IEC104规约报文详解

2018-05-09 11:23阅读：

http://blog.sina.cn/dpool/blog/u/3542011522

目录：
一、规约概述
二、104报文分析例子
三、104规约源码示例
【a.对时过程的源码】主站->子站
【b.总召唤过程的源码】
【c. 电度召唤过程的源码】
【d. 单点遥控过程的源码】
【e. 关于主动上送】
【f .I格式和S格式报文控制字节中发送序号和接收序号的规律】

-----------------------------------------------------------------------------------------------------------
一、规约概述

r> 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。
-----------------------------------------------
“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：

下面的【字节12、13、14】有说明。

-----------------------------------------------------------------------------------------------------------
二、104报文分析例子
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：6815 10 00 02 00 1E 0103 00 01 00 79 00 00 0110 01 24 13 D2 0A 02分析的结果是I（主动上报SOE，主动上报因为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
I帧（可变长度）的控制域定义：

其中发送序号、接收序号的低位都需要左移1位，即乘2，才发出；接收时除2即可。
S帧（固定6个字节的短帧，用于确认接收到对方的帧，但本身无信息数据）的控制域定义：

U帧（固定6字节）的控制域定义：

启动控制信息（V－生效(激活) C－确认）命令（TEST－测试 STOP－停止 START－启动）
-----------------------------------------------
【字节6】即ASDU的首字节就是类型标识（标准ASDU的选集【ASDU定义】）
类型标识与传送原因分配（站-特定参数）：
灰块：不要求；黑块：本配套标准不允许；空白：功能或ASDU未采用
类型标识与传输原因的标记：
'×'只用在标准方向；'R' 只用在反方向；'B' 用在两个方向

在监视方向的过程信息
（站-特定参数，只用在标准方向标'×'，只用在相反方向标'R'，用在两个方向标'B'）
□<1> 0x01：M-SP-NA-1 =单点信息（总召唤遥信、变位遥信）
■<2> 0x02：M-SP-TA-1 =带时标单点信息（SOE事项）
□<3> 0x03：M-DP-TA-1 =双点信息
■<4> 0x04：M-DP-TA-1 =带时标双点信息
□<5> 0x05：M-ST-NA-1 =步位置信息
■<6> 0x06：M-ST-TA-1 =带时标步位置信息
□<7> 0x07：M-BO-NA-1 =32比特串
■<8> 0x08：M-BO-TA-1 =带时标32比特串
□<9> 0x09：M-ME-NA-1 =测量值，规一化值（越限遥测）
■<10> 0x0A：M-ME-TA-1 =测量值，带时标规一化值
□<11> 0x0B：M-ME-NB-1 =测量值，标度化值
■<12> 0x0C：M-ME-TB-1 =测量值，带时标标度化值
□<13> 0x0D：M-ME-NC-1 =测量值，短浮点数
■<14> 0x0E：M-ME-TC-1 =测量值，带时标短浮点数
□<15> 0x0F：M-IT-NA-1 =累计量（电度量）
■<16> 0x10：M-IT-TA-1 =带时标累计量
■<17> 0x11：M-EP-TA-1 =带时标继电保护装置事件
■<18> 0x12：M-EP-TB-1 =带时标继电保护装置成组启动事件
■<19> 0x13：M-EP-TC-1 =带时标继电保护装置成组输出电路信息
□<20> 0x14：M-SP-NA-1 =具有状态变位检出的成组单点信息
□<21> 0x15：M-ME-ND-1 =测量值，不带品质描述的规一化值（总召唤遥测量）

□<30> 0x1E：M-SP-TB-1 =带时标CP56Time2A的单点信息
□<31> 0x1F：M-DP-TB-1 =带时标CP56Time2A的双点信息
□<32> 0x20：M-ST-TB-1 =带时标CP56Time2A的步位信息
□<33> 0x21：M-BO-TB-1 =带时标CP56Time2A的32位串
□<34> 0x22：M-ME-TD-1 =带时标CP56Time2A的规一化测量值
□<35> 0x23：M-ME-TE-1 =测量值，带时标CP56Time2A的标度化值
□<36> 0x24：M-ME-TF-1 =测量值，带时标CP56Time2A的短浮点数
□<37> 0x25：M-IT-TB-1 =带时标CP56Time2A的累计值
□<38> 0x26：M-EP-TD-1 =带时标CP56Time2A的继电保护装置事件
□<39> 0x27：M-EP-TE-1 =带时标CP56Time2A的成组继电保护装置成组启动事件
□<40> 0x28：M-EP-TF-1 =带时标CP56Time2A的继电保护装置成组输出电路信息
ASDU集<1>、<3>、<5>、<7>、<9>、<11>、<13>、<15>、<20>、<21>、<30>-<40>都可采用。

在监视方向的系统信息
（站-特定参数，采用标'×'）
□<70> 046x：M-EI-NA-1 =初始化结束
以上都是RTU向主站上传的报文类型

在控制方向的过程信息
（站-特定参数，只用在标准方向标'×'，只用在反方向标'R'，用在两个方向标'B'）
□<45> 0x2D：C-SC-NA-1 =单命令（遥控）
□<46> 0x2E：C-DC-NA-1 =双命令（遥控）
□<47> 0x2F：C-RC-NA-1 =升降命令
□<48> 0x30：C-SE-NA-1 =设定值命令，规一化值（遥调）
□<49> 0x31：C-SE-NB-1 =设定值命令，标度化值
□<50> 0x32：C-SE-NC-1 =设定值命令，短浮点数
□<51> 0x33：C-BO-NA-1 =32比特串

□<58> 0x3A：C-SC-TA-1 =带时标CP56Time2A的单命令
□<59> 0x3B：C-DC-TA-1 =带时标CP56Time2A的双命令
□<60> 0x3C：C-RC-TA-1 =带时标CP56Time2A的升降命令
□<61> 0x3D：C-SE-TA-1 =带时标CP56Time2A的设定值命令，规一化值
□<62> 0x3E：C-SE-TB-1 =带时标CP56Time2A的设定值命令，标度化值
□<63> 0x3F：C-SE-TC-1 =带时标CP56Time2A的设定值命令，短浮点数
□<64> 0x40：C-BO-TA-1 =带时标CP56Time2A的32比特串
可采用〈45-51〉或〈58-64〉ASDU。
RTU须逐条对命令用相同报文确认

在控制方向的系统信息
（站-特定参数，只用在标准方向标'×'，只用在反方向标'R'，用在两个方向标'B'）
□<100> 0x64：C-IC-NA-1 =总召唤命令（总召唤）
□<101> 0x65：C-CI-NA-1 =电能脉冲召唤命令（召唤电度量）
□<102> 0x66：C-RD-NA-1 =读命令
□<103> 0x67：C-CS-NA-1 =时钟同步命令（校时）
■<104> 0x68：C-TS-NA-1 =测试命令
□<105> 0x69：C-RP-NA-1 =复位进程命令
■<106> 0x6A：C-CD-NA-1 =延时传输命令
□<107> 0x6B：C-TS-TA-1 =带时标CP56TimE2A的测试命令
RTU须逐条形成镜像报文

在控制方向的参数命令
（站-特定参数，只用在标准方向标'×'，只用在反方向标'R'，用在两个方向标'B'）
□<110> 0x6E：P-ME-NA-1 =测量值参数，规一化值
□<111> 0x6F：P-ME-NB-1 =测量值参数，标度化值
□<112> 0x70：P-ME-NC-1 =测量值参数，短浮点数
□<113> 0x71：P-AC-NA-1 =参数激活

文件传输
（站-特定参数，只用在标准方向标'×'，只用在反方向标'R'，用在两个方向标'B'）
□<120> 0x78：F-FR-NA-1 =文件准备好
□<121> 0x79：F-SR-NA-1 =节已准备好
□<122> 0x7A：F-SC-NA-1 =召唤目录，选择文件，召唤文件，召唤节
□<123> 0x7B：F-LS-NA-1 =最后的节，最后的度
□<124> 0x7C：F-AF-NA-1 =确认文件，确认节
□<125> 0x7D：F-SG-NA-1 =段
□<126> 0x7E：F-DR-TA-1 =目录｛空白或×，只在监视（标准）方向有效｝
-----------------------------------------------
【字节7】可变结构限定词

D7位： SQ=0离散的信息报告，SQ=1顺序的信息报告，一般取1
Num：信息的数目范围0－127（即1个包中包含的遥测YC、遥信YX等信息的个数）
-----------------------------------------------
【字节8、9】传送原因

常用传送原因CAUSE
3 0x03 突变信息
5 0x05 请求、被请求
6 0x06 激活
7 0x07 激活确认
8 0x08 停止激活
9 0x09 停止激活确认
10 0x0A 激活终止
20 0x14 响应站总召唤
21-36 0x15-0x24 响应第1组召唤－响应第16组召唤
37 0x25 响应计数量
38-41 0x26-0x29 响应第1组计数量－响应第4组计数量
-----------------------------------------------
【字节10、11】公共地址（即厂站地址）
一般LINK ADDR（链路地址）取站地址，如果站中仍分区（SUSTATION）就用ASDU来区分，如果只有一个那干脆取一样就好了。
例如01 00 则由于低位01 高位00 即 0x0001 公共地址=1
-----------------------------------------------
以下部分根据前面 字节6的类型，字节7的个数、以及是顺序还是单个，决定了信息体的个数和格式。
-----------------------------------------------
【字节12、13、14】信息体地址，即我们常说的点号
例如 79 00 00 则由于低位79 中间00 高位00 即 0x000079 = 7*16+9 = 112+9 = 121
推荐的信息对象地址范围
数据类型新地址分配范围信息量老地址分配范围信息量
遥信量 1H—1000H 4096 1H—400H 1024
遥测量 4001H—5000H 4096 701H-900H 512
参数量 5001H—6000H 4096 901H-B00H 512
遥控量 6001H—6200H 512 B01H-B80H 128
设定值 6201H—6400H 512 B81H-C00H 128
步位置量(变压器分接头) 66011H—6700H 256 C81H-CA0H 32
向子站传送二进制信息 6701H—6800H 256 CA1H-CC0H 32
子站远动终端状态 6801H CE9H
-----------------------------------------------
【字节15】信息定义
遥测归一化值（数据的一种离散表示方法，可保证数据精度）
可用下面公式。例子：传送二次电压值，量程（其它量程应该是多少呢？）为100，实时值X=99.98，使用16点采样方式，y应该是多少？

求得y=27300.37217，取整并整理为 0x6AA4，则发送的归一化值为 0xA4A6。

-----------------------------------------------------------------------------------------------------------
三、104规约源码示例
【a.对时过程的源码】主站->子站
主站（客户）端下发：
68 14（APDU长度）控制字节1 控制字节2 控制字节3 控制字节4 67（ASDU） 1（信息体个数）06 00（传送原因）公共地址低公共地址高 00 00 00（信息体地址）毫秒低毫秒高分钟小时日期月份年份
RTU（服务器）端应答：
68 14（APDU长度）控制字节1 控制字节2 控制字节3 控制字节4 67（ASDU） 1（信息体个数）07 00（传送原因）公共地址低公共地址高 00 00 00（信息体地址）毫秒低毫秒高分钟小时日期月份年份
-----------------------------------------------
【b.总召唤过程的源码】
主站（客户）端下发：
68 0E（APDU长度）控制字节1 控制字节2 控制字节3 控制字节4 64（ASDU） 1（信息体个数）06 00（传送原因）公共地址低公共地址高 00 00 00（信息体地址）14（区别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）
《RTU（服务器）端应答》
1）对总召唤进行确认：
68 0E（APDU长度）控制字节1 控制字节2 控制字节3 控制字节4 64（ASDU） 1（信息体个数）07 00（传送原因）公共地址低公共地址地 00 00 00（信息体地址）14（同上）
上送全遥信（可能多帧）：（遥信都按单遥处理）
68 APDU长度控制字节1 控制字节2 控制字节3 控制字节4 02（ASDU）信息体个数（Bit7=1，表示连续信息体地址） 14 00（传送原因）公共地址低公共地址高 3字节的第1点遥信信息体地址第1点遥信的品质描述和值第1点遥信的3字节时标 ……
上送全遥测（可能多帧）：（其中标度化遥测数的表示方法为：Bit10-Bit0为数值部分，负数为补码；Bit11为符号位，0正1负；Bit15-Bit12为空）
68 APDU长度控制字节1 控制字节2 控制字节3 控制字节4 0B（ASDU,表示采用标度化值）信息体个数（Bit7=1，表示连续信息体地址） 14 00（传送原因）公共地址低公共地址高 3字节的第1点遥测信息体地址第1点遥测的2字节标度化值第1点遥测的品质描述 ……
2）总召唤结束：
68 0E（APDU长度）控制字节1 控制字节2 控制字节3 控制字节4 64（ASDU）1（信息体个数） 0A 00（传送原因）公共地址低公共地址地 00 00 00（信息体地址）14
-----------------------------------------------
【c. 电度召唤过程的源码】
主站（客户）端下发：
68 0E（APDU长度）控制字节1 控制字节2 控制字节3 控制字节4 0F（ASDU） 1（信息体个数） 06 00（传送原因）公共地址低公共地址高 00 00 00（信息体地址）14
《RTU（服务器）端应答（很明显窗口尺寸>1）：》
1）对电度召唤进行确认：
68 0E（APDU长度）控制字节1 控制字节2 控制字节3 控制字节4 0F（ASDU） 1（信息体个数） 07 00（传送原因）公共地址低公共地址地 00 00 00（信息体地址）1
2）上送全电度（可能多帧）：
68 APDU长度控制字节1 控制字节2 控制字节3 控制字节4 0F（ASDU）信息体个数（Bit7=1） 25 00（传送原因）公共地址低公共地址高 3字节的第1点电度信息体地址第1点电度的4字节值第1点电度的品质描述0xC0 ……
3）电度召唤结束：
68 0E（APDU长度）控制字节1 控制字节2 控制字节3 控制字节4 64（ASDU）1（信息体个数）0A 00（传送原因）公共地址低公共地址地 00 00 00（信息体地址）14
-----------------------------------------------
【d. 单点遥控过程的源码】
1）主站（客户）端下发单点遥控选择：（其中遥控性质字节的各位含义：Bit7=1，选择；=0，执行；Bit1Bit0=01，合闸；=00，分闸（单遥）；=02，合闸；=01，分闸（双遥）；Bit65432=1，短脉冲；=2，长脉冲；=3，持续）
68 0E（APDU长度）控制字节1 控制字节2 控制字节3 控制字节4 2D（ASDU）1（信息体个数）06 00（传送原因）公共地址低公共地址地被控点的3字节信息体地址 1字节的遥控性质
2）RTU（服务器）端进行单点遥控选择应答：和主站（客户）端下发基本相同，若是确认，把传送原因改为07；若是否认，把传送原因改为47（传送原因低字节的Bit6=1表示否定确认）
3）主站（客户）端下发单点遥控执行：和选择报文基本相同，仅遥控性质字节的Bit7=0
4）RTU（服务器）端进行单点遥控执行应答：和主站（客户）端下发基本相同，若是确认，把传送原因改为07；若是否认，把传送原因改为47
-----------------------------------------------
【e. 关于主动上送】
1）主动上送变化遥信的报文源码（可能多帧）（遥信都按单遥处理）
68 APDU长度控制字节1 控制字节2 控制字节3 控制字节4 02（ASDU）信息体个数（Bit7=0，表示每个变化点前自带信息体地址） 03 00（传送原因）公共地址低公共地址高 3字节的第1个变化遥信点信息体地址第1个变化遥信点的品质描述和值第1点遥信的3字节时标 ……
2）主动上送变化遥测的报文源码（可能多帧）
68 APDU长度控制字节1 控制字节2 控制字节3 控制字节4 0B（ASDU）信息体个数（Bit7=0，表示每个变化点前自带信息体地址） 03 00（传送原因）公共地址低公共地址高 3字节的第1个变化遥测点的信息体地址第1个变化遥测点的2字节标度化值第1个变化遥测点的品质描述 ……
-----------------------------------------------
【f .I格式和S格式报文控制字节中发送序号和接收序号的规律】
1）本端每发送1次I格式报文，本端的发送序号加1；本端发送U格式或S格式报文，本端发送序号保持不变。
2）正常情况下对端上次报文中的发送序号+1=本端本次报文中的接收序号。
3）正常情况下对端上次报文中的接收序号 =本端的发送序号。
-----------------------------------------------------------------------------------------------------------

举报/Report

我的更多文章

下载客户端阅读体验更佳

APP专享

新浪博客

IEC104规约报文详解

分享

我的更多文章

下载客户端阅读体验更佳

疯狂捕鱼