104规约说明

自动化系统中的应用

冯竹建陈奇志

（西南交通大学电气学院，四川成都610031）

Application of IEC104 Telecontrol Protocol In Power SCADA

for Urban Rail System

FENG Zhu-Jiang, CHEN Qi-Zhi

(Electrical Engineering School of SouthWest JiaoTong University, SiChuan, ChengDu, 610031) ABSTRACT:This paper briefly describes the IEC 104 telecontrol protocol, and discusses advantage of the application in power SCADA for urban rail system. With the design of the software for substation communication in Guangzhou Metro Line 3 project, it introduces type ways to apply the protocol in power SCADA system for urban rail system.

KEY WORD: Power SCADA;IEC104 Telecontrol Protocol; Substation Automation ; Urban Rail System

摘要：本文简单介绍了IEC104规约，分析了IEC104规约在城市轨道交通电力监控系统应用中的优势，并结合广州地铁3号线基于IEC104规约的变电所通信软件设计，给出了IEC104规约在城市轨道交通系统电力监控系统中应用的典型设计方法。

关键词：电力监控IEC104规约变电站自动化城市轨道交通

1、引言

电力监控自动化系统是保证城市轨道交通系统牵引供电系统安全、可靠运行的重要基础。调度中心通过及时掌握各个变电所的运行情况、直接对设备进行操作,使牵引供电系统的管理科学化、规范化,并且还可做到与其他自动化系统互换数据,充分发挥整体优势。

IEC目前正在制定IEC61850标准，用于变电站自动化系统通信。但是，目前该标准离实际大规模应用还有一段较长的距离。而IEC公布的基于TCP/IP的IEC 60870-5-104远动规约（以下简称IEC104规约）适用于调度主站和变电站或者调度主站和RTU之间用于以太网传输数据，是IEC60870－5系列标准的配套标准。城市轨道交通基于城域网的综合监控自动化系统的不断发展，IEC104规约的应用能够满足城市轨道交通系统对电力监控系统通信实时、可靠等要求。

2、IEC104规约介绍

2.1 概述

由于以太网的通信容量大和TCP/IP 规约的开放性好的特点,以太网已被一致认为是变电站自动化系统的站内局域网的必然发展趋势。IEC104规约把IEC101的应用服务数据单元（ASDU）用网络规约TCP/IP进行传输的标准，该标准为远动信息的网络传输提供了通信规约依据。采用104规约组合101 规约的ASDU 的方式后,可很好的保证规约的标准化和通信的可靠性。

2.2 IEC104规约特点

104 规约本身是国际电工委员会( IEC) 为了满足IEC101 远动通信规约用于以太网实现而制定的。它的网络层规约为TCP/IP协议,应用层规约采用101 规约的ASDU。为了保证应用层ASDU 的通信可靠性,又包装了APCI 传输接口,规定了应答和重发机制(引用了ITU-T X.25 标准)。

IEC104 规约同属IEC60870-5 系列标准的配套标准,它们共享相同的应用数据结构和应用信息元素的定义和编码，会给通信数据的处理带来极大的方便。IEC60870-5 系列标准我

国作为优先采用的标准在大力推广。

2.3IEC104规约描述

IEC104远动规约使用的参考模型源出于开放式系统互联的ISO-OSI参考模型，但它只采用其中的5层，其结构如图1所示。

图1 IEC104规约的结构图

由图1可见，IEC104实际上是将IEC101与TCP/IP（Transmission Control Protocol ／Internet Protocol）提供的网络传输功能相组合，使得IEC101在TCP/IP内各种网络类型都可使用。在图1的5层参考模型中，IEC104处于应用层协议的位置；为了保证可靠地传输远动数据，IEC104规定传输层使用的是TCP协议，因此其对应的端口号是TCP端口。IEC104规定本标准使用的端口号为2404，并且此端口号已经得到IANA（互联网地址分配机构， Internet Assigned Numbers Authority）的确认。

IEC104规约定义了三种报文格式:I格式,S格式,U格式。I格式报文用于传递信息,包含了应用服务数据单元ASDU；S格式报文用于当没有I格式报文回应的情况下，回应确认报文的接收,它不包含ASDU；U格式报文用于数据传输的过程控制，主要实现子站进行数据传输（STARTDT）、停止子站的数据传输（STOPDT）和TCP链路测试（TESTFR），它也不包含ASDU。

图2 应用IEC104规约控制断路器的数据传输过程

图2显示了应用IEC104规约控制一个断路器的数据传输过程。变电站和主控之间利用基于TCP/IP的IEC104规约进行数据通信。主控的选择命令下发后，变电站进行选择确认，然后主控的执行令下发，当变电所验证执行后，回应主控执行确认令。最后当断路器的变位信号产生后，变电所的自发上送变位信息。整个通信过程中，都是利用IEC104规约的I格式报文传送信息。

3、IEC104规约在广州地铁3号线变电站通信中的应用

3.1 系统特点

广州地铁三号线沿线有主变电站、牵引降压混合变电所、降压变电所三种类型的变电所，环网电缆将主站变电所与车站变电所环串成供电网络，各变电所内均安装有变电所综合自动化系统，在车站主控设备室通过车站级的以太网交换机接入主控系统。

系统设有主、备两套总控单元，完成所内各项集中监控功能及远程通信功能。每个总控单元上配置两个以太网口用于远程通信接口，经交换机连接后，再分别连接到车控室主控系统的主备通道上，通过主控系统专用传输通道完成与控制中心之间的远程通信，通信协议采用IEC104规约。两台总控单元冗余配置，互为热备用，当其中一台故障时，另一台自动接管所有功能。

变电所综合自动化系统中的总控单元主要与远方主控系统的通信还要完成对变电所供电设备运行状态进行监视等等其他的重要功能。为了提高系统的实时响应性，我们采用了QNX实时操作系统，在该平台下开发了基于IEC104规约的与远方主控通信的调度软件。

该软件接收来自主控系统的各种命令并进行协议转换后，直接发送至相应的智能通讯接口单元；接收来自智能通讯接口单元通信接口管理软件的上送报文，并进行协议转换后发送至远方主控中心。如图3所示：

图3 变电所与远方主控通信结构图

3.2 基于IEC104规约的变电所通信软件设计

应用IEC104规约，主变电所与远方主控之间的通信是一种典型的C/S模式，其中变电所监控系统的总控单元是服务器端，远方主控系统是客户机端。I EC104规约规定传输层使用的是TCP协议，并且规定了TCP端口为2404。图4为软件的数据流程图。

总控单元一直处于侦听状态，等待连接请求。由远方主控发出连接请求后建立TCP连接。当总控单元收到U格式的报文STARTDT后，总控单元应该回应该命令报文，然后开始传输数据，此时应该立即上送变位信息和自发上送的周期性扫描数据。

对于来自主控系统的各种命令报文，进行输入有效性检查：确定报文序号、报文校验码、通信站码、对象号是否有效，并回应主控。IEC104规约中严格定义了各种超时时间界限，一般情况下我们需要自己定义计时器，以达到精确性要求（精确到1秒）。

图4 基于IEC104规约的变电站通信软件主线程处理流程

网络冗余性也是保证系统稳定运行的一个非常重要的方面。虽然IEC104规约已经给出了比较完善的网络连接传输机制，其中就包括重传机制。但是，在系统设计的时候，不仅要实现网络硬件的冗余，在软件设计上也要紧密配合，以保证在通信的稳定性和系统的健壮性。在这里，我们利用多线程技术使每个总控单元管理2个物理连接，实现网络的冗余。由于传输连接的切换均由远方主控控制，总控单元切换连接的时候只要被动的响应主控的各种4、结论

IEC已经确定IEC61850作为变电站自动化系统的通信标准，我国也将等同采用规约

IEC61850国际标准。但是，该标准还在制定中，离完全应用还需很长一段时间。目前，利用IEC104规约实现城市轨道交通中变电站与基于城域网的综合监控系统的集成通信是非常好的一个方法，它既保证了电力监控系统的开放性，又能很好的满足城市轨道交通系统对电力监控系统信息传输的实时、可靠等要求，又有利于利用标准化的优势带来开发的便捷性。

参考文献

【1】张贵军，刘科峰，城市轨道交通中电力监控自动化系统的功能，继电器，2001，29，64～67

【2】孙军平，盛万兴，王孙安，远动信息网络传输方法，电网技术，2002，26，4～8

【3】造渊，沈智建，基于TCP/IP的IEC60870-5-104远动规约在电力系统中的应用，电网技术，2003，27，56～60

作者简介：

冯竹建（1979-），男，硕士研究生，研究方向：工业监控及自动化。

陈奇志（1970—），女，副教授，研究方向：电力系统及其自动化，自动控制理论及

104规约报文详解(解剖麻雀_最快速掌握_强力推荐)

--------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- IEC-60870-5-104：应用模型是：物理层，链路层，网络层，传输层，应用层 物理层保证数据的正确送达，保证如何避免冲突。（物理层利用如 RS232上利用全双工） 链路层负责具体对那个slave的通讯，对于成功与否，是否重传由链路层控制（RS485 2线利用禁止链路层确认） 应用层负责具体的一些应用，如问全数据还是单点数据还是类数据等（网络利用CSMA/CD等保证避免冲突的发生） --------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- 基本定义：端口号2404，站端为Server 控端为Client，平衡式传输，2Byte站地址，2Byte传送原因，3Byte信息地址。 --------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- 注：APDU 应用规约数据单元（整个数据）= APCI 应用规约控制信息（固定6个字节）+ ASDU 应用服务数据单元（长度可变） --------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- APDU长度（系统-特定参数，指定每个系统APDU的最大长度）APDU的最大长度域为253（缺省）。视具体系统最大长度可以压缩。 --------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- 【1个例子】 104报文分析 BUF序0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 .10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 M->R：68 1510 0002 001E 01 03 0001 0079 00 00 01 10 01 24 13 D2 0A 02分析的结果是I （主动上报SOE，主动上报是因为104是平衡式规约）报文头固定为0x68，即十进制104 长度15字节（不是6帧的，都是I帧） 发送序号=8【控制字节的解析10 00 02 00 ，发送序号：0010H/2=16/2=8】 接收序号=1 【控制字节的解析10 00 02 00 ，接收序号：0002H/2=2/2 =1】 0x1E=30 即M_SP_TB_1 带长时标的单点信息 01 -> SQ:0 信号个数:1 03 00 -> 传送原因:[ T=0 P/N=0 原因=3 | 突发] 01 00 -> 公共地址:1 79 00 00 -> 0x79=121 信息体地址: 121 01 -> 状态: 1 IV:0 NT:0 SB:0 BL:0 10 01 24 13 D2 0A 02 ->低位10 高位01，即0x0110=1*16*16+16=272 时标: 2002/10/18 19:36:00.272 --------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- 每个字节都为unsigned char类型，如果是2个字节表示1个short型，则都是低位在前，高位在后。 --------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- 【字节0】0x68即十进制数104，68做为BUF第0个字节，下面的说明依次向后排 --------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- 【字节1】15即从字节2到最后的所有字节数（长度） --------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- 【字节2、3、4、5】这4个字节是4个控制域，对应不同类型的格式（I帧、U帧、S帧），意义和格式都不相同

104规约报文说明

主站与子站通过IEC60870－5－104规约通讯协议说明 目录 目录 (1) 前言 (1) 一、IEC60870-5-104应用规约数据单元基本结构 (2) 1.1 应用规约数据单元APDU (2) 1.2 应用规约控制信息APCI (2) 1.3 应用服务数据单元ASDU (3) 二、IEC60870-5-104规约的过程描述 (5) 三、IEC60870-5-104规约源码分析（报文分析） (5) 3.1启动连接（U格式） (5) 3.2启动连接确认（U格式） (6) 3.3总召唤（I格式） (6) 3.4总召唤确认（I格式） (6) 3.5数据确认（S格式） (6) 3.6总召唤结束（I格式） (7) 3.7测试连接（U格式） (7) 3.8测试连接确认（U格式） (7) 3.9．遥信信息（I格式） (7) 3.9遥测信息（I格式） (10) 3.10 SOE信息（I格式） (11) 前言 根据全国电力系统控制及其通信标准委员会三届五次会议和最近出版的国标DL/T634.5.104:2002对104规约的参数选择做了如下说明： 1、采用端正101规约中的链路地址和短报文（指链路确认报文） 2、采用召唤一级数据 3、两个字节表示公共地址（站址） 4、两个字节表示传送原因 5、三个字节表示信息体地址 上述3、4、5点与上一次通讯协议具体说明有冲突，为执行国际国内标准，建议根据上述要求对报文做如下修改。

一、IEC60870-5-104应用规约数据单元基本结构 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 1.1 应用规约数据单元APDU 定义了启动字符、应用服务数据单元的长度规范、可传输一个完整的应用规约数据单元。 ●启动字符：68H（一个字节） ●长度规范：报文最大长度255字节，应用规约数据单元的最大长度为253字节，控 制域的长度是4字节，应用服务数据单元的最大长度为249字节。 ●控制域：控制域定义抗报文丢失和重复传送的控制信息、报文传输的启动和停止、 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）和不计数控制功能（U格式）。 ●应用服务数据单元 1.2 应用规约控制信息APCI 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(2002版)报文解析

104规约（2002版）报文解析 1、 初始化 ● 主站发: 68 04 07 00 00 00 目的：给子站发请求链路状态命令。 子站回答：68 04 0B 00 00 00 目的：子站向主站响应链路状态。 子站回答：68 0E 00 00 00 00 46 01 04 00 01 00 00 00 00 00 目的：初始化结束。 2、 对时 时钟同步命令一般不在104中应用，因为网络路由的延时永远不定（随机），导致对时 不准。 ● 主站发：68 14 2C 00 6A 00 67 01 06 00 01 00 00 00 00 E5 3F 00 0F 09 0C 04 目的：向子站发送对时报文。357 毫秒 16 秒 0分 15小时 9日 12月 4年 3、 总召唤 ● 主站发：68 0E 00 00 06 00 64 01 06 00 01 00 00 00 00 14 目的：向地址为01的子站发总召唤命令。 子站回答：68 0E 08 00 02 00 64 01 07 00 01 00 00 00 00 14 目的：子站响应总召唤。 子站回答：68 2D 0A 00 02 00 01 A0 14 00 01 00 01 00 00 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 目的：子站向主站以ASDU1方式连续上送全遥信，此为第一帧。 报文解析： 子站回答：68 2D 0C 00 02 00 01 A0 14 00 01 00 21 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 00 00 00 00 目的：子站继续上送全遥信的下一帧。

网络参数及104规约说明-施志晖

104规约的网络结构及报文介绍 中西部施志晖 随着光纤通讯的兴起，为104规约的应用提供了越来越好的平台。现在104规约逐渐趋向主流。 1：104规约的网络模式及网络参数的介绍 1.1 104规约的网络模式 1.2 网络参数的介绍 在104通讯时,主站会分配一些IP地址和子网掩码,网关等参数, 2：104的报文结构及一些参数的理解 2.1 104的报文结构

104的报文共分为3种格式，即U格式，I格式，和S格式。 基本结构为：68＋ length＋控制8位组1＋控制8位组2＋控制8位组3＋控制8位组4 ＋ASDU 其中： 控制域的第一个8位位组的第1比特=0定义了I格式，它表明APDU中包含应用服务数据单元ASDU，主要用于主站的总查询，对时，召唤电量，遥控等，子站的变化遥测，soe，变位遥信等的传送。如： 68 0e 00 00 00 00 64 01 06 01 c5 00 00 00 00 14 控制域的第一个8位位组的第1比特为1，第2比特为0定义了S格式，此种格式的APDU 不包含ASDU，当报文接收方收到发送方的I格式报文后，如果没有I格式报文需要发送给对方，可以向对方发送S格式报文以对所接收到的报文进行确认。比如： 子站发送报文: 68 46 0a 2f （发送序号）06 00 （接受序号）0b 0a 03 00 03 00 08 40 00 b5 0a 00 09 40 00 83 fe 00 0a 40 00 71 0a 00 14 40 00 42 f6 00 15 40 00 74 01 00 16 40 00 71 09 00 4a 40 00 13 00 00 4d 40 00 e9 ff 00 4f 40 00 0a 00 00 58 40 00 f6 ff 00 子站接收主站的确认报文: 68 04 01 00 0c 2f 控制域的第一个8位位组的第1比特=1，第2比特=1定义了U格式，此种格式的APDU 也不含ASDU，其作用主要在于实现3种控制功能，即启动子站进行数据传输（STARTDT）、停止子站的数据传输（STOPDT）和TCP链路测试（TESTFR）。比如： 接收报文: 68 04 07 00 00 00 （启动数据传输0000 0111） 发送报文: 68 04 0b 00 00 00 （确认数据传输0000 1011） 2.2 104的实施过程 IEC 60870-5-104包括非常丰富的应用服务数据单元（ASDU），它不但选取了绝大部分IEC 60870-5-101规约的ASDU，而且还扩展了类型标识为58到64，以及类型标识为107的新的ASDU。但在实际使用中，能够用到的仅仅是其中一小部分。 其实施过程为： （1）TCP连接的建立过程。站端RTU作为服务器，在建立TCP连接前，应一直处于侦听状态并等待调度端的连接请求，当TCP连接已经建立，则应持续地监测TCP连接的状态，以便TCP连接被关闭后能重新进入侦听状态并初始化一些与TCP连接状态有关的程序变量；调度端作为客户机，在建立TCP连接前，应不断地向站端RTU发出连接请求，一旦连接请求被接收，则应监测TCP连接的状态，以便TCP连接被关闭后重新发出连接请求。需要注意的是，每次连接被建立后，调度端和站端RTU应将发送和接收序号清零，并且子站只有在收到了调度系统的STARTDT后，才能响应数据召唤以及循环上送数据，但在收到STARTDT之前，子站对于遥控、设点等命令仍然应进行响应。 （2）循环遥测数据传送。对于遥测量，可以使用类型标识为9（归一化值）、11（标度化值）和13（短浮点数）及21（不带描述）的ASDU定时循环向调度端发送。 （3）总召唤过程。调度主站向子站发送总召唤命令帧（类型标识为100，传输原因为6），子站向主站发送总召唤命令确认帧（类型标识为100，传输原因为7），然后子站向主站发送单点遥信帧（类型标识为1）和双点遥信帧（类型标识为3），最后向主站发送总召唤命令结束帧（类型标识为100，传输原因为10）。 （4）校时过程。调度主站向子站发送时间同步帧（类型标识为104，传输原因6），子站

IEC104规约报文说明

IEC104规约调试小结 一、四遥信息体基地址范围 “可设置104调度规约”有1997年和2002年两个版本，在流程上没有什么变化，02 此配置要根据主站来定，有的主站可能设为1，1，2，我们要改与主站一致。 三、以公共地址字节数=2，传输原因字节数=2，信息体地址字节数=3为例对一些基本的报 文分析 第一步：首次握手（U帧） 发送→激活传输启动：68（启动符）04（长度）07（控制域）00 00 00 接收→确认激活传输启动：68（启动符）04（长度）0B（控制域）00 00 00 第二步：总召唤（I帧） 召唤YC、YX（可变长I帧）初始化后定时发送总召唤，每次总召唤的间隔时间一般设为15分钟召唤一次，不同的主站系统设置不同。 发送→总召唤： 68（启动符）0E（长度）00 00（发送序号）00 00（接收序号）64（类型标示）01（可变结构限定词）06 00（传输原因）01 00（公共地址即RTU地址）00 00 00（信息体地址）14（区分是总召唤还是分组召唤，02年修改后的规约中没有分组召唤） 接收→S帧： 注意：记录接收到的长帧，双方可以按频率发送，比如接收8帧I帧回答一帧S帧，也可以要求接收1帧I帧就应答1帧S帧。 6804 01 00 02 00 接收→总召唤确认（发送帧的镜像，除传送原因不同）： 68（启动符）0E（长度）00 00（发送序号）00 00（接收序号）64（类型标示）01（可变结构限定词）07 00（传输原因）01 00（公共地址即RTU地址）00 00 00（信息体地址）14（同上） 发送→S帧： 注意：记录接收到的长帧，双方可以按频率发送，比如接收8帧I帧回答一帧S帧，也可以要求接收1帧I帧就应答1帧S帧。 68 04 01 00 02 00 接收→YX帧（以类型标识1为例）： 68（启动符）1A（长度）02 00（发送序号）02 00（接收序号）01（类型标示，单点遥信）

104规约报文解释说明

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 68 启动符 5D 长度 6C 控制域1 03 控制域2 78 控制域3 00 控制域4 01 遥信 D0 可变结构限定词(信息体个数) 14 00 传送原因 01 00 站地址 01 00 00 信息体地址(点号=信息体地址-起始地址) 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 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 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 00 00 00 00 00 00

结构说明: TYP:类型标识,可查表 在监视方向的过程信息 <0> ：= 未定义 <1> ：= 单点信息M_SP_NA_1 <3> ：= 双点信息M_DP_NA_1 <5> ：= 步位置信息M_ST_NA_1 <7> ：= 32比特串M_BO_NA_1 <9> ：= 测量值，归一化值M_ME_NA_1 <11> ：= 测量值，标度化值M_ME_NB_1 <13> ：= 测量值，短浮点数M_ME_NC_1 <15> ：= 累计量M_IT_NA_1 <20> ：= 带状态检出的成组单点信息M_PS_NA_1 <21> ：= 不带品质描述的归一化测量值M_ME_ND_1 <22..29>：= 为将来的兼容定义保留 <30> ：= 带时标CP56Time2a的单点信息M_SP_TB_1 <31> ：= 带时标CP56Time2a的双点信息M_DP_TB_1 <32> ：= 带时标CP56Time2a的步位置信息M_ST_TB_1 <33> ：= 带时标CP56Time2a的32比特串M_BO_TB_1 <34> ：= 带时标CP56Time2a的测量值，归一化值M_ME_TD_1 <35> ：= 带时标CP56Time2a的测量值，标度化值M_ME_TE_1 <36> ：= 带时标CP56Time2a的测量值，短浮点数M_ME_TF_1 <37> ：= 带时标CP56Time2a的累计量M_IT_TB_1 <38> ：= 带时标CP56Time2a的继电保护装置事件M_EP_TD_1 <39> ：= 带时标CP56Time2a的继电保护装置成组启动事件M_EP_TE_1 <40> ：= 带时标CP56Time2a的继电保护装置成组输出电路信息M_EP_TF_1 <41..44>：= 为将来的兼容定义保留 在控制方向的过程信息 类型标识：= UI8[1..8]<45..69> CON <45> ：= 单命令C_SC_NA_1 CON <46> ：= 双命令C_DC_NA_1 CON <47> ：= 步调节命令C_RC_NA_1 CON <48> ：= 设点命令，归一化值C_SE_NA_1 CON <49> ：= 设点命令，标度化值C_SE_NB_1 CON <50> ：= 设点命令，短浮点数C_SE_NC_1 CON <51> ：= 32比特串C_BO_NA_1 <52..57> ：= 为将来的兼容定义保留 在控制方向的过程信息，带时标的ASDU CON <58> ：= 带时标CP56Time2a的单命令C_SC_TA_1 CON <59> ：= 带时标CP56Time2a的双命令C_DC_TA_1 CON <60> ：= 带时标CP56Time2a的步调节命令C_RC_TA_1 CON <61> ：= 带时标CP56Time2a的设点命令，归一化值C_SE_TA_1 CON <62> ：= 带时标CP56Time2a的设点命令，标度化值C_SE_TB_1 CON <63> ：= 带时标CP56Time2a的设点命令，短浮点数C_SE_TC_1 CON <64> ：= 带时标CP56Time2a的32比特串C_BO_TA_1 <65..69> ：= 为将来的兼容定义保留

IEC104规约调试例程

电力系统通讯管理机给调度上送数据时，主要以IEC104规约为主。但104对大部分人来说还是不容易搞清楚。主要是IEC104里面功能比较全，所以涉及方面太多。本文只在通讯帧格式方面举例说明一下。帮助大家了解IEC104的通讯方式。 IEC104处理遥测一般是整型数据，有的调度要求浮点上送，可以参考文章“浮点型IEEE-754转成整型数据方法”。 一、四遥信息体基地址范围 “可设置104调度规约”有1997年和2002年两个版本，在流程上没有什么变化，02版只是在97版上扩展了遥测、遥信等信息体基体址，区别如下： 类别1997版基地址2002版基地址 遥信1H------400H1H------4000H 遥测701H------900H4001H------5000H 遥控B01H------B80H6001H------6100H 设点B81H------COOH6201H------6400H 电度C01H------C80H6401H------6600H 二、一些报文字节数的设置 类别配置方式 公共地址字节数2 传输原因字节数2 信息体地址字节数3 此配置要根据主站来定，有的主站可能设为1，1，2，我们要改与主站一致。 三、以公共地址字节数=2，传输原因字节数=2，信息体地址字节数=3为例对一些基本的报文分析 第一步：首次握手（U帧）U格式是用来激活/终止链路 发送→激活传输启动： 68（启动符）04（长度）07（控制域）00 00 00 接收→确认激活传输启动：68（启动符）04（长度）0B（控制域）00 00 00第二步：总召唤（I帧）I格式是用来控制站与被控站的信息传输的。 召唤YC、YX（可变长I帧）初始化后定时发送总召唤，每次总召唤的间隔时间一般设为15分钟召唤一次，不同的主站系统设置不同。 发送→总召唤： 68（启动符）0E（长度）00 00（发送序号）00 00（接收序号）64（类型标示）01（可变结构限定词）06 00（传输原因）01 00（公共地址即RTU地址）00 00 00（信息体地址）14（区分是总召唤还是分组召唤，02年修改后的规约中没有分组召唤） 接收→S帧：S帧用于监视。S格式用来确认收到I帧的个数

104规约

104规约 104：是厂站与配网主站进行通讯的规约，以以太网为载体，服务模式是平衡模式。 用于远动控制通信的，用于调度自动化系统，厂站之间的通讯； 104规约的报文帧分为三类，I帧，S帧，U帧； I帧为信息帧，用于传输数据，长度大于6个字节，为长帧； S帧为确认帧，用于确认接收的I帧，长度为6个字节，为短帧； U帧为控制帧，用于控制启动/停止/测试，长度为6个字节，为短帧； 长帧报文分为APCI和ASDU两个部分，统称为APDU，而短帧报文只有APCI部分；APCI的6个字节的构成：起动字符68H，1个字节；后面的报文长度，1个字节（最大253）；控制域位组，4个字节；区分I,S,U帧： I帧的4字节控制域位组规定为：字节1和字节2位发送序号，字节3和字节4为接收序号； 注意： 1.由于字节1和字节3的最低位固定为0，不用于构成序号，所以在计算序号时，要先转换成十进制数值，再除以2； 2.由于低位字节在前，高位字节在后，所以计算时要先做颠倒； S帧的字节1固定为01H，字节2固定为00H，字节3和字节4位接收序号计算时仍要注意以上两点； U帧的字节2,3,4均固定为00H，字节1包含TESTFR,STARTDT,STOPDT三种功能，同时只能激活其中的一种功能；启动（STARTDT）和停止（STOPDT）都是由主站（104的客户端）发起的，先由主站发送生效报文，子站随后确认。而主站和子站都可发送测试（TESTFR）报文，由另一方确认。 客户端发起：（请求连接报文和确认连接报文） STARTDT：68 04 07 00 00 00（启动激活）；68 04 0B 00 00 00（启动确认） 07 = 00000111，最后两个1表示信息传输格式为U格式，倒数第3个1 表示请求连接； 0B = 00001011，最后两个1表示信息传输格式为U格式，倒数第4个1

完整word版104报文分析

1. 104规约框架分析 1.1 原始报文的组成 报文组成（1字节启动字符0x68，1字节报文长度，4字节控制域，不定长用户数据） 第1个字节是启动字符0x68; 第2个字节是报文长度； 第3~6共4个字节是控制域； 第7个字节是报文类型； 第8个字节是可变结构限定词； 第9~10共2个字节是传送原因； 第11~12共2个字节是应用服务数据单元公共地址； 第13~15共3个字节是信息对象地址； 。。。。。。 1.2 三种报文格式的控制域定义 （1）I帧 编号的信息传输格式（InFormation Transmit Format），简称I－格式I格式控制域标志，控制域：第一个八位位组的第一位比特= 0 第三个八位位组第一位比特= 0 （2）S帧 编号的监视功能格式（Numbered supervisory Functions），简称S－格式，控制域，第一个八位位组的第一位比特= 1 并且第二位比特= 0，第三个八位位组第一位比特= 0 （3）U帧 不编号的控制功能格式（Unnumbered control Function），简称U－格式，第一个八位位组的第一位比特= 1 并且第二位比特=1 且第三个八位位组第一位比特= 0 1.3 报文类型（第7个字节） 1.3.1 监视方向的应用功能类型 类型标识∶=UI8[1..8]<0..44> M_SP_NA_1(1) 无时标单点遥信 M_SP_TA_1(2) 带短时标的单点遥信 M_DP_NA_1(3) 无时标双点遥信 M_DP_TA_1(4) 带短时标双点遥信 M_ST_NA_1(5) 步位置信息 M_ST_TA_1(6) 带短时标的步位置信息 M_BO_NA_1(7) 32比特串 M_BO_TA_1(8) 带短时标的比特串

104规约简介

104 规约简介 一 . 概述： 101、104规约属于问答式异步通信方式。104必须与101规约同时配套使用。2002年国家经贸委正式发布，104规约的核心部分ASDU应用服务数据单元是101规约的定义，结合超高压公司的使用范围，对104规约的报文格式做一说明以便大家理解。更详细的请看104和101的2002年正式版本。104应用在tcp/lp 的1、2、3、4、7、层。 二 . 104报文格式 1．APCI应用规约控制信息：它是所有发送/接收的报文头并可以单独发送。 APDU长度最大253，要除去启动符 68H和其本身 APDU是全报文 ASDU：应用服务数据单元 2．控制域分类： 控制域八位位组分为3种格式，每种格式的定义内容不一样。 a. I格式：信息传输格式 b.U格式：未编号的控制功能类型格式

TEST.SPOPDT STARTDT 确认/生效只有一个是“1”之可能出03/13/23/43/83/07/0B 不可能出现其他码 c. S 格式 带编号的监视功能 例如： 发/收一组码： 68 04 01 00 96 77 这就S 格式，这是确认报文，在收报文经常出现。刚开机时用于链路连接，收发两端都收到这个报文说明链路通了，可以发其它命令报文。如果链路不通，主站会连发此报文 2． ASDU 格式 应用服务数据单元 即信息区传输格式 传送原因： 1字节/2字节 各系统自定义，我们系统定义2字节。101定义1个字节。 公共地址： 1字节/2字 各系统自定义 我们系统定义2字节。101定义1个字节 信息对象地址：1字/2字节/3字节 我们系统定义3个字节，可以转16777215个信息，实际上2个字节就够65535。101定义2个字节。 可变帧结构限定词： 7位定义长度，最大127个信息。 SQ=0 每个信息都带地址。 SQ=1 只有带一个有起始地址，其他信息不带地址，按顺序排列，全YX 、全YC 时SQ 都为1. 信息：最少一个字节，例如一个遥信，最多的可达9个字节，SOE8个字节。 3． 主站的发送报格式 这里仅介绍三种格式 总召唤 召唤电量 YK （双点YK,现场都双点YK ）下面于 分别介绍 a. 总召唤报文格式

101规约和104规约介绍

101.104子站端通讯规约 101规约和104规约常用于调度中心和子站之间通讯。 101规约一般用于串口通讯，也可用UDP方式； 104规约则用于网络通讯，采用TCP/IP方式。 目前公司在eComm和DCAP系统中只有101规约和104规约发送端（即子站端/从站端）软件，没有接收端（即主站端）软件；而PDS 系统中，有101规约和104规约接收端（即主站端）软件，以及104规约发送端（即子站端）软件。 步骤 1确认信息 (1)101串口UDP 104 网口TCP/TIP 提供本机和对方IP 和端口 (2)配置文件公共地址链路地址域长度单点遥还是双点遥 信信息对象地址长度等

主站-〉子站总召报文：68 09 09 68 73 1F 64 01 061F0000 14 30 16 链路地址传送原因公共地址信息对象地址 (3) 点表数据对照表 2新建通讯设备 ※DCAP 参数数据管理工具 ※ECOMM 新建通讯设备 新建通讯设备类型为TCPSERVER 查看安装盘中是否有101.104规约 Config104.exe 必须和数据库ecomm.mdb 在同一个 文件目录下

3修改配置 DCAP 在Comm101Rtu.ini 中修改其相关配置 ECOMM 进入Config104XML.exe 新建配置,另存一个文件如 104xml 4生成数据对照表 ※DCAP 用CTMfor104.exe根据已给点表生成数据对照表ECOMM 在进入Config104XML.exe 新建配置,另存一个文件如 104xml 后修改其配置 5启动通讯程序 DCAP 启动Comm101Rtu.exe ECOMM 新建通道在Root (ecomm节点)上新建通道把已另存的104xml文件上传到通道启动Ecommserver =调试诊断

及104规约报文解析方法

101、104规约报文解析方法 一、电力系统数据通信协议体系 IEC60870-5系列：远动通信协议体系 IEC60870-6系列：计算机数据通信协议体系 IEC61850-7系列：变电站数据通信协议体系 IEC60870-5系列； IEC TC57 WG03（远动规约） 配套标准 IEC60870-5-101：基本远动任务 IEC60870-5-102：电能累计量 IEC60870-5-103：继电保护 IEC60870-5-104：IEC60870-5-101的网络访问 其他规约类型；CDT、、MODBUS等。 二、远动传输规约IEC60870-5-104的解析方法 1)程序启动后，首先发送链路连接请求帧，68 04 07 00 00 00 起始字符：68H

应用规约数据单元长度（APDU）：04H （4个字节，即07 00 00 00） 控制域第一个八位组：07H --> 0000 0111 由前两位11可知是U格式帧； 由第三四位01可知是链路连接请求帧2)随后，接到模拟从站发送来的连接请求确认帧， 68 04 0B 00 00 00 起始字符：68H 应用规约数据单元长度（APDU）：04H （4个字节，即0B 00 00 00） 控制域第一个八位组：0BH --> 0000 1011 由前两位11可知是U格式帧； 由第三四位10可知是链路连接确认帧3)主站发送测试链路询问帧， 68 04 43 00 00 00 控制域第一个八位组：43H --> 0100 0011 由前两位11可知是U格式帧；

由第七八位01可知是链路测试请求帧4）从站发送链路测试确认帧； 68 04 83 00 00 00 控制域第一个八位组：43H --> 0100 0011 由前两位11可知是U格式帧； 由第七八位11可知是链路测试确认帧5）主站发送总召唤激活请求命令；

IEC104规约报文说明(104报文解释的比较好的文本)

IEC104规约调试小结 调试广西中调IEC-104规约时对报文作了如下的分析，不对地方请指正。 一、四遥信息体基地址范围 “可设置104调度规约”有1997年和2002年两个版本，在流程上没有什么变化，02版只是在97版上扩展了遥测、遥信等信息体基体址，区别如下： 三、以公共地址字节数=2，传输原因字节数=2，信息体地址字节数=3为例对一些基本的报 文分析 第一步：首次握手（U帧） 发送→激活传输启动：68（启动符）04（长度）07（控制域）00 00 00 接收→确认激活传输启动：68（启动符）04（长度）0B（控制域）00 00 00 第二步：总召唤（I帧） 召唤YC、YX（可变长I帧）初始化后定时发送总召唤，每次总召唤的间隔时间一般设为15分钟召唤一次，不同的主站系统设置不同。 发送→总召唤： 68（启动符）0E（长度）00 00（发送序号）00 00（接收序号）64（类型标示）01（可变结构限定词）06 00（传输原因）01 00（公共地址即RTU地址）00 00 00（信息体地址）14（区分是总召唤还是分组召唤，02年修改后的规约中没有分组召唤） 接收→S帧： 注意：记录接收到的长帧，双方可以按频率发送，比如接收8帧I帧回答一帧S帧，也可以要求接收1帧I帧就应答1帧S帧。 6804 01 00 02 00 接收→总召唤确认（发送帧的镜像，除传送原因不同）： 68（启动符）0E（长度）00 00（发送序号）00 00（接收序号）64（类型标示）01（可变结构限定词）07 00（传输原因）01 00（公共地址即RTU地址）00 00 00（信息体地址）14（同上） 发送→S帧： 注意：记录接收到的长帧，双方可以按频率发送，比如接收8帧I帧回答一帧S帧，也可以要求接收1帧I帧就应答1帧S帧。 68 04 01 00 02 00 接收→YX帧（以类型标识1为例）： 68（启动符）1A（长度）02 00（发送序号）02 00（接收序号）01（类型标示，单点遥信）

电力104规约详解(沐风书屋)

104规约详解 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 68 启动符 5D 长度 6C 控制域1 03 控制域2 78 控制域3 00 控制域4 01 遥信 D0 可变结构限定词(信息体个数) 14 00 传送原因 01 00 站地址 01 00 00 信息体地址(点号=信息体地址-起始地址) 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 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 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 00 00 00 00 00 00

规约对比标准的104规约 格式说明 APCI 起始字节68H APDU长度 控制域八位位组1 控制域八位位组2 控制域八位位组3 控制域八位位组4 ASDU TYP 类型标识 VSQ 可变结构限定词 COT_L 传送原因 COT_H ADDR_L 站地址 ADDR_H InfAddr_0 信息体 InfAddr_1 InfAddr_2 … 结构说明: TYP: 类型标识,可查表 在监视方向的过程信息 <0> := 未定义 <1> := 单点信息 M_SP_NA_1 <3> := 双点信息 M_DP_NA_1

101及104规约报文解析方法

101及104规约报文解析方法 101、104规约报文解析方法一、电力系统数据通信协议体系 IEC60870-5系列:远动通信协议体系 IEC60870-6系列:计算机数据通信协议体系 IEC61850-7系列:变电站数据通信协议体系 IEC60870-5系列; IEC TC57 WG03(远动规约) 配套标准 IEC60870-5-101:基本远动任务 IEC60870-5-102:电能累计量 IEC60870-5-103:继电保护 IEC60870-5-104: IEC60870-5-101的网络访问 其他规约类型;CDT、DNP3.0、MODBUS等。 二、远动传输规约IEC60870-5-104的解析方法 1)程序启动后，首先发送链路连接请求帧， 68 04 07 00 00 00 起始字符:68H 应用规约数据单元长度(APDU):04H(4个字节，即07 00 00 00) 控制域第一个八位组:07H --> 0000 0111 由前两位11可知是U格式帧; 由第三四位01可知是链路连接请求帧 2)随后，接到模拟从站发送来的连接请求确认帧， 68 04 0B 00 00 00

起始字符:68H 应用规约数据单元长度(APDU):04H(4个字节，即0B 00 00 00) 控制域第一个八位组:0BH --> 0000 1011 由前两位11可知是U格式帧; 由第三四位10可知是链路连接确认帧 3)主站发送测试链路询问帧，68 04 43 00 00 00 控制域第一个八位组:43H --> 0100 0011 由前两位11可知是U格式帧; 由第七八位01可知是链路测试请求帧 4)从站发送链路测试确认帧; 68 04 83 00 00 00 控制域第一个八位组:43H --> 0100 0011 由前两位11可知是U格式帧; 由第七八位11可知是链路测试确认帧 5)主站发送总召唤激活请求命令; 召唤全数据格式 启动 68 字节数 OE 发序列 发序列 收序列 收序列 类型标识 64 信息数 01 原因 06

104报文解读

104规约大致有1997年和2002年（02版）两个版本，在配置上没什么变化，只 4096个，YK最多可配256个，YM最多可配512个。 4个控制域8位位组：前两个是发送序号，后两个是接收序号。 补充说明： 1、报文中的APDU长度指的是除68和APDU长度字节的所有字节。 2、注意长帧报文的“发送序号”与“接收序号”具有抗报文丢失功能。 3常用的类型标识 遥测：09----带品质描述的遥测量，每个遥测值占3个字节 0a----带3个字节时标的且具有品质描述的遥测值，每个遥测值占6个字节 0b---不带时标的标度化值，每个遥测值占3个字节 0c---带3个字节时标的标度化值，每个遥测值占6个字节 0d---带品质描述的浮点值，每个遥测值占5个字节 0e---带3个字节时标且具有品质描述的浮点值，每个遥测值占8个字节 15---不带品质描述的遥测值，每个遥测值占2个字节 遥信：01---不带时标的单点遥信，每个遥信占1个字节 03---不带时标的双点遥信，每个遥信占1个字节 14---具有状态变位检测的成组单点遥信，每个字节包括8个遥信SOE：02---带3个字节短时标的单点遥信 04---带3个字节短时标的双点遥信 1e---带7个字节时标的单点遥信 1f---带7个字节时标的双点遥信 遥脉：0f---不带时标的电度量，每个电度量占5个字节 10---带3个字节短时标的电度量，每个电度量占8个字节 25---带7个字节长时标的电度量，每个电度量占12个字节 其他：2d---单点遥控 2e---双点遥控 2f---双电遥调 64---召唤全数据 65---召唤全电度 67---时钟同步命令 4、常用的传送原因列表： 1---周期、循环 2---背景扫描 3---突发、自发上传