IEC60870-5-101规约介绍
IEC60870-5-104规约介绍
IEC60870-5-101、IEC60870-5-104规约介绍
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规约简介
• 应用环境：
网络通信协议: 1. 专用光纤或数据网。
2. 需要辅助设备。
网络接口、交换机、路由器、光纤收发器、协议转换器。
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规约简介
在创建一个TCP连接后，发送和接收序列号都被设置成0。
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报文传输安全控制机制
• 测试过程
未使用但已建立的连接会通过发送测试APDU( TESTFR=激活)并得到接收站发回 的TESTFR=确认，在两个方向上进行周期性测试。 发送站和接收站在某个具体时间段内没有数据传输（超时）会启动测试过程。每 一帧的接收 – I帧，S帧或U帧 – 会重新计时t3.。B站要独立地监视连接。 只要它接收 到从A站传来的测试帧，它就不再发送测试帧。
• 常用名词：
1. K 发送方未被确认的I格式的APDU最大数目 2. W 接受方最多收到的未被确认的I格式APDU的数目。
3. t0
4. t1 5. t2 6. t3
网络建立链接超时时间。
发送或测试APDU超时时间。 接受方无数据报文时发送确认的超时时间。 通道长期空闲时发送测试的超时时间。 带发送编号的信息传送格式。
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
特别规定
I格式的APDU至少必须包含一个ASDU
比特 8 7 6 5 4 3 2 1 0 八位位组 1 八位位组 2 0 八位位组 3 八位位组 4
基于ARM的IEC60870-5-101通信规约的研究
07电化（3）班 王华龙
Linux系统的安装
• 择VMware Workstation作为虚拟机软件， 用来虚拟一个Red Hat 5的linux的系统环 境，然后在这个系统中完成开发工作 。 • 安装了VMware Workstation之后就是Red Hat 5系统的安装
编译用户程序
– 命令“make dep”用于寻找依存关系。 命令 “make clean ”清除以前构造内核时生成的 所有目标文件，模块文件和一些临时文件。 – 命令“make lib_only”编译库文件。 – 命令“make user_only”编译用户应用程序 文件。 – 命令“make romfs”生成 romfs 文件系统。 – 命令“make image”生成文件供下载执行。 – 命令“make” 通过各个目录的 Makefile 文 件进行，会在各目录下生成一大堆目标文件。
默认文件目录
• 修改项“server_args= -s <path> -c” 中<path>处为TFTP服务的默认文件目录， 最后需要手动修改默认目录的文件权限， 使其允许写入。利用命令“service xinetd restart”重启TFTP服务
设置共享文件
• 需要在虚拟Red Hat 9系统中安装一个安装 包“VMwareTools-6.0.0-45731.tar.gz”， 然后在VMware Workstation的设置界面中 设置windows的主目录，以及虚拟Red Hat 9系统中对应的目录，如下图所示。
• 切换到µCLinux内核文件目录下运行 “make menuconfig”命令进行内核配置。 该命令执行完毕后生成文件“.config”，它 保存这个配置信息。下一次再做 make menuconfig的时候将产生新的“.config” 文件，原来的“.config”被改名为 “.config.old”。
101远动规约全解
2.2 IEC101规约的帧格式
三种帧格式
可变帧长度
68H L L
固定帧长度
10H
单个控制字符
启动字符
E5H
启动字符 长度域 (0~255) 启动字符
68H
用 户 A 数 链路用户数据 据
校验和 16H
C
用 户 数 据
C A 链路用户数 据 校验和
控制域 地址域
16H
2.2 IEC101规约的帧格式
2.2 IEC101规约的帧格式
类型标识
《33》带CP56时标的32比特串 M-BO-TB-1
2.2 IEC101规约的帧格式
功能码定义
功能码 0 1 2 主站 复位远方链路 FCV=0 复位远动终端的用户进程 FCV=0 用于平衡式传输的测试链路功能 子站 确认 链路忙，未收到报文 备用
3
4 5 6 7 8 9 10 11
传送数据 FCV=1
发送/无回答帧传送数据 FCV=0 备用 备用 备用 以要求访问位响应 请求链路状态 请求1级数据 请求2级数据
链路传输规则
应用数据的一般结构 应用信息元素的定义和编码
－5
基本应用功能
－101 基本远动任务配套标准 －102 电能累计量传输配套标准 －103 继电保护设备信息接口配套标准 －104 101的网络访问
1.5 IEC系列配套协议
IEC60870-6家族相关标准 用于控制中心之间的实时数据交换(ICCP) 远动应用服务元素（Telecontrol Application Server Element)-TASE.2
1.3 循环传送规约的特点
数据传送以厂站端为主，以固定的传送速率循环不断地发 送厂站数据给主站端，而主站端被动接收。
IEC60870-5-101规约解析概述 - 副本
IEC-60870-5-101规约解析概述摘要：IEC-60870-5-101规约是调度端与场站端进行信息交互的一种规约，为国际电工委员会（IEC）在1995年制定，并于2001年将95版规约扩充，制定2002版即现行国内各主流调度、子站厂商全面应用的版本。
鉴于IEC-60870-5-101其在电力系统远动通讯规约的主导地位已经确立并且220kV电压等级风电场均已通过101规约将站内信息上送调度，本文将对如何解析IEC-60870-5-101报文进行阐述。
关键词：IEC-60870-5-101规约解析1规约总述IEC-60870-5-101规约是一种问答式规约，即你问我答、不问不答模式。
它有两种传输方式：平衡式传输和非平衡式传输。
平衡式传输中101规约是一种“问答+循环”式规约，即主站和子站都可以启动报文传输。
而当其用非平衡式传输时，只有主站端能启动报文传输。
101规约的报文在传输时，采用固定帧长和可变帧长及单个控制字符方式。
2 IEC101报文的帧格式2.1固定帧长帧格式固定帧长帧由5~6个字节组成，链路地址域可为一个或两个字节。
用于主站向子站的询问报文或者子站回答主站的确认报文。
具体格式如下表：报文示例: 10 5B 01 5C 16解析为请求二级用户数据，其中10为启动字符，5B为控制域，01为链路层地址，5C为检验和，16为结束字符。
2.2 可变帧长帧格式可变帧长用于主站向子站传输数据或子站向主站传输数据，具体格式如下表：表2 可变帧长帧格式报文示例：68 09 09 68 53 40 64 01 06 01 00 00 14 13 16其中68 09 09 68按上表解析为报文头，53为控制域字节，40为链路层地址转换为10进制为64，64为总召唤类型标识，01为可变结构限定词，06为传输原因，01为公共地址，00 00为信息体地址，14为信息体元素，13为帧校验和，16为结束字符。
3 应答过程就像规定了人说一句话第一个词说什么含义是什么一样，101报文的帧格式规定了报文中各个字符的定义和功能。
IEC60870-5-101远动规约的软件设计
IEC60870-5-101远动规约的软件设计及其应用Software Design and Application of IEC60870-5-101 Telecontrol Protocol（南京工程学院）鞠阳韩念杭Ju Y ang Han Nianhang摘要：本文分析了IEC60870-5-101远动规约遵循的传输规则、帧格式和参考模型，详细介绍了该规约在电网监控培训系统中的设计和应用。
关键词：IEC60870-5-101 ；远动规约；电网监控中图分类号：TP312 文献标识码：A文章编号：Abstract:The principle analyses transmission procedures, frame format and architecture reference model of IEC60870-5-101 telecontrol protocol. The design and application of the protocol in the studying and training system of electric power network monitoring and controlling are introduced in detail.Keywords: IEC60870-5-101,Telecontrol Protocol, SCADA1.引言远动规约是站端RTU和调度系统进行信息交互的接口，随着软硬件技术的发展，远动规约也在不断地变化和发展。
国际和国内使用的远动规约多种多样，即使对于同一种规约，其传输格式也会因不同国家﹑不同生产厂家而不同。
为了统一这种混乱局面，实现远动规约的标准化，国际电工委员会TC-57 技术委员会制定了一系列远动规约的基本标准，并在此基础上制定了IEC60870-5-101远动规约，我国在非等效采用此规约的基础上制定了相应的配套标准DL/T634-1997。
浅谈IEC60870_5_101规约的应用
浅谈IEC60870-5-101规约的应用中山电力工业局 蔡春元摘 要 IEC60870252101规约(以下简称101规约)的出现使电力系统自动化系统有了统一的国际标准规约。
标准规约的功能强大,适用面广,给标准规约的理解及应用增加了难度。
本文结合广东中山电力局成功应用IEC60870252101于调度自动化系统的实践经验,对101规约的应用进行有益的探讨。
关键词 IEC60870252101;规约;调度自动化系统;应用中图分类号:TM73 文献标识码:B 文章编号:100626357(2001)0620016203 国际电工委员会(In ternati onal E lectro tech2 n ical Comm issi on2IEC)制订和出版所有有关电力和电子技术的国际标准。
IEC2TC57(第57技术委员会)是IEC下属的一个技术委员会,它主要负责电力系统控制及通信方面的标准化工作。
IEC 6087025系列通信标准就是由TC257中负责起草远动传输规约的第三工作组—W G03基于EPA (增强型)结构而在1990年后逐步制定的通信协议。
IEC60870252101(下文中简称101规约)是遵循IEC6087025定义的一个真正可使用的规约,它针对IEC6087025基本标准中的FT112帧格式,对物理层、链路层、应用层、用户进程作了大量具体的规定和定义。
我国在1998年5月制定了电力行业标准《DL T63421997基本远动任务的配套标准》,非等效采用101规约,并根据国情作部分选择和补充。
这些标准的推出,为电力系统产品的互联及我国电力行业与世界同行的技术交流与合作提供了很大的便利。
广东中山电力工业局早在1995年即引进了西门子公司的调度自动化系统Sp ectrum,这个系统当时提供了西门子公司内部通信规约8FW及101规约接口。
到目前为止,中山市共有39个厂站接入此系统;其中,使用101规约与系统连接的共有32个厂站。
IEC101规约学习笔记
IEC60870-5-101（国标2002版）规约学习笔记IEC60870-5-101规约的传输方式分为非平衡传输和平衡传输两种方式。
非平衡传输方式是指链路传输过程中只有主站是主动发送的，从站只是被动接收的；而平衡传输方式子站可以主动上送各种报文。
IEC101（FT1.2）可变帧长格式：报文头（固定长度）启动字符（68H）68 L09L09启动字符（68H）68L个字节长控制域（C）73链路地址域（A）01 ASDU数据单元标示数据单元类型类型标示64可变结构限定词01传送原因06公共地址01信息体信息体地址00信息体元素00信息体时标14帧校验和（CS）F4结束字符（16H）16IEC101（FT1.2）固定帧长格式：启动字符（10H）10控制域（C）49链路地址域（A）01帧校验（CS）4A结束字符（16H）16 IEC101（FT1.2）单控制字符：E5说明：单控制字符E5用来取代固定帧长的肯定确认帧(从动功能码<0>)或固定帧长的否定确认帧(从动功能码<9>)。
控制域（C）说明：RES：备用PRM：启动报文位=1：表示主站向子站传输报文；=0：表示子站向主站传输报文（响应报文）。
FCB：帧计数位帧计数位用来消除信息传输的丢失和重复。
主站向同一个子站传输新一轮的发送/确认(SEND/CONFIRM)或请求/响应(REQUEST/REPOND)传输服务时，将帧计数位（FCB）取相反值，主站为每一个子站保留一个帧计数位（FCB）的拷贝，若主站超时未收到子站回复的报文，或接收出现差错，则主站不改变帧计数位（FCB）的状态，重复原来的发送/确认或者请求/响应报文。
在复位命令的情况下，帧计数位（FCB）清零，子站接收到复位命令将帧计数位重置为零，并期望下一次主站下发的报文中，帧计数位（FCB）以及帧计数有效位（FCV）都为1。
FCV：帧计数位=1：表示帧计数位FCB的变化有效；=0：表示帧计数位FCB的变化无效。
IEC60870-5-101报文分析与传输规约解读
IEC60870-5-101传输规约解读与报文分析王志平（江苏省电力调度通信中心，江苏省南京市210024）摘要：为了使广大用户能尽快熟悉、掌握、应用IEC60870-5-101传输规约，文中对101传输规约及常用通信报文进行了解读与分析。
关键词：传输规约；报文；分析0 引言IEC60870-5-101传输规约是国际标准规约，在电力系统主要应用于RTU 与SCADA 系统之间的数据通信，现在全国各省市正在推广应用，江苏省调于2001年开始应用，目前已有28个直收厂站实现了101规约的通信，为了帮助广大用户更快地了解规约的传输格式，能看懂和分析报文，本文对101传输规约的工作原理及常用报文内容进行解读与分析。
1 工作流程工作流程如图1所示。
图中，突发数据是指遥信状态变位信息、遥测越死区值数据，突发数据定义为一级数据，立即传输。
总召唤是指初始化后或者通信中断超过规定的时间后主站发总召唤命令，召唤厂站全数据，定义为一级数据。
控制命令有开关、刀闸遥控操作命令、AGC 控制调节命令等。
2 传输帧格式与报文分析传输帧格式有三种：固定帧格式、可变帧格式及单字节。
固定帧格式以10开头16结束，主要用于链路层的服务。
可变帧格式以68开头16结束，主要用于控制站与被控制站之间的数据交换。
单字节E5通常用于确认用户数据。
2.1 固定帧格式与应用分析 2．1．1 固定帧格式（见图2）图2 固定帧格式2．1．2 初始化控制站电源重启或通信中断超过规定的时间后都要进行初始化。
其初始化报启始字10控制域链路地址校验和结束字16初始化 图1 工作流程图文为：TRAN：1069016A16；RECV：100B010C16；TRAN：1040014116；RECV：1000010116。
报文分析如下：（1）报文1069016A16 中69表示信源信息位PRM=1，功能码FC=9，其作用是控制站发请求链路状态报文与被控制站重新建立链路。
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IEC60870-5-101规约介绍提纲
பைடு நூலகம்
101规约简介
101规约结构
常用类型标识介绍 基本应用功能及传输机制 97标准与2002标准的差异 工程实施中遇到的问题
IEC60870-5-101、IEC60870-5-104规约介绍
IEC60870-5-101、IEC60870-5-104规约介绍
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规约简介
• 常用名词：
8. 短浮点数：4个字节,不需要处理系数，占用字节空间大。 9. 一级数据
10.二级数据
IEC60870-5-101、IEC60870-5-104规约介绍
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规约简介
• 平衡式和非平衡式传输
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规约简介
• 应用环境：
1. 用于变电站与控制中心或者不同系统之间的串行数据通信 2. 使用全双工或者半双工通信，常见通道方式有：通信电缆、 载波模拟通道、微波数字通道、光纤数据网的数字通道。 3. 通讯速度300~9600，一般1200bps。 4. 点对点，或者多点共线通道，一般选用非平衡方式通信。 5. 协议传送的信息种类： 遥测、遥信、遥控、时钟同步、变压器分接头位置、远动装 置单元设备状态、遥调、参数下载。
帧 计 数 位 FCB 要求访问位 ACD
帧计数有效 位 FCV 数据流控制 位DFC
23 22 21 功能码
20
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控制域
主站至子站 备用 RES 1 PRM 启动报 文 0 帧 计 数 位 FCB 要求访问位 ACD 帧计数有效 位 FCV 数据流控制 位DFC 23 22 21 功能码 20
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控制域
主站至子站 备用 RES 1 PRM 启动报 文 0 帧 计 数 位 FCB 要求访问位 ACD 帧计数有效 位 FCV 数据流控制 位DFC 23 22 21 功能码 20
子站至主站
控制域
FCV：帧计数有效位： FCV＝0 表示帧计数位FCB的变化无效。 FCV＝1 表示帧计数位FCB的变化有效。 发送/无回答服务、广播报文和其他不需要考虑信息输出的丢失和重复的传输服务， 无需改变帧计数位FCB的状态，因此这些帧的帧计数有效位FCV常为零。
发送/无回 答 发送/确认 请求/响应
广播命令 由控制站向数据终 端发送命令等 由控制站向数据终 端召唤数据或事件
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链路层
FT1.2单个字符 • E5H
• 用于简单确认。
D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0 1 1 1 0 0 1 0 1
串行远动通信
控制站和被控站的接口和连接
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物理层
• 物理层
线路传输规则 :
• 在线路上传输遵守字节由低向高传送；字符由低向高传送的规则 • 每个字符有1个启动位（二进制0），8位信息码，1位偶校位、1位停止位（二 进制1） • 线路空闲状态为二进制1。在无线电通道或断载频方式时，需利用RS—232的信
D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0
规约结构
增强性能体系结构(EPA)和配套标准所选用的标准定义
从IEC 60870-5-5选用的应用功能 从IEC 60870-5-3选用的应用服务数据单元 从IEC 60870-5-4选用的应用信息元素 从IEC 60870-5-2选用的链路传输规则 从IEC 60870-5-1选用的传输帧格式 从ITU-T建议中选用 物理层(第1层) 链路层 (第2层) 用户进程 应用层 (第7层)
启动字符（10H） 控制域（C） 链路地址域（A） 帧校验（CS） 结束字符（16H）
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链路层
FT1.2可变帧格式
可变帧长帧格式用于由主站向子站传输数据，或由子站向主 站传输数据。
报文示例：总召唤命令报文 -> 68 09 09 68 53 64 64 01 06 64 00 00 14 9A 16
子站至主站
控制域
RES： 备用 FCB： 帧计数位： • 帧计数位0、1： 为了每个站连续的发送/确认或者请求/响应服务的变化位。 • 帧计数位用来消除信息传输的丢失和重复。启动站向同一从动站传输新一轮的发 送/确认(SEND/CONFIRM)或请求/响应(REQUEST/REPOND)传输服务时，将帧计 数位(FCB)取相反值，启动站为每一个从动站保留一个帧计数位(FCB)的拷贝，若 超时未由从动站收到所期望的报文，或接收出现差错，则启动站不改变帧计数位 FCB的状态，重复原来的发送/确认或者请求/响应服务。 • 复位命令的情况下帧计数位(FCB)清零，从动站接收此命令将帧计数位置零,并期 望下一次的从启动站到从动站的传，其帧计数位 (FCB)为1，帧计数有效位FCV为1。
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物理层
• 物理层
接口标准为异步ITU-TV.24/ ITU-TV.28接口
数据电路
控制站的 数据终端 设 备 （ DTE） 数据电路 终接设备 （DCE） 数据电路 终接设备 （DCE） 控制站的 数据终端 设 备 （ DTE）
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规约简介
电力行业标准：101规约
IEC 1995年出版IEC60870-5-101以来，得到广泛应用。我国制定了相应的配套 标准，：DL/T 634-1997 基本远动任务配套标准（neq.IEC60870-5-101： 1995） EC60870-5-101 A1 、 A2----扩充时标 基本标准是制定和理解配套标准的依据，配套标准都要引用基本标淮，配套 标准是针对具体应用作了具体规定，使基本标准的原则更加明确。
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控制域
发送: 107B017C16 控制域 接收(遥测): 680B0B680801 09 01 0301 0807F06E00<7:28400> 8416 发送: 105B015C16 接收(遥测): 680B0B680801 09 01 0301 1307C81700<18:6088> 1016 发送: 107B017C16 接收(遥测): 680B0B680801 09 01 0301 0707607200<6:29280> F716
号RTS和CTS发送若干1的载频后才能发送报文，以使调制解调器稳定。
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物理层
• 物理层
5个基本服务（DTE-DCE)
• 发送 • 接收 • 连接 • 断开 • 状态指示 : 忙
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链路层 FT1.2单个字符 • E5H -> 10 5B 64 BF 16 <- 10 09 64 6D 16 （E5) -> 68 09 09 68 53 64 64 01 06 64 00 00 14 9A 16
<- 10 00 64 64 16 (E5)
D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0
1 1 1 0 0 1 0 1
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链路层 FT1.2固定帧格式 用于子站回答主站的确认报文，或主站向子站的询问报文。
报文示例：(召唤链路状态) M->R :10 49 01 4A 16 R->M :10 0B 01 0C 16
启动字符（68H） L L重复
启动字符（68H）
控制域（C）
固定长 度 的报文 头
L个8位 位组
L
链路地址域（A） 链路用户数据（可变长度） 帧校验和（CS） 结束字符（16H）
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控制域
主站至子站
备用 RES
子站至主站
1 PRM 启动报 文 0
• 等同采用和非等同采用 等同采用基本标准和配套标准有利于更好地贯彻标准，实现远动设备的互操 作性。 DL/T 634-1997 neq IEC60870-5-101:1995 DL/T 634.5101-2002/IEC60870-5-101:2002代替DL/T 634-1997
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IEC60870-5-101、IEC60870-5-104规约介绍
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规约简介
• 应用参数：
1. 通信参数：串行、异步、1位起始位、1位停止位、一位偶校 验位、8位数据位。 2. 报文校验方式：和校验。 3. 信息确认机制：FCB,FCV有效、无效。FCB翻滚确认、不翻滚 重发。
4. 一般字节长度：1个字节的链路地址、1个字节的数据公共地 址、1个字节传送原因、2个字节的信息体地址。
• 非平衡传输(Unbalanced tranmission)
主站采用顺序地查询(召唤)子站来控制数据传输,在这种情况下主站是请求 站,它触发所有报文的传输,子站是从动站,只有当它们被查询(召唤)时才可 能传输。 • 平衡传输(Balanced tranmission) 采用平衡传输，每一个站可能启动报文传输。因为这些站可以同时既作为 启动站又可以作为从动站，它们被称为综合站。