104规约报文说明.doc

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

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
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

IEC60870-5-104的应用服务数据单元
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)。

发送序号 N(S) LSB
0
MSB 发送序号N(S)
接收序号N(R) LSB
0
MSB 接收序号N(R)
信息传输格式类型(I格式)的控制域

0
0
1
0
接收序号N(R) LSB
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
STOPDT
STARTDT
1
1
CON
ACT
CON
ACT
CON
ACT
0
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
一个字节
可变结构限定词
一个字节
传送原因
两个字节
公共地址
两个字节
信息体地址
三个字节
信息体元素
N
………
………
………
………

● 报文类型标识
报文类型标识
描述
标识符
1
单点信息（遥信）
M_SP_NA_1
3
双点信息（遥信）
M_DP_NA_1
9
测量值，规一化值（遥测）
M_ME_NA_1
13
测量值, 标度化值（遥测）
M_ME_NB_1
30
带时标的单点信息（soe信息）
M_SP_TB_1
31
带时标的双点信息（soe信息）
M_DP_TB_1
100
总召唤命令
C_IC_NA_1

● 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（见02版部颁规约文本附页）
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

二、IEC60870-5-104规约的过程描述
当主站软件重新启动或链路故障时，主站将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，随后定时召唤全数据，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

交互过程

三、IEC60870-5-104规约源码分析（报文分析）
注：以下报文均为16进制表示，两字节以上数据均为低位在前。
3.1启动连接（U格式）
Client send：68 04 07 00 00 00
报文解析：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）
Server send：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）
Client send：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）
Server send：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）
Server send：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）
Server send：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测试连接（U格式）
Server or client send：68 04 43 00 00 00
报文解析：测试连接
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：43 00 00 00，43H＝01000011，右数第七位为1，表示TESTFR生效。
3.8测试连接确认（U格式）
Server or client send：68 04 83 00 00 00
报文解析：测试连接确认
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：83 00 00 00，83H＝10000011，右数第八位为1，表示TESTFR确认。

3.9．遥信信息（I格式）
●序列号连续的单点信息
Server send：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 value＝01H & 0x01=1
Index＝0202H value＝00H & 0x01=0
……
Index＝020dH value＝01H & 0x01=1
Index＝020eH value＝00H & 0x01=0
Index＝020fH value＝01H & 0x01=1

●序列号不连续的单点信息
Server send：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

解析后得到5个遥信数据：
Index＝0201H value＝01H & 0x01=1
Index＝0205H value＝01H & 0x01=0
Index＝0208H value＝00H & 0x01=1
Index＝020aH value＝00H & 0x01=0
Index＝020fH value＝01H & 0x01=1

●序列号连续的双点信息
Server send：68 1c 00 00 00 00 03 8f 14 00 33 00 01 00 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： 03H＝3，双点信息,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 00 00，0001H
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＝0001H value＝01H & 0x03=1
Index＝0002H value＝00H & 0x03=0
……
Index＝000eH value＝00H & 0x03=0
Index＝000fH value＝01H & 0x03=1

●序列号不连续的双点信息
Server send：68 1e 00 00 00 00 03 05 03 00 33 00
01 00 00 01 05 00 00 01 08 00 00 00 0a 00 00 00 0f 00 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： 03H＝3，双点信息，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 00 00，0001H
第1个信息元素数据：01
第2个信息元素地址：05 00 00，0005H
第2个信息元素数据：01
第3个信息元素地址：08 00 00，0008H
第3个信息元素数据：00
第4个信息元素地址：0a 00 00，000aH
第4个信息元素数据：00
第5个信息元素地址：0f 00 00，000fH
第5个信息元素数据：01
解析后得到5个遥信数据：
Index＝0001H value＝01H & 0x03=1
Index＝0005H value＝01H & 0x03=0
Index＝0008H value＝00H & 0x03=1
Index＝000aH value＝00H & 0x03=0
Index＝000fH value＝01H & 0x03=1
3.9遥测信息（I格式）
遥测信息常采用短整型或短浮点型数据进行传送。
一个短整型数据（09H）由两个字节的数据值位和一个字节的质量位组成；
一个短浮点型数据（0dH）由四个字节的数据值位和一个字节的质量位组成，下面以短整型数据为例说明：
●序列号连续
Server send：68 3d 00 00 00 00 0d 90 14 00 33 00 07 07 00
0a 00 00 14 00 01 1e 00 00 28 00 01 32 00 00 3c 00 01 46 00 00 50 00 01 5a 00 00 64 00 01 6e 00 00 78 00 01 82 00 00 8c 00 01 96 00 00 a0 00 01
报文解析：带品质描述的遥测
启动字符：68H
后续长度：3dH＝61，指从第3个字节开始的后续报文长度为61个字节。
控制域：00 00 00 00
报文类型：0dH＝13，测量值，遥测。
可变结构限定词：90H=10010000，最高位为1表示连续，90－80＝10，10H＝16，表示有16个遥测数据。
传送原因：14 00=20，响应站召唤。
站址：33 00＝51，站址为51。
信息体起始地址：07 07 00，0707H。
信息元素数据：16个遥测数据。
解析后得到16个遥测数据：
Index＝0707H value＝0aH=10 quality=00
Index＝0708H value＝14H=20 quality=01
……
Index＝0715H value＝96H=150 quality=00
Index＝0716H value＝a0H=160 quality=01

●序列号不连续
Server send：68 1c 00 00 00 00 09 03 03 00 33 00
08 07 00 14 00 01 0f 07 00 5a 00 00 13 07 00 82 00 00
报文解析：带品质描述的遥测。
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：09H＝9，测量值，遥测。
可变结构限定词：03H=00000011，最高位为0表示不连续，03H＝3，表示有3个遥测数据。
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：08 07 00，0708H
第1个信息元素数据值：14 00，0014H＝20
第1个信息元素质量位：01
第2个信息元素地址：0f 07 00，070fH
第2个信息元素数据值：5a 00，005aH＝90
第2个信息元素质量位：00
第3个信息元素地址：13 07 00，0713H
第3个信息元素数据：82 00，0082H＝130
第3个信息元素质量位：00

解析后得到3个遥测数据：
Index＝0708H value＝14H=20 quality=01
Index＝070fH value＝5aH=90 quality=00
Index＝0713H value＝82H=130 quality=00
3.10 SOE信息（I格式）
●单点信息
Server send：68 15 4e 00 12 00 1e 01 03 00 33 00
01 02 00 01 16 23 32 10 13 05 05
报文解析：带时标的单点信息，SOE信息
启动字符：68H
后续长度：15H＝21，指从第3个字节开始的后续报文长度为21个字节。
控制域：4e 00 12 00
报文类型：1eH＝30，带时标的单点信息，soe信息。
可变结构限定词：01H=00000001，最高位为0表示不连续，01H＝1，表示有1个soe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1个信息元素的时标：16 23 32 10 13 05 08
时标解析：第1－2字节表示毫秒，16 23＝8982
第3字节表示分钟，32H＝50
第4字节表示小时，10H＝16
第5字节表示日，13H＝19
第6字节表示月，05H＝5
第7字节表示年，08H＝8

●双点信息
Server send：68 15 c2 01 0c 00 1f 01 03 00 01 00
10 00 00 01 16 23 32 10 13 05 05
报文解析：带时标的双点信息，SOE信息
启动字符：68H
后续长度：15H＝21，指从第3个字节开始的后续报文长度为21个字节。
控制域：c2 01 0c 00
报文类型：1fH＝31，带时标的双点信息，soe信息。
可变结构限定词：01H=00000001，最高位为0表示不连续，01H＝1，表示有1个soe数据。
传送原因：03 00=3,突发（自发）。
站址：01 00＝1，站址为1。
第1个信息元素地址：10 00 00，0010H
第1个信息元素数据：01
第1个信息元素的时标：16 23 32 10 13 05 05
时标解析：第1－2字节表示毫秒，16 23＝8982
第3字节表示分钟，32H＝50
第4字节表示小时，10H＝16
第5字节表示日，13H＝19
第6字节表示月，05H＝5
第7字节表示年，05H＝5

六、说明
报文解析中对S格式和I格式的控制域部分（第3－6字节，4个字节）未做详细说明,传送规约具体含义请参照国标DL/T634.5.101、DL/T634.5.104:2002。