IEC104.ppt

欢迎各位参加IEC系列协议研讨会,IEC60870-5-101(V2.0)IEC60870-5-104(V1.0),中华人民共和国电力行业标准DL/T634.5101-2002DL/T634.5104-2002,自我介绍,王首顶国电南瑞科技股份有限公司NARITechnologyDevelopmentLt.Co.高级工程师IECTC57WG03MemberE-mail:topwangnari-TelIEC101协议重点内容回顾,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(FunctionCode)定义报文类型标识(TypeIdentification)可变结构限定词(Variablestructurequalifier)传送原因(Cause)应用服务单元公共地址(CommonAddress)信息体地址(InformationObjectAddress)信息元素(InformationElements),IEC104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,IEC101协议重点内容回顾,什么是IEC101与DL634的关系IEC家族相关标准IEC101选用模型IEC101的帧格式IEC101协议的功能码传送原因。,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（3byte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,IEC61850,IEC60870-6-503/-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16HD7D6D5D4D3-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,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,LengthByte,固定报文尾,数据单元标识,信息体1,信息体n,ASDU,报文类型标识（一）(TypeIdentification),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-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）(TypeIdentification),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-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）(TypeIdentification),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RTU向主站上送的报文类型,报文类型标识（四）(TypeIdentification),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-1RTU须逐条对命令用相同报文确认,报文类型标识（五）(TypeIdentification),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）(TypeIdentification),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-AF-NA-1125段F-SG-NA-1126目录F-DR-NA-1,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,LengthByte,固定报文尾,数据单元标识,信息体1,信息体n,ASDU,可变结构限定词(Variablestructurequalifier),一个字节内容D7D6D0,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,LengthByte,固定报文尾,数据单元标识,信息体1,信息体n,ASDU,传送原因(Cause),传送原因可以是一个或二个字节D7D6D5D0T-TESTTP/N原因P/N-启动应用源发地址根据需要可以选择带或不带源发地址T0未试验1试验P/N0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68HLengthLength68H控制域链路地址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,LengthByte,固定报文尾,数据单元标识,信息体1,信息体n,ASDU,信息体地址(InformationObjectAddress),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,LengthByte,固定报文尾,数据单元标识,信息体1,信息体n,ASDU,IEC101协议的典型报文（二）,总召唤报文68090968730164010601000014F416遥控命令6809096853012D010601010BYKXX16设点命令680B0B68730131010601810BxxxxYTXX16通道测试命令680A0A687201680106010000AA55XX16组召唤命令68090968730164010601000015F516（1-16组）,S/EQURESBS1,0跳1合,0,0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68090968800164010701000014XX16回答YX总召68646468080101DC140101000000.XX16回答YC总召680C0C680801158214010107xxxxxxxxXX16报告YC变化681010680801090203010407xxxxQ0807xxxxQXX16品质描述Q报告YX变化680B0B68080101020301060001080000XX16YX值,头,控制域,公地址,Type,Num,Cause,F.Add,信息地址,信息原素,校验和,尾,IVNTSBBL000OV,溢出,闭所,取代,老值,无效,IVNTSBBL000SPI,0开1合,IEC101协议的典型报文（四）,SOE报告680C0C68080102010301050001TimeXX16Time遥控返校6809096808012D010701010BYKXX16遥控结束6809096808012D010A01010BYKXX16设点确认680B0B68080131010701810BxxxxYTXX16对时确认多个设点命令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306060011012002002400，256,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来暗示原因传送的信息都必须带上原因，不允许没有理由的传输地址每个信息量都有一个唯一的不重复的地址类型每种信息的传输都有不同的功能类型,IEC104协议重点内容介绍,应用模型及基本定义基本报文格式抗报文丢失机制传输机制及流程几个技术参数有代表性的信息报文格式IEC104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。基本定义应用层端口号2404站端为Server传输层控端为Client网络层平衡式传输链路层2Byte站地址物理层2Byte传送原因3Byte信息地址,传送原因(Cause),传送原因是二个字节D7D6D5D0T-TESTTP/N原因P/N-启动应用源发地址根据需要可以选择是否定义使用源发地址(1-255)T0未试验1试验P/N0肯定确认1否定确认,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,ASDU,APCI应用规约控制信息,LENGTH,APDU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,LengthByte,固定报文尾,数据单元标识,信息体1,信息体n,ASDU,IEC104协议的基本报文格式（二）,信息传输格式类型（Informationtransmitformat)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L0发送序号H接收序号L0接收序号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）(TypeIdentification),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）(TypeIdentification),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RTU向主站上送的报文类型,报文类型标识（三）(TypeIdentification),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RTU须逐条对命令用相同报文确认,报文类型标识（四）(TypeIdentification),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（五）(TypeIdentification),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-AF-NA-1125段F-SG-NA-1126目录F-DR-NA-1,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,LengthByte,固定报文尾,数据单元标识,信息体1,信息体n,ASDU,IEC104协议的信息报文举例,104站召唤680E0000000064010600010000000014HeadTypeNumCauseF.AddI.Add101站召唤68090968730164010601000014F416101总召唤确认68090968800164010701000014XX16回答站召唤680E0000020064010700010000000014站召唤结束680E5CEB9E0064010A003D0000000014电度量召唤680E9C0058EB650106003D0000000045变化遥测680F6EEB9E00150103003D00260700C12968147EEB9E00150203003D007E0700C12B890700E10D变化遥信680E7EEB9E00010103003D0003000001,IEC104协议的基本报文格式（三）,计数的监视功能类型（Numberedsupervisoryfunctions)简称S-FORMAT。用于传输对站端确认的报文0010接收序号L0接收序号H,SFORMAT,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（Unnumberedcontrolfunction)简称U-FORMAT。用于传输链路控制命令的报文TESTFRSTOPDTSTARTDT11确认命令确认命令确认命令0000,UFORMAT,控制功能报文,IEC104协议的基本报文,U格式报文（Hex)控制域(Bin)语义68040700000000000111启动命令68040B00000000001011启动确认68041300000000010011停止命令68042300000000100011停止确认68044300000001000011测试命令68048300000010000011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ACKV(S)V(R)V(S)V(R)ACK00000011223312132244I格式APDU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ACKV(S)V(R)V(S)V(R)ACK000000112233t23用S格式确认I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ACKV(S)V(R)V(S)V(R)ACK0000001213I格式传输的干扰过程,I(0,0),I(2,0),CLOSE,TCP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,对象名称十六进制（HEX)个数状态量信息1-10004096继电保护信息1001-400012288模拟量信息4001-50004096模拟量参数5001-60004096控制量信息6001-6200512AGC调节6201-6400512累计电度量6401-6600512分接头位置6601-6700256,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SFORMAT确认,几个技术参数,超时时间