电力系统通信规约培训(南瑞继保)
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• • • • • • • • • • • • • • M_SP_NA_1 M_DP_NA_1 M_ME_NA_1 M_ME_NB_1 M_ME_NC_1 M_IT_NA_1 M_PS_NA_1 M_ME_ND_1 M_SP_TB_1 M_DP_TB_1 M_ME_TD_1 M_ME_TE_1 M_ME_TF_1 M_IT_TB_1 单位遥信 双位遥信 归一化遥测值 标度化遥测值 短浮点遥测值 累计量 成组单位遥信 归一化遥测值 单位遥信（SOE） 双位遥信（SOE） 归一化遥测值 标度化遥测值 短浮点遥测值 累计量 带品质描述不带时标 带品质描述不带时标 带品质描述不带时标 带品质描述不带时标 带品质描述不带时标 带品质描述不带时标 带变位检出标志 不带品质描述不带时标 带品质描述带绝对时标 带品质描述带绝对时标 带品质描述带绝对时标 带品质描述带绝对时标 带品质描述带绝对时标 带品质描述带绝对时标 1 3 9 11 13 15 20 21 30 31 34 35 36 37
ASDU公共地址
8 7 6 5 站 4 址 3 2 1
IEC60870-5-101规约ASDU
传送原因
1：周期，循环 2：背景扫描 3：突发，自发 4：初始化 5：请求 6：激活 7：激活确认 8：停止激活 9：停止激活确认 10：激活终止 20：响应站召唤 21~36：响应组召唤 37：响应累计量站召唤 44：未知的类型标识 45：未知的传送原因 46：未知的ASDU公共地址 47：未知的信息对象地址
欢迎
电力系统常用远动规约介绍
前置规约概述
• 规约的含义（通信双方约定的数据、控制命令 等的表示及传输规则，相当于语言） • 前置规约的分类（CDT与POLLING、串口与网络、 平衡方式和非平衡方式） • 常 用 前 置 规 约 简 介 （ CDT 、 DISA 、 XT9702 、 IEC60870-5-101 、 IEC60870-5-104 、 DNP 、 SC1801 、S5、μ4F) • 几个基本概念（接收和转发 、监听与共线、 上行与下行、原码与报文、通道、站址）
IEC60870-5-101规约相关名词
• • • • • • • • 信息元素 • 一级数据 • 二级数据 • 启动方向位（PRM） • 帧计数位（FCB） 帧计数有效位（FCV） • • 请求访问位（ACD） 数据流控制位(DFC) 链路功能码 应用功能码 传送原因 归一化值（需要系数转 换） 标度化值 短浮点数
IEC60870-5-104规约帧格式
基 本 格 式
APDU长度 68H APDU长度 控制域字节1 控制域字节2 控制域字节3 控制域字节4 IEC60870-5-101 和IEC60870-5104定义的ASDU APDU APCI
前置规约基本要求
• • • • • • • 传输效率高 重要数据优先传送 容错性好，有重传机制，对通道质量要求不高 实现方便 易于理解和掌握，不易引起歧义 适用于多种通信拓扑结构(监听和共线） 可扩展性好
前置规约主要任务
• 数据传输（遥测、遥信、电度量、COS、SOE） • 控制命令（遥控、遥调） • 特殊功能（对时、传送计划值、参数下载、文 件传输、监视设备运行状态等）
IEC60870-5-101规约通信报文解释
IEC60870-5-101规约通信报文解释
IEC60870-5-101典型传输过程分析
• • • • • • 站初始化 总召唤与组召唤 正常查询方式采集数据过程 时钟同步 遥控过程 遥调过程
IEC60870-5-101典型传输过程分析
主站初始化
IEC60870-5-101典型传输过程分析
规一化值 标度化值 短浮点数
45 46 47 48 49 50 70 100 101 103 104 105
IEC60870-5-101规约ASDU
可变结构限定词
8 SQ 7 6 5 数 4 目 3 2 1 SQ=1 顺序传输 SQ=0 单个传输
传送原因
8 T 7 P/N 6 5 原 4 因 3 2 1 P/N=1 否定确认 T=1 试验 T=0 未试验 P/N=0 肯定确认
IEC60870-5-101规约ASDU
信息元素
• • • • 信息元素是信息体中重要内容 不同的信息元素占用的字节数不同 一个ASDU只能包含一类信息元素 种类繁多（遥信、遥测、累计量、遥控、 设点、档位调节、限定词） • 可按优先级别进行分类（一类、二类） • 可按要求进行分组，方便分组召唤
IEC60870-5-101规约ASDU
IEC60870-5-101规约ASDU
信息体
• 信息对象地址 • 信息元素 • 信息时标
信息对象地址
8 7 6 5
4
3
2wenku.baidu.com
1
信息对象地址低字节 信息对象地址高字节
IEC60870-5-101规约ASDU
• • • • • • • • 遥信信息 1H~1000H 继电保护信息 1001H~4000H 遥测信息 4001H~5000H 遥测参数信息 5001H~6000H 遥控信息 6001H~6200H 设定信息 6201H~6400H 累计量信息 6401H~6600H 分接头位置信息 6601H~6700H 4096个 12288个 4096个 4096个 512个 512个 512个 256个
IEC60870-5-101规约介绍
• 国 内 编 号 DL634-1997( 老 ） 、 DL/T634.51012002（新），简称IEC101规约，问答式规约 • 应用环境（变电站与控制中心之间串行数据通 信、一般采用非平衡方式、适用波特率 300~9600bps) • 帧格式（单个字节、固定帧长、可变帧长） • 校验方式（链路层偶校验、应用层和校验）
信息对象时标
• • • • 两字节时标（0~59999ms） 三字节时标（分+ 0~59999ms ） 七字节时标（绝对时标，年~毫秒） 建议使用长时标以确保信息的正确与 完整
IEC60870-5-101规约ASDU
常用数据格式
带品质描述词的单位遥信信息 8 7 6 5 4 3 2 1
IV
NT
SB
总召唤
IEC60870-5-101典型传输过程分析
IEC60870-5-101典型传输过程分析
IEC60870-5-101典型传输过程分析
IEC60870-5-101规约常见问题分析
• • • • SOE的时标问题 帧计数位问题 同时有不同级别数据问题 总召唤与组召唤的使用问题
IEC60870-5-104规约介绍
IEC60870-5-101规约ASDU
双命令遥控信息（DCO）
8
S/E
7
6
Q
5
4 U
3
2
1 DCS
• DCS遥控状态（0，3-非法控制、1-控分、2控合） • QU遥控输出方式（0-被控站内部确定、1-短 脉冲方式、2-长脉冲方式、3-持续脉冲方式、 其它-未定义） • S/E遥控选择标志（0-遥控执行和执行确认、 1-遥控选择和选择确认）
IEC60870-5-104规约相关名词
• K（发送方未被确认的I格式帧的最大数目，12） • W（接受方最多收到未给出确认的I格式帧的最 大数目，8） • t0（网络建立链接超时时间，30s） • t1（发送或测试APDU的超时时间,15s） • t2（接收方无数据报文时确认的超时时间,10s） • t3 （ 通 道 长 期 空 闲 时 发 送 测 试 帧 的 超 时 时 间,20s）
BL
保
留
SPI
• • • • •
SPI（0-分、1-合） BL（0-未被封锁、1-被当地封锁） SB（0-未被取代、1-被人工设置或取代） NT（0-当前值、1-非当前值） IV（0-状态有效、1-状态无效）
IEC60870-5-101规约ASDU
带品质描述词的双位遥信信息 8 IV 7 NT 6 SB 5 BL 4 保 3 留 2 1 DPI
• 国内编号DL/T634.5104-2002，DL/T634.51042009 简 称 IEC104 规 约 ， 问 答 式 规 约 ， 基 于 TCP/IP协议 • 应用环境（变电站与控制中心之间网络数据通 信、一般采用平衡方式) • 帧格式（U格式帧、S格式帧、I格式帧） • 网络端口号（2404）
• • • • •
OV（0-未溢出、1-遥测溢出） BL（0-未被封锁、1-被当地封锁） SB（0-未被取代、1-被人工设置或取代） NT（0-当前值、1-非当前值） IV（0-遥测有效、1-遥测无效）
IEC60870-5-101规约ASDU
归一化遥测值（NVA） 8 7 6 5 4 3 2 1
遥测值低字节
信息对象标识符
时标根据不同报 文类型而确定
根据每个应用报 文要求
IEC60870-5-101规约ASDU
• • • • • 类型标识（一个字节） 可变结构限定词（一个字节） 传送原因（一个字节） ASDU公共地址（一个字节） 信息对象地址（二个字节)
IEC60870-5-101规约ASDU
类型标识
IEC60870-5-101规约ASDU
各类限定词
• • • • 召唤限定词（QOI） 命令限定词（QOC） 设定命令限定词（QOS） 复位进程命令限定词（QRP）
IEC60870-5-101规约通信报文解释
• 单字节报文 • 固定帧长报文（请求链路状态、远方链路复位、 召唤一类数据、召唤二类数据） • 可变帧长报文（全遥信、全遥测、变化遥信、 变化遥测、遥控、设点、对时、总召唤、组召 唤、复位进程等）
IEC60870-5-101规约ASDU
类型标识
• • • • • • • • • • • • C_SC_NA_1 C_DC_NA_1 C_RC_NA_1 C_SE_NA_1 C_SE_NB_1 C_SE_NC_1 M_EI_NA_1 C_IC_NA_1 C_CI_NA_1 C_CS_NA_1 C_TS_NA_1 C_RP_NA_1 单点命令 双点命令 步调节命令 设定值命令 设定值命令 设定值命令 初始化结束 站（总）召唤命令 计数量召唤命令 时钟同步命令 测试命令 复位进程命令 单点遥控 双点遥控
S 遥测值高字节
• S
符号位（0-正数原码、1-负数补码）
标度化遥测值（SVA）
• 同上，不需要进行系数运算 • S 符号位（0-正数原码、1-负数补码）
IEC60870-5-101规约ASDU
短浮点遥测值（R） 8 7 6 5 4 3 2 1 遥测值低字节 遥测值次低字节 遥测值次高字节 S 遥测值高字节
IEC60870-5-101规约帧格式
E5H 单个字节帧 10H 链路控制域 链路地址域 校验码 16H
RES RES PRM PRM FCB ACD FCV DFC
68H
报文长度L 报文长度L 68H 链路控制域
链路功能码
固定帧长帧
链路地址域
应用服务数据 单元ASDU 校验码
下行链路控制域
链路功能码
上行链路控制域
16H
可变帧长帧
IEC60870-5-101规约ASDU
类型标识 数据单 元标识 符 应 用 服 务 数 据 单 元 可变结构限定词 传送原因 数据单元类型
ASDU公共地址
信息对象地址 信息对象地址 信息体1 信息元素集 时标7（或3）个 八位位组毫秒至年 信息对象时标 信息对象n
每个应用服务数 据单元中可变
• S 符号位（0-正数原码、1-负数补码） • bit 1~23 为 定 点 小 数 ， bit24~31 为 指 数 ， bit32是符号位
IEC60870-5-101规约ASDU
单命令遥控信息（SCO） 8 7 6 5 4 3 2 1
S/E
Q
U
RES SCS
• SCS遥控状态（0-控分、1-控合） • QU遥控输出方式（0-被控站内部确定、1-短 脉冲方式、2-长脉冲方式、3-持续脉冲方式、 其它-未定义） • S/E遥控选择标志（0-遥控执行和执行确认、 1-遥控选择和选择确认）
• • • • •
DPI（0，3-不确定或中间状态、1-分、2-合） BL（0-未被封锁、1-被当地封锁） SB（0-未被取代、1-被人工设置或取代） NT（0-当前值、1-非当前值） IV（0-状态有效、1-状态无效）
IEC60870-5-101规约ASDU
遥测信息的品质描述词（QDS） 8 IV 7 NT 6 SB 5 BL 4 保 3 2 留 1 OV
ASDU公共地址
8 7 6 5 站 4 址 3 2 1
IEC60870-5-101规约ASDU
传送原因
1：周期，循环 2：背景扫描 3：突发，自发 4：初始化 5：请求 6：激活 7：激活确认 8：停止激活 9：停止激活确认 10：激活终止 20：响应站召唤 21~36：响应组召唤 37：响应累计量站召唤 44：未知的类型标识 45：未知的传送原因 46：未知的ASDU公共地址 47：未知的信息对象地址
欢迎
电力系统常用远动规约介绍
前置规约概述
• 规约的含义（通信双方约定的数据、控制命令 等的表示及传输规则，相当于语言） • 前置规约的分类（CDT与POLLING、串口与网络、 平衡方式和非平衡方式） • 常 用 前 置 规 约 简 介 （ CDT 、 DISA 、 XT9702 、 IEC60870-5-101 、 IEC60870-5-104 、 DNP 、 SC1801 、S5、μ4F) • 几个基本概念（接收和转发 、监听与共线、 上行与下行、原码与报文、通道、站址）
IEC60870-5-101规约相关名词
• • • • • • • • 信息元素 • 一级数据 • 二级数据 • 启动方向位（PRM） • 帧计数位（FCB） 帧计数有效位（FCV） • • 请求访问位（ACD） 数据流控制位(DFC) 链路功能码 应用功能码 传送原因 归一化值（需要系数转 换） 标度化值 短浮点数
IEC60870-5-104规约帧格式
基 本 格 式
APDU长度 68H APDU长度 控制域字节1 控制域字节2 控制域字节3 控制域字节4 IEC60870-5-101 和IEC60870-5104定义的ASDU APDU APCI
前置规约基本要求
• • • • • • • 传输效率高 重要数据优先传送 容错性好，有重传机制，对通道质量要求不高 实现方便 易于理解和掌握，不易引起歧义 适用于多种通信拓扑结构(监听和共线） 可扩展性好
前置规约主要任务
• 数据传输（遥测、遥信、电度量、COS、SOE） • 控制命令（遥控、遥调） • 特殊功能（对时、传送计划值、参数下载、文 件传输、监视设备运行状态等）
IEC60870-5-101规约通信报文解释
IEC60870-5-101规约通信报文解释
IEC60870-5-101典型传输过程分析
• • • • • • 站初始化 总召唤与组召唤 正常查询方式采集数据过程 时钟同步 遥控过程 遥调过程
IEC60870-5-101典型传输过程分析
主站初始化
IEC60870-5-101典型传输过程分析
规一化值 标度化值 短浮点数
45 46 47 48 49 50 70 100 101 103 104 105
IEC60870-5-101规约ASDU
可变结构限定词
8 SQ 7 6 5 数 4 目 3 2 1 SQ=1 顺序传输 SQ=0 单个传输
传送原因
8 T 7 P/N 6 5 原 4 因 3 2 1 P/N=1 否定确认 T=1 试验 T=0 未试验 P/N=0 肯定确认
IEC60870-5-101规约ASDU
信息元素
• • • • 信息元素是信息体中重要内容 不同的信息元素占用的字节数不同 一个ASDU只能包含一类信息元素 种类繁多（遥信、遥测、累计量、遥控、 设点、档位调节、限定词） • 可按优先级别进行分类（一类、二类） • 可按要求进行分组，方便分组召唤
IEC60870-5-101规约ASDU
IEC60870-5-101规约ASDU
信息体
• 信息对象地址 • 信息元素 • 信息时标
信息对象地址
8 7 6 5
4
3
2wenku.baidu.com
1
信息对象地址低字节 信息对象地址高字节
IEC60870-5-101规约ASDU
• • • • • • • • 遥信信息 1H~1000H 继电保护信息 1001H~4000H 遥测信息 4001H~5000H 遥测参数信息 5001H~6000H 遥控信息 6001H~6200H 设定信息 6201H~6400H 累计量信息 6401H~6600H 分接头位置信息 6601H~6700H 4096个 12288个 4096个 4096个 512个 512个 512个 256个
IEC60870-5-101规约介绍
• 国 内 编 号 DL634-1997( 老 ） 、 DL/T634.51012002（新），简称IEC101规约，问答式规约 • 应用环境（变电站与控制中心之间串行数据通 信、一般采用非平衡方式、适用波特率 300~9600bps) • 帧格式（单个字节、固定帧长、可变帧长） • 校验方式（链路层偶校验、应用层和校验）
信息对象时标
• • • • 两字节时标（0~59999ms） 三字节时标（分+ 0~59999ms ） 七字节时标（绝对时标，年~毫秒） 建议使用长时标以确保信息的正确与 完整
IEC60870-5-101规约ASDU
常用数据格式
带品质描述词的单位遥信信息 8 7 6 5 4 3 2 1
IV
NT
SB
总召唤
IEC60870-5-101典型传输过程分析
IEC60870-5-101典型传输过程分析
IEC60870-5-101典型传输过程分析
IEC60870-5-101规约常见问题分析
• • • • SOE的时标问题 帧计数位问题 同时有不同级别数据问题 总召唤与组召唤的使用问题
IEC60870-5-104规约介绍
IEC60870-5-101规约ASDU
双命令遥控信息（DCO）
8
S/E
7
6
Q
5
4 U
3
2
1 DCS
• DCS遥控状态（0，3-非法控制、1-控分、2控合） • QU遥控输出方式（0-被控站内部确定、1-短 脉冲方式、2-长脉冲方式、3-持续脉冲方式、 其它-未定义） • S/E遥控选择标志（0-遥控执行和执行确认、 1-遥控选择和选择确认）
IEC60870-5-104规约相关名词
• K（发送方未被确认的I格式帧的最大数目，12） • W（接受方最多收到未给出确认的I格式帧的最 大数目，8） • t0（网络建立链接超时时间，30s） • t1（发送或测试APDU的超时时间,15s） • t2（接收方无数据报文时确认的超时时间,10s） • t3 （ 通 道 长 期 空 闲 时 发 送 测 试 帧 的 超 时 时 间,20s）
BL
保
留
SPI
• • • • •
SPI（0-分、1-合） BL（0-未被封锁、1-被当地封锁） SB（0-未被取代、1-被人工设置或取代） NT（0-当前值、1-非当前值） IV（0-状态有效、1-状态无效）
IEC60870-5-101规约ASDU
带品质描述词的双位遥信信息 8 IV 7 NT 6 SB 5 BL 4 保 3 留 2 1 DPI
• 国内编号DL/T634.5104-2002，DL/T634.51042009 简 称 IEC104 规 约 ， 问 答 式 规 约 ， 基 于 TCP/IP协议 • 应用环境（变电站与控制中心之间网络数据通 信、一般采用平衡方式) • 帧格式（U格式帧、S格式帧、I格式帧） • 网络端口号（2404）
• • • • •
OV（0-未溢出、1-遥测溢出） BL（0-未被封锁、1-被当地封锁） SB（0-未被取代、1-被人工设置或取代） NT（0-当前值、1-非当前值） IV（0-遥测有效、1-遥测无效）
IEC60870-5-101规约ASDU
归一化遥测值（NVA） 8 7 6 5 4 3 2 1
遥测值低字节
信息对象标识符
时标根据不同报 文类型而确定
根据每个应用报 文要求
IEC60870-5-101规约ASDU
• • • • • 类型标识（一个字节） 可变结构限定词（一个字节） 传送原因（一个字节） ASDU公共地址（一个字节） 信息对象地址（二个字节)
IEC60870-5-101规约ASDU
类型标识
IEC60870-5-101规约ASDU
各类限定词
• • • • 召唤限定词（QOI） 命令限定词（QOC） 设定命令限定词（QOS） 复位进程命令限定词（QRP）
IEC60870-5-101规约通信报文解释
• 单字节报文 • 固定帧长报文（请求链路状态、远方链路复位、 召唤一类数据、召唤二类数据） • 可变帧长报文（全遥信、全遥测、变化遥信、 变化遥测、遥控、设点、对时、总召唤、组召 唤、复位进程等）
IEC60870-5-101规约ASDU
类型标识
• • • • • • • • • • • • C_SC_NA_1 C_DC_NA_1 C_RC_NA_1 C_SE_NA_1 C_SE_NB_1 C_SE_NC_1 M_EI_NA_1 C_IC_NA_1 C_CI_NA_1 C_CS_NA_1 C_TS_NA_1 C_RP_NA_1 单点命令 双点命令 步调节命令 设定值命令 设定值命令 设定值命令 初始化结束 站（总）召唤命令 计数量召唤命令 时钟同步命令 测试命令 复位进程命令 单点遥控 双点遥控
S 遥测值高字节
• S
符号位（0-正数原码、1-负数补码）
标度化遥测值（SVA）
• 同上，不需要进行系数运算 • S 符号位（0-正数原码、1-负数补码）
IEC60870-5-101规约ASDU
短浮点遥测值（R） 8 7 6 5 4 3 2 1 遥测值低字节 遥测值次低字节 遥测值次高字节 S 遥测值高字节
IEC60870-5-101规约帧格式
E5H 单个字节帧 10H 链路控制域 链路地址域 校验码 16H
RES RES PRM PRM FCB ACD FCV DFC
68H
报文长度L 报文长度L 68H 链路控制域
链路功能码
固定帧长帧
链路地址域
应用服务数据 单元ASDU 校验码
下行链路控制域
链路功能码
上行链路控制域
16H
可变帧长帧
IEC60870-5-101规约ASDU
类型标识 数据单 元标识 符 应 用 服 务 数 据 单 元 可变结构限定词 传送原因 数据单元类型
ASDU公共地址
信息对象地址 信息对象地址 信息体1 信息元素集 时标7（或3）个 八位位组毫秒至年 信息对象时标 信息对象n
每个应用服务数 据单元中可变
• S 符号位（0-正数原码、1-负数补码） • bit 1~23 为 定 点 小 数 ， bit24~31 为 指 数 ， bit32是符号位
IEC60870-5-101规约ASDU
单命令遥控信息（SCO） 8 7 6 5 4 3 2 1
S/E
Q
U
RES SCS
• SCS遥控状态（0-控分、1-控合） • QU遥控输出方式（0-被控站内部确定、1-短 脉冲方式、2-长脉冲方式、3-持续脉冲方式、 其它-未定义） • S/E遥控选择标志（0-遥控执行和执行确认、 1-遥控选择和选择确认）
• • • • •
DPI（0，3-不确定或中间状态、1-分、2-合） BL（0-未被封锁、1-被当地封锁） SB（0-未被取代、1-被人工设置或取代） NT（0-当前值、1-非当前值） IV（0-状态有效、1-状态无效）
IEC60870-5-101规约ASDU
遥测信息的品质描述词（QDS） 8 IV 7 NT 6 SB 5 BL 4 保 3 2 留 1 OV