2313、无论才能知识多么卓著，如果缺乏热情，则无异纸上画饼充饥，无补于事。Tuesday,March 28,202328-Mar-233月-2314、我只是自己不放过自己而已，现在我不会再逼自己眷恋了。3月-2317:07:3028 March 202317:07谢谢大家谢谢大家