IEC60870-5-104规约解析概述- 副本
更新时间:2023-10-24 21:57:01 阅读量: 综合文库 文档下载
IEC-60870-5-104规约解析概述
摘要:本文介绍了国际电工委员会制定的基于TCP/IP协议的电网调度主站与场站端子站通讯协议——IEC-60870-5-104的体系结构、参考模型、传输帧格式及传输报文分析。 关键词:TCP/IP IEC-60870-5-104
1 引言
鉴于电站与调度主站通讯大量采用IEC-60870-5-104规约,为普及规约基础知识,为从事相关工作的同事在处理异常时提供帮助,将IEC-60870-5-104规约的数据单元基本结构、传输过程、报文分析在文中进行阐述。
1 IEC60870-5-104规约数据单元基本结构
IEC60870-5-104的数据单元APDU由应用规约控制信息APCI和应用服务数据单元ASDU组成。
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(I格式)、计数的监视功能(S格式)和不计数控制功能(U格式)。
启动 68H 应用规约数据单元的长度(APDU) 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 IEC60870-5-104的应用服务数据单元
释义:应用规约控制信息APCI 启动一个字节 长度一个字节 四个控制域八位位组 释义:应用服务数据单元ASDU 最大帧长为249 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)和不计数的控制功能(U格式)。
发送序号 N(S) LSB MSB 发送序号N(S) 接收序号N(R) LSB MSB 接收序号N(R) 信息传输格式类型(I格式)的控制域
0 0 接收序号N(R) LSB 0 0 1 0 0 MSB 接收序号N(R) 计数的监视功能类型(S格式)的控制域
TESTFR CON ACT STOPDT CON ACT STARTDT CON ACT 0 1 1 0 0 0 不计数的控制功能(U格式)类型的控制域
1.3 应用服务数据单元ASDU
应用服务数据单元ASDU由数据单元标识符和一个或多个信息对象所组成。数据单元标识符在所有应用服务数据单元中常有相同的结构,一个应用服务数据单元中的信息对象常有相同的结构和类型,它们由类型标识域所定义。
数据单元标识符的结构如下:
报文类型标识 可变结构限定词 传送原因 公共地址 信息体地址 信息体元素 ……… ………
● 报文类型标识
报文类型标识 1 3 9 13 30 31 100
● 可变结构限定词
在应用服务数据单元中,其数据单元标识符的第二个字节定义为可变结构限定词,如下所述:
bit 8 7 6 5 4 3 2 1
SQ SQ=0,表示由信息对象地址寻址的单个信息元素或综合信息元素。应用服务数据单元可以由一个或多个同类的信息对象所组成。
SQ=1,表示同类的信息元素序列(即同一种格式的测量值),由信息对象地址来寻址,信息对象地址是顺序信息元素的第一个信息元素地址,后续信息元素的地址是从这个地址起顺序加1。在顺序信息元素的情况下每个应用服务数据单元仅安排一种信息
描述 单点信息(遥信) 双点信息(遥信) 测量值,规一化值(遥测) 测量值, 标度化值(遥测) 带时标的单点信息(soe信息) 带时标的双点信息(soe信息) 总召唤命令 标识符 M_SP_NA_1 M_DP_NA_1 M_ME_NA_1 M_ME_NB_1 M_SP_TB_1 M_DP_TB_1 C_IC_NA_1 一个字节 一个字节 两个字节 两个字节 三个字节 N ……… ………
对象。
bit 1~7表示信息对象的数目。 ● 传送原因 两个字节
● 应用服务数据单元公共地址(站址) ● 信息体地址 三个字节 信息对象地址分配
信息对象地址:=UI16[1~16]<0...65535> <0>:无关的信息对象地址 <1…65535>:信息对象地址
遥信:信息对象地址范围为 0001H~4000H 遥测:信息对象地址范围为 4001H~5000H
2 IEC60870-5-104规约传输过程描述
IEC 60870-5-104,制订了一套典型的问答式规范。当主站软件重新启动或链路故障时,主站向子站发出建立链路的请求报文,当链路建立后,主站召唤一次全数据,随时定时召唤全数据,子站主动传送变化数据,主站收到数据帧后发送数据确认帧。
客户端(client) 建立链接请求 数据召唤 数据确认 服务端(server) 链接确认 召唤确认 发送全数据 (变化数据) 召唤结束
3 IEC60870-5-104规约报文分析
3.1 启动连接(U格式)
客户端发送:68 04 07 00 00 00
报文解析:主站启动连接 启动字符:68H
后续长度:04H,指从第3个字节开始(包括第3个字节)的后续报文长度为4个字节。 控制域:07 00 00 00,07H=00000111,右数第三位为1,表示STARTDT生效。
3.2 启动连接确认(U格式)
服务端:68 04 0b 00 00 00 报文解析:启动连接确认 启动字符:68H
后续长度:04H,指从第3个字节开始的后续报文长度为4个字节。
控制域:0b 00 00 00,0bH=00001011,右数第四位为1,表示STARTDT确认。
3.3 总召唤(I格式)
客户端:68 0e 00 00 00 00 64 01 06 00 33 00 00 00 00 14 报文解析:总召唤数据命令 启动字符:68H
后续长度:0eH,指从第3个字节开始的后续报文长度为14个字节。 控制域:00 00 00 00
报文类型:64H=100,总召唤命令。 传送原因:06 00=6,激活。 站址:33 00=51,站址为51。
3.4 总召唤确认(I格式)
服务端:68 0e 00 00 02 00 64 01 07 00 33 00 00 00 00 14 报文解析:总召唤数据确认命令 启动字符:68H
后续长度:0eH=14,指从第3个字节开始的后续报文长度为14个字节。 控制域:00 00 02 00
报文类型:64H=100,总召唤命令 传送原因:07 00=7,激活确认 站址:33 00=51,站址为51
3.5 数据确认(S格式)
服务端:68 04 01 00 02 00 报文解析:数据确认 启动字符:68H
后续长度:04H=4,指从第3个字节开始的后续报文长度为4个字节 控制域:01 00 02 00
3.6 总召唤结束(I格式)
客户端:68 0e 06 00 02 00 64 01 0a 00 33 00 00 00 00 14 报文解析:总召唤数据结束命令 启动字符:68H
后续长度:0eH=14,指从第3个字节开始的后续报文长度为14个字节。 控制域:06 00 02 00
报文类型:64H=100,总召唤命令。 传送原因:0a 00=10,激活终止。 站址:33 00=51,站址为51。
3.7 遥信信息(I格式)
●序列号连续的单点信息
服务端:68 1c 00 00 00 00 01 8f 14 00 33 00 01 02 00 01 00 01 00 01 00 01 00 01 00 01 00 01 00 01 报文解析:单点遥信 启动字符:68H
后续长度: 1cH=28,指从第3个字节开始的后续报文长度为28个字节 控制域:00 00 00 00
报文类型: 01H=1,单点信息,遥信
可变结构限定词: 8fH=10001111,最高位为1表示s连续,8f-80=0f,0fH=15,表示有 15个遥信数据。
传送原因:14 00=20,相应站召唤 站址:33 00=51,站址为51 信息体起始地址:01 02 00:0201H
信息元素数据:01 00 01 00 01 00 01 00 01 00 01 00 01 00 01,15个遥信数据的值。 解析后得到15个遥信数据: Index=0201H Index=0202H …… Index=020dH Index=020eH Index=020fH
value=01H & 0x01=1 value=00H & 0x01=0 value=01H & 0x01=1
value=01H & 0x01=1 value=00H & 0x01=0
●序列号不连续的单点信息
服务端:68 1e 00 00 00 00 01 05 03 00 33 00 01 02 00 01 05 02 00 01 08 02 00 00 0a 02 00 00 0f 02 00 01 报文解析:单点遥信 启动字符:68H
后续长度: 1eH=30,指从第3个字节开始的后续报文长度为30个字节 控制域:00 00 00 00
报文类型: 01H=1,单点信息,遥信
可变结构限定词: 05H=00000101,最高位为0表示不连续,05H=5,表示有5个遥信数据。 传送原因:03 00=3,突发(自发) 站址:33 00=51,站址为51
第1个信息元素地址:01 02 00,0201H 第1个信息元素数据:01
第2个信息元素地址:05 02 00,0205H 第2个信息元素数据:01
第3个信息元素地址:08 02 00,0208H 第3个信息元素数据:00
第4个信息元素地址:0a 02 00,020aH 第4个信息元素数据:00
第5个信息元素地址:0f 02 00,020fH 第5个信息元素数据:01
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