(完整)104规约解析PPT课件

104规约,104规约,104规约结构104规约应用层104规约通信过程104规约传输规则常见问题,104规约结构,104规约帧格式,104规约帧格式,68040700000068040100EC00680E0000000001010300000089000000,104规约帧格式-U格式帧,ASDU的最大长度限制在249以内，因为APDU域的最大长度是253（APDU长度的最大值等于255减去启动和长度的八位位组）。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信息。,104规约帧格式,I帧编号的信息传输帧，包含APCI以及ASDU。S帧编号的监视帧。U帧未编号的控制报文。启动帧，用于启动应用层传输；停止帧，用于停止应用层传输；测试帧，无数据传输时，维持链路活动状态。,104规约帧格式-U格式帧（控制功能帧）,U格式的APDU只包括APCI。控制域第一个八位位组的比特1=1并且比特2=1定义了U格式。U格式帧为6字节短帧，用于控制链路传输开始或者终止信息，或者链路测试信息等：V表示生效、C表示确认；START：启动命令、STOP：停止命令、TEST：测试命令；在同一时刻，TESTFR,STOPDT或STARTDT中只有一个功能是激活的。,104规约帧格式-U格式帧（控制功能帧）,启动帧启动生效帧：68040700000000000111启动确认帧：68040B00000000001011终止帧终止生效帧：68041300000000010011终止确认帧：68042300000000100011测试帧测试生效帧：68044300000001000011测试确认帧：68048300000010000011,104规约帧格式-I格式帧（信息传输帧）,控制域第一个八位位组的比特1=0定义了I格式，I格式的APDU常常包含一个ASDU发送方发送信息时增加发送序号；接收方确认对方的发送序号时增加接收序号在双向传输I帧的情况下，同时可确认对方的发送数据帧。,104规约帧格式,发送方每发送一个I格式报文，其发送序号应加1，接收方每接收到一个与其接收序号相等的I格式报文后，其接收序号也应加1。每次重新建立TCP连接后，调度主站和子站RTU的接收序号和发送序号都应清零。S:68FA000000000D1E03006FS:68FA020000000D1E03006FS:68FA040000000D1E03006F,104规约帧格式-S格式帧(确认帧),S格式的APDU只包括APCI控制域第一个八位位组的比特1=1并且比特2=0定义了S格式。用于确认对方发送的信息传输帧(I帧),104规约帧格式-S格式帧(确认帧),S格式帧为短帧，长度仅6个字节在本身没有信息发送的情况，用于确认接收到对方的帧。R:688C0A00020001FF14（I帧）S:680401000C00（S帧）R:68FD1A0002000DB014（I帧）S:680401001C00（S帧）,104规约帧格式-要点提示,帧格式：APDU、ASDU、APCII帧、S帧、U帧，如何区分四个控制域字节的解释,104规约,104规约结构104规约应用层104规约通信过程104规约传输规则常见问题,104规约应用层-I格式帧,104规约应用层-I格式帧,104规约应用层-功能类型,监视方向上类型标识：=单点信息：=双点信息：=测量值，归一化值：=测量值，标度化值：=测量值，短浮点数：=带时标CP56Time2a的单点信息：=带时标CP56Time2a的双点信息控制方向上类型标识：=单命令：=双命令控制方向上类型标识：=总召唤命令：=时钟同步命令,104规约应用层-可变结构限定词,D7表示信息体或元素寻址方法，低7位(D6至D0)为信息体数目D7=0信息无序，即信息体部分依次为:地址，元素；地址，元素；D7=1信息有序，即只有第一个信息体地址，其余依次加1:地址，元素，元素,104规约应用层-传送原因,T=test：BS18：未试验：试验P/N位用以对由始发应用功能所请求的激活以肯定或者否定确认，在无关的情况下P/N置零。原因原因的范围，常见的范围有：突发(自发)：激活：激活确认：激活终止：响应站召唤：响应第1组召唤：响应第2组召唤：响应第16组召唤低字节在前，高字节在后,104规约应用层-I格式帧(单点遥信),类型标识1：单点信息,104规约应用层-信息对象地址,信息对象地址在控制方向作为目的地址，在监视方向作为源地址。信息对象地址范围：0001H1000H遥信(4096个)4001H5000H遥测(4096个)6001H6200H遥控/升降(512个)6401H6600H电度量(512个)低字节在前，高字节在后,104规约应用层-品质描述,OV=溢出(1)/未溢出(0)信息对象的值超出了预先定义值的范围(主要适用模拟量值)BL=被闭锁(1)/未被闭锁(0)信息对象的值为传输闭锁，值保持闭锁前采集的状态。闭锁和解锁可以由当地联锁机构或当地自动原因启动。SB=被取代(1)/未被取代(0)信息对象的值由值班员(调度员)输入或者由当地自动原因所提供。NT=当前值(0)/非当前值(1)若最近的刷新成功则值就称为当前值，若一个指定的时间间隔内刷新不成功或者其值不可用,值就称为非当前值。IV=有效(0)/无效(1)若值被正确采集就是有效。,104规约应用层-I格式帧(单点遥信),非连续的单点信息传输报文680E0000000001010300000089000000,104规约应用层-I格式帧(单点遥信),类型标识1：单点信息,104规约应用层-I格式帧(单点遥信),连续的单点信息传输报文688C62F98E0001FF0200000001000001000000000000000100000100000000010000000100010001000001000000000000010000000000000100010001000001010000010000000100010100000000000000000000000000000000000000000000000000000000000100010000000100010100000000000000000000000000000000000000000000000000000001,104规约应用层-I格式帧(短浮点遥测值),类型标识13：短浮点遥测值,104规约应用层-I格式帧(短浮点遥测值),非连续的短浮点遥测值传输报文68AA400102000D1403001600794000167E6A43007A400016246A43007B40008EBE8240007C400081F77A3F007D40001500E13F007E40001500E13F007F4000000000000080400012A515BD008140001640EC40008240001640EC4000834000A62C093E00844000C386C7BB008540001348C6420086400013E8CB4200874000EC02DB3F008840002DC3183F0089400015305E42008A400014905842008B4000594A763F008C4000C14A8C3E00,104规约应用层-I格式帧(短浮点遥测值),类型标识13：短浮点遥测值,104规约应用层-I格式帧(短浮点遥测值),连续的短浮点遥测值传输报文68ADB40106000DA01400160001400002803B4000D95FEA4000E99F0C410000000000000000000000000000000000000000000000000000A62C89BD00A62C89BD0018207D420018F07F420018887E42005E0C52410000000000000080C140000030C040000030C04000009826410000000000000000000000A750144400270C154400A8D91244005F9F254100181E2C4000560E8642005650864200560E8642001E68E8420000000000000000000000,104规约应用层-I格式帧(带时标的单点遥信),类型标识30：带时标的单点信息,104规约应用层-信息对象地址,IV:=有效IV:=无效RES:=保留位,104规约应用层-I格式帧(带时标的单点遥信),带时标的单点遥信6815D40102001E0103000000A10500017461250C4A010C6815E00102001E0103000000A10500008272250C4A010C68156A0404001E0103000000A105000121CC2A0C4A010C6815580504001E01030000003103000000B82C0C4A010C,104规约应用层-I格式帧(双点遥控),类型标识46：双点遥控,104规约应用层-双命令DCO,S/E：执行：选择QU：无另外的定义：短脉冲持续时间(断路器)，持续时间由被控站内的系统参数所确定：长脉冲持续时间，持续时间由被控站内的系统参数所确定：持续输出：=为本配套标准的标准定义保留(兼容范围)：=为其他预先定义的功能选集保留3)：=为特定使用保留(专用范围)DCS：不允许：开：合：不允许,104规约应用层-I格式帧(双点遥控),双点遥控遥控选择S:680EE218DEAB2E010600160023600081遥控返校R:680EDEABE4182E010700160023600081遥控执行S:680EE418E0AB2E010600160023600001遥控执行返回帧R:680EE0ABE6182E010700160023600001遥控执行结束帧R:680EE2ABE6182E010A00160023600001,104规约应用层-I格式帧(总召唤帧),类型标识100：总召唤,104规约应用层-I格式帧(总召唤帧),总召唤过程帧总召唤S:680E0000060064010600000000000014总召唤确认帧R:680E0600020064010700000000000014全数据传输过程全数据传输过程总召唤结束帧R:680E4A00020064010A00000000000014,104规约应用层-I格式帧(时钟同步帧),类型标识103：时钟同步,104规约应用层-I格式帧(时钟同步帧),时钟同步帧S:68148E006CF9670106000000000000D802000C4A010CR:68146CF99000670107000000000000C102000C4A010C,104规约应用层-要点提示,各种帧的解析,104规约,104规约结构104规约应用层104规约通信过程104规约传输规则常见问题,104规约通信过程,控制站,被控站,连接TCP连接,接收TCP连接,启动生效帧（U帧）,启动确认帧（U帧）,总召唤确认帧（I帧）,确认帧（S帧）,总召唤结束帧（I帧）,总召唤帧（I帧）,响应总召传送数据（I帧）,响应总召传送数据（I帧）,104规约通信过程,控制站,被控站,主动上送变化数据（I帧）,确认帧（S帧）,主动上送变化数据（I帧）,主动上送变化数据（I帧）,主动上送变化数据（I帧）,确认帧（S帧）,104规约通信过程,控制站,被控站,测试生效帧（U帧）,测试确认帧（U帧）,测试确认帧（U帧）,测试生效帧（U帧）,104规约通信过程,控制站,被控站,终止生效帧（U帧）,未发送的I帧,未发送的I帧,进入停止数据传输状态，T3超时将发送链路测试（U帧）,未发送的I帧,S格式确认帧,终止确认帧（U帧）,进入停止数据传输状态，T3超时将发送链路测试（U帧）,104规约通信过程,TCP连接建立完成S：680407000000启动生效帧(U帧)R：68040B000000启动确认帧(U帧)R：68FA000000000D变化数据帧(I帧)R：68FA020000000D变化数据帧(I帧)R：68FA040000000D变化数据帧(I帧)S：680E00000600640106006F0000000014总召唤数据帧(I帧)R：681A060000000D变化数据帧(I帧)R：680E08000200640107006F0000000014总召唤确认帧(I帧)R：688C0A00020001总召数据帧(I帧)S：680401000C00数据确认帧(S帧),104规约通信过程,（总召数据帧以及数据确认帧）R：680E2600020064010A006F0000000014总召唤结束帧(I帧)R：68FA280002000D变化数据帧(I帧)S：680401002A00数据确认帧(S帧)S：680443000000测试生效帧(U帧)R：680483000000测试确认帧(U帧)S：680413000000终止生效帧(U帧)R：680423000000终止生效帧(U帧),104规约应用层-要点提示,104正常的通信流程,104规约,104规约结构104规约应用层104规约通信过程104规约传输规则常见问题,104规约传输规则,104规约如何保证I帧格式的报文在传输过程中不会丢失？或者不会出现重复传送呢？,104规约传输规则,I格式报文的控制域定义了发送序号(S)和接收序号(S)，发送方每发送一个I格式报文，其发送序号应加1，接收方每接收到一个与其接收序号相等的I格式报文后，其接收序号也应加1。接收方若收到一个I格式报文，应判断发送序号是否等于自己的接收序号。若相等则接收序号加1；若发送序号大于接收序号，说明发送方发送的报文出现了丢失；若发送序号小于接收序号，这意味着发送方出现了重复传送。I格式和S格式报文的接收序号是对已接收到的I格式报文的确认，若发送方发送的I格式超时未得到确认，则意味着出现报文丢失。,104规约传输规则,若出现报文丢失、错序的情况，则意味着TCP连接出现问题，应关闭TCP连接并重新建立TCP连接。在主站和厂站进行通信的过程中，主站使用S格式帧对于I数据帧进行确认，为避免厂站长时间收不到I数据帧的确认帧，而出现关闭TCP连接并重建TCP连接的情况，需要每隔一段时间或者收到一定的I帧之后就回复一个S确认帧。104规约中定义了两个窗口值：K表示厂站如果有多少个I格式帧未得到主站确认则终止数据传送；W表示主站最迟在接收到多少个I格式帧则发送确认数据帧,104规约传输规则-未被确认的I格式APDU最大数目(k),k表示在某一特定的时间内未被确认的连续编号的I格式APDU的最大数目。每一I格式帧都按顺序编好号，从0到模数n减1。当未确认I格式APDU达到k个时，发送方停止传送。接收方收到w个I格式APDU后确认。k值的最大范围：1到32767，精确到一个APDU。w值的最大范围：1到32767APDU，精确到一个APDU（推荐：w不应超过2k/3）。,104规约帧格式-收到w个数据帧之前进行数据确认,R:685200000000R:680E02000000R:68AD04000000在收到w个数据帧之前，回复S帧确认数据帧S:680401000600R:68AD06000000R:68AD08000000R:68AD0A000000S:680401000C00,104规约帧格式-超过k个数据帧未进行数据确认,R:685200000000680E02000000R:68AD0400000068AD06000000R:68AD0800000068AD0A000000R:68AD0C00000068AD0E000000R:68AD1000000068AD12000000R:68AD1400000068AD16000000R:68AD1800000068AD1A000000超过k个数据帧未进行数据确认，发送方强制关闭TCP连接，并重新建立TCP连接,104规约传输规则,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。接收站认可连续正确接收的一个APDU或多个APDU，接收方每正确接收到一个APDU都将接收序号累加1，并将接收序号返回给发送方；发送站把一个或几个APDU保存在缓冲区里，直到它收到接收序列号，这个接收序列号是对所有发送序列号小于接收序号的APDU的有效确认，这时就可以删除缓冲区里已正确传送过的APDU。如只在一个方向进行较长的数据传输，就得在另一个方向发送S格式认可这些APDU。这种方法应该在两个方向上采用。在创建一个TCP连接后，发送和接收序列号都被设置成0。,104规约传输规则-超时时间的定义,在主站和厂站进行通信的过程中，主站使用S格式帧对于I数据帧进行确认，为避免厂站长时间收不到I数据帧的确认帧，而出现关闭TCP连接并重建TCP连接的情况，需要每隔一段时间或者收到一定的I帧之后就回复一个S帧。104规约中一些超时时间,104规约传输规则,T0定义了建立连接的超时，规定了建立一次TCP连接的最大允许时间。T1定义了发送或测试APDU的超时，规定发送方发送一个I格式报文或U格式报文后，必须在t1的时间内得到接收方的认可，否则发送方认为TCP连接出现问题并应重新建立连接。T2定义了数据报文超时确认的超时，对于未确认的I帧，若经过t2时间则必须向发送方发送S格式帧对已经接收到的I格式报文进行认可，显然t2必须小于t1.T3定义了无长期空闲状态下发送测试帧的超时，规定接收方每接收一个I帧、S帧或者U帧将重新触发计时器T3，若在T3内未接收到任何报文，将向对方发送测试链路帧TESTFR。,104规约传输规则-T1的I帧超时,从发送方得角度来看，在发送I帧之后，在收到对于此I帧的确认之前，则一直计时S:68200200000001T1开始计时S:68200400000001T1开始计时R:680401000600对于所有已经确认的I帧，T1计时器失效S:68200600000001T1开始计时S:68200800000001T1开始计时68200600000001，T1超时未确认，则重建TCP连接,104规约传输规则-T1的U帧超时,从发送方得角度来看，在发送U帧之后，在收到对于此U帧的确认之前，则一直计时S:680407000000T1开始计时R:680483000000非有效回复数据帧，T1继续计时R:68040B000000T1计时器失效若在T1时间内，未收到正确的确认帧，则重建TCP连接此原则对于启动帧、测试帧、终止帧同等有效,104规约传输规则-T2的超时,从接收方得角度来看，在收到I帧之后，则开始计时，若在规定时间T2内已经对于此I帧进行确认，则计时器失效；若在规定时间T2内没有对于此I帧进行确认，则T2超时必须发送S帧给予确认。R:68200200000001T1开始计时R:68200400000001S:680401000600在T2时间内，已经对上述两帧确认，T1计时器失效R:68200600000001T1开始计时R:68200800000001T1开始计时T2超时，06、08两帧未确认，则强制发送S帧确认,104规约传输规则-T3的超时,从通信双方得角度来看，若在通信的过程中，持续T3的时间，没有任何的报文传输，则可以由任意一方发起测试帧R:68200200000001T1开始计时R:68200400000001T1开始计时S:680401000600在T2时间内，已经对上述T3时间内一直没有任何数据传输R:680443000000S:680483000000T3超时，任意一方发起测试生效帧，另外一方回复测试确认帧,104规约传输规则-防止报文丢失和报文重复传送（未受干扰的I帧传输过程）,104规约帧格式-未受干扰的I帧传输过程,R:680407000000启动生效S:68040B000000启动确认R:680E0000000064010600010000000014I帧S:680E0000020064010700000000000014I帧S:68200200020001I帧S:68200400020001I帧S:680E0600020064010600010000000014I帧S:688C0800020001I帧S:68300A00020001I帧R:680E02000C0064010700010000000014I帧R:687104000C0001I帧,104规约传输规则-防止报文丢失和报文重复传送（S帧确认未受干扰的I帧传输过程）,t2是从接受到未确认的最早一帧报文时启动的，而不是最近接收的未确认帧。,104规约帧格式-S帧确认未受干扰的I帧传输过程,R12:36:5168FA000000000DI帧R12:36:5168FA020000000D1EI帧R12:36:51683A040000000D06I帧T2超时，强制发送S帧数据确认S12:37:03680401000600S帧,104规约传输规则-防止报文丢失和报文重复传送（受干扰的I帧传输过程）,104规约帧格式-受干扰的I帧传输过程,R12:36:4668FAD80000000DI帧R12:36:4668CADA0000000DI帧S12:36:4868040100DC00S帧R12:36:5168FADC0000000DI帧R12:36:5168FADE0000000D1EI帧R12:36:51683AE00000000D06I帧R12:36:52683AE40000000D06I帧S12:36:5368040100E200S帧,104规约传输规则-防止报文丢失和报文重复传送（I帧超时未被确认）,t1定时器应该与每个独立的APDU相关联。如果某APDU在超时达到前已被确认，该APDU的t1定时器应取消。在超时后仍未得到确认的APDU（如APDU2），则其t1定时器超时，主动关闭连接。,104规约帧格式-I帧超时未被确认,R12:36:4668FAD80000000DI帧R12:36:4668CADA0000000DI帧S12:36:4868040100DC00S帧R12:36:5168FADC0000000DI帧R12:36:5168FADE0000000D1EI帧R12:36:51683AE00000000D06I帧R12:36:52683AE20000000D06I帧S12:37:1568040100E400S帧T1超时，未收到S帧数据确认帧，则关闭TCP连接，并重建,104规约传输规则-防止报文丢失和报文重复传送（未受干扰的测试过程）,104规约帧格式-未受干扰的测试过程,R12:29:39684A46E3C2100DI帧R12:29:39681A48E3C2100DI帧S12:29:40680401004AE3S帧R12:29:40682A4AE3C2100DI帧S12:29:41680401004CE3S帧T3超时，发送测试帧S12:30:03680443000000测试帧R12:30:03680483000000测试帧,104规约传输规则-防止报文丢失和报文重复传送（未确认的测试过程）,104规约帧格式-未受干扰的测试过程,R12:29:39684A46E3C2100DR12:29:39681A48E3C2100DS12:29:40680401004AE3R12:29:40682A4AE3C2100DS12:29:41680401004CE3T3超时，发送测试帧S12:30:03680443000000T1超时，中断TCP连接，并重建S12:30:20680407000000,104规约传输规则-防止报文丢失和报文重复传送（开始数据传输过程）,104规约帧格式-开始数据传输过程,正常情况下的开始数据传输过程：S12:30:46680407000000R12:30:4668040B000000超时情况下的开始数据传输过程：S12:30:21680407000000S12:30:26680407000000S12:30:32680407000000S12:30:37680407000000T1超时，关闭TCP连接并重建TCP连接,104规约传输规则-防止报文丢失和报文重复传送（停止数据传输过程）,104规约帧格式-停止数据传输过程,正常情况下的停止数据传输过程：S12:30:46680413000000R12:30:46680423000000超时情况下的停止数据传输过程：S12:30:21680413000000S12:30:36T1超时，关闭TCP连接并重建TCP连接,104规约应用层-要点提示,K、w窗口值的使用T0、T1、T2、T3超时