104规约总结

1．104规约用于网络传输的协议，端口号固定使用2404。

2．TCP/IP通讯中接收服务的一方为客户端，104规约中主站一般是召唤数据的一方，因此主站端定义为客户端。

TCP/IP通讯中提供服务的一方为服务端，104规约中厂站端是提供数据的一方，因此厂站端定义为服务器端。

3．104规约采用的是平衡方式通讯（双方都可以发起信息传输，一旦链路建立成功，变化信息除了响应召唤应答还可以主动发送而无需等待查询）。

4．使用与101相同的应用层（ASDU）。

5．报文不使用帧校验字节。

6．通过I格式报文的计数及确认来保证信息传输的安全性。

7．104规约的报文结构
8．在APDU中，启动字符68H定义了数据流内的起始点，应用规约数据单元的长度定义了APDU主体的长度；需要注意的是，IEC 60870-5-104规定一个APDU报文（包括启动字符和长度标识）不能超过255个字节，因此APDU最大长度为253（等于255减去启动和长度标识共两个8位位组），ASDU的最大长度为249，这个要求限制了一个APDU报文最多能发送121个不带品质描述的归一化测量值或243个不带时标的单点遥信信息，若RTU采集的信息量超过此数目，则必须分成多个APDU进行发送。

9．控制域，定义了保护报文不至于丢失和重复传送的控制信息，报文传输启动、停止，以及传输连接的监视等。

10．104定义了三种类型的报文格式
●编号的信息传输格式，I格式。

用作信息报文的传送，附带发送序列号和接收序列号，作为接收方对已发送报文的
确认。

●编号的监视功能格式，S格式。

当本站长期没有信息帧发送时，向对方报告已收到信息帧序列号，作接收方对发送
方的确认。

●不编号的控制功能格式，U格式。

链路测试命令和确认，启动数据传送命令和确认，停止数据传送命令和确认。

说明：
当报文接收方收到发送方的I格式报文后，如果没有I格式报文需要发送给对方，可以向对方发送S格式报文以对所接收的报文进行确认。

为防止I格式报文在传送过程中丢失或重复传送，I格式报文的控制域定义了发送序号N和接收序号R，发送方每发送一个格式报文，其发送序号应加1，接收方每接收到一个与其接收序号相等的I格式报文后，其接收序号应加1，需要注意的是，每次重新建立TCP连接后，调度主站和子站RTU的接收序号和发送序号都应清零，因此在双方开始数据传送后，接收方若收到一个I格式报文，应判断此I格式报文的发送序号是否等于自己的接收序号。

若相等则应将自己的接收序号加1，若此I格式报文的发送序号大于自己的接收序号，这说明发送放发送的一些报文出现了丢失，若此I格式报文的发送序号小于自己的接收序号，这意味着发送方出现了重复传送。

此外，I格式和S格式报文的接收序号表明了发送该报文的一方对已接收的I格式报文的确认，若发送方发送的某一I格式报文后长时间无法在对方的
接收序号中得到确认，这就意味着发生了报文丢失。

当出现上述这些报文丢失，错序的情况是，通常意味着TCP连接出现了问题，发送方或接收方应关闭现在的TCP连接然后再重新建立新的TCP连接，并在新的TCP连接上重新开始会话过程。

在主站端和子站RTU 端进行通信时，接收方可以使用S格式报文（当有应用服务单元需要发送给对方时，可以使用I格式报文）对已接收的I格式报文进行确认，以免发送方超时收不到确认信息而重新建立TCP连接。

这就存在一个接收方收到多少个I格式报文进行一次确认的问题，以及发送方应在多少个I格式报文未得到确认时停止发送数据，104规定了两个参数K和W取值为1到32767，其中看表示发送方在有K个I格式报文未得到对方的确认时，将定制数据发送，W表示接收方最迟在接收W个格式报文后应发出认可；104规定K和W的默认值分别为12个APDU和8个APDU。

在实际中，K和W的具体取值可以根据TCP连接双方的数据通信量加以确定，对于子站RTU端来说，每收到一个调度端的I格式报文都应立即进行响应，其W的取值实际上为1，由于RTU端可以循环向调度端发送遥信、遥测等信息，因此K的取值与其循环发送的定时周期有关，通常12到20个APDU就足够了；对于主站端，由于不停接收到RTU的数据，因此应及时地给以确认，通常W取小于8个APDU的值。

为了能对TCP连接进行检查和维护，104规定了几个超时时间，t0,t1,t2,t3它们的取值范围为1-255S，准确度为1S。

T0规定了主站端和子站端建立一次TCP连接的最大允许时间，住主站端和子站端之间的tcp连接在实际运行中可能经常进行关闭和重建，这发生在4种情况下：
●主站端和子站端之间的I格式报文传送出现丢失、错序或者发送U格式报文得不
到应答时，双方均可主动关闭TCP连接，然后进行重连。

●主站系统重新启动后将与各个子站重新建立tcp连接
●子站RTU合上电源或由于自恢复而重新启动后，将重新连接
●子站RTU收到主站端的RESET_PROCESS信号后，将关闭连接并重新初始化，
然后重建连接。

每次建立连接时RTU都调用SOCKET的LISTEN函数进行侦听，主站调用SOCKET的CONNECT函数进行连接，如果在T0时间内未能成功建立
连接，可能网络发生了故障，主站端应该向运行人员给出警告信息。

T1规定发送方发送一个I格式报文或U格式报文后，必须在T1的时间内得到接收方的认可，否则发送方认为TCP连接出现问题并应重新建立连接。

T2规定接收方在接收到I格式报文后，若经过T2时间未再发送新的I格式报文，则必须向发送方发送S格式帧对已经收到的I格式报文进行认可，显然T2必须小于T1。

T3规定调度端或子站端每接收一个I，S，U报文将重新触发计时器t3，若在t3内未能接收到任何报文，将向对方发送测试链路报文。

11．只有I格式才能用于传送ASDU，I格式的APDU至少必须包含一个ASDU，用于传送遥测，遥信，遥控，遥调等信息。

12．应用服务数据单元（ASDU）
应用服务数据单元（ASDU）
●类型标识：定义了信息对象的结构、类型和格式。

一个ASDU内全部信息对象用相同
的结构、类型和格式。

例如，单位遥信，双位遥信，归一化遥测等。

●可变结构限定词：低七位表示本ASDU内包含的信息对象数量，也就是说一个ASDU
最大能够包含的信息对象数量为127；最高位表示信息对象的排列方式，此位为0表示信息对象是离散排列的，为1表示信息是顺序排列的，只需要指明第一个信息对象地址，后续信息对象地址被隐去，默认为是前一个信息对象地址加1。

注：在回答召唤或组召唤时，为了压缩信息传输时间，提高信息传输效率，规定必须使用1，作为变化信息上送时，由于信息的变化顺序是随机的，一般使用0。

●传送原因
源发地址用来表明来自哪个主站的召唤，一般情况下不使用，规定源发地址不适用时置零，低6位是传送原因序号，104和101规约规定，任何一次信息传输必须具有明确的传送原因，而且必须给出肯定或者否定的认可。

特别是传送原因44-47，对于通讯双方必须认真对待，这往往就是排除通讯中问题的有效手段。

控制站将舍弃那些传送原因未定义的应用服务数据单元。

●应用服务公共地址
一般作为站地址
一般高字节固定为0，1-254表示站地址，255表示全局地址（全局站的广播地址）。

控制站将舍弃那些公共地址未定义的应用服务数据单元。

●信息体地址
三个字节表示，最高字节一般置为零，最多能够表达65535个信息。

同类信息对象地址必须连续。

主站和对应的厂站两侧的地址分配必须一致。

其他说明
控制站将舍弃那些信息对象地址具有未定义值的应用服务数据单元。

一个ASDU中的首个信息体必须具有信息地址。

信息体元素必须出现，是否包含信息体时标由相应的报文类型确定。

建议使用长时标以确保信息的完整性。

报文举例：
带长时标的单点遥信报文格式（I格式）
带长时标的标度遥测报文格式（I格式）
I格式报文（正常）
S格式报文正常
I格式报文（受干扰）
I格式报文（未确认）
U格式报文（正常）
U格式报文（超时未确认）
TCP连接的建立和关闭
控制站的初始化
被控站的本地初始化
被控站的远方初始化。