IEC101规约简介.ppt

IEC101协议概论,必读文件中华人民共和国电力行业标准DL/T6345101-2002/IEC60870-5-101：2002代替DL/T634-1997技术背景适应和引导电力系统调度自动化的发展，规范调度自动化及远动设备的技术性能IEC60870-5体系概况基本标准与配套标准,基本标准,IECTC57为适应电力系统及其它公用事业的需要，制定了一系列传输规约，这些规约共分篇：60870-5-1传输帧格式60870-5-2链路传输规约60870-5-3应用数据的一般结构60870-5-4应用信息元素定义和编码60870-5-5基本应用功能,配套标准,传统的远动通信规约一般不分层，IECWG03定义的远动通信协议分为两层，一是链路层，由IEC60870-5-1和IEC60870-5-2描述：一是应用层，基础部分由IEC60870-5-3、IEC60870-5-4、IEC60870-5-5描述：应用层直接映射到链路层根据应用领域定义了一系列“配套标准”：IEC60870-5-101用于常规远动,IEC60870-5-102用于电能量计量信息的接入,IEC60870-5-103用于继电保护信号接入,IEC60870-5-104将IEC60870-5-101用在TCP/IP网络协议之上,基本标准和配套标准的关系,基本标准是制定和理解配套标准的依据，配套标准都要引用基本标准，配套标准针对具体应用作了具体规定，使基本标准的原则更加明确等同采用基本标准和配套标准有利于更好地贯彻标准，实现远动设备的互操作性,IEC60870-5系列适用范围,IEC60870-5系列涵盖了各种网络配置（点对点、多个点对点、多点共线、多点环型、多点星型），各种传输模式（平衡式、非平衡式），网络的主从和平衡传输模式，电力系统所需要的应用功能和应用信息，是一个完整的集，可以适应电力系统自动化系统中各种调制方式，各种网络配置和各种传输模式的需要,IEC101协议重点,IEC101协议的一般规则规约结构、物理层、链路层、应用层、用户进程IEC101协议的功能码（链路层）类型标识(定义了信息对象的结构、类型和标识)可变结构限定词(信息元素数目，是否顺序)传送原因(表示周期，突发传送，总召唤等)公共地址(关联应用服务数据单元所有对象)信息对象地址(名字)信息元素(内容),IEC60870-5-101规约介绍,101规约简介通信过程描述97标准与2002标准的差异互操作性选择不同厂家设备互连工程实施中遇到的问题,规约简介,电力行业标准：101规约DL/T634-1997neqIEC60870-5-101:1995DL/T634.5101-2002/IEC60870-5-101:2002代替DL/T634-1997远动设备及系统第5部分：传输规约第101篇基本远动任务和配套标准TelecontrolequipmentandsystemsPart5:TransmissionprotocolsSection101companionstandardforbasictelecontroltasks,规约简介,电力行业标准：101规约IEC1995年出版IEC60870-5-101以来，得到广泛应用。我国制定了相应的配套标准，：DL/T634-1997基本远动任务配套标准（neq.IEC60870-5-101：1995）IEC总结经验，又出版A1、A2扩充时标两个附件，于2001将IEC60870-5-101:1995和两个附件合并，出版了IEC60870-5-101:2002V.2我国又跟进制定了相应的配套标准，等同采用IEC60870-5-101远动设备与系统第5部分传输规约第101篇基本远动任务配套标准：2002等同采用和非等同采用等同采用基本标准和配套标准有利于更好地贯彻标准，实现远动设备的互操作性。DL/T634-1997neqIEC60870-5-101:1995DL/T634.5101-2002/IEC60870-5-101:2002代替DL/T634-1997,规约简介,常用远动规约（RS232）：CDT规约：部颁DL451-91、老部颁、地方CDT规约DNP3.0规约、SC-1801规约、N4F规约、S5规约ELIN规约、Siemens8890规约、ABBRP570规约部颁101规约1997，IEC60870-5-101规约1995,2002规约评价标准高度的数据完整性、数据一致性、传输效率,101规约简介,规约结构物理层链路层应用层应用进程,规约结构,模型1：ISOOSI参考模型InternationalStandardsOrganizationOpenSystemInterconnection模型2：增强性能模型EPA:EnhancedPerformanceArchitecture模型特点：可以得到快速的响应时间，但是服务受到限制。,规约结构,模型1：ISO七层模型,规约结构,规约结构,应用用户数据,ASDU,APCI,APCI,APDU,IEC60870-5中未使用APCI,应用(用户)过程,应用层（第7层）,链路层（第2层）,ASDU,LPCI,LPCI,LPDU,参考模型2的各种数据单元之间关系,规约结构,增强性能体系结构(EPA)和配套标准所选用的标准定义,物理层,物理层接口标准为异步ITU-TV.24/ITU-TV.28接口,控制站的数据终端设备（DTE）,数据电路终接设备（DCE）,数据电路终接设备（DCE）,控制站的数据终端设备（DTE）,数据电路,串行远动通信,控制站和被控站的接口和连接,物理层,物理层线路传输规则:在线路上传输遵守字节由低向高传送；字符由低向高传送的规则每个字符有1个启动位（二进制0），8位信息码，1位偶校位、1位停止位（二进制1）线路空闲状态为二进制1。在无线电通道或断载频方式时，需利用RS232的信号RTS和CTS发送若干1的载频后才能发送报文，以使调制解调器稳定。,物理层,物理层5个基本服务（DTE-DCE)发送接收连接断开状态指示:忙,链路层,主要功能应用数据封装，发送到物理层或相反提供链路状态指示报文重传FCB位，DFC位的处理控制物理层防止数据碰撞响应有效报文,传输模式,平衡式和非平衡式传输非平衡传输(Unbalancedtranmission)主站采用顺序地查询(召唤)子站来控制数据传输,在这种情况下主站是请求站,它触发所有报文的传输,子站是从动站,只有当它们被查询(召唤)时才可能传输。平衡传输(Balancedtranmission)采用平衡传输，每一个站可能启动报文传输。因为这些站可以同时既作为启动站又可以作为从动站，它们被称为综合站。华东网局规定101采用非平衡方式、104采用平衡方式传输,链路层,基本链路传输服务的三种类型,链路层,标准传输帧的格式和结构(Formatandstructuresofstandardtransmissionformates)格式FT1.1：低级别的数据完整性要求格式FT1.2：高等级的数据完整性要求(101)格式FT2：高等级的数据完整性要求格式FT3：特别高的数据完整性要求,链路层,一FT1.2可变帧长格式可变帧长帧格式用于由主站向子站传输数据，或由子站向主站传输数据。报文示例：总召唤命令报文（从链路层的角度）-680909685364640106640000149A16,链路层,二FT1.2固定帧长格式用于子站回答主站的确认报文，或主站向子站的询问报文。报文示例：(召唤链路状态)M-R:1049014A16,链路层,三FT1.2单个字符E5H除非有1级用户数据访问请求(ACD=1)或者后续报文将引起溢出(DFC=1)才采用固定帧长帧。单个控制字符E5用来取代固定帧长肯定确认帧(从动功能码)或固定帧长否定确认帧(从动功能码)。,链路层,FT1.2单个字符E5H-105B64BF16680909685364640106640000149A16R:1049014A16报文解析：请求链路状态，固定帧。启动字符（1个字节）：10；控制域（1个字节）：49（4：主子站。FCB位无效，9：请求链路状态）链路地址（1个字节）：1校验码（1个字节）：4A结束字符（1个字节）：16,初始化过程,2）通信建立，开始初始化过程，共四个报文。初始化过程-1请求链路状态M-R:1049014A16R-M:100B010C16报文解析：控制域（1个字节）：49（4：主子站。FCB位无效，9：请求链路状态）0B（0：子主站。FCB位无效，B：响应链路状态）初始化过程-2复位远方链路M-R:1040014116R-M:1020012116报文解析：控制域（1个字节）：40（4：主子站FCB位无效，0：复位远方链路）20（2：子主站ACD=1,0：确认）,初始化过程3,初始化过程-3请求1级数据M-R:107A017B16R-M:68090968080146010401000002CRC16报文解析：控制域（1个字节）：7A（7：主子站FCB位有效，A：召唤一级数据）回答报文：有单字节报文，有子站初始化结束的可变帧报文，有无所回答的固定帧报文。0 x46:初始化结束（类型标识）04：初始化（传送原因）0000：信息体地址02：COI（初始化原因：远方复位）,总召唤命令,总召唤命令初始化报文结束后进行全数据召唤命令。全数据召唤后，子站需回答确认命令，然后等待主站召唤一级数据，将全数据上传。,总召唤命令,总召唤命令,总召唤命令报文分析-680909685364640106640000149A16报文解析：召唤全数据，可变帧。启动字符（1个字节）：68；长度（1个字节）重复：09；启动字符（1个字节）：68；控制域（1个字节）：53（FCB位有效，请求数据）链路地址（1个字节）：64报文类型（1个字节）：64召唤全数据可变结构限定词（1个字节）：1传送原因（1个字节）：06（激活）07（激活确认）0A（激活结束）信息元素（2个字节）：0000信息单元公共地址：64召唤限定词(QOI)（1个字节）：14站召唤（全局）校验码（1个字节）：9A结束字符：16,总召唤命令3（一级数据）,总召唤命令报文分析-680909685364640106640000149A16107B64DF16105A64BE16107A64DE16（遥信）105A64BE16（遥信，不带时标双点信息）107A64DE16（不带时标双点信息）105A64BE16（带时标双点信息）107B64DF16（遥测，标度化值）107A64DE16105B64BF16-E5,顺序地址遥信报文,R-M:682424680801019C1401010000000000000000000000000000000000000000000000000000000000crc16报文解析：单点遥信，启动字符（1个字节）：68；长度（1个字节）重复：24；控制域（1个字节）：08(8:响应用户数据)链路地址1个字节）：01报文类型（1个字节）：01可变结构限定词（1个字节）：9C表示序列号连续，28个遥信。传送原因（1个字节）：14（响应总召唤）公用站址（1个字节）：01信息体起始地址（2个字节）：0100（低位在前）。YX:index=0001Hvalue=0YX:index=0002Hvalue=0YX:index=001BHvalue=0YX:index=001CHvalue=0,召唤二级数据,召唤二级数据命令,召唤多个变化遥测数据,M-R:107B017C16R-M:E5M-R:105B015C16（规一化值）R-M:68242468080109060301010714000002071400000307140000040714000005071400000607140000crc16报文解析：变化遥测数据（个）YC:index=0701Hvalue=00020YC:index=0702Hvalue=00020YC:index=0703Hvalue=00020YC:index=0704Hvalue=00020YC:index=0705Hvalue=00020YC:index=0706Hvalue=00020,顺序地址遥测报文,连续遥测报文M-R:105B015C16（规一化值，周期传送）R-M:68C8C868980109C001010107070000070000070000070000070000070000070000070000070000070000070000070000070000070000070000070000070000070000070000070000070000070000070000070000070000070000070000070000070000070000070000070000070000070000070000070000070000070000070000070000070000070000070000070000070000070000070000070000070000070000070000070000070000070000070000070000070000070000070000070000070000070000070000070000crc16报文解析：带质量标志的遥测（64个）YC:index=0701Hvalue=00007YC:index=0702Hvalue=00007YC:index=073FHvalue=00007YC:index=0740Hvalue=00007,召唤一级数据,召唤一级数据M-R:105A015B16R-M:68151568080101050301010000020001030000040001050000crc16报文解析：不带时标的单点变化信息（个）YX:index=0001Hvalue=0YX:index=0002Hvalue=1YX:index=0003Hvalue=0YX:index=0004Hvalue=1YX:index=0005Hvalue=0,事件收集,事件收集（召唤一级数据）命令SOE信息M-R:107A017B16R-M:68242468280102050301010000401F2C020001401F2C030000401F2C040001401F2C050000401F2Ccrc16报文解析：带时标的单点变化信息（个）控制域28：2:ACD置位，有一级数据，8：响应数据召唤。YX:index=0001Hvalue=0timer:44分08秒00毫秒YX:index=0002Hvalue=1timer:44分08秒00毫秒YX:index=0003Hvalue=0timer:44分08秒00毫秒YX:index=0004Hvalue=1timer:44分08秒00毫秒YX:index=0005Hvalue=0timer:44分08秒00毫秒,遥控过程,遥控过程,遥控过程,遥控过程（双点，合）选择：遥控地址0 xb01-6809096873022e010602010b82chk16107B027D16105A025C16-6809096808022e010702010b82chk16,遥控过程,遥控过程（P。31）双命令IEV-371-03-03(DCO)DCO=双命令：=CP8DCS,BS1,QOCDCS=双命令状态：=UI31.20：=不允许1：=开2：=合3：不允许QOC：CP63.8QU,S/EQU：UI53.7：=无另外的定义2)：短脉冲持续时间(断路器)，：长脉冲持续时间：持续输出S/E=：=BS18：=执行：选择,遥控过程,遥控过程（双点、分闸遥控地址0 xb01）选择：0 x680 x90 x90 x680 x730 x20 x2e0 x10 x60 x20 x010 xb0 x81chk0 x160 x680 x90 x90 x680 x080 x20 x2e0 x10 x70 x20 x010 xb0 x81chk0 x16执行：0 x680 x90 x90 x680 x530 x20 x2e0 x10 x60 x20 x010 xb0 x1chk0 x160 x680 x90 x90 x680 x080 x20 x2e0 x10 x70 x20 x010 xb0 x1chk0 x16取消：0 x680 x90 x90 x680 x530 x20 x2e0 x10 x80 x20 x010 xb0 x81chk0 x160 x680 x90 x90 x680 x080 x20 x2e0 x10 x90 x20 x010 xb0 x81chk0 x16,设点过程,设点过程设点地址：0 xb810 x100 x5b0 x20 x5d0 x16（规一化值，被请求）0 x680 x150 x150 x680 x080 x20 x90 x30 x50 x20 xf0 x70 x200 xff0 x00 x240 x70 x30.0 x680 xb0 xb0 x680 x730 x20 x300 x10 x60 x20 x810 xb0