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1、IEC60870-5-101、IEC60870-5-104规约介绍Page 0 IEC60870-5-101、IEC60870-5-104规约介绍Page 1 IEC60870-5-104规约介绍提纲规约介绍提纲n104规约简介规约简介n104通信过程描述通信过程描述n与与IEC101的区别和联系的区别和联系n应用中的参数配置应用中的参数配置n工程实施中遇到的问题工程实施中遇到的问题IEC60870-5-101、IEC60870-5-104规约介绍Page 2 规约简介规约简介电力行业标准：DL/T 634.5104-2002/IEC60870-5-104:2000 远动设备及系统第5-104
2、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-NetworkaccessforIEC60870-5-101usingstandardtransportprofilesIEC60870-5-101、IEC60870-5-104规约介绍Page 3 规约简介规约简介应用环境：应用环境：网络通信协议网络通信协议:1.1.专用光纤或数据网。专用光纤或数据网。2.2.需要辅助设备。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。网络接口、交
3、换机、路由器、光纤收发器、协议转换器。IEC60870-5-101、IEC60870-5-104规约介绍Page 4 规约简介规约简介常用名词：常用名词：1.1.K K 发送方未被确认的发送方未被确认的I I格式的格式的APDUAPDU最大数目最大数目2.2.W W 接受方最多收到的未被确认的接受方最多收到的未被确认的I I格式格式APDUAPDU的数目。的数目。3.3.t0 t0 网络建立链接超时时间。网络建立链接超时时间。4.4.t1 t1 发送或测试发送或测试APDUAPDU超时时间。超时时间。5.5.t2 t2 接受方无数据报文时发送确认的超时时间。接受方无数据报文时发送确认的超时时间
4、。6.6.t3 t3 通道长期空闲时发送测试的超时时间。通道长期空闲时发送测试的超时时间。7.7.I I格式格式 带发送编号的信息传送格式。带发送编号的信息传送格式。8.8.S S格式格式 带接受编号、不带发送编号，用于报文确认的格式。带接受编号、不带发送编号，用于报文确认的格式。9.U格式格式 不带编号的控制功能格式。不带编号的控制功能格式。IEC60870-5-101、IEC60870-5-104规约介绍Page 5 规约简介规约简介常用名词：常用名词：10.10.端口号端口号 应用层的应用程序用它作为一个发送和接受的地址，不同应用程序一般应用层的应用程序用它作为一个发送和接受的地址，不同
5、应用程序一般固定使用不同的端口号固定使用不同的端口号11.11.客户端客户端 接受服务的一方被称为客户端。接受服务的一方被称为客户端。12.12.服务端服务端 提供服务的一方被称为服务端。提供服务的一方被称为服务端。IEC60870-5-101、IEC60870-5-104规约介绍Page 6 规约简介规约简介n平衡方式传输n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）n端口号固定为2404IEC60870-5-101、IEC60870-5-104规约介绍Page 7 规约简介规约简介应用参数：应用参数：1.1.平衡方式通信。平衡方式通信。2
6、.2.TCP/IPTCP/IP传输模式。传输模式。3.3.报文不使用帧校验字节。通过对报文不使用帧校验字节。通过对I I帧的计数和确认保证信息传帧的计数和确认保证信息传输的安全。输的安全。k k取取1212、w w取取8 8。4.4.超时时间的选择：超时时间的选择：t030st030s、t120st120s、t215st215s、t325t325、t2t1t2t1。5.5.一般字节长度一般字节长度：2 2个字节的数据公共地址、个字节的数据公共地址、2 2个字节传送原因个字节传送原因（第一个字节是具体的传送原因，第二个字节是源发地址）、（第一个字节是具体的传送原因，第二个字节是源发地址）、3 3
7、个字节的信息体地址。个字节的信息体地址。IEC60870-5-101、IEC60870-5-104规约介绍Page 8 规约格式规约格式传输接口（TCP到用户）是一个定向流接口，它没有为IEC 60870-5-101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IEC60870-5-101、IEC60870-5-104规约介绍Page
8、 9 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-T X.25 标准中 推荐的2.3.2.2.1 至2.3.2.2.5来定义的。
9、IEC60870-5-101、IEC60870-5-104规约介绍Page 10 APCII 格式（格式（Information Transmit Format）编号的信息传输格式（Information Transmit Format），简称I格式 I格式控制域标志n第一个八位位组的第一位比特=0n第三个八位位组第一位比特=0特别规定nI格式的APDU至少必须包含一个ASDUIEC60870-5-101、IEC60870-5-104规约介绍Page 11 APCIS 格式（格式（Numbered supervisory function）编号的监视功能格式（Numbered supervis
10、ory functions），简称S格式S格式控制域标志n第一个八位位组的第一位比特=1 并且第二位比特=0 n第三个八位位组第一位比特=0特别规定nS格式的APDU只包括APCI IEC60870-5-101、IEC60870-5-104规约介绍Page 12 APCIU 格式（格式（Unnumbered control function）不编号的控制功能格式（Unnumbered control function）,简称U格式U格式控制域标志n第一个八位位组的第一位比特=1 并且第二位比特=1 n且第三个八位位组第一位比特=0特别规定nU格式的APDU只包括APCIn在同一时刻，TESTF
11、R,STOPDT 或 STARTDT中只有一个功能可以被激活。IEC60870-5-101、IEC60870-5-104规约介绍Page 13应用服务数据单元应用服务数据单元(ASDU)ASDU)数据单元标识信息体数据单元标识信息体 信信息息体体数数据据单单元元标标识识类型标识1个字节可变结构限定词1个字节传送原因2个字节公共地址2个字节信息体地址3个字节信息体元素元素定义信息体时标3个或7个字节.信息体地址n3个字节信息体元素n元素定义信息体时标n3个或7个字节 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IEC60870-5
12、-101、IEC60870-5-104规约介绍Page 14防止报文丢失和报文重复传送防止报文丢失和报文重复传送发发送送序序列列号号N(S)和和接接受受序序列列号号N(R)的的使使用用与与ITU-T X.25定定义义的的方方法法一一致致。两两个个序序列列号号在在每每个个APDU和和每每个个方方向向上上都都应应按按顺顺序序加加一一。发发送送方方增增加加发发送送序序列列号号而而接接受受方方增增加加接接收收序序列列号号。当当接接收收站站按按连连续续正正确确收收到到的的APDU的的数数字字返返回回接接收收序序列列号号时时，表表示示接接收收站站认认可可这这个个APDU或或者者多多个个APDU.发发送送站
13、站把把一一个个或或几几个个APDU保保存存到到一一个个缓缓冲冲区区里里直直到到它它将将自自己己的的发发送送序序列列号号作作为为一一个个接接收收序序列列号号收收回回，而而这这个个接接收收序序列列号号是是对对所所有有数数字字小小于于或或等等于于该该号号的的APDU的的有有效效确确认认，这这样样就就可可以以删删除除缓缓冲冲区区里里已已正正确确传传送送过过的的APDU。万万一一更更长长的的数数据据传传输输只只在在一一个个方方向向进进行行，就就得得在在另另一一个个方方向向发发送送S格格式式，在在缓冲区溢出或超时前认可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。这种方法应该在两个方向上应
14、用。在创建一个在创建一个TCP连接后，发送和接收序列号都被设置成连接后，发送和接收序列号都被设置成0。报文传输安全控制机制报文传输安全控制机制IEC60870-5-101、IEC60870-5-104规约介绍Page 15测试过程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报文传输安全控制机制
15、测试发送:680443000000 接收:680483000000 发送:680443000000 接收:680483000000 IEC60870-5-101、IEC60870-5-104规约介绍Page 16用启用启/停进行传输控制停进行传输控制 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
16、接一起用于控制连接的通信量。报文传输安全控制机制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 IEC60870-5-101、IEC60870-5-104规约介绍Page 17 通信过程描述通信过程描述初始化过程1.开启激活。2.发总召命令。3.变化数据主动上送，主站发S帧确认。IEC60870-5-101、IEC60870-5-104规约介绍Page 18 初始化过程初始化过程IEC60870-5-101、IEC60870-5-104规约介绍Page 19 初始化过程初始化过程n发送:
17、680407000000 n发送:680407000000 n接收:68040B000000 n发送(总召):680E00000000 64 01 06012500 000000 14 n接收(总召):680E00000000 64 01 07002500 000000 14 n接收(遥信):684D02000000 01 C0 14002500 010000 00 00 01 01 00 00 00 00 00 00 01 00 00 00 00 01 01 00 00 00 01 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 0
18、0 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 n接收(遥测):685D04000000 15 A8 14002500 010700 8400 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 000
19、0 0000 0000 0000 n接收(总召):680E06000000 64 01 0A002500 000000 14 n发送:680401000800 正常初始化报文正常初始化报文IEC60870-5-101、IEC60870-5-104规约介绍Page 20 初始化过程初始化过程n接收(总召):680E06000000 64 01 0A002500 000000 14 n接收(误码):680F0E000000 150101002500 0107008400 n发送:680407000000 n发送:680407000000 受干扰时，丢包导致接受顺序号错误的案例受干扰时，丢包导致接受
20、顺序号错误的案例IEC60870-5-101、IEC60870-5-104规约介绍Page 21 初始化过程初始化过程n发送:680401008E0Dn接收(遥测):6864 8E0D0E00 09 0F 03000200 0B4000F9FF00 0D4000080000 0E4000FFFF00 0F4000F6FF00 104000F8FF00 114000FCFF00 124000070000 154000F6FF00 164000FBFF00 174000FEFF00 194000F8FF00 1A4000F9FF00 1C4000030000 1D4000FBFF00 1E4000
21、F8FF00n发送:68040100900Dn接收(遥测):6876 900D 0E00 09 12 03000200 0B40000500000C4000000000 0D4000030000 0E4000F9FF00 0F4000040000 104000070000 114000040000 124000FCFF00 134000070000 144000050000 154000FBFF00 164000080000 174000020000 194000000000 1C4000FEFF00 1D4000FEFF00 1E4000070000 1F4000060000n发送:6804
22、0100920Dn接收(遥测):6870 920D0E00 09 11 03000200 0B4000FAFF000C4000070000 0D4000080000 0F4000F6FF00 104000F6FF00 114000000000 124000090000 134000FAFF00 144000F9FF00 154000030000 164000F7FF00 184000F6FF00 1A4000090000 1C4000FBFF00 1D4000F6FF00 1E4000010000 1F4000FBFF00n发送:68040100940Dn接收(遥测):6870 940D0E0
23、0 09 11 03000200 0C4000FAFF000D4000F9FF00 0E4000030000 0F4000FFFF00 104000040000 114000FDFF00 124000FEFF00 134000070000 144000010000 154000FCFF00 164000FCFF00 174000F7FF00 194000F9FF00 1A4000030000 1D4000FEFF00 1E4000070000 1F4000020000变化遥测报文变化遥测报文IEC60870-5-101、IEC60870-5-104规约介绍Page 22 初始化过程初始化过程n
24、发送(遥控):680E 4A77A61E 2D 01 06010200 1D0B00 80n接收(遥测):6841 A61E4C77 15 0B 03000200 530700CC0C 5707003300 580700EA0C 6A07002C02 6C0700980C 760700AA01 340700BE0E 350700B30E 3607009B02 390700DD00 3A0700B00Cn接收(遥控):680E A81E4C77 2D 01 07000200 1D0B00 80n发送(遥控):680E 4C77AA1E 2D 01 06010200 1D0B00 00n接收(遥测
25、):684B AA1E4E77 15 0D 03000200 5207006C00 5707002E00 580700FF0C 6C07008B0C 280700F208 350700BA0E 360700A002 390700E500 3A0700A60C 430700A300 440700DD0C 4707005E00 490700FF0Cn接收(遥控):680E AC1E4E77 2D 01 07000200 1D0B00 00n接收(遥控):680E AE1E4E77 2D 01 0A000200 1D0B00 00遥控报文遥控报文IEC60870-5-101、IEC60870-5-1
26、04规约介绍Page 23 初始化过程初始化过程n发送:68040100897Cn接收(遥信):680E8A7CC4FA 01 01 03000100 A0000000n接收(事件):68118C7CC4FA 02 01 03000100 A000000095591Bn发送:680401008C7Cn接收(遥测):68708E7CC4FA 09 11 03000200 0C4000FAFF000D4000F9FF00 0E4000030000 0F4000FFFF00 104000040000 114000FDFF00 124000FEFF00 134000070000 14400001000
27、0 154000FCFF00 164000FCFF00 174000F7FF00 194000F9FF00 1A4000030000 1D4000FEFF00 1E4000070000 1F4000020000遥信变位报文遥信变位报文IEC60870-5-101、IEC60870-5-104规约介绍Page 24信息对象地址分配遵循的一般原则：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。信息对象地址范围数据类型新地址分配范围信息量老地址分配范围信息量遥信量1H1000H40961H400H1024遥测量4001H5000H4096
28、701H-900H512参数量5001H6000H4096901H-B00H512遥控量6001H6200H512B01H-B80H128设定值6201H6400H512B81H-C00H128步位置量(变压器分接头)66011H6700H256C81H-CA0H32向子站传送二进制信息6701H6800H256CA1H-CC0H32子站远动终端状态6801HCE9HIEC60870-5-101、IEC60870-5-104规约介绍Page 25 3：与与IEC101的区别和联系的区别和联系 通信介质不同通信介质不同lIEC101使用串行通信、使用串行通信、IEC104使用网络通信。使用网络通
29、信。链路层不同链路层不同 差错控制机制不同差错控制机制不同lIEC101通过通过FCB的翻滚表示确认、的翻滚表示确认、IEC104通过通过S格式或格式或I格式报文中的接收计格式报文中的接收计数来确认。数来确认。通信机制不同通信机制不同lIEC101一般采用非平衡方式通信、一般采用非平衡方式通信、IEC104 采用平衡方式通信。采用平衡方式通信。应用报文结构不同应用报文结构不同 不同的报文头；不同的报文头；IEC101报文有校验字节、报文有校验字节、IEC104报文没有校验字节；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；有单字节、固定帧长和可变帧长三种报文结构；IE
30、C104只有一种报文只有一种报文结构和三种报文格式。结构和三种报文格式。IEC60870-5-101、IEC60870-5-104规约介绍Page 26 3：与与IEC101的区别和联系的区别和联系 报文长度使用原则不同报文长度使用原则不同lIEC101报文长度受通信速率限制、报文长度受通信速率限制、IEC104应该使用最大规定的报文长应该使用最大规定的报文长度。度。应用层的应用层的ASDU相同相同 传送信息种类相同传送信息种类相同 IEC60870-5-101、IEC60870-5-104规约介绍Page 27 4：应用中的参数配置应用中的参数配置 公共地址（公共地址（RTU地址）地址）l通
31、信双方须确定并保持一致，否则遥控不能响应。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传送原因、公共地址、信息体地址的字节数l通信双方须确定并保持一致，否者数据不能正常解释。通信双方须确定并保持一致，否者数据不能正常解释。一般一般104规约是规约是2个字节的传送原因，个字节的传送原因，2个字节的公共地址，个字节的公共地址，3个字节的信息体地个字节的信息体地址。址。信息体的起始地址信息体的起始地址l通信双方须约定好，否者数据会错位。通信双方须约定好，否者数据会错位。遥信起始地址遥信起始地址 1H,遥测起始地址遥测起始地址 4001H，遥控起始地址，遥控起始地
32、址 6001H 在工程中也经常在工程中也经常使用。当然还可以双方约定。使用。当然还可以双方约定。IEC60870-5-101、IEC60870-5-104规约介绍Page 28 4：应用中的参数配置应用中的参数配置 遥控类型遥控类型l遥控类型分为单点遥控和双位遥控，现在一般厂站端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。响应。IEC60870-5-101、IEC60870-5-104规约介绍Page 29 5：工
33、程实施中遇到的问题工程实施中遇到的问题n工程实施中遇到的问题工程实施中遇到的问题l应用环境方面应用环境方面1.必须是网络环境，不能用于串口通信。必须是网络环境，不能用于串口通信。2.通信双方必须分配确定的通信双方必须分配确定的IP地址。地址。3.通信双方设置合理的路由。通信双方设置合理的路由。4.通信双方采用通信双方采用TCP/IP传输方式，必须有固定的角色。传输方式，必须有固定的角色。5.通信双方的通信双方的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。并提供数据。6.双机切换时通信异常，不能忽视备机的双机切换时通信异
34、常，不能忽视备机的IP地址注册。地址注册。7.双网切换时通信异常，不能忽视另一网段地址注册。双网切换时通信异常，不能忽视另一网段地址注册。IEC60870-5-101、IEC60870-5-104规约介绍Page 30 5：工程实施中遇到的问题工程实施中遇到的问题n工程实施中遇到的问题工程实施中遇到的问题l应用范围方面应用范围方面1.只能传送基本的远动信息。只能传送基本的远动信息。2.能够传送控制命令。能够传送控制命令。3.不能扩充传送传统的微机保护报文。不能扩充传送传统的微机保护报文。4.对时精度不高。对时精度不高。5.可以双向传送信息。可以双向传送信息。IEC60870-5-101、IEC
35、60870-5-104规约介绍Page 31 5：工程实施中遇到的问题工程实施中遇到的问题n工程实施中遇到的问题工程实施中遇到的问题l应用机制方面应用机制方面1.平衡方式通讯。平衡方式通讯。2.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。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。3.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。盲目发送数据。厂站端每发一条报文，就等待主站确认。厂站端每发一条报文，就等待主站确认。4.需要严格遵循超时时间和需要严格遵循超时时间和K,W的约束。的约束。5.
36、采用变化数据主动上送方式。采用变化数据主动上送方式。IEC60870-5-101、IEC60870-5-104规约介绍Page 32 5：工程实施中遇到的问题工程实施中遇到的问题n工程实施中遇到的问题工程实施中遇到的问题l104接入步骤接入步骤1.双方确定双方确定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。址字节个数。2.确保网络通道正常，确保网络通道正常，ping 厂站端厂站端IP 。telnet 厂站端厂站端IP 2404端口。端口。3.观察报文，判断通讯是否正常。观察报文，判断通讯是否正常。1、有时候读书是一种巧妙
37、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。17:08:1917:08:1917:083/28/2023 5:08:19 PM3、越是没有本领的就越加自命不凡。3月-2317:08:1917:08Mar-2328-Mar-234、越是无能的人，越喜欢挑剔别人的错儿。17:08:1917:08:1917:08Tuesday,March 28,20235、知人者智，自知者明。胜人者有力，自胜者强。3月-233月-2317:08:1917:08:20March 28,20236、意志坚强的人能把世界放在手中像泥块一样任意揉
38、捏。28 三月 20235:08:20 下午17:08:203月-237、最具挑战性的挑战莫过于提升自我。三月 235:08 下午3月-2317:08March 28,20238、业余生活要有意义，不要越轨。2023/3/28 17:08:2017:08:2028 March 20239、一个人即使已登上顶峰，也仍要自强不息。5:08:20 下午5:08 下午17:08:203月-2310、你要做多大的事情，就该承受多大的压力。3/28/2023 5:08:20 PM17:08:2028-3月-2311、自己要先看得起自己，别人才会看得起你。3/28/2023 5:08 PM3/28/2023 5:08 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-2317:08:2028 March 202317:08谢谢大家谢谢大家