IEC104协议重点内容讲解
IEC101 & IEC104规约详解
IEC60870-5-101 IEC60870-5-104
DL/T 634.5101-2002 DL/T 634.5104-2002
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国电南瑞科技股份有限公司
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以上都是RTU向主站上送的报文类型
报文类型标识（四） (Type Identification)46》双点命令
C-DC-NA-1
《47》步调节命令
C-RC-NA-1
《48》归一化设定值命令
C-SE-NA-1
《49》标度化设定值命令
C-SE-NB-1
《50》短浮点设定值命令
C-SE-NC-1
《51》32比特串命令
C-BO-NA-1
RTU须逐条对命令确认
报文类型标识（五） (Type Identification)
单个字符 固定帧长报文 （5 Byte） 可变帧长报文 （9-261 Byte）
IEC101的帧格式（一）
• 单个字符 E5
用途： 用于一般确认； 什么事情都没发生； 仅用于对应用报文的回答； 不能用于对链路报文的回答； 优点： 简单；明了；效率高
IEC101的帧格式（二）
• 固定帧长报文
10H
D7 D6
D0
IEC104总结
编程总结104的一些默认设置定义：服务器：特指厂站端，被控端RTU。
客户端：特指主站端，即控制端。
端口号：2404（服务器端），客户端使用大于1024的可用端口。
传输模式：平衡传输APDU字节长度：启动字符68H 1byteAPDU长度1byte控制域八位位组1 1byte控制域八位位组2 1byte控制域八位位组3 1byte控制域八位位组4 1byteASDU类型标识1byte可变结构限定词1byte传送原因低位1byte传送原因高位00H 1byte公共地址低位01H 1byte公共地址高位00H 1byte3byte信息体地址（低中高，低位在前，高位在后）信息元素集nbyte时标（可选）CP56Time2a 7byte根据APCI控制域的第一字节的后两位的不同定义分为：I格式帧、S格式帧、U格式帧。
编号的信息传输（I格式）8 7 6 5 4 3 2 1 比特/位组发送序列号 N(S) LSB 0 八位位组 1 MSB 发送序列号 N(S) 八位位组 2 接收序列号 N(R) LSB 0 八位位组 3 MSB 接收序列号 N(R) 八位位组 4 编号的监视功能（S格式）8 7 6 5 4 3 2 1 比特/位组0 0 1 八位位组 10 八位位组 2 接收序列号 N(R) LSB 0 八位位组 3 MSB 接收序列号 N(R) 八位位组 4 未编号的控制功能（U格式）8 7 6 5 4 3 2 1 比特/位组TESTFR STOPDT STARTDT 1 1 八位位组 10 八位位组 20 0 八位位组 30 八位位组 4对于U格式帧控制域的第一个字节：第3位为1表示启动生效完整报文：68 04 07 00 00 00第4位为1表示启动确认完整报文：68 04 0B 00 00 00第5位为1表示停止生效完整报文：68 04 13 00 00 00第6位为1表示停止确认完整报文：68 04 23 00 00 00第7位为1表示测试生效完整报文：68 04 43 00 00 00第8位为1表示测试确认完整报文：68 04 83 00 00 00这里的启动是由主站端发起的，由厂站端响应。
IEC101(104)规约培训解读
链路层控制域功能码（平衡模式）
启动方向 功能码和服务
<0> 复位远方链路 <1>复位用户进程 <3>发送/确认用户数据 <9>请求链路状态
从动方向 功能码和服务
<0>确认：肯定认可 <1>确认：否定认可
<4>发送/无应答用户数据 无应答 <11>响应：链路状态
19
规约应用层
0x68 Len Len 0x68 Link Control Link Address Application Data Check Code 0x16
信息体地址 标识某具体的信息。 有明确的含义。
应用层公共地址和信息体地址唯一的标识了某个信息点。
24
链路初始化（非平衡101）
主站 请求链路状态 子站
索引
响应链路状态 复位远方链路
肯定确认/否定确认
25
链路初始化（平衡101）
配电主站应用功能
配电主站初始化开始 请求链路状态 FC=9 PRM=1 PRM=0 复位远方链路 FC=0 链路连接已建立 PRM=1 FC=0 PRM=0 PRM=1 链路状态 FC=11 PRM=0 PRM=1 链路被复位，等待 下一帧的FCB=1 FC=0 PRM=0 配电主站初始化结束 后续命令： （1）总召唤 （2）时钟同步 链路连接已建立 FC=0 复位远方链路 FC=9 请求链路状态 链路被复位，等待 下一帧的FCB=1 FC=11 链路状态
请求 / 响应（S3） 从动站接收到启动站的请求报文后，用数 据响应启动站的请求。如召唤数据、请求 1数据、请求链路状态等。
12
101帧格式一（固定帧长）
104规约详细介绍及报文解析 -回复
104规约详细介绍及报文解析-回复规约（Protocol）是计算机网络通信中的一种协议，用于定义数据交换的格式、顺序以及错误检测和纠正等内容。
104规约（IEC 60870-5-104）是国际电工委员会（International Electrotechnical Commission）制定的一种规约，主要用于监控与控制系统之间的通信。
本文将详细介绍104规约及其报文解析。
一、104规约简介104规约是一种基于TCP/IP网络通信的规约，主要用于工业自动化领域中的远程监控与控制系统。
它提供了一种可靠、高效的通信方式，能够满足实时性、灵活性和可靠性等要求。
104规约采用了面向报文和面向连接的通信方式，能够支持点对点、点对多点和多点对点的通信模式。
二、104规约报文结构104规约的报文结构包括报文头（Header）、ASDU（Application Service Data Unit）和报文尾（Footer）。
报文头包含了报文的控制信息，用于表示报文类型、优先级和传输原因等。
ASDU是实际传输的数据部分，负责携带各种监控与控制的信息。
报文尾用于检测报文的完整性和一致性。
三、104规约报文解析1. 报文头解析：首先读取报文头，根据报文头的信息可以确定报文的类型、传输原因和发送序号等。
报文类型表示了报文的目的和功能，如启动报文、确认报文或者监控与控制的报文。
传输原因表示了触发发送该报文的原因，如周期定时发送、事件触发发送等。
2. ASDU解析：根据ASDU的类型可以确定ASDU的功能和数据的含义。
不同类型的ASDU用于传输不同种类的监控与控制的数据，如单点信息、双点信息、测量值和参数等。
根据ASDU的结构和定义，可以提取出数据的具体内容。
3. 报文尾解析：最后检查报文尾以验证报文的完整性和一致性。
报文尾通常包括一个校验和，用于检测报文是否被修改或丢失。
四、104规约报文的应用104规约广泛应用于电力、水利、交通、石油等行业中的远程监控与控制系统。
104协议介绍
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 -6-501，-5-502，-6-504，-6-701为TASE.1的相关标准。
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
•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 数 据 单 元 标 识
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 信息体时标
一个字节
一个字节 两个字节 两个字节 三个字节 元素定义 3个或7个字节 ….
TESTFR STOPDT STARTDT CON ACT CON ACT CON ACT 0 0 0
IEC104协议规约解析
IEC104协议规约解析IEC104协议规约解析⼀、四遥信息体基地址范围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、详细报⽂分析以公共地址字节数=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。
68 04 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。
IEC101(104)规约
D4 D3 D2 D1 D0 FCV 23 22 21 20 DFC 功能码
说明：
FCV－－FCB有效位，S2、S3服务时为1，S1服务时为0 FCB－－S2、S3服务时切换，S1服务时不变。 PRM－－启动标志。主站到子站为1，子站到主站为0 DIR－－方向标志。一方为1，反向为0。通常主到子为1，子到主为0 ACD－－不在使用本标志，子站数据通过S2发送到主站 DFC－－流量控制标识
请求 / 响应（S3） 从动站接收到启动站的请求报文后，用数 据响应启动站的请求。如召唤数据、请求 1数据、请求链路状态等。
11
101帧格式一（固定帧长）
0x10 Link Control Link Address Check Code
0x16
固定帧长帧格式：
• 长度固定恒为5个字符 • 0x10－－启动字符 • Link Control－－链路控制域 • Link Address－－链路地址域 • Check Code－－校验和，Link
可变帧长
长度 含义
类型标识 1 什么类型帧？
可变结构限 1 如何解析？ 定词
传输原因
1 什么原因传 输？
应用层公共 1 什么地址？ 地址域
信息体地址 2 那个数据点？
信息体
X 信息
应用层帧结构
19
常用的类型标识
标识
1 2 9 15 21 45/46
48 100 101 103
含义
总召唤遥信、变位遥信 SOE事项 越限遥测 电度量 总召唤遥测量 遥控
IEC101,104规约入门培训 IEC101/104规约
1
培训大纲
1. IEC规约简介 2. IEC-101规约 3. IEC-104规约 4. 集中答疑
IEC104规约详细讲解解析
规约特点（11）和IEC 60870-5-101 的比较
• 采用IEC 60870-5-101的平衡传输模式，通过TCP/IP协议传 输远动信息；应用层和101完全相同，是101的网络化访问。 • 保留1个启动字符，1个帧长L；删除第2个启动字符，第2 个帧长L，链路控制域（Ｃ），链路地址域（Ａ），校验 和结束字符；增加传输层所需要的4个控制字节，可以实 现启动（建立关联），停止（结束关联），测试等控制功 能（U格式），可计数的监视功能（S格式）和可计数的信 息传输功能（I格式）。 • 由于网络传输延时不确定和网络可能发生暂时性故障，采 用从毫秒到年的7个字节时标。 • 在应用功能方面，除了IEC 101的召唤1级用户数据，召唤2 级用户数据功能（链路层功能）不能使用外，其他应用功 能全部保留。
通讯特点（7）防止报文丢失和报 文重复传送
A站
APDU 发送或接收后的 内部计数器 V 状态
Ack 0 V(S) 0 V(R) 0
B站
APDU 发 送 或 接 收 后 的 内部计数器 V 状态
Ack 0 V(S) 0 V(R) 0
连接建立 U (STARTDT 激活)
U(STARTDT 确认) 数据传输激活 或 U(STARTD 生效)
APDU 发送或接收后的内 部计数器 V 状态
V(S) 0 1 2 V(R) 0 Ack 0
1
I(0,0)
S(1)
超时 t1
1
主动关闭
IEC 2796/2000
未确认的最后的 I 格式 APDU 情况下的超时
通讯特点（５）防止报文丢失和 报文重复传送
`
A站
APDU 发送或接收后的
B站
APDU 发 送 或 接 收 后 的 内部计数器 V 状态
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DL/T 634.5104-2002
h
1
IEC104协议重点内容
• IEC104协议的应用模型及基本定义
• IEC104协议的基本报文格式
• IEC104协议的传输机制及流程
• IEC104协议的特殊报文及基本报文举例
• IEC104协议常见问题的识别及解决
《33》带CP56时标的32比特串 《34》带CP56时标的归一化测量值 《35》带CP56时标的标度化测量值 《36》带CP56时标的短浮点测量值 《37》带CP56时标的累计量 《38》带CP56时标的继电保护设备事件 《39》带CP56时标的继电保护设备成组启动事件 《40》带CP56时标的继电保护设备成组输出信息 《70》站端初始化结束
C-SC-NA-1
《46》双点命令
C-DC-NA-1
《47》步调节命令
C-RC-NA-1
《48》归一化设定值命令
C-SE-NA-1
《49》标度化设定值命令
C-SE-NB-1
《50》短浮点设定值命令
C-SE-NC-1
《51》32比特串命令
C-BO-NA-1
《58－64》带长时标的命令
RTU须逐条对命令h 用相同报文确认
h
APDU
LENGTH
APCI
应 用 规 约 数 据 单 元
6
IEC104协议的 基本报文格式（二）
• 信息传输格式类型（Information transmit format) • 简称 I-FORMAT。用于传输含有信息体的报文和确认对方I
格式的信息报文
发送序号L 0 发送序号H 接收序号L 0 接收序号H
站召唤结束 680E5CEB9E00 64 01 0A00 3D00 000000 14
电度量召唤 680E9C0058EB 65 01 0600 3D00 000000 45
变化遥测 680F6EEB9E00 15 01 0300 3D00 260700C129
源发源地发址地址
根据需要可以选择是否定义使用源发地址(1-255)
T 0 未试验
1 试验
P/N 0 肯定确认 1 否定确认
h
5
IEC104协议的 基本报文格式（一）
启动68 应用规约数据单元长度
控制域一 控制域二 控制域三 控制域四
应用服务数据单元
应 用 规 约 控 制 信 息
ASDU 与101的ASDU相同
11
报文类型标识（五） (Type Identification)
参数命令
《110》归一化测量值参数
P-ME-NA-1
《111》标度化测量值参数
P-ME-NB-1
《112》短浮点测量值参数
P-ME-NC-1
《113》参数激活
P-AC-NA-1
文件传输
《120》文件准备就绪
F-FR-NA-1
《121》节准备就绪
10
报文类型标识（四） (Type Identification)
系统命令
《100》站（总）召唤命令 《101》计数量召唤命令 《102》读命令 《103》时钟同步命令 《104》测试命令 《105》复位进程命令 《106》延时获得命令
RTU须逐条回答
h
C-IC-NA-1 C-CI-NA-1 C-RD-NA-1 C-CS-NA-1 C-TS-NA-1 C-RP-NA-1 C-CD-NA-1
M-BO-TB-1 M-ME-TD-1 M-ME-TE-1 M-ME-TF-1 M-IT-TB-1 M-EP-TD-1 M-EP-TE-1 M-EP-TF-1 M-EI-NA-1
以上都是RTU向主h站上送的报文类型 9
报文类型标识（三） (Type Identification)
控制命令
《45》单点命令
Head Type Num Cause F.Add I.Add
101站召唤 68090968 7301 64 01 06 01 0000 14 F416
101总召唤确认 68090968 8001 64 01 07 01 0000 14 XX16
回答站召唤 680E00000200 64 01 0700 0100 000000 14
h
M-SP-NA-1 M-DP-NA-1 M-ST-NA-1 M-BO-NA-1 M-ME-NA-1 M-ME-NB-1 M-ME-TB-1 M-IT-NA-1 M-PS-NA-1 M-ME-ND-1 M-SP-TB-1 M-DP-TB-1 M-ST-TB-1
8
报文类型标识（二） (Type Identification)
• 系统典型配置方案
• 答疑
h
2
IEC104协议 重点内容介绍
• 应用模型及基本定义 • 基本报文格式 • 抗报文丢失机制 • 传输机制及流程 • 几个技术参数
• 有代表性的信息报文格式 • IEC104部分小结
h
3
IEC104协议的应用模型 及基本定义
• 基于TCP/IP的SCADA数据传输协议
• 《101的网络传输》
• 应用模型
。基本定义
应用层
端口号 2404
站端为 Server
传输层
控端为 Client
网络层
问答式传输
链路层
2Byte站地址
物理层
2Byte传送原因
3Byte信息地址
h
4
传送原因
(Cause)
传送原因是二个字节
D7 D6 D5
D0 T-TEST
T P/N
原因
P/N-启动应用
h
I—FORMAT
该格式报文传送的 是具体的信息内容， 也可以说是带数据 的传输格式
7
报文类型标识（一） (Type Identification)
《1》不带时标的单点信息 《3》不带时标的双点信息 《5》不带时标的步位置信息 《7》32位比特串 《9》归一化测量值 《11》标度化测量值 《13》短浮点数测量值 《15》不带时标的累计量 《20》带变位检出的成组单点信息 《21》不带品质描述的归一化测量值 《30》带CP56时标的单点信息 《31》带CP56时标的双点信息 《32》带CP56时标的步位置信息
F-SR-NA-1
《122》召唤/选择目录、文件
F-SC-NA-1
《123》最后的节、段
F-LS-NA-1
《124》认可文件、节
F-AF-NA-1
《125》段
F-SG-NA-1
《126》目录
h
F-DR-NA-1
12
IEC104协议的信息报文举例
104站召唤 680E00000000 64 01 0600 0100 000000 14