IEC104規(guī)約介紹課件

IEC104規(guī)約介紹2024/4/17IEC104規(guī)約介紹概論必讀文件

《中華人民共和國電力行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)》 idtIEC60870-5-104：2002技術(shù)背景適應(yīng)和引導(dǎo)電力系統(tǒng)調(diào)度自動(dòng)化的發(fā)展，規(guī)范調(diào)度自動(dòng)化及遠(yuǎn)動(dòng)設(shè)備的技術(shù)性能IEC104應(yīng)用層與IEC101完全相同，是101的網(wǎng)絡(luò)化訪問

IEC104規(guī)約介紹重點(diǎn)內(nèi)容IEC104規(guī)約結(jié)構(gòu)通訊特點(diǎn)－報(bào)文重傳機(jī)制，端口號工程實(shí)現(xiàn)要點(diǎn)平衡傳輸方式典型報(bào)文序列IEC104規(guī)約介紹規(guī)約結(jié)構(gòu)（1）-模型應(yīng)用層（101）表示層會(huì)話層傳輸層(TCP)網(wǎng)絡(luò)層(IP)鏈路層物理層ISO參考模型

101的應(yīng)用層+TCP/IP提供的傳輸功能socketappIEC104規(guī)約介紹規(guī)約結(jié)構(gòu)（2）-適用網(wǎng)絡(luò)局域網(wǎng)（兩層交換機(jī)連接的單網(wǎng)段、三層交換機(jī)或路由器連接的多網(wǎng)段）廣域網(wǎng)(X.25、FR（幀中繼）、ATM（異步傳輸模式）、ISDN（綜合服務(wù)數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)）) 基于TCP/IP的面向連接的網(wǎng)絡(luò)服務(wù)。 IP網(wǎng)絡(luò)本身的數(shù)據(jù)完整和安全性機(jī)制?？刹扇〉钠渌踩胧嚎蛻舳讼拗圃L問；路由表限制訪問；數(shù)據(jù)軟硬件加密。IEC104規(guī)約介紹規(guī)約結(jié)構(gòu)（3）-APCI控制信息遠(yuǎn)動(dòng)配套標(biāo)準(zhǔn)的APDU定義IEC104規(guī)約介紹新概念A(yù)PCI控制信息

可計(jì)數(shù)的信息傳輸功能－I格式 可計(jì)數(shù)的確認(rèn)功能－S格式 啟動(dòng)，停止，測試功能－U格式

序列號記數(shù)，防止報(bào)文丟失，相對于101的FCB

IEC104規(guī)約介紹規(guī)約結(jié)構(gòu)（4）-I格式信息傳輸格式類型（I格式）的控制域控制域第一個(gè)八位位組的第一位比特=0定義了I格式，I格式的APDU常常包含一個(gè)ASDU.

八位位組1八位位組2八位位組3八位位組4IEC104規(guī)約介紹規(guī)約結(jié)構(gòu)（5）-I格式Ｍ－＞Ｒ:680E000000

0064010600010000000014 I（總召喚） APCI

Ｒ－＞Ｍ:680E000002

0064010700010000000014 I（總召喚確認(rèn)）本端接收序號等于對端發(fā)送序號＋１Ｒ－＞Ｍ：6885020002

0001F8140001000100000001010101000101010001010001010100010101010100010101010001000100I（響應(yīng)總召喚，全遙信） APCI

本端發(fā)送１次Ｉ格式報(bào)文，本端發(fā)送序號＋１IEC104規(guī)約介紹規(guī)約結(jié)構(gòu)(6) S格式

編號的監(jiān)視功能類型（S格式）的控制域

控制域第一個(gè)八位位組的第一位比特=1,第二位比特=0,定義了S格式IEC104規(guī)約介紹規(guī)約結(jié)構(gòu)(7) S格式R->M(SOE):681F100002

001E010300010079000001100124

13d20a02

I（主動(dòng)上報(bào)SOE）發(fā)送序號為10，接收序號為２．M->R:

680401001200

S（確認(rèn)主動(dòng)上報(bào)SOE） APCI 01

001200

01 S格式

確認(rèn)序號為12

本端發(fā)送序號不變

正常情況下對端報(bào)文中的發(fā)送序號＋１＝本端本次報(bào)文中的接收序號IEC104規(guī)約介紹規(guī)約結(jié)構(gòu)(８) Ｕ格式未編號的控制功能類型（Ｕ格式）的控制域控制域第一個(gè)八位位組的第一位比特=1并且第二位比特=1定義了U格式

IEC104規(guī)約介紹規(guī)約結(jié)構(gòu)(９) Ｕ格式Ｍ－＞Ｒ:680407000000 USTARTDT激活（生效）Ｒ－＞Ｍ:68040B000000 USTARTDT確認(rèn)本端發(fā)送Ｕ格式，本端發(fā)送序號保持不變IEC104規(guī)約介紹通訊特點(diǎn)（１）防止報(bào)文丟失和報(bào)文重復(fù)傳送

I（a,b)a=發(fā)送序號b=接收序號IEC104規(guī)約介紹通訊特點(diǎn)（２）防止報(bào)文丟失和報(bào)文重復(fù)傳送S(b)b=接收序號IEC104規(guī)約介紹通訊特點(diǎn)（３）防止報(bào)文丟失和報(bào)文重復(fù)傳送IEC104規(guī)約介紹通訊特點(diǎn)（４）防止報(bào)文丟失和報(bào)文重復(fù)傳送IEC104規(guī)約介紹通訊特點(diǎn)（５）防止報(bào)文丟失和報(bào)文重復(fù)傳送IEC104規(guī)約介紹通訊特點(diǎn)（６）防止報(bào)文丟失和報(bào)文重復(fù)傳送IEC104規(guī)約介紹通訊特點(diǎn)（7）防止報(bào)文丟失和報(bào)文重復(fù)傳送開始數(shù)據(jù)傳送過程IEC104規(guī)約介紹通訊特點(diǎn)（８）和連接有關(guān)的4個(gè)超時(shí)時(shí)間t0,t1,t2,t3

t0：TCP連接建立的超時(shí)時(shí)間，即RTU（服務(wù)器）端進(jìn)入等待連接的狀態(tài)后，若超過此時(shí)間，主站（客戶）端還沒有Connect()過來就主動(dòng)退出等待連接的狀態(tài)；規(guī)約推薦的缺省值為30秒。t1：RTU（服務(wù)器）端啟動(dòng)U格式測試過程后等待U格式測試應(yīng)答的超時(shí)時(shí)間，若超過此時(shí)間還沒有收到主站（客戶）端的U格式測試應(yīng)答，就主動(dòng)關(guān)閉TCP連接；規(guī)約推薦的缺省值為15秒。t2：RTU（服務(wù)器）端以突發(fā)的傳送原因向主站（客戶）端上送了變化信息或以激活結(jié)束的傳送原因向主站（客戶）端上送了總召喚/電度召喚結(jié)束后，等待主站（客戶）端回S格式的超時(shí)時(shí)間，若超過此時(shí)間還沒有收到，就主動(dòng)關(guān)閉TCP連接；規(guī)約推薦的缺省值為10秒。t3：當(dāng)RTU（服務(wù)器）端和主站（客戶）端之間沒有實(shí)際的數(shù)據(jù)交換時(shí)，任何一端啟動(dòng)U格式測試過程的最大間隔時(shí)間；規(guī)約推薦的缺省值為20秒。IEC104規(guī)約介紹通訊特點(diǎn)（９）端口號每一個(gè)TCP地址由一個(gè)IP地址和一個(gè)端口號組成。每個(gè)連接到TCP-LAN上的設(shè)備都有自己特定的IP地址，而為整個(gè)系統(tǒng)定義的端口號卻是一樣的。（見RFC1700）。本標(biāo)準(zhǔn)要求，端口號2404由IANA（互聯(lián)網(wǎng)數(shù)字分配授權(quán)）定義和確認(rèn)。IEC104規(guī)約介紹通訊特點(diǎn)（10）未被確認(rèn)的I格APDU

最大數(shù)目k和最遲確認(rèn)數(shù)目w

k表示在某一特定的時(shí)間內(nèi)未被DTE確認(rèn)（即不被承認(rèn)）的連續(xù)編號的I格式APDU的最大數(shù)目。每一I格式幀都按順序編好號，從0到模數(shù)n-1，這里的“模數(shù)”是指序列號對參數(shù)n的模數(shù)。以n為模的操作中k值永遠(yuǎn)不會(huì)超過n-1。(見ITU-TX.25推薦的2.3.2.2.1和2.4.8.6)。當(dāng)未確認(rèn)I格式APDU達(dá)到k個(gè)時(shí)，發(fā)送方停止傳送。接收方收到w個(gè)I格式APDU后確認(rèn)。k值的最大范圍：1到32767（2的十五次方-1）APDU，精確到一個(gè)APDU.w值的最大范圍：1到32767APDU，精確到一個(gè)APDU。(推薦：w不應(yīng)超過三分之二的k)。。規(guī)約推薦：k值為12，w值為8IEC104規(guī)約介紹規(guī)約特點(diǎn)（11）和IEC60870-5-101

的比較采用IEC60870-5-101的平衡傳輸模式，通過TCP/IP協(xié)議傳輸遠(yuǎn)動(dòng)信息；應(yīng)用層和101完全相同，是101的網(wǎng)絡(luò)化訪問。保留1個(gè)啟動(dòng)字符，1個(gè)幀長L；刪除第2個(gè)啟動(dòng)字符，第2個(gè)幀長L，鏈路控制域（Ｃ），鏈路地址域（Ａ），校驗(yàn)和結(jié)束字符；增加傳輸層所需要的4個(gè)控制字節(jié)，可以實(shí)現(xiàn)啟動(dòng)（建立關(guān)聯(lián)），停止（結(jié)束關(guān)聯(lián)），測試等控制功能（U格式），可計(jì)數(shù)的監(jiān)視功能（S格式）和可計(jì)數(shù)的信息傳輸功能（I格式）。由于網(wǎng)絡(luò)傳輸延時(shí)不確定和網(wǎng)絡(luò)可能發(fā)生暫時(shí)性故障，采用從毫秒到年的7個(gè)字節(jié)時(shí)標(biāo)。在應(yīng)用功能方面，除了IEC101的召喚1級用戶數(shù)據(jù)，召喚2級用戶數(shù)據(jù)功能（鏈路層功能）不能使用外，其他應(yīng)用功能全部保留。

IEC104規(guī)約介紹工程實(shí)現(xiàn)要點(diǎn)（１）主站和RTU之間使用IEC60870-5-104規(guī)約進(jìn)行通信時(shí)采用網(wǎng)絡(luò)傳輸層的可靠傳輸協(xié)議TCP；主站（控制側(cè)）為TCP客戶端，RTU（被控制端）為TCP服務(wù)器端，即主站主動(dòng)進(jìn)行TCP連接，而RTU被動(dòng)響應(yīng)TCP連接；雙方都使用固定的TCP端口號2404，該端口號已被IANA（InternetAssignedNumberAuthority）所確認(rèn)。服務(wù)器端和客戶端都需要知道對方的IP地址，作為連接判斷的依據(jù)。IEC60870-5-104規(guī)約中傳送原因占有2個(gè)字節(jié)，前低后高，低字節(jié)和IEC60870-5-101中的完全相同，高字節(jié)固定為0。IEC60870-5-104規(guī)約中公共地址占用2個(gè)字節(jié)，前低后高，而在IEC60870-5-101中公共地址只占用1個(gè)字節(jié)。IEC60870-5-104規(guī)約中信息體地址占用3個(gè)字節(jié)，前低后高，而在國標(biāo)101中信息體地址只占用2個(gè)地址。IEC104規(guī)約介紹工程實(shí)現(xiàn)要點(diǎn)（２）國標(biāo)104和國標(biāo)101一樣，對各類量的信息體地址范圍做了劃定，具體而言遙信為4096點(diǎn)（信息體地址為1H-1000H），遙測為4096點(diǎn)（信息體地址為4001H-5000H），電度為512點(diǎn)（信息體地址為6401H-6600），遙控為512點(diǎn)（信息體地址為6001H-6200H），當(dāng)要傳送的信息量很大時(shí)，需要使用多個(gè)虛擬RTU。而IEC60870-5-104規(guī)約中由于采用了3個(gè)字節(jié)的信息體地址且沒有劃定各類量的信息體地址范圍，所以1個(gè)RTU的容量就很大，在具體工程中再臨時(shí)確定各類量的起始信息體地址和數(shù)量。主站（客戶）端和RTU（服務(wù)器）端采用標(biāo)準(zhǔn)的TCP/IP客戶-服務(wù)器模式建立TCP連接，即主站（客戶）端按照Socket()->Connect()的順序進(jìn)行，RTU（服務(wù)器）端按Socket()->Bind()->Listen()->Accept()的順序進(jìn)行。IEC104規(guī)約介紹工程實(shí)現(xiàn)要點(diǎn)（３）對時(shí)過程的源碼主站（客戶）端下發(fā)：6814（APDU長度）控制字節(jié)1控制字節(jié)2控制字節(jié)3控制字節(jié)467（ASDU）1（信息體個(gè)數(shù)）0600（傳送原因）公共地址低公共地址高000000（信息體地址）毫秒低毫秒高分鐘小時(shí)日期月份年份 RTU（服務(wù)器）端應(yīng)答：和主站（客戶）端下發(fā)基本相同，僅把傳送原因改為07Ｍ－＞Ｒ:681402000800670106000100000000

010510090a0302Ｒ－＞Ｍ:681408000400670107000100000000

010510090a03020x501= 1秒281毫秒 0x10=16分 0x09=9時(shí)0x0a= 10日 0x03=3月 0x02= 2002年 IEC104規(guī)約介紹工程實(shí)現(xiàn)要點(diǎn)（４）總召喚過程的源碼 主站（客戶）端下發(fā)：680e（APDU長度）控制字節(jié)1控制字節(jié)2控制字節(jié)3控制字節(jié)464（ASDU）1（信息體個(gè)數(shù)）0600（傳送原因）公共地址低公共地址高000000（信息體地址）14Ｍ－＞Ｒ:680E000000006401060001

0000000014 I（總召喚） RTU（服務(wù)器）端應(yīng)答(很明顯窗口尺寸>1)：Ｒ－＞Ｍ:680E0000020064010700010000000014 I（總召喚確認(rèn)）IEC104規(guī)約介紹工程實(shí)現(xiàn)要點(diǎn)（５）上送全遙信（可能多幀）：68APDU長度控制字節(jié)1控制字節(jié)2控制字節(jié)3控制字節(jié)401（ASDU）信息體個(gè)數(shù)（bit7=1，表示連續(xù)信息體地址）1400（傳送原因）公共地址低公共地址高3字節(jié)的第1點(diǎn)遙信信息體地址第1點(diǎn)遙信的品質(zhì)描述和值…（單點(diǎn)信息）

Ｒ－＞Ｍ:68850200020001F81400010001000000010101010001010001010100010101010100010101010001000100010101010001010100010101010101010101000000000000000101000101010101000101010101000101010101010101 0101010100010101010100000001010101010001010101010101010000000001010101010100010100010101 Ｉ格式（響應(yīng)總召喚，全遙信）

SIQ:=CP8{SPI,RES,BL,SB,NT,IV}0x8F:120 SPI:開 IV：有效IEC104規(guī)約介紹工程實(shí)現(xiàn)要點(diǎn)（６）上送全遙測（可能多幀）：68APDU長度控制字節(jié)1控制字節(jié)2控制字節(jié)3控制字節(jié)415（ASDU，不帶品質(zhì)碼的規(guī)一化值）信息體個(gè)數(shù)（bit7=1，表示連續(xù)信息體地址）1400（傳送原因）公共地址低公共地址高3字節(jié)的第1點(diǎn)遙測信息體地址第1點(diǎn)遙測的2字節(jié)不帶品質(zhì)描述的規(guī)一化值…… Ｒ－＞Ｍ:68850600020015BC1400010001070062046204 6204640464040000000099FFA405A70000000000AB37130A 00000000680168013D006801FFFF0000DA1CDE0100000000 69006900000067006700FFFFA11BA903000000000A000A00 B6050000FFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFF5904FFFF 5C04570457045704000000000000000000000000I（響應(yīng)總召喚，全遙測） 0xBC:60

NVA：=F16]1..16]<-1..+1-2-15> 沒有定義測量值的分辯率，如果測量值的分辯率比LSB的最小單位粗，則這些LSB位設(shè)置為零。IEC104規(guī)約介紹工程實(shí)現(xiàn)要點(diǎn)（７）總召喚結(jié)束：680e（APDU長度）控制字節(jié)1控制字節(jié)2控制字節(jié)3控制字節(jié)464（ASDU）1（信息體個(gè)數(shù)）0a00（傳送原因）公共地址低公共地址高

000000（信息體地址）14 Ｒ－＞Ｍ:680E0E00020064010A0001

0000000014 I（響應(yīng)總召喚結(jié)束）IEC104規(guī)約介紹工程實(shí)現(xiàn)要點(diǎn)（８）單點(diǎn)遙控選擇過程主站（客戶）端下發(fā)：680e（APDU長度）控制字節(jié)1控制字節(jié)2控制字節(jié)3控制字節(jié)42d（ASDU）1（信息體個(gè)數(shù)）0600（傳送原因）公共地址低公共地址高被控點(diǎn)的3字節(jié)信息體地址1字節(jié)的遙控性質(zhì) 其中遙控性質(zhì)字節(jié)的各位含義：bit7=1，選擇；=0,執(zhí)行 bit1bit0=01,合閘；=00,分閘（單遙） =02,合閘；=01,分閘（雙遙） bit65432=1，短脈沖；=2，長脈沖；=3，持續(xù)；

Ｍ－＞Ｒ:680e04000a002d010600010001600084 0x84:選擇、分閘、短脈沖RTU（服務(wù)器）端進(jìn)行單點(diǎn)遙控選擇應(yīng)答：和主站（客戶）端下發(fā)基本相同，若是確認(rèn)，把傳送原因改為07；若是否認(rèn)，把傳送原因改為47（傳送原因低字節(jié)的bit6=1表示否定確認(rèn)）Ｒ－＞Ｍ:680e0a0006002d010700010001600084 0x84:選擇、分閘、短脈沖IEC104規(guī)約介紹工程實(shí)現(xiàn)要點(diǎn)（９）主站（客戶）端下發(fā)單點(diǎn)遙控執(zhí)行：和選擇報(bào)文基本相同，僅遙控性質(zhì)字節(jié)的bit7=0

Ｍ－＞Ｒ:680e06000c002d010600010001600004 0x04:執(zhí)行、分閘、短脈沖RTU（服務(wù)器）端進(jìn)行單點(diǎn)遙控執(zhí)行應(yīng)答：和主站（客戶）端下發(fā)基本相同，若是確認(rèn)，把傳送原因改為07；若是否認(rèn)，把傳送原因改為47Ｒ－＞Ｍ:680e0c0008002d010700010001600004 0x04:執(zhí)行、分閘、短脈