通讯规约介绍(IEC 101)

1、通讯规约介绍(IEC 101) 积成电子股份有限公司 电网自动化事业部 2009年7月 通讯规约介绍(IEC 101) 主要内容 常用规约类型 CDT规约 IEC60870-5-101 通讯规约介绍(IEC 101) 常用规约类型 CDT DL451-91、XT9702、DISA Polling IEC60870-5-101、104、1801、DNP 通讯规约介绍(IEC 101) CDT规约 基本概念： 循环式远动规约 同步字、同步头、控制字、信息字概念 本规约采用可变帧长度、多种帧类别循环传 送、变位遥信优先传送， 重要遥测量更新 循环时间较短，区分循环量、随机量和插入 量采用不同形式传送

2、信息，以满足电网调度 安全监控系统对远动信息的实时性和可靠性 的要求 。 通讯规约介绍(IEC 101) CDT规约- DL451-91 规定主站与子站间进行以下信息的传送： u遥信 u遥测 u事件顺序记录（SOE） u电能脉冲记数值 u遥控命令 u设定命令 u升降命令 u对时 u广播命令 u复归命令； u子站工作状态 通讯规约介绍(IEC 101) CDT规约- DL451-91 上行信息的优先级顺序和传送时间要求： A.对时的子站时钟返回信息插入传送； B变位遥信、子站工作状态变化信息插入传送，要求在1s内送 到主站； C遥控、升降命令的返送校核信息插入传送； D重要遥测安排在A帧传送,循

3、环时间不大于3s； E次要遥测安排在B帧传送,循环时间一般不大于6s; F一般遥测安排在C帧传送,循环时间一般不大于20s; G遥信状态信息,包含子站工作状态信息,安排在D1帧定时传送, H电能脉冲计数值安排在D2帧定时传送; I事件顺序记录安排在E帧以帧插入方式传送 ; 通讯规约介绍(IEC 101) CDT规约- DL451-91 变位遥信和遥控、升降命令的返校信息以信 息字为单位优先插入传送,连送三遍。对时 的时钟信息字也优先插入传送,并附传送等 待时间,但只送一遍。 通讯规约介绍(IEC 101) CDT规约- DL451-91 帧结构 帧结构如图1所示。每帧都以同步字开头,并 有控制

4、字,除少数帧外均应有信息字。信息 字的数量依实际需要设定,帧长度可变。 同步字控制字信息字1 信息字n同步字 通讯规约介绍(IEC 101) CDT规约- DL451-91 61重要遥测帧： EB 90 EB 90 EB 90 同步字 71 61 05 00 00 BA 控制字 00 C9 00 C8 00 B6 信息字 01 CC 00 C8 00 9A 02 D1 00 C8 00 A5 03 D0 00 C8 00 D1 04 CA 00 C8 00 03 通讯规约介绍(IEC 101) CDT规约- DL451-91 遥信数据帧： EB 90 EB 90 EB 90 71 F4 05

5、00 00 A2 F4 00 00 00 00 42 F5 00 00 00 00 20 F6 00 00 00 00 86 F7 00 00 00 00 E4 F8 00 00 00 00 D4 通讯规约介绍(IEC 101) CDT规约- DL451-91 SOE数据帧： EB 90 EB 90 EB 90 71 26 02 00 00 6F 80 E7 01 3B 17 0E 81 0A 1F 00 00 73 通讯规约介绍(IEC 101) CDT规约- DL451-91 遥控返校信息字 E1 CC 00 CC 00 F5 E1 CC 00 CC 00 F5 E1 CC 00 CC 0

6、0 F5 遥控返校字为上行信息，随机插在上行信息中不跨帧 地连送三遍； 遥控返校信息若超时未收到，本次命令将自动撤消； 遥控过程中遇变位遥信，本次命令将自动撤消； 通讯规约介绍(IEC 101) IEC60870-5-101 基本概念： IEC标准 Polling概念 平衡式、非平衡式 通讯规约介绍(IEC 101) IEC60870-5-101 国家标准： 60870-5-101 基本远动配套标准（原 DL/T 634-1997，DL/T 634.5101 2002） 60870-5-104 采用标准传输协议集的IEC 60870-5-101网络访问（DL/T634.5104- 2002）

7、全国范围推广使用，成为变电站建设，调度自 动化系统的国家标准。 通讯规约介绍(IEC 101) IEC60870-5-101 60870-5传输规约系列标准： 60870-5-1 传输帧格式 60870-5-2 链路传输规则 60870-5-3 应用数据一般结构 60870-5-4 应用信息元素的定义和编码 60870-5-5 基本应用功能 通讯规约介绍(IEC 101) IEC60870-5-101 60870-5传输规约系列标准： 60870-5-101 基本远动配套标准 60870-5-102 电力系统电能量传输配套标准 60870-5-103 继电保护设备信息接口配套标准 60870-

8、5-104 采用标准传输协议集的 IEC60870-5-101网络访问 60870-5-5 IEC60870-5-101的一致性测试 通讯规约介绍(IEC 101) 101规约-传输规约规范 物理层（数据电路终接设备DCE）： 数据接口：采用ITU-T建议的系列标准的V 系列和X系列的数据终端设备（DTE）和数 据电路终接设备（DCE）之间的接口电路。 通讯规约介绍(IEC 101) 101规约-传输规约规范 链路层：提供的链路服务类别 链路服务类别功能解释 S1 发送/无回答 （SEND/NO REPLY） 传输报文：在链路层内既不要 求认可也不要求回答 S2发送/确认 （SEND/CONF

9、IRM） 传输报文：在链路层内要求认可 S3请求/响应 （REQUEST/RESPOND） 在链路层内请求的响应；响应可 包括数据或否定认可 通讯规约介绍(IEC 101) 101规约-链路传输规则 标准传输帧的格式和结构 服务原语和传输过程要素 传输方式 a)非平衡式传输 b)平衡式传输 通讯规约介绍(IEC 101) 101规约-链路传输规则-帧格式 68H L L 68H C A 链路用户数据 校验和 16H 启动字符 启动字符 长度域 (0255) 控制域 地址域 用户数据 10H C A 链路用户数据 校验和 16H E5H启动字符 用户数据 可变帧长度固定帧长度单个控制字符 通讯规

10、约介绍(IEC 101) 101规约-链路传输规则 服务原语和传输过程要素 a）链路传输服务有三种类别 S1 发送/无回答 S2 发送/确认 S3 请求/响应 b）服务原语有四种类型 REQ 请求原语 CON 确认原语 IND 指示原语 RESP 响应原语 通讯规约介绍(IEC 101) 101规约-链路传输规则 链路传输基本规则 只在前一次服务的传输过程结束后才开始新一 次发送帧（窗口尺寸为1 ） 窗口尺寸为1指规约在同一时间、，同一方向 上仅接收和处理一次链路传输服务，每次传 输服务在下一次传输服务开始前必须终止。 通讯规约介绍(IEC 101) 101规约-链路传输规则 防止报文丢失和重

11、复传送 用于发送/确认和请求/响应服务 l 启动站发送报文后，从动站的确认报文或响应报文受干 扰，启动站未收到正确的确认或响应报文，或在最大超 时间隔内未收到报文，则启动站重发原发送报文，最大 重传送次数是个规定参数。 l 从动站收到启动站的发送帧，并向启动站发送确认帧或 响应帧，同时将确认帧或响应帧保存。如下一次接收到 的发送帧的帧计数位的值不同，即将保存帧清除。否则 将保存帧重发。 通讯规约介绍(IEC 101) 101规约-非平衡方式传输 l 启动站启动所有报文传输，从动站只是在它 们被查询时才可以传输。 l 长度域、控制域和地址域的规范。 长度域：一个字节，即长度为255255。0 地

12、址域：地址域是规定站址的。 地址域的八位位组数和系统相关。 控制域：具体定义如下介绍。 通讯规约介绍(IEC 101) 101规约-控制域定义 D7D6D5D4D3D2D1D0 备用RES PRMFCB ACD FCV DFC 功能码 lRESRES备用 lPRMPRM启动报文位1主主站为启动站或控制站 0子子站为从动站或被控制 l FCB帧计数位（1，0）接收正确帧后改变状态10或01。 主站向同一个子站发新一轮的发送/确认或发送/响应时FCB取相反值，当超 时未收到子站正确报文则主站不改变FCB位，重传原报文3次，因此子站应 在接收报文后分析判断FCB位。如果子站接收报文的FCB位未改变，

13、则子站 重发原来的帧，否则通信不正确。复位命令的帧计数位常为0。 通讯规约介绍(IEC 101) 101规约-控制域定义 l FCV帧计数有效位 FCV=1，表示FCB位有效。 但对发送/无回答服务，广播报文等无需改变FCB，则 FCVFCV则常为0。 l ACD要求访问系统 ACD=1，表示子站有1级数据要传送。 l DFC数据流控制位 DFC=0，表示子站可以继续接收数据； DFC=1表示子站数据区已满，无法接收数据。 通讯规约介绍(IEC 101) 101规约-功能码 功能码主站子站 0复位远方链路 FCV=0确认 1复位远动终端的用户进程 FCV=0链路忙，未收到报文 2用于平衡式传输

14、的测试链路功能 备用 3传送数据 FCV=1备用 4发送/无回答帧传送数据 FCV=0备用 5备用备用 6备用备用 7备用备用 8以要求访问位响应以数据响应请求 9请求链路状态无所召唤的数据 10请求1级数据备用 11请求2级数据以链路状态回答请求 12备用备用 13备用备用 14备用链路服务未工作 15备用链路服务未完成 通讯规约介绍(IEC 101) 101规约-应用服务数据单元(ASDU) 类型标示 可变结构限定词 传送原因 应用服务数据单元公共地址 信息对象地址 信息元素集 通讯规约介绍(IEC 101) 101规约-例子-链路过程 主：10 49 01 4a 16/请求链路状态 子：

15、10 0b 01 0c 16/链路完好 主：10 40 01 41 16/复位链路 子：10 20 01 21 16 主：10 7a 01 21 16/FCB=1 子：68 09 09 68 28 01 46 01 04 01 00 00 00 75 16/子站初始化结束 主：10 5a 01 5b 16 主：68 15 15 68 28 01 09 03 通讯规约介绍(IEC 101) 101规约-例子-总召唤过程 主：68 09 09 68 53 01 64 01 06 01 00 00 14 d4 16/总召唤 子：e5 主： 10 7b 01 7b 16 子：68 09 09 68 2

16、8 01 64 01 07 01 00 00 14 aa 16/总召唤确认 可以插入事件遥控等过程 主：10 7a 01 7b 16 子：68 09 09 68 08 01 64 01 0a 01 00 00 14 8d 16/总召唤结束 通讯规约介绍(IEC 101) 101规约-例子-遥控过程 主：68 09 09 68 53 01 2d 01 06 01 01 60 81 6b 16/遥控选择 子：e5 主：10 7b 01 7c 16 子：68 09 09 68 28 01 2d 01 07 01 01 60 81 41 16 主：68 09 09 68 73 01 2d 01 06

17、01 01 60 01 0b 16/遥控执行 通讯规约介绍(IEC 101) 101规约-例子-遥控过程 子：e5 主：10 5b 01 5c 16 子： 68 09 09 68 28 01 2d 01 07 01 01 60 01 c1 16 主：10 7a 01 7b 16 子： 68 09 09 68 28 01 2d 01 0a 01 01 60 01 c4 16/遥控结束 通讯规约介绍(IEC 101) 101规约-例子-遥信帧分析 68 0C 0C 68 88 5D 01 02 03 5D 01 00 00 E4 00 00 2D 16 68 0C 0C 68 88 /帧头，信息部

18、分长度为12，88子站以数据响应请求帧 5D 01 02 03 5D /5D是RTU地址; 01单点遥信; 02表示信息体数目为2，信息体 无顺序; 03表示传送原因为突发 01 00 00 /0001-1地址上的遥信状态为分 /因为遥信量的地址范围为 0001H到1000H，故地址须减去偏移量01H E4 00 00 /00E4-1地址上的遥信状态为分 2D 16 /2D校验和; 16结束符 通讯规约介绍(IEC 101) 101规约-例子-遥测帧分析 68 0B 0B 68 88 5D 09 01 03 5D 6A 07 03 00 00 C3 16 09 01 03 /09带品质描述的遥测帧; 01只有一个遥测点; 03表示传送原因为 突发 6A 07 03 00 0