104协议介绍.ppt

1、104协议介绍,1、国际和国内标准 2、104规约简介 3、通信过程描述 4、互操作性选择,网络通信协议104规约介绍提纲,远动设备及系统第5-104部分： 传输规约采用标准传输子集的IEC60870-5-101网络访问 Telecontrol equipment and systems Part5-104: Transmission protocols-Network access for IEC 60870-5-101 using standard transport profiles (IEC 60870-5-104:2000,IDT),电力行业标准： DL/T 634.5104-200

2、2/IEC 60870-5-104:2000,104规约介绍1： 国际和国内标准,104规约介绍1： 国际和国内标准,标准和体系 IEC TC57 POWER SYSTEM CONTROL AND ASSOSIATION COMMUNICATION ISO ITU-T 全国电力系统控制及通信标准技术委员会 1标准 世界主要趋势,各个国家共同参予制定、采用IEC标准. 2国家标淮,104规约介绍1： 国际和国内标准,IEC TC57技术委员会 第3工作组，传输规约 IEC60870-5-101,-5-102,-5-103,5-104 第7工作组，调度中心计算机间通信IEC60870-6-TASE

3、.2 第9工作组，采用配电线载波的配电自动化 IEC61334 第10、11、12工作组, IEC61850变电站通信网络和系统 第13工作组，EMS IEC61970(EMS-API) 第14工作组，DMS IEC61968 第15工作组，数据和通信安全IEC62210,104规约介绍1： 国际和国内标准,全国电力系统控制及其通信标准化技术委员会（CSBTS/TC82） 主要负责我国电力系统控制及其通信的相关标准,下设四个工作组: 变电站工作组与IEC TC57第3、10、11、12工作组对口，负责IEC60870-5和IEC61850系列标准。 通信工作组 与IEC TC57第7、15工作

4、组对口，负责 IEC60870-6和 IEC62210系列标准。 配网工作组与IEC TC57第9、14工作组对口，负责 IEC61334和 IEC61968系列标准。 EMSAPI工作组与 IEC TC57第13工作组对口，负责IEC61970 系列标准。 现有30名委员和5名顾问，并组织和推荐了26名我国电力系统专家作为通信成员参加了IEC TC57的各个工作组。,Network OSI Layer 1-3 (Router, e.g. with IP),Control Center,IEC 61850,IEC 60870-5-101 IEC 60870-5-102,IEC 60870-6

5、TASE.2 IEC 60870-5-104,IEC 60870-5-103,Current Application of IEC TC 57 Telecontrol Protocols,Substation bus,Process bus,Island of automation connected with gateways to control center,Substation Host TC-Gateway,Control Center,TC Gateway,Bay device,HV/MV Equipment,IEC 61970 (CIM),IEC 61968 (UIB),IEC6

6、0870标准的进展（远动设备和系统）,60870-1 总则 -1-1 1988年 基本原则 -1-2 1989年 制定规范的导则 GB/T16436 1996年 -1-3 1990年 术语 GB/T14429 1993年 1997年 术语（第二版） 2002年 -1-4 1994年 远动数据传输要点和标准IEC 60870-5与IEC60870-6的构成 -1-5 2000年 有干扰时用IEC60870-5规约 MODEM传输过程中数据一 致性的影响 60870-2 工作条件 -2-1 1995年 制定规范的导则 GB/T15153.1 1998年 -2-2 1996年 环境条件（非电影响）G

7、B/T15153.2 1998年 60870-3 1989年 接口（电气特性） GB/T16435 1996年 60870-4 1990年 性能要求 GB/T17463 1998年,IEC60870标准的进展（继续）（远动设备和系统）,60870-5 传输规约 -5-1 1990年 传输幀格式 GB/T18657.1-2002 -5-2 1992年 链路传输规则 GB/T18657.2-2002 -5-3 1992年 应用数据的一般结构 GB/T18657.3-2002 -5-4 1993年 应用数据的定义和编码 GB/T18657.4-2002 -5-5 1995年 基本应用功能 GB/T1

8、8657.5-2002 -5-101 1995年 基本远动任务配套标准 DL/T634 1997年 2001年 第二版 101标准工作 DL/T634.5101-2002 -5-102 1996年 电力系统电能量传输 DL/T719 2000年 配套标准 -5-103 1997年 继电保护设备信息接口 DL/T667 1999年 配套标准 -5-104 1999年 使用标准传送文件的 DL/T634.5104-2002 IEC60870-5-101网络访问,IEC60870标准的进展（继续）（远动设备和系统）,60870-6 与ISO和ITU-T建议兼容的远动标准 -6-1 1995年 标准应

9、用范围和结构 2003年 -6-2 1995年 基本标准的应用 2003年 -6-503 1997年 TASE.2服务与协议书 GB/T18700.1-2002 -6-505 2000年 TASE.2用户指南 2003年 -6-601 1994年 与分组交换网连接的端系统 2003年 其提供定向传输服务的功能 性协议子集 -6-602 2001年 TASE传输协议子集 GB/T18700.3-2002 -6-702 1998年 在端系统中提供TASE.2应用 2002年 服务的功能性协议子集 GB/T -6-802 1997年 TASE.2目标模型 GB/T18700.2-2002 -6-50

10、1，-5-502，-6-504，-6-701为TASE.1的相关标准。,基本标准和配套标准 IEC 1995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/T 634-1997 基本远动任务配套标准（neq.IEC60870-5-101：1995） EC60870-5-101 A1 、 A2-扩充时标 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淮，配套标准是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/T 634-1997 neq

11、 IEC60870-5-101:1995 DL/T 634.5101-2002/IEC60870-5-101:2002代替DL/T 634-1997,104规约介绍1： 国际和国内标准,TCP/IP 网络通信 端口号2404 60870-5-101采用平衡式传输 时标7个字节 时钟同步, 召唤 1级和2级不能用 目前阶段网络传输规约选择104,TASE.2,DL/T476-92 意大利、挪威全国采用 我们国家的工程应用情况 工作量小、效果很好, 容易实现,104规约介绍2： 规约介绍,规约主要特点：,104规约介绍2： 一般体系结构,从 IEC60870-5-101和 IEC60870-5-1

12、04中应用服务数据单元的选集 应用规约控制信息(APCI)User/TCP接口(用户到TCP接口),104规约介绍2： 规约参考模型,TCP/IP协议组 (RFC2200)的选集,104规约介绍2： 报文组成,应用规约数据单元：APDU Application protocal data unit 应用规约控制信息：APCI Application protocal control information 应用服务数据单元：ASDU Application protocal control unit APDU=APCI + ASDU,104规约介绍2：报文结构,应用规约控制信息(APCI) 启

13、动字节,报文长度 控制域定义抗报文丢失和重复传送的控制信息、报文传输的启动和仃止、传输连接的监视。 控制域的这些类型被用于完成计数的信息传输的 (I格式)、计数的监视功能(S格式)和不计数的控制功能(U格式)。,104规约介绍2：报文结构报头,104规约介绍2：报文结构报头,104规约介绍2：报文结构报头,对于每个方向和每个应用规约数据单元，两个序号均按顺序加1。发送站将发送序号(N(S)加1, 接收站将接收序号(N(R)加1。 接收站确认每一个应用规约数据单元或者应用规约数据单元的序号，哪个应用规约数据单元可靠接收，就返回这个被正确接收顺序号。 发送站在缓冲区内保存所发送的应用规约数据单元，

14、直到它收到和它自巳的发送序号一样的接收序号，这些接收序号序号是对=被接收号的全部序号的有效确认。这样就从发送缓冲区中清除这些被正确传送的应用规约数据单元。 仅在一个方向上较长数据传输，在缓冲区溢出或者超时之前在另一个方向发送S帧对应用规约数据单元进行确认。这个方法在两个方向上都将被采用。 在建立连接以后发送序号和接收序号都清零。,发送序列号和接收序列号的使用,104规约介绍2：报文结构报头,周期性测试，监测链路活性状态,测试过程,104规约介绍2：报文结构报头,启/停传输控制,启动数据传输 停止数据传输，缺省状态,控制策略,104规约介绍2：报文结构报头,建立SOCKET的连接超时时间t0=3

15、0s 发送报文等待确认的时间 t1=15s 无数据报文接收时确认已接收报文时间t2=10s 长期空闲状态下发送测试报文的时间间隔t3=20s 发送端在12次未认可的I格式应用规约数据单元时仃止发送 接收端最迟在接收了8次I格式应用规约数据单元以后发出认可,104规约介绍2：报文结构报文体,应用服务数据单元(APDU) 数据单元标识信息体,信 息 体,数 据 单 元 标 识,表1 在监视方向的报文类型 TYPE IDENTIFICATION=类型标识：=UI81.8 ：= 未定义 ：= 单点信息 M_SP_NA_1 ：= 双点信息 M_DP_NA_1 ：= 步位置信息 M_ST_NA_1 ：=

16、32比特串 M_BO_NA_1 ：= 测量值, 规一化值 M_ME_NA_1 ：= 测量值, 标度化值 M_ME_NB_1 ：= 测量值, 短浮点数 M_ME_NC_1 ：= 累积量 M_IT_NA_1 ：= 带变位检出的成组单点信息 M_PS_NA_1 ：= 测量值, 不带品质描述词的规一化值 M_ME_ND_1,104规约介绍2：报文结构 报文体报文类型1,*) ：= 带CP56Time2a时标的单点信息 M_SP_TB_1 *) ：= 带CP56Time2a时标的双点信息 M_DP_TB_1 *) ：= 带CP56Time2a时标的步位置信息 M_ST_TB_1 *) ：= 带CP56T

17、ime2a时标的32比特串 M_BO_TB_1 *) ：= 带CP56Time2a时标的测量值, 规一化值 M_ME_TD_1 *) ：= 带CP56Time2a时标的测量值, 标度化值 M_ME_TE_1 *) ：= 带CP56Time2a时标的测量值, 短浮点数 M_ME_TF_1 *) ：= 带CP56Time2a时标的累积量 M_IT_TB_1 *) ：= 带CP56Time2a时标的继电保拌装置事件 M_EP_TD_1 *) ：= 带CP56Time2a时标的继电保拌装置成组启动事件 M_EP_TE_1 *) ：= 带CP56Time2a时标的继电保拌装置成组输出电路信息 M_EP_

18、TF_1,104规约介绍2：报文结构 报文体报文类型2,在控制方向的过程信息 TYPE IDENTIFICATION=类型标识：=UI81.8 CON：= 单点命令 C_SC_NA_1 CON：= 双点命令 C_DC_NA_1 CON：= 调节步命令 C_RC_NA_1 CON：= 设定值命令, 规一化值 C_SE_NA_1 CON：= 设定值命令, 标度化值 C_SE_NB_1 CON：= 设定值命令, 短浮点数 C_SE_NC_1,104规约介绍2：报文结构 报文体报文类型3,在控制方向的过程信息的应用服务数据单元 CON：= 带CP56Time2a时标的单点命令 C_SC_TA_1 CO

19、N：= 带CP56Time2a时标的双点命令 C_DC_TA_1 CON：= 带CP56Time2a时标的调节步命令 C_RC_TA_1 CON：= 带CP56Time2a时标的设定值命令, 规一化值 C_SE_TA_1 CON：= 带CP56Time2a时标的设定值命令, 标度化值 C_SE_TB_1 CON：= 带CP56Time2a时标的设定值命令, 短浮点数 C_SE_TC_1 CON：= 带CP56Time2a时标的32比特串 C_BO_TA_1 ：= 为将来兼容定义保留 在控制方向的过程信息可以带时标也可以不带时标, 但是送往某一个站的过程信息只能采用一种, 不得混起来用。,104

20、规约介绍2：报文结构 报文体报文类型4,在监视方向的系统命令 TYPE IDENTIFICATION=类型标识：=UI81.8 ：=初始化结束 M_EI_NA_1 在控制方向的系统命令 TYPE IDENTIFICATION=类型标识：=UI81.8 CON：= 总召唤命令 C_IC_NA_1 CON：= 计数量召唤命令 C_CI_NA_1 CON：= 读命令 C_RD_NA_1 CON：= 时钟同步命令(任选，见7.6) C_CS_NA_1 CON：= 复位进程命令 C_RP_NA_1 CON：= 带CP56Time2a时标的测试命今 C_TS_TA_1,104规约介绍2：报文结构 报文体报

21、文类型5,104规约介绍2：报文结构报文体,可变结构限定词,数 据 单 元 标 识,bit 8 7 6 5 4 3 2 1,SQ 26 数目 20,SQ ： 0 由信息对象地址寻址的单个信息元素 或集合 SQ ： 1 信息对象地址是顺序信息元素的第一个信息元素的地址。后续信息元素的地址是从这个地址起顺序加1。,104规约介绍2：报文结构报文体,传送原因 3：突发，自发 4：初始化 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 20：响应站召唤,数 据 单 元 标 识,104规约介绍2：报文结构报文体,信 息 体,信息体地址： 信息体元素： 7.2.6.1 带品质描述词

22、的单点信息 SIQ ：=CP8SPI，RES，BL，SB，NT，IV SPI=单点信息 ：=BS11 ：=开 ：=合 IV ：=BS18 ：=有效 ：=无效,104规约介绍2：报文结构报文体,遥测信息体元素： 7.2.6.6规一化值(NVA) NVA ：=F161.16 7.2.6.7标度化值(SVA) SVA ：=F161.16 为了传输工程值如电流，电压，功率等用它们的物理单位传输(即A，kV，MW)。量程和小数点是固定参数。 电流：103A；传输值103 电压：10.3kV；传输值103, 小数点10-1 7.2.6.8短浮点数(R32-IEEE STD 754) R32-IEEEE S

23、TD 754 ：=R32.23(Fraction,Exponent,Sign) (Type 5),信息体时标： 数据时间表示 7个字节二进制 （没有使用的位置0）,104规约介绍2：报文结构报文体,IEC60870-5-104规约的通信过程描述 主站发出请求，建立SOCKET连接 启动数据传输命令 发出召唤数据请求 接收数据报文，发送确认报文 发送测试报文 超时关闭，重建连接,104规约介绍3：通信过程描述,1、启动数据传输 Tx: 68 04 07 00 00 00 Rx: 68 04 0B 00 00 00 2、召唤数据 Tx: 68 0E 00 00 00 00 64 01 06 00

24、01 00 00 00 00 14 Rx: 68 0E 00 00 02 00 46 01 04 00 01 00 00 00 00 80 Rx: 68 0E 02 00 02 00 64 01 07 00 01 00 00 00 00 14,104规约介绍3：通信过程描述 源码分析,单点信息 报文类型1 l 序列号连续。 R-M :68 29 00 00 00 00 01 9C 14 00 01 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 报文解

25、析：单点遥信， 启动字符（1个字节）：68； 长度（1个字节）：29； 控制域（1个字节）：00 00 00 00 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（2个字节）：14 00 （相应总召唤，低位在前） 站址（2个字节）：01 00（低位在前） 信息体起始地址（3个字节）：01 00 00（低位在前）。 YX:index=0001H value=0 YX:index=0002H value=0 YX:index=001BH value=0 YX:index=001CH value=0,104规约介绍3：通信过程描述 源码分析,l

26、序列号不连续 R-M :68 1e 00 00 00 00 01 05 03 00 01 00 01 00 00 00 02 00 00 01 03 00 00 00 04 00 00 01 05 00 00 00 报文解析：不带时标的单点变化信息 报文解析：单点遥信， 启动字符（1个字节）：68； 长度（1个字节）：1E； 控制域（1个字节）：00 00 00 00 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（2个字节）：03 00 （突变传送，低位在前） 站址（2个字节）：01 00（低位在前） 信息体起始地址（3个字节）：01 0

27、0 00（低位在前）。 YX:index=0001H value=0 YX:index=0002H value=1 YX:index=0003H value=0 YX:index=0004H value=1 YX:index=0005H value=0,104规约介绍3：通信过程描述 源码分析,遥测信息(遥测为2个字节，16位，二进制表示，负数以补码表示) l 序列号连续 R-M :68 52 00 00 00 00 09 98 14 00 01 00 41 07 00 07 00 00 07 00 00 07 00 00 07 00 00 07 00 00 07 00 00 07 00 00 07 00 00 07 00 00 07 00 00 07 00 00 07 00 00 07 00 00 07 00 00 07 00 00 07 00 00 07 00 00 07 00 00 07 00 00 07 00 00 07 00 00 07 00 00 07 00 00 07 00 00 报文解析：带质量标志的遥测 YC:index=0741H value=00007 YC:index=0742H value=00007 YC:index=0758H value=00007,104规约介绍3：通信过程描述 源码分析,遥测信息(遥