IEC101规约培训
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
NARI Technology Development Lt. Co.
高级工程师
IEC TC57 WG03 Member E-mail:topwang@ Tel: 025-3429900-2843
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
IEC非平衡101规约使用说明
IEC非平衡式101调度一．规约简介使用范围：IEC101调度主站通讯介质:串口二．规约转换内容●当前功能本规约具有转换YC、YX、YM、YK功能三．规约相关信息●当前信息1.“链路地址”/“应用层地址”均代表变电站地址，应由调度主站分配；2.“遥测门槛”：遥测值的变化量超过此值，上送变化遥测；3. “应用层地址采用双字节”：0－应用服务数据单元公共地址采用单字节；1－应用服务数据单元公共地址采用双字节；4. “信息体地址采用3字节”：0－信息体地址2字节表示；1－信息体地址3字节表示；5. “采用单字节确认”：0－确认报文采用短报文方式；1－确认报文采用单字节“0xe5”；6. “装置状态信息体起始地址”：一般不使用，默认值设为0；7. “双点遥信信息体起始地址”/“单点遥信信息体起始地址”/“遥测信息体起始地址”/ “遥脉信息体起始地址”/“步位置信息体起始地址”/“遥控信息体起始地址”由主站确定，此数值应与主站保持一致；8. “装置状态上送数量”：一般不使用，默认值设为0；9. “双点遥信上送数量”/“单点遥信上送数量”/“步位置上送数量”/“遥测上送数量”/“遥脉上送数量”应按调度转发表的实际转发数量填写；10. “单点遥信起始位置1开始”:在调度遥信转发表中单点遥信的实际起时序号；11. “双点遥信占用2个遥信”：0－双点遥信占用1个遥信1－双点遥信占用2个遥信12. “双点遥信占用2个信息体地址”：0－双点遥信占用1个信息体地址1－双点遥信占用2个信息体地址13. “组1起始信息体地址”－"组16结束信息体地址"、“脉冲组1起始信息体地址”－“脉冲组4起始信息体地址”不使用时设为0，使用时与主站端保持一致；14. “遥测系数数量”：默认设为128，需要扩充时根据实际遥测系数个数设定；15. “遥测001系数”－“遥测128系数”：一般不使用，只有主站无法设遥测系数时使用，系数的计算根据主站要求而异。
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。
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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）
IEC101规约
启动方发起通讯，从动方回应此次通讯过程，双 方都知道最终的通讯结果如何。
IEC101规约
服务类型
l 发送 / 无应答（S1） 从动站无须回答启动站的报文，启动站也 不知道从动站是否接收到报文，如校时。
发送 / 确认（S2） 从动站接收后需要向启动站发确认报文 通常用于发送参数、发送控制命令等。
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。
IEC101规约
101帧格式一（固定帧长）
0x10 Link Control Link Address Check Code
0x16
固定帧长帧格式：
l 长度固定恒为5个字符 l 0x10－－启动字符 l Link Control－－链路控制域 l Link Address－－链路地址域 l Check Code－－校验和，Link
04 信息体地址：0x0704 07 0a 信息体地址：0x0704 64 遥测值：0x640a 0b 信息对象地址：0x0705 73 遥测值：0x730b 73 信息对象地址：0x0706 02 遥测值：0x0273
IEC101规约
1级数据－总召唤遥信
68 L L 68 L.C
L.A A.D CS 16
有1级数据上传 1级数据上传
IEC101规约
请求2级数据
主站
召唤2级数据
召唤2级数据
子站
有2级数据上传 无所请求的数据
IEC101规约
遥控过程
遥控选择报文 召唤1级数据 遥控执行/取消 召唤1级数据
确认报文 遥控选择确认
确认报文 遥控执行/取消 确认
IEC101规约培训
IEC101典型报文解析（二）
归一化测量值报文分析（0x09）：
68 15 15 68 08 01 09 03 03 01 41 40 60 28 00 44 40 c0 27 00 47 40 00 28 00 36 16
该段报文第七字节0x09为类型标识：表示归一化测量值 第八个字节为0x03为可变帧结构限定词：表示有三个信息，高位为零表示
固定报文头lengthbyte固定报文尾数据单元标识信息体1信息体nasdu报文类型标识一typeidentification1不带时标的单点信息mspna12带时标的单点信息mspta13不带时标的双点信息mdpna14带时标的双点信息mdpta15不带时标的步位置信息mstna16带时标的步位置信息mstta1732位比特串mbona18带时标的32位比特串mbota19归一化测量值mmena110带时标的归一化测量值mmeta111标度化测量值mmenb112带时标的标度化测量值mmetb1报文类型标识二typeidentification13不带时标的短浮点测量值mmenc114带时标的短浮点测量值mmetc115不带时标的累计量mitna116带时标的累计量mitta117带时标的继电保护设备事件mepta118带时标的继电保护设备成组启动事件meptb119带时标的继电保护设备成组输出信息meptc120带变位检出的成组单点信息mpsna121不带品质描述的归一化测量值mmend130带cp56时标的单点信息msptb131带cp56时标的双点信息mdptb132带cp56时标的步位置信息msttb1报文类型标识三typeidentification33带cp56时标的32比特串mbotb134带cp56时标的归一化测量值mmetd135带cp56时标的标度化测量值mmete136带cp56时标的短浮点测量值mmetf137带cp56时标的累计量mittb138带cp56时标的继电保护设备事件meptd139带cp56时标的继电保护设备成组启动事件mepte140带cp56时标的继电保护设备成组输出信息meptf170站端初始化结束meina1以上都是rtu向主站上送的报文类型报文类型标识四typeidentification控制命令45单点命令cscna146双点命令cdcna147步调节命令crcna148归一化设定值命令csena149标度化设定值命令csenb150短浮点设定值命令csenc15132比特串命令cbona1rtu须逐条对命令用相同报文确认报文类型标识五typeidentification系统命令100站总召唤命令cicna1101计数量召唤命令ccina1102读命令crdna1103时钟同步命令ccsna1104测试命令ctsna1105复位进程命令crpna1106延时获得
IEC101规约介绍复习过程
I E C101规约介绍IEC870-5-101规约介绍1.概述本篇介绍主站和RTU之间通讯的IEC870-5-101规约，该规约有两种传输方式：平衡式和非平衡式传输，在点对点和多个点对点的全双工通道结构中采用平衡式传输方式，在其它通道结构中只采用非平衡式传输方式。
平衡式传输方式中101规约是一种“问答+循环”式规约，即主站端和子站端都可以作为启动站；而当其用于非平衡式传输方式时101规约是问答式规约，只有主站端可以作为启动站。
2.帧格式简单说明2.1固定帧长格式2.2可变帧长格式2.3长度L长度L包括控制域、地址域、用户数据区的字节数，为二进制数。
2.4控制域（C）的定义RES：备用PRM：启动报文位 =0：从动站,报文为确认报文或响应报文。
=1：启动站，报文为发送或请求报文。
FCB：帧计数位：启动站向从动站传输启动站向从动站传输新一轮的发送/确认、请求/响应服务时，将前一轮FCB取相反值。
FCV：帧计数有效位：启动站向从动站传输=0：表示FCB变化无效。
=1：表示FCB变化有效。
ACD：要求访问位：主站做从动站时ACD位无实际意义，ACD=0。
子站做从动站时ACD=0：表示子站无1级用户数据；ACD=1：表示子站有1级用户数据，希望向主站传输。
DFC：数据流控制位：从动站向启动站传输=0：表示子站可以继续接收数据。
=1：表示子站数据区满，无法接收新数据。
功能码（D3—D0）：功能码范围为0—15（00H—0FH）。
2.5链路地址域链路地址域为子站站址。
2.6帧检验和帧检验和是控制、地址、用户数据区所有字节的算术和（不考虑溢出位即256模和）。
2.7 应用服务数据单元结构在监视方向上的过程信息类型标识＝TYPE IDENTIFICATION：＝UI8[1..8]<0..44><0>：= 未定义<1>：= 单点信息 M_SP_NA_1<2>：= 带时标的单点信息 M_SP_TA_1<3>：= 双点信息 M_DP_NA_1<4>：= 带时标的双点信息 M_DP_TA_1<5>：= 步位置信息 M_ST_NA_1<6>：= 带时标的步位置信息 M_ST_TA_1<7>：= 32比特串 M_BO_NA_1<8>：= 带时标的32比特串 M_BO_TA_1<9> ：= 测量值, 规一化值 M_ME_NA_1<10> ：= 测量值，带时标的规一化值 M_ME_TA_1<11> ：= 测量值, 标度化值 M_ME_NB_1<12> ：= 测量值, 带时标的标度化值 M_ME_TB_1<13> ：= 测量值, 短浮点数 M_ME_NC_1<14> ：= 测量值, 带时标的短浮点数 M_ME_TC_1<15> ：= 累计量 M_IT_NA_1<16> ：= 带时标的累计量 M_IT_TA_1<17> ：= 带时标的继电保护设备事件 M_EP_TA_1<18> ：= 带时标的继电保护设备成组启动事件 M_EP_TB_1<19> ：= 带时标的继电保护设备成组输出电路信息 M_EP_TC_1<20> ：= 带变位检出的成组单点信息 M_PS_NA_1<21> ：= 测量值, 不带品质描述词的规一化值 M_ME_ND_1<22..29> ：= 为将来兼容定义保留<30> ：= 带CP56Time2a时标的单点信息 M_SP_TB_1<31> ：= 带CP56Time2a时标的双点信息 M_DP_TB_1<32> ：= 带CP56Time2a时标的步位置信息 M_ST_TB_1<33> ：= 带CP56Time2a时标的32比特串 M_BO_TB_1<34> ：= 带CP56Time2a时标的测量值, 规一化值 M_ME_TD_1<35> ：= 带CP56Time2a时标的测量值, 标度化值 M_ME_TE_1<36> ：= 带CP56Time2a时标的测量值, 短浮点数 M_ME_TF_1<37> ：= 带CP56Time2a时标的累计量 M_IT_TB_1<38> ：= 带CP56Time2a时标的继电保护设备事件 M_EP_TD_1<39> ：= 带CP56Time2a时标的继电保护设备成组启动事件 M_EP_TE_1<40> ：= 带CP56Time2a时标的继电保护设备成组输出电路信息M_EP_TF_1<41..44> ：= 为将来兼容定义保留在控制方向的过程信息类型标识=TYPE IDENTIFICATION：=UI8[1..8]<45..69>CON<45>：= 单点命令 C_SC_NA_1CON<46>：= 双点命令 C_DC_NA_1CON<47>：= 步调节命令 C_RC_NA_1CON<48>：= 设定值命令, 规一化值 C_SE_NA_1CON<49>：= 设定值命令, 标度化值 C_SE_NB_1CON<50>：= 设定值命令, 短浮点数 C_SE_NC_1CON<51>：= 32比特串 C_BO_NA_1<52..69> ：= 为将来兼容定义保留在监视方向的系统命令类型标=TYPE IDENTIFICATION=：=UI8[1..8]<70..99><70>：= 初始化结束 M_EI_NA_1<71..99>：= 为将来兼容定义保留在控制方向的系统命令类型标识=TYPE IDENTIFICATION：=UI8[1..8]<100..109>CON<100>：= 总召唤命令 C_IC_NA_1CON<101>：= 计数量召唤命令 C_CI_NA_1CON <102>：= 读命令 C_RD_NA_1CON<103>：= 时钟同步命令 C_CS_NA_1CON<104>：= 测试命今 C_TS_NA_1注：在控制方向标上(CON) 的应用服务数据单元是被确认的应用服务,在监视方向形成镜像,但传送原因不同. 这些镜像的应用服务数据单元用来作为肯定/否定认可(验证) 。
IEC101规约介绍讲解
从动站至启 动站
FCB： 帧计数位： • 帧计数位0或1，是每个站连续的发送/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。
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）
串行远动通信
控制站和被控站的接口和连接
物理层（DCE）
线路耦合器将比特串行数据从链路层要求的 形式变换为线路传输要求的形式，线路耦合器 的典型任务如下： －变换信号；
1. 2002版增加了链路确认过程。 2. 2002版信息对象地址范围扩大。
IEC60870-5系列标准
•基本标准（共分5篇）
第一篇 第二篇 第三篇 第四篇 第五篇 60870-5-1 60870-5-2 60870-5-3 60870-5-4 60870-5-5 传输帧格式 链路传输规约 应用数据的一般结构 应用信息元素定义和编码 基本应用功能
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。
101远动规约讲解
由于采用变化信息传送策略，应答式规约对通道的要求较高， 因为一次通信失败会带来比较大的损失。 应答式规约往往采用整帧校验的方式。
应答式规约一般适用于多个从站和一个主站间进行数据传输。
1.5 IEC系列配套协议
IEC60870-5家族相关标准
－1 传输帧格式
－2
－3 －4 IEC60870-5
1.2 规约的分类 循环传送（CDT）规约 设备规约：WYZ,SYZ,YDZ 准标准规约：西南CDT,东北CDT 标准规约：DL451-91 串行规约 扩展规约：XT9702、DISA 问答式（POLLING）规约 引进系统所带规约：1801/U4F/SIEMENS 标准规约：DNP/IEC60870 网络规约 行业规约：DL476-92 国际标准规约：DNP/IEC60870-5-104、TASE2.0、 IEC61850
2.1 IEC101规约的基本规则 防止报文丢失和重复传送
用于发送确认和发送响应服务。
启动站发送报文后，从动站的确认报文或响应报文受干扰， 启动站未收到正确的确认或响应报文，或在最大超时间隔
内未收到报文，则启动站重发原发送报文，最大重传送次 数是个规定参数。（在配套标准中为3 ）。
从动站收到启动站的发送帧，并向启动站发送确认帧或响 应帧，同时将确认帧或响应帧保存。如下一次接收到的发 送帧的帧计数位的值不同，即将保存帧清除。否则将保存 帧重发。
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。
循环传送式规约采用遥信变位优先插入传送的方式，重要 数据发送周期短，大大提高了事故信息传送的相应速度， 实时性强。由于采用现场数据不断循环上报的策略，帧长 度随被测点的增加而增加，一般数据发送周期长，实时性 较差，主站对一般遥测量变化的响应速度慢。 只能传送512路遥信和256路遥测，64路遥脉。 允许多个厂站和多个主站间进行数据传输，通道必须采用 全双工通道，并且不允许多台RTU共线，只能采用点对点 的方式连接，通道占用率高。如有下行信号，需要上、下 行两条通道。
IEC101规约介绍复习过程
I E C101规约介绍IEC870-5-101规约介绍1.概述本篇介绍主站和RTU之间通讯的IEC870-5-101规约，该规约有两种传输方式：平衡式和非平衡式传输，在点对点和多个点对点的全双工通道结构中采用平衡式传输方式，在其它通道结构中只采用非平衡式传输方式。
平衡式传输方式中101规约是一种“问答+循环”式规约，即主站端和子站端都可以作为启动站；而当其用于非平衡式传输方式时101规约是问答式规约，只有主站端可以作为启动站。
2.帧格式简单说明2.1固定帧长格式2.2可变帧长格式2.3长度L长度L包括控制域、地址域、用户数据区的字节数，为二进制数。
2.4控制域（C）的定义RES：备用PRM：启动报文位 =0：从动站,报文为确认报文或响应报文。
=1：启动站，报文为发送或请求报文。
FCB：帧计数位：启动站向从动站传输启动站向从动站传输新一轮的发送/确认、请求/响应服务时，将前一轮FCB取相反值。
FCV：帧计数有效位：启动站向从动站传输=0：表示FCB变化无效。
=1：表示FCB变化有效。
ACD：要求访问位：主站做从动站时ACD位无实际意义，ACD=0。
子站做从动站时ACD=0：表示子站无1级用户数据；ACD=1：表示子站有1级用户数据，希望向主站传输。
DFC：数据流控制位：从动站向启动站传输=0：表示子站可以继续接收数据。
=1：表示子站数据区满，无法接收新数据。
功能码（D3—D0）：功能码范围为0—15（00H—0FH）。
2.5链路地址域链路地址域为子站站址。
2.6帧检验和帧检验和是控制、地址、用户数据区所有字节的算术和（不考虑溢出位即256模和）。
2.7 应用服务数据单元结构在监视方向上的过程信息类型标识＝TYPE IDENTIFICATION：＝UI8[1..8]<0..44><0>：= 未定义<1>：= 单点信息 M_SP_NA_1<2>：= 带时标的单点信息 M_SP_TA_1<3>：= 双点信息 M_DP_NA_1<4>：= 带时标的双点信息 M_DP_TA_1<5>：= 步位置信息 M_ST_NA_1<6>：= 带时标的步位置信息 M_ST_TA_1<7>：= 32比特串 M_BO_NA_1<8>：= 带时标的32比特串 M_BO_TA_1<9> ：= 测量值, 规一化值 M_ME_NA_1<10> ：= 测量值，带时标的规一化值 M_ME_TA_1<11> ：= 测量值, 标度化值 M_ME_NB_1<12> ：= 测量值, 带时标的标度化值 M_ME_TB_1<13> ：= 测量值, 短浮点数 M_ME_NC_1<14> ：= 测量值, 带时标的短浮点数 M_ME_TC_1<15> ：= 累计量 M_IT_NA_1<16> ：= 带时标的累计量 M_IT_TA_1<17> ：= 带时标的继电保护设备事件 M_EP_TA_1<18> ：= 带时标的继电保护设备成组启动事件 M_EP_TB_1<19> ：= 带时标的继电保护设备成组输出电路信息 M_EP_TC_1<20> ：= 带变位检出的成组单点信息 M_PS_NA_1<21> ：= 测量值, 不带品质描述词的规一化值 M_ME_ND_1<22..29> ：= 为将来兼容定义保留<30> ：= 带CP56Time2a时标的单点信息 M_SP_TB_1<31> ：= 带CP56Time2a时标的双点信息 M_DP_TB_1<32> ：= 带CP56Time2a时标的步位置信息 M_ST_TB_1<33> ：= 带CP56Time2a时标的32比特串 M_BO_TB_1<34> ：= 带CP56Time2a时标的测量值, 规一化值 M_ME_TD_1<35> ：= 带CP56Time2a时标的测量值, 标度化值 M_ME_TE_1<36> ：= 带CP56Time2a时标的测量值, 短浮点数 M_ME_TF_1<37> ：= 带CP56Time2a时标的累计量 M_IT_TB_1<38> ：= 带CP56Time2a时标的继电保护设备事件 M_EP_TD_1<39> ：= 带CP56Time2a时标的继电保护设备成组启动事件 M_EP_TE_1<40> ：= 带CP56Time2a时标的继电保护设备成组输出电路信息M_EP_TF_1<41..44> ：= 为将来兼容定义保留在控制方向的过程信息类型标识=TYPE IDENTIFICATION：=UI8[1..8]<45..69>CON<45>：= 单点命令 C_SC_NA_1CON<46>：= 双点命令 C_DC_NA_1CON<47>：= 步调节命令 C_RC_NA_1CON<48>：= 设定值命令, 规一化值 C_SE_NA_1CON<49>：= 设定值命令, 标度化值 C_SE_NB_1CON<50>：= 设定值命令, 短浮点数 C_SE_NC_1CON<51>：= 32比特串 C_BO_NA_1<52..69> ：= 为将来兼容定义保留在监视方向的系统命令类型标=TYPE IDENTIFICATION=：=UI8[1..8]<70..99><70>：= 初始化结束 M_EI_NA_1<71..99>：= 为将来兼容定义保留在控制方向的系统命令类型标识=TYPE IDENTIFICATION：=UI8[1..8]<100..109>CON<100>：= 总召唤命令 C_IC_NA_1CON<101>：= 计数量召唤命令 C_CI_NA_1CON <102>：= 读命令 C_RD_NA_1CON<103>：= 时钟同步命令 C_CS_NA_1CON<104>：= 测试命今 C_TS_NA_1注：在控制方向标上(CON) 的应用服务数据单元是被确认的应用服务,在监视方向形成镜像,但传送原因不同. 这些镜像的应用服务数据单元用来作为肯定/否定认可(验证) 。
IEC101(104)规约入门培训(免费)
址、应用层数据所有数据累加和的256模值 • Application data－－应用层数据域 • 0x16－－结束字符
13
规约链路层
索引
链路控制域 顾名思义是链路控制域用于链路控制。 链路控制在两个方向分别定义。 链路控制在平衡和非平衡模式下分别定义。 链路控制域占1个字节。
68 L L 68 L.C
L.A A.D CS 16
09 归一化遥测量 02 SQ：0信息对象序列；2个信息对象 03 传输原因：突变 01 应用层公共地址01 01 信息对象地址：0x0701 07 遥测值：0x640a 0a 品质描述：00 64 00 05 信息对象地址：0x0705 07 遥测值：0x730b 0b 品质描述：00 73 00
17
链路层控制域功能码（平衡模式）
启动方向
从动方向
功能码和服务
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
<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
<9>请求链路状态
<11>响应：链路状态
18
规约应用层
索引
0x68 Len Len 0x68 Link Control Link Address Application Data Check Code 0x16
IEC-103
与站内继电保护 设备间通讯
厂站与调度主站
IEC101规约介绍
IEC101规约介绍
IEC101规约主要用于电力系统自动化监控中，实现子站与主站之间的数据交换和通信。
子站主要负责采集电网的实时数据和运行状态信息，而主站则负责对子站进行控制和监控。
IEC101规约确保了子站和主站之间的稳定和可靠的双向通信。
在直接序列通信中，数据是通过串行通信线路传输的，通信速率通常在300至9600比特/秒之间。
直接序列通信主要适用于简单的、点对点的通信情况，通信距离较短。
在IEC 101规约中，数据的传输以信息报元单元（Information Object Unit，简称IOU）为单位。
每个IOU包含一个信息对象组（Information Object Group，简称IOG）或一个信息对象（Information Object，简称IO）。
IOG包含一个或多个信息对象，而IO是信息报文的基本单元。
IEC101规约中定义了多种命令和传输服务，用于不同的应用场景。
其中，主站可以向子站发送控制命令，如遥控命令、遥调命令等，以实现对电网设备的控制操作。
主站还可以向子站发送读命令或写命令，以读取或写入子站的参数和数据。
总之，IEC101规约是一种用于传输电能信息的通信规约，实现了电力系统中子站和主站之间的稳定和可靠的双向通信。
它是电力系统自动化监控中使用最广泛的通信规约之一，为电力系统的正常运行和管理提供了可靠的技术支持。
IEC101规约入门培训
址、应用层数据所有数据累加和的256模值 • Application data－－应用层数据域 • 0x16－－结束字符
规约链路层
索引
链路控制域 顾名思义是链路控制域用于链路控制。 链路控制在两个方向分别定义。 链路控制在平衡和非平衡模式下分别定义。 链路控制域占1个字节。
101规约的两个版本
链路地址长度
97版 1个字节
传输原因长度 1个字节
应用层公共地址 长度
1个字节
信息体地址长度 2个字节
信息体时间
3字节
路漫漫其悠远
或3个字节 3字节或7字节
培训大纲
IEC-101规约
路漫漫其悠远
索引
路漫漫其悠远
1. 体系结构 2. 规约链路层 3. 规约应用层 4. 应用服务 5. 常见帧解析 6. 97版和02版差异
体系结构
应用层 表示层 会话层 传输层 网络层 链路层 物理层
OSI七层
路漫漫其悠远
应用层 链路层 物理层
101三层
索引
应用层 传输层 网络层 链路层 物理层
104规约
几点说明
启动站和从动站
➢ 发起通讯的一方为启动站 ➢ 响应服务的一方为从动站
平衡传输传输和非平衡传输
➢ 平衡传输：双方都可发起通讯过程 ➢ 非平衡传输：一方发起通讯，另一方响应
链路地址 链路地址是子站的标识。 主站下发的报文中，标识接收站。 子站上传时，标识发送站。 链路地址域占1个字节。
路漫漫其悠远
链路层控制域（非平衡模式）
101规约培训
101规约培训一、适用范畴网络拓扑结构本规约适用的网络拓扑结构为点对点、多点对点、多点共线、多点环形、多点星形等，通道能够是全双工或半双工的情形。
2、传输方式传输方式分为非平稳方式和平稳方式传输两种。
非平稳方式传输：只有主站启动各种链路传输服务，子站只有当主站要求时才传输。
这种传输方式关于所有网络结构都可适用。
然而在点对点和多点对点的网络结构中，非平稳方式传输没有充分发挥这种网络的内在潜力。
平稳方式传输：主站和子站能够同时启动链路传输服务，因此必须有一对全双工的通道。
那个地点规定关于点对点和多点对点的网络结构采纳平稳方式传输，关于多点共线、多点环形和多点星形的网络结构采纳非平稳方式传输。
帧格式本规约采纳的帧格式为FT1.2异步式字节传输帧格式FT1.2可变帧长帧格式其具体格式如下传输规定：线路闲暇状态为1每个字符有1位启动位（0），8位数据位，1位偶校验位，1位停止位（1）每个字符间无需线路闲暇间隔。
两帧之间的线路闲暇间隔最少为33位帧长度L包括操纵域、地址域、用户数据的字节总数，L最大为250帧校验和为操纵域、地址域、用户数据中所有字节的算术和（不考虑溢出）接收校验由串行接口芯片检查每个字符的启动位、停止位、偶校验位校验两个启动字符应一致、两个L值应一致，接收字符数L+6、帧校验和、终止字符无差错则数据有效。
在校验中，若检出一个差错，则舍弃此帧数据。
FT1.2固定帧长帧格式具体格式如下：传输规定：（1）线路闲暇状态为1（2）每个字符有1位启动位（0），8位数据位，1位偶校验位，1位停止位（1）（3）每个字符间无需线路闲暇间隔。
（4）两帧之间的线路闲暇间隔最少为33位（5）无帧长度L（6）帧校验和为操纵域、地址域中所有字节的算术和（不考虑溢出）（7）接收校验由串行接口芯片检查每个字符的启动位、停止位、偶校验位检查启动字符、终止字符以确定此帧长度是否正确检查校验和在校验中，若检出一个差错，则舍弃此帧数据。
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。
IEC101规约学习笔记
IEC60870-5-101（国标2002版）规约学习笔记IEC101（FT1.2）可变帧长格式：IEC101（FT1.2）固定帧长格式：IEC101（FT1.2）单控制字符：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。
ACD：要求访问位=1：子站要求传送1级数据；=0：子站无1级数据要求传输。
DFC：数据流控制位=0：表示子站可以接收后续报文；=1：表示子站不能再继续接收后续报文，将会导致数据缓冲区溢出。
ASDU结构说明（1）类型标示：ASDU中的第一个八位位组，定义了后续信息对象的结构、类型和格式。
定义为TYPE IDENTIFICATION := UI8[1..8]<1..255>监视方向上的过程信息（子站 主站）：UI8[1..8] <0..44>附：CP56Time2a时标格式如下：Milliseconds = UI16[1..16]<0..59999>Minutes = UI6[17..22]<0..59>RES1 = Reserve1 = BS1[23]IV = Invalid = BS1[24]<0..1> (IV<0> = 有效；IV<1> = 无效。
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P-ME-NA-1 P-ME-NB-1 P-ME-NC-1 P-AC-NA-1
F-FR-NA-1 F-SR-NA-1 F-SC-NA-1 F-LS-NA-1 F-AF-NA-1 F-SG-NA-1 F-DR-NA-1
常用报文类型
《1》不带时标的单点信息 《9》归一化测量值 《13》不带时标的短浮点测量值 《20》带变位检出的成组单点信息 《30》带CP56时标的单点信息 《46》双点命令 《49》标度化设定值命令
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
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
IEC101典型报文解析（三）
不带时标的短浮点测量值报文分析（0x0d）： 68 09 09 68 08 01 0d 01 03 01 07 40 a4 70 bf 41 10 86 16 该段报文第七字节0x01为类型标识：表示不带时标的短浮点
测量值 第八个字节为0x01为可变帧结构限定词：表示只有一个信息。 第九个字节为0x03为传输原因：表示突发信息。 第十一、十二个字节为信息体地址：为0x4007 第十三个字节为该信息体地址测量值为： a4 70 bf 41 该段报文解释为：遥测0x4007的值为a4 70 bf 41 ，该值不能
IEC101典型报文解析（一）
不带时标的单点信息报文分析（0x01）： 68 09 09 68 28 01 01 01 03 01 22 01 01 53 16 该段报文第七字节0x01为类型标识：表示不带时标的单点信
息 第八个字节为0x01为可变帧结构限定词：表示只有一个信息。 第九个字节为0x03为传输原因：表示突发信息。 第十一、十二个字节为信息体地址：为0x0122 第十三个字节为该信息体地址的状态：为01 该段报文解释为：0x0122该信息体地址的状态变为合位
• 固定帧长报文
10H
控制域
链路地址
帧校验和
16H
D7 D6
D5 D4
D3-D0
帧计数位 帧计数有效
启动标志 请求访问 数据流控制 功能码
FCB
IEC101的可变帧长报文
• 可变帧长
• 应用服务数据单元（ASDU）
68H
类型标识
Length
固定报文头 可变结构限定词
Length
传送原因
68H
服务单元公共地址
固定报文尾
信息体时标
。。。。。
数据单元标识 信息体1 信息体n
信息体地址 (Information Object Address)
• 1个、2个 或3个Byte， 按需选用
• 分别能表示255个、 65535个、16777215个 信息量
• 每个信息都有一个确定 的地址，不重叠
• 先低后高存放 • 地址00是特殊用途
这三个信息的地址不连续。 第十一、十二个字节为第一个信息体地址：为0x4041 第十三、十四个字节为该信息体地址的遥测值：0x2860 第十五个字节为质量位，现阶段多数厂家都送0 该段报文解释为：该帧共有三个遥测量上送，信息体地址分别为0x4041、
0x4044、0x4047，他们的值分别为： 0x2860 、0x27c0、0x2800
• 信息体地址(Information Object Address) • 信息元素(Information Elements)
IEC101协议 重点内容回顾
• 什么是IEC101 • IEC家族相关标准 • IEC101选用模型 • IEC101的帧格式 • IEC101协议的功能码 • 传送原因 • 。。。。。
〈13〉文件传输
〈47〉未知的信息对象地址
IEC101的可变帧长报文
• 可变帧长
• 应用服务数据单元（ASDU）
68H
类型标识
Length
固定报文头 可变结构限定词
Length
传送原因
68H
服务单元公共地址
控制域 链路地址
Length Byte 信息体地址
应用服务数据单元 ASDU
信息体元素
帧校验和 16H
• 应用服务数据单元（ASDU）
68H
类型标识
Length
固定报文头 可变结构限定词
Length
传送原因
68H
服务单元公共地址
控制域 链路地址
Length Byte 信息体地址
应用服务数据单元 ASDU
信息体元素
帧校验和 16H
固定报文尾
信息体时标
。。。。。
数据单元标识 信息体1 信息体n
可变结构限定词
M-SP-NA-1 M-SP-TA-1 M-DP-NA-1 M-DP-TA-1 M-ST-NA-1 M-ST-TA-1 M-BO-NA-1 M-BO-TA-1 M-ME-NA-1 M-ME-TA-1 M-ME-NB-1 M-ME-TB-1
报文类型标识（二） (Type Identification)
《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
IEC101的可变帧长报文
• 可变帧长
• 应用服务数据单元（ASDU）
68H
类型标识
Length
固定报文头 可变结构限定词
Length
传送原因
68H
服务单元公共地址
控制域 链路地址
Length Byte 信息体地址
应用服务数据单元 ASDU
信息体元素
帧校验和 16H
固定报文尾
信息体时标
。。。。。
数据单元标识 信息体1 信息体n
直接算出，程序算出。
IEC101典型报文解析（四）
带CP56时标的单点信息报文分析（0x1e）： 68 10 10 68 08 01 1e 01 05 01 08 00 01 6f 4a 06 09 04 0c 05 14
(Variable structure qualifier)
一个字节内容
Байду номын сангаас
D7 D6
D0
SQ
信息对象数目
SQ=0：离散的信息报告 SQ=1：顺序的信息报告
信息对象数目的个数是0-127； 一包报文中所含的信息（YC、YX 等）的数目
IEC101的可变帧长报文
• 可变帧长
• 应用服务数据单元（ASDU）
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向主站上送的报文类型
报文类型标识（四） (Type Identification)
控制命令
《45》单点命令
概要介绍IEC系列协议（一）
• 什么是IEC101，它能解决哪些问题
远动设备及系统传输规约第101篇-基本远 动任务 问答方式（Polling） 上行信息：遥测，遥信，遥脉，终端设备 状态 下行信息：遥控，设点，对时 信息量大（3 byte地址），传输机制成熟。
概要介绍IEC系列配套协议（三）
• IEC家族相关标准
M-SP-NA-1 M-ME-NA-1 M-ME-NC-1 M-PS-NA-1 M-SP-TB-1 C-DC-NA-1 C-SE-NB-1
IEC101-2002规约中四遥的信息体起始地址为：
遥信：0x0001
遥测：0x4001
遥控：0x6001
遥调：0x6201
IEC101的可变帧长报文
• 可变帧长
《13》不带时标的短浮点测量值 《14》 带时标的短浮点测量值 《15》不带时标的累计量 《16》 带时标的累计量 《17》带时标的继电保护设备事件 《18》带时标的继电保护设备成组启动事件 《19》带时标的继电保护设备成组输出信息 《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
IEC101规约培训
IEC101协议重点内容回顾
• IEC101协议的基本规则 • IEC101协议的功能码(Function Code)定义 • 报文类型标识(Type Identification) • 可变结构限定词(Variable structure qualifier) • 传送原因(Cause) • 应用服务单元公共地址(Common Address)
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
RTU须逐条对命令用相同报文确认
报文类型标识（五） (Type Identification)
68H
类型标识
Length
固定报文头 可变结构限定词
Length
传送原因
68H
服务单元公共地址
控制域 链路地址
Length Byte 信息体地址