IEC60870-5-104规约介绍.ppt

Page 0,IEC60870-5-104规约介绍,Page 1,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,Page 2,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部分：传输规约 采用标准传输协议子集的IEC60870-5-101网络访问 Telecontrol equipment and systems Part5-104:Transmission protocols- Network access for IEC60870-5-101 using standard transport profiles,Page 3,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。,Page 4,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。,Page 5,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。,Page 6,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,Page 7,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。,Page 8,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,Page 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。,Page 10,APCI,I 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 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,Page 11,APCI,S 格式（Numbered supervisory function） 编号的监视功能格式（Numbered supervisory functions），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,Page 12,APCI,U 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 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。,Page 13,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,Page 14,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-T X.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,Page 15,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,Page 16,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,Page 17,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。,Page 18,初始化过程,Page 19,初始化过程,发送: 680407000000 发送: 680407000000 接收: 68040B000000 发送(总召): 680E00000000 64 01 06012500 000000 14 接收(总召): 680E00000000 64 01 07002500 000000 14 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 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 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 0000 0000 0000 0000 接收(总召): 680E06000000 64 01 0A002500 000000 14 发送: 680401000800,正常初始化报文,Page 20,初始化过程,接收(总召): 680E06000000 64 01 0A002500 000000 14 接收(误码): 680F0E000000 150101002500 0107008400 发送: 680407000000 发送: 680407000000,受干扰时，丢包导致接受顺序号错误的案例,Page 21,初始化过程,发送: 680401008E0D 接收(遥测): 6864 8E0D0E00 09 0F 03000200 0B4000F9FF00 0D4000080000 0E4000FFFF00 0F4000F6FF00 104000F8FF00 114000FCFF00 124000070000 154000F6FF00 164000FBFF00 174000FEFF00 194000F8FF00 1A4000F9FF00 1C4000030000 1D4000FBFF00 1E4000F8FF00 发送: 68040100900D 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 1F4000060000 发送: 68040100920D 接收(遥测): 6870 920D0E00 09 11 03000200 0B4000FAFF000C4000070000 0D4000080000 0F4000F6FF00 104000F6FF00 114000000000 124000090000 134000FAFF00 144000F9FF00 154000030000 164000F7FF00 184000F6FF00 1A4000090000 1C4000FBFF00 1D4000F6FF00 1E4000010000 1F4000FBFF00 发送: 68040100940D 接收(遥测): 6870 940D0E00 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,Page 22,初始化过程,发送(遥控): 680E 4A77A61E 2D 01 06010200 1D0B00 80 接收(遥测): 6841 A61E4C77 15 0B 03000200 530700CC0C 5707003300 580700EA0C 6A07002C02 6C0700980C 760700AA01 340700BE0E 350700B30E 3607009B02 390700DD00 3A0700B00C 接收(遥控): 680E A81E4C77 2D 01 07000200 1D0B00 80 发送(遥控): 680E 4C77AA1E 2D 01 06010200 1D0B00 00 接收(遥测): 684B AA1E4E77 15 0D 03000200 5207006C00 5707002E00 580700FF0C 6C07008B0C 280700F208 350700BA0E 360700A002 390700E500 3A0700A60C 430700A300 440700DD0C 4707005E00 490700FF0C 接收(遥控): 680E AC1E4E77 2D 01 07000200 1D0B00 00 接收(遥控): 680E AE1E4E77 2D 01 0A000200 1D0B00 00,遥控报文,Page 23,初始化过程,发送: 68040100897C 接收(遥信): 680E8A7CC4FA 01 01 03000100 A0000000 接收(事件): 68118C7CC4FA 02 01 03000100 A000000095591B 发送: 680401008C7C 接收(遥测): 68708E7CC4FA 09 11 03000200 0C4000FAFF000D4000F9FF00 0E4000030000 0F4000FFFF00 104000040000 114000FDFF00 124000FEFF00 134000070000 144000010000 154000FCFF00 164000FCFF00 174000F7FF00 194000F9FF00 1A4000030000 1D4000FEFF00 1E4000070000 1F4000020000,遥信变位报文,Page 24,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,Page 25,3：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。,Page 26,3：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,Page 27,4：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