规约培训(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)

遥测值次低字节
遥测值次高字节
S
遥测值高字节
• 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 应用服务数据单元
单命令遥控信息（SCO）
8765 4
S/E
Q
U
321 RES SCS
IEC60870-5-101规约 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
典型报文
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
类型标识
• 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
8765 43 IV NT SB BL 保
21 留 OV
• 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 应用服务数据单元
根据每个应用报 文要求
每个应用服务数 据单元中可变
IEC60870-5-101规约 应用服务数据单元
• 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 应用服务数据单元
IEC60870-5-101规约 应用服务数据单元
类型标识 数据单 可变结构限定词 数据单元类型
元标识 符
传送原因
应
ASDU公共地址
用 服 务 数
信息对象地址 信息对象地址
信息对象标识符
据
单 元
信息体1 信息元素集
时标7（或3）个 时标根据不同报 八位位组毫秒至年 文类型而确定 信息对象时标
信息对象n
归一化遥测值（NVA） 8765 43
S
21
遥测值低字节 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 应用服务数据单元
短浮点遥测值（R） 8765
4321
遥测值低字节
• 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）
IEC60870-5-101规约 常见问题分析
发送: 105A3C9616 接 收 : 68EAEA68283C 01 4C 143C 010000<0: 分 >
020000<1:分> 030000<2:分> 040000<3:分> ... 8916
... ... 发送: 107A3CB616 接 收 : 685A5A68283C 01 D2 143C 9A00 01<153:
8765 4321
T P/N
原因
ASDU公共地址
8765 4321 站址
IEC60870-5-101规约 应用服务数据单元
信息体
• 信息对象地址 • 信息元素 • 信息时标
信息对象地址
87
65
43
21
信息对象地址低字节
信息对象地址高字节
IEC60870-5-101规约 应用服务数据单元
• 遥信信息
RTU模式下的Modbus报文格式
发送：[设备地址] [功能码] [起始寄存器地址高字节] [低字节] [读取的寄存器数高字节] [低字节] [CRC校验 的低字节] [CRC校验的高字节]
接收：[设备地址] [功能码] [返回的数据字节个数][数 据1][数据2]...[数据n][CRC校验的低字节] [CRC校验的 高字节]
• 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）
IEC60870-5-101规约 应用服务数据单元
双命令遥控信息（DCO）
8765 4321
S/E
Q
U
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）
IEC60870-5-101规约 应用服务数据单元
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
1
带品质描述不带时标
3
带品质描述不带时标
9
带品质描述不带时标
11
带品质描述不带时标
13
带品质描述不带时标
合> 01<154:合> 01<155:合> 01<156:合> ... 4316
IEC60870-5-101规约 常见问题分析
发送: 105A3C9616 接 收 : 68E9E968283C 09 CB 143C 0140 0CE300
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 应用服务数据单元
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 应用服务数据单元
常用数据格式
带品质描述词的单位遥信信息 8765 43 IV NT SB BL 保
各类限定词
• 召唤限定词 • 命令限定词 • 设定命令限定词 • 复位进程命令限定词
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）
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
规约主要任务
• 数据传输（遥测、遥信、电度量、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
IEC60870-5-101规约 常见问题分析
发送: 10493C8516 接收: 100B3C4716 发送: 10403C7C16 接收: 10003C3C16
发送: 68090968533C 64 01 063C 0000 14 4A16 接收: 10203C5C16 发送: 107A3CB616 接收: 68090968283C 64 01 073C 0000 14 2016
校验码
16H
可变帧长帧
DFC ACD PRM RES
链路功能码
下行链路控制域
链路功能码
上行链路控制域
主站向子站传输时：RES=0, PRM=1 子站向主站传输时：RES=1, PRM=0 主站向同一个子站传输新一轮的发送/确认 和请求/响应传输服务时，将FCB位取反； 主站为每一个子站保留一个帧计数位的拷 贝，若超时没有从子站收到所期望的报文， 或接收出现差错，则主站不改变帧计数位 的状态，重复传送原报文，重复次数为3次。 FCV若等于0，FCB的变化无效。 ACD=1表示有一级数据
[CRC低][CRC高] 3、写数字量（线圈状态） 发送：[11][05][00][AC][FF][00][CRC低][CRC高] 接收：[11][05][00][AC][FF][00][CRC低][CRC高]
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
欢迎
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）
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 规 约 简 介 （ CDT 、 DISA 、 XT9702 、 IEC60870-5-101、IEC60870-5-104、DNP)
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）
• 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 应用服务数据单元
遥测信息的品质描述词（QDS）
• 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
IEC60870-5-101规约帧格式
FCV FCB PRM RES
E5H 单个字节帧
10H 链路控制域 链路地址域
校验码 16H
固定帧长帧
68H 报文长度L 报文长度L
68H 链路控制域 链路地址域 应用服务数据 单元ASDU
21 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 应用服务数据单元
带品质描述词的双位遥信信息
8765 4321 IV NT SB BL 保 留 DPI
件传输、监视设备运行状态等）
通讯设备分类：TCP/IP，串口(RS-485/RS232/RS-422)
通讯格式分类：ASCII模式，RTU模式(常用)
ASCII模式与RTU模式比较
模式 ASCII RTU
开始标记 : 无
结束标记 CR，LF
无
校验 LRC CRC
Modbus支持的功能码：1~255，其中常用的功能码是1、2、 3、4、5、6。
例如：
1、读可读写数字量寄存器（线圈状态）
发送：[11][01][00][13][00][25][CRC低][CRC高] 接收：[11][01][05][CD][6B][B2][0E][1B][CRC低][CRC高
] 2、读可读写模拟量寄存器（保持寄存器） 发送：[11][03][00][6B][00][03][CRC低][CRC高] 接收：[11][03][06][02][2B][00][00][00][64]
IEC60870-5-101规约 应用服务数据单元
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
15
带变位检出标志
20
不带品质描述不带时标 21
wk.baidu.com
带品质描述带绝对时标 30
带品质描述带绝对时标 31
带品质描述带绝对时标 34
带品质描述带绝对时标 35
带品质描述带绝对时标 36
带品质描述带绝对时标 37
IEC60870-5-101规约 应用服务数据单元
可变结构限定词
8765 4321
SQ
数目
传送原因